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2. Theoretische Grundlagen 22
2.2 Ortsaufgelöste Elementanalytik in biologischen Proben
Aufgrund der großen physiologischen Bedeutung der Metalle in vielen
Organismen haben die ortsaufgelösten elementanalytischen Techniken in den
letzten Jahren großer Beliebtheit in der Biologie, der Biochemie und nicht
zuletzt auch der Medizin erlangt [QIN et al. 2011]. Durch modernere Methoden
ist es möglich heteroatomgebundene Proteine in biologischen Proben wie z.B
dem humanen Gewebe quantitativ und ortsaufgelöst, bis in den
Mikrometerbereich, zu detektieren und so Krankheitsverläufe, Therapieansätze
oder Metabolismusstudien zu unterstützen.
Neben den lebenswichtigen Eigenschaften der Metalloproteine in der zellulären
Regulation und Signalübertragung, kann durch den Überschuss oder den Mangel
direkt oder indirekt eine Krankheit ausgelöst werden. Dies zeigt sich z.B. bei
Morbus Wilson, bei dem eine Mutation im Gen ATP7B zu einem Defekt im
Kupfer transportierenden Enzym P-Type-ATPase führt [WILMARTH et al. 2012].
Die Kupferakkumulation führt zu Leberschäden und neurologischen und
psychiatrischen Störungen.
In Abbildung 5 sind alle mikroanalytischen Techniken mit ihrem lateralen
Auflösungsvermögen und dem detektierbaren Konzentrationsbereich grafisch
dargestellt. Wie der Abbildung zu entnehmen ist, decken die µ-XRF, die LA-
ICP-MS und die SIMS Methoden einen großen Bereich des Graphen ab.