Stabilisotopenanalyse in der medizinischen und biochemischen Forschung

Die Untersuchung biologischer Prozesse, welche die menschliche und tierische Physiologie steuern, spielt in der medizinischen und biochemischen Forschung eine wichtige Rolle. Diese Disziplinen nutzen die Stabilisotopenanalyse mit ihren nicht-invasiven Markierungstechniken, um Informationen über biochemische Reaktionen oder Stoffwechselwege im Körper zu gewinnen, z.B. durch die Atemanalyse. Die Verwendung von angereicherten Isotopentracern mit künstlich erhöhten Häufigkeiten von leichteren Isotopen ist eine einfache Methode, um subtile biologische Prozesse ohne Nebenwirkungen zu untersuchen.

Die Atemanalyse mittels Stabilisotopenanalyse ermöglicht die nicht-invasive Bestimmung der CO₂-Produktion des gesamten Körpers. Nachdem der Proband eine isotopenmarkierte Mahlzeit (z. B. ¹³C isotopenmarkierte Glukose) eingenommen hat, zeigt die Atemanalyse, dass das ausgeatmete CO₂ des Patienten eine Anreicherung von ¹³C im Verhältnis zu ¹²C aufweist. Die Zeit, nach der die Anreicherung der ¹³C-Isotope im Atem auftritt, gibt einen Hinweis auf die Stoffwechselrate des Patienten. Bis zu 220 Atemproben können in kurzer Zeit mit unserem iso FLOW System analysiert werden.

Die Verabreichung von doppelt isotopenmarkiertem Wasser (z.B. Wasser angereichert mit Deuterium und ¹⁸O) erlaubt es, den Energieumsatz (Total Energy Expenditure, TEE) eines Subjektes zu bestimmen. Die Isotopenanalyse von Deuterium und ¹⁸O in bis zu 180 Speichel-, Blut- und Urinproben kann mittels Headspace Äquilibrierung mit dem leistungsstarken iso FLOW System durchgeführt werden.

Um die komplexen physiologischen Prozesse innerhalb des Körpers besser zu verstehen, ist es notwendig, über die Atemanalyse und die Analyse von Körperflüssigkeiten hinauszugehen. Unsere Systeme für die Gas- und Flüssigchromatographie (GC-IRMS und LC-IRMS) sind in der Lage, individuelle Analysen verschiedenster Verbindungen durchzuführen, um mehr über diese komplexen physiologischen Prozesse herauszufinden.