Preisträger des Science Awards

Analytik Jena gibt die Preisträger des Science Awards bekannt, den das Unternehmen jährlich auslobt. Prämiert werden herausragende Arbeiten aus den Bereichen Chemische Analyse und Molekularbiologie, die unter Einsatz von Analytik Jena-Lösungen entstanden sind. 2021 hat Analytik Jena den Science Award zum dritten Mal ausgelobt. Die Ausschreibung richtet sich darauf, Forschungsergebnisse sichtbar zu machen, die mit Geräten und Technologien von Analytik Jena entstanden sind – gerade in Hinblick auf applikatives Potenzial und damit neue Wege, die sich sowohl den Forschern als auch Analytik Jena als Lösungsanbieter für die weitere Arbeit eröffnen. Für die besten Einreichungen sind 1.000 Euro zur persönlichen Verwendung ausgelobt. Die Teilnahme steht Einzelpersonen und Organisationen aus Wirtschaft, Wissenschaft sowie dem öffentlichen und gemeinnützigen Bereich offen.

Für das „Best Scientific Paper in the Field of Molecular Biology” wird in diesem Jahr Richard Pabst prämiert. In der Publikation „Moderner Artenschutz mittels eDNA-Analysen" erläutert er die Möglichkeiten der PCR-Analyse, um bedrohte Spezies in ihren Biotopen nachzuweisen. Die Technologie ist in der Öffentlichkeit spätestens seit dem Nachweis von SARS-CoV-2 ein Begriff; hier wird der Erbgutnachweis auf Fragestellungen des Artenschutzes angewandt. Damit lässt sich die EU-Naturschutzrichtlinie 92/43/EWG erfüllen, ohne in die sensiblen Ökosysteme einzugreifen. Richard Pabst hat gemeinsam mit Anne Findeisen und Patricia Holm das Startup IdentMe gegründet, das sich dieser Aufgabe widmet. Der Wettbewerbsbeitrag illustriert eindrücklich, wie vielfältig die qPCR mit dem qTOWER3 als Nachweismethode genutzt werden kann.

Begründung der Jury - „Best Scientific Paper in the Field of Molecular Biology”: „Der Nachweis seltener und vom Aussterben bedrohter Arten ist oft mit einem hohen Aufwand und zeitaufwendigen und invasiven Maßnahmen, wie dem Fallenstellen und Fangen einzelner Tiere, verbunden. Einen vollkommen neuen Ansatz zum Nachweis bietet der Nachweis von DNA-Fragmenten in Umweltproben. Dabei wird DNA, welche aus Umweltproben gewonnen wurde, mit Hilfe der qPCR auf spezifische Genfragmente untersucht. Die Detektion dieser spezifischen Genfragmente erlaubt dann Rückschlüsse auf das Vorhandensein der entsprechenden Art. In dem vorliegenden Beitrag ist es dem Team von IdentMe eindrucksvoll gelungen, das Potential der Untersuchung von Umweltproben auf eDNA (environmental DNA) zu demonstrieren. Anhand von qPCR-Nachweisen wird es möglich, schnell und nicht invasiv Arten in Biotopen nachzuweisen. Besonders bei der Untersuchung von aquatischen Ökosystemen bietet die Untersuchung von eDNA-Proben enorme Vorteile, denn die DNA-Spuren der Organismen sind aufgrund von Ausscheidungen oder Haut- und Schleimzellen im Wasser nachweisbar.“

Als „Best Scientific Paper in the Field of Chemical Analysis” wird die Arbeit "A fast and automated separation and quantification method for bromine speciation analyzing bromide and 5-bromo-2’-deoxyuridine in enzymatically digested DNA samples via ion chromatography-inductively coupled plasma-mass spectrometry" von Catharina Erbacher von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster ausgezeichnet. Sie wirkt an der Erforschung der Leitfähigkeit von DNA-Molekülen, wobei das ICP-MS-System PlasmaQuant MS zum Einsatz kommt. DNA, so heißt es in der Begründung der Jury, habe als beinahe beliebig langes Molekül als elektrischer Leiter das Interesse der Materialwissenschaft geweckt. Zudem erweise sich ihre hohe Stabilität und die Fähigkeit, sich selbst zu organisieren, als nützlich für die Nanotechnologie, etwa für die Informationsspeicherung. Daher sei es wichtig, die Leitfähigkeit dieses Biopolymers zu erforschen.

Begründung der Jury - „Best Scientific Paper in the Field of Chemical Analysis”: „Hier ist es gelungen, mittels des hochsensitiven PlasmaQuant MS und seiner innovativen iCRC Kollisionszelle und in Kombination mit Ionen-Chromatographie den Ladungstransfer entlang von DNA-Molekülen hocheffizient zu analysieren. Der Transfer von Elektronen entlang des DNA-Moleküls kann durch verschiedene Elektronen-Donor/Akzeptor-Systeme untersucht werden. Dabei werden Donor und Akzeptor als künstliche Nukleobasen in die DNA-Stränge eingebaut. Der lichtempfindliche Elektronendonor wird durch UV-Strahlung angeregt und injiziert anschließend ein Elektron in das Molekül, das dann entlang der DNA-Doppelhelix weitergegeben wird. Ein besonders guter Elektronenakzeptor ist das bromierte Nukleosid 5-Brom-2'-desoxyuridin (5-BrdU), das bei Entgegennahme des Elektrons in wenigen Nanosekunden ein Bromid-Ion freisetzt, welches wiederum durch ICP-MS nachgewiesen werden kann. Auftretende Interferenzen beim Nachweis konnten durch die Nutzung der iCRC Kollisionstechnologie unter Beibehaltung der hohen Sensitivität minimiert werden. Sowohl die Thematik und der innovative Einsatz von Methoden als auch die Ergebnisse machen diese Arbeit zu einer besonderen und preiswürdigen Leistung.“