ABIMAS: Applied Biomedical Mass Spectrometry

Im Jahr 2011 wurde an der Fakultät für  Biotechnologie der Hochschule Mannheim ein Zentrum für Angewandte Forschung an Fachhochschulen (ZAFH) mit dem Namen ABIMAS „Applied Biomedical Mass Spectrometry“  unter Leitung von Prof. Dr. Carsten Hopf (Fakultät Biotechnologie) eingerichtet. Kooperationspartner sind die Hochschule Aalen, die Universität Heidelberg und das Deutschen Krebsforschungs-zentrum (DKFZ), das sich mit einer Brückenprofessur an ABIMAS beteiligt und ein Hochleistungs-Massenspektrometer zur Verfügung stellt.

Durch Integration innovativer Massenspektrometrie, Hochleistungs-Signalverarbeitung, Chemie, experimenteller Medizin und Zellkulturtechnik entwickelt das ZAFH “ABIMAS“

neuartige und vielseitige Plattformtechnologien für die Analyse von Geweben und Säugetierzellen. Zu den vielseitigen Anwendungen gehören Untersuchungen zur Biokompatibilität von Biosensoren (Medizintechnologie), zur Bestimmung der Verteilung und Wirkung von Medikamenten (Pharma), zur Charakterisierung von Krebsstammzellen (Pharma) und zur Säugerzell-Fermentation in Bioreaktoren (Biopharma).   Das Institut für Digitale Signalverarbeitung unterstützt das Projekt u. A. mit Hochleistungs-Signalverarbeitung basierend auf Grafikkarten und durch Algorithmen des Maschinellen Lernens (siehe Abb.).

Bildgebende Massenspektroskopie an Gewebe

Bildgebende Massenspektrometrie liefert über die Ionenmassen indirekt Infor­mation­en, wie bestimmten Moleküle örtlich verteilt sind. Hier das Beispiel einer krankhaften Niere. Das zur Rauschunterdrückung angewandte digitale Filter wertet 3D Datensätze mit örtlicher und spektraler Information aus. Aufgrund der hohen Datenmengen von typischwer­weise 50 GByte sind  Grafikkarten und unüberwachte Lernalgorithmen von großer Bedeutung.