Arbeitsgruppe Prof. Dr. Fischer
Molecular Dactyloscopy | competence in analytical chemistry
Grundsätzlich ähnelt diese Vorgehensweise in der Arbeitsgruppe Fischer der forensischen Daktyloskopie, nur werden anstatt Fingerabdrücken molekulare Profile erzeugt. Lebensmittel, aber auch andere organische oder anorganische Materialien können dabei anhand einer ausreichenden Anzahl valider und stabiler chemischer Marker eindeutig beschrieben werden. Hierzu ist es erforderlich zunächst mit Hilfe ultra-hochauflösender Technologien Aussagen über die in einem Lebensmittel ablaufenden biochemischen Prozesse auch im Hinblick auf Wechselwirkungen mit der Umgebung (exogene und anthropogene Einflüsse) zu treffen. Je nach Fragestellung wird dabei die Gesamtheit der DNA (Genom), der Proteine (Proteom), der Stoffwechselprodukte (Metabolom) und der Element- bzw. der Isotopenprofile (Isotopolom) analysiert. Da die erhaltenen hypothesenfreien und hochaufgelösten molekularen Fingerabdrücke eindeutig sind, besteht die Möglichkeit zwischen einer Referenz und einer unbekannten Probe unterscheiden zu können.
Abteilung Food | food profiling
Im Forschungsbereich Food Profiling werden vorwiegend analytische Strategien zur Authentizitäts- und Qualitätskontrolle von Lebensmittelrohstoffen und den daraus abgeleiteten Produkten sowie für die Erfassung ernährungsrelevanter Parameter entwickelt.
Die Relevanz von Produkt- und Prozessqualitäten, wie Angaben zur Zusammensetzung sowie zur geografischen Herkunft oder die Frage nach Bio oder konventionellen Anbaubedingungen, ist für den Verbraucher in den letzten Jahren enorm gestiegen und stellt für den Handel ein bedeutendes Markt- und Werbesegment dar. Die Entwicklung valider, für den Kunden nachprüfbarer Qualitätsnormen ist unverzichtbar und stellt einen bedeutenden Bereich der Qualitätssicherung und des Verbraucherschutzes dar.
Alle erforderlichen Maßnahmen zur Sicherstellung der Authentizität werden an der HSFS im Rahmen des Projektes FOOD PROFILING bearbeitet. Operativ an der HSFS durchgeführt werden dabei Analysen der zugrundeliegenden genetischen Information (GENOMICS), der Peptid- und Proteinprofile (PROTEOMICS), des nicht-flüchtigen Metaboloms (METABOLOMICS) sowie der Element- und Isotopenmuster (ISOTOPOLOMICS).
Es handelt sich hierbei um eine breit angelegte Strategie, die zunächst mit Hilfe ultra-hochauflösender Technologien hypothesenfreie systemweite Aussagen über die in einem Lebensmittel ablaufenden biochemischen Prozesse auch im Hinblick auf Wechselwirkungen mit der Umgebung zugänglich macht (FOOD FINGERPRINTING).
Die auf diese Weise identifizierten Biomarker können dann durch targeted-Analysen absolut quantitativ (FOOD TARGETING). Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einzelne Marker mittels Schnelltestverfahren qualitativ (FOOD SENSING) zu bestimmen. Zu diesem Bereich gehört auch die Entwicklung von Aptameren als innovative maßgeschneiderte Rezeptoren für unterschiedlichste Molekülklassen, wie bsp. Hochmolekulare Proteine aber auch niedermolekulare Stoffwechselprodukte.
Neben der Zusammensetzung von Lebensmitteln und Rohstoffen spielt die Frage nach der Wirkung von Lebensmitteln an der HSFS eine zunehmend entscheidende Rolle. Strategien zum METABOLIC PROFILING und zur gerichteten Erfassung ernährungsrelevanter Parameter (METABOLIC TARGETING) mittels hochauflösender spektrometrischer Verfahren stehen dabei auch im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten der HSFS.
Die Datenauswertung erfolgt dabei in enger Zusammenarbeit mit dem an der HSFS angesiedelten Arbeitsgruppe Chemometrie/Bioinformatik.
Abteilung Artefacts | artefact profiling
Seit 2019 wird der Exzellenzcluster "Understanding Written Artefacts" (UWA) von der DFG über einen Zeitraum von sieben Jahren gefordert. Die Forschung am UWA zielt darauf ab, einen globalen Rahmen für die Untersuchung aller schriftlichen Artefakte vom Beginn der Schrift bis zur Gegenwart und aus allen Regionen, die solche Artefakte hervorgebracht haben, zu entwickeln.
Es handelt sich um den einzigen Exzellenzcluster an der UHH, der von zwei Fakultäten (MIN und GW) getragen wird.
Das Programm des Forschungsbereichs "Artefact Profiling", welches den naturwissenschaftlichen Teil des Clusters beherbergt und von Prof. Fischer geleitet wird, zielt auf die Entwicklung neuartiger chemischer und physikalischer Methoden und deren Anwendung für die Untersuchung organischer/biologischer und anorganischer Systeme.
Im Forschungsbereich Artefact Profiling wenden wir alle Methoden, die wir für den Lebensmittelbereich entwickeln auch auf andere biologische und anorganische Materialien an, um Aussagen über deren Identität und Herkunft zu erhalten. Solche Technologien und Experimente ermöglichen uns zu verstehen, wie und aus welchen Materialien schriftliche Artefakte wie Handschriften hergestellt, verwendet und im Laufe der Zeit verändert wurden. Darüber hinaus unterstützt der Bereich "Artefact Profiling" die Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Methoden und Techniken zur Erhaltung von Kulturgütern im Allgemeinen und von schriftlichen Artefakten im Besonderen. Neben der HSFS sind an Artefact Profiling weitere Institutionen wie die TU Hamburg Harburg, das DESY oder die Bundesanstalt für Materialforschung (Berlin) beteiligt.
