Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Orbitrap Astral: Hochauflösende LC-MS/MS-Analytik für Proteomics in höchster Effizienz

Eine neue Dimension von Proteomics für Industrie-Anwendungen: unsere Expertise am Fraunhofer IMWS

Am Fraunhofer IMWS steht das erste Orbitrap Astral innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft zur Verfügung. Aufbauend auf unserer Expertise in der Materialdiagnostik, Matrixbiologie und Analytik erschließen wir damit neue Möglichkeiten für die Charakterisierung komplexer Proben – mit hoher Sensitivität, hoher Massengenauigkeit und hohem Probendurchsatz.

Orbitrap Astral Mass Spectrometer

Unsere Auftraggeber profitieren davon insbesondere bei komplexen Proben und anspruchsvollen Identifikations- und Quantifizierungsaufgaben Wir liefern präzise, reproduzierbare Daten und begleiten Sie von der Probenvorbereitung über die Messung bis zum finalen Reporting. Dabei arbeiten wir in einem vertraulichen, industrieorientierten Projektumfeld mit klaren Ansprechpartnern, diskreter Bearbeitung und hohem Bewusstsein für den Schutz sensibler Daten, Proben und Entwicklungsinhalte.

Das Orbitrap Astral MS bietet extrem niedrige Nachweisgrenzen selbst in komplexen Matrizes, mit hervorragenden Möglichkeiten der Quantifizierung und einem erweiterten Dynamikbereich. Das ist die ideale Grundlage für quantitative non-targeted Discovery genauso wie für gezielte Analytik Das System unterstützt Data-Independent Acquisition (DIA), Data-Dependent Acquisition (DDA) und Parallel Reaction Monitoring (PRM) auf einer Plattform – das spart Zeit und verbessert die Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen analytischen Ansätzen.

Wir verbinden Probenaufbereitung, Methodenentwicklung und erstklassige Messleistung mit transparenter Dokumentation und einer engen Zusammenarbeit mit Ihren F&E-Teams. Nutzen Sie unsere Erfahrung für schnelle Machbarkeitsbewertungen, maßgeschneiderte Methodenentwicklung und klar definierte Ergebnisse. Ein interdisziplinäres Team aus Materialwissenschaft, Zellbiologie, Biochemie und Analytischer Chemie liefert branchenübergreifende Lösungen aus einer Hand. Wir garantieren Datenschutz, Compliance und transparente Ergebnisberichte. So verwandeln wir komplexe Daten in verlässliche Entscheidungsempfehlungen – von der Probenanalyse bis zur regulatorischen Dokumentation.

Unser Angebot für hochauflösende Massenspektrometrie in Biomaterialien

Unser Auftraggeber können auf eine In-house Komplettlösung zurückgreifen: Methodenentwicklung, Validierung, Messung, Datenanalyse – alles aus einer Hand, mit reproduzierbarer Qualität und transparenter Berichterstattung.

Wir bieten Ihnen:

  • Probenaufbereitung angepasst an Matrix und Zielanalyse
  • Methodenentwicklung & Validierung: maßgeschneiderte UHPLC-MS/MS-Methoden, Validierung nach Projektbedarf, SOP-gesteuerte Abläufe
  • Untargeted und targeted Analytik: Identifikation und Quantifizierung relevanter Proteine und Peptide mit hoher Sensitivität und Präzision
  • Datenanalyse & Reporting: standardisierte Reports, Datenvisualisierung, nachvollziehbare Dokumentation der Identifikationen sowie bei Bedarf weiterführende biologische Interpretation, einschließlich Enrichment-Analysen und systembiologischer Auswertungen
  • Qualität, Vertraulichkeit & Beratung: transparente und qualitätsgesicherte Prozesse, vertraulicher Umgang mit sensiblen Proben, Daten und Entwicklungsinhalten sowie Beratung zur Studienplanung

So können Sie in Ihrer Branche von unserem Know-how profitieren

Unser Leistungsportfolio deckt die gesamte HRMS-Wertschöpfungskette ab und ermöglicht kompetente Unterstützung in Fragestellungen aus verschiedenen Anwendungsbereichen. Hier finden Sie Beispiele.

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Komplexe Biomaterialien und materialnahe biologische Proben stellen hohe Anforderungen an Probenvorbereitung, Analytik und Dateninterpretation. Mit unserer Expertise in hochauflösender Massenspektrometrie unterstützen wir Sie bei der Charakterisierung von Zusammensetzung, Struktur und chargenabhängigen Unterschieden ebenso wie bei Fragestellungen zu Proteinprofilen, Matrixbestandteilen, Verunreinigungen oder prozessbedingten Veränderungen. Durch die Verbindung von Materialdiagnostik, Matrixbiologie und moderner Proteomics-Analytik entwickeln wir passgenaue Strategien für anwendungsnahe Forschungs- und Entwicklungsprojekte – von der Machbarkeitsbewertung bis zur belastbaren Ergebnisinterpretation.

Beispiele:

  • Charakterisierung von Kollagen-, Elastin- oder EZM-basierten Biomaterialien: Zusammensetzung, Reinheit und chargenabhängiger Unterschiede
  • Quantifizierung von Elastin und Kollagen (auf Subspezies-Level) in Ausgangsmaterialien und Endprodukten
  • Nachweis und Quantifizierung materialrelevanter Proteine und Peptide
  • Identifikation von Verunreinigungen, Fremdproteinen oder Abbauprodukten in biomaterialnahen Proben
  • Analyse der Wechselwirkung von Biomaterialien mit biologischen Systemen im Hinblick auf Biokompatibilität und Bioaktivität, etwa durch Suche nach aktivierten Signalwegen in der Zellkultur oder Geweben
  • Bewertung von Stabilität und Lagerungseinflüssen auf Proteinprofile und Materialzusammensetzung
  • Vergleichende Analytik unterschiedlicher Herstellungsverfahren oder Prozessparameter zur Optimierung von Materialeigenschaften
  • Massenspektrometrische Unterstützung bei der Entwicklung neuer Biomaterialien für regenerative Medizin, Tissue Engineering oder Wirkstofffreisetzung
  • Machbarkeitsstudien für schwierige oder wenig standardisierte Proben, bei denen etablierte Standardmethoden an ihre Grenzen stoßen

Wir unterstützen Sie bei der massenspektrometrischen Charakterisierung komplexer Lebensmittel- und Ernährungsproben. Im Fokus stehen Fragestellungen zur Zusammensetzung, zu Protein- und Peptidprofilen, zu Rohstoff- und Chargenunterschieden sowie zu prozess- oder lagerungsbedingten Veränderungen. So schaffen wir belastbare analytische Grundlagen für Produktentwicklung, Qualitätsbewertung und anwendungsnahe Forschung.

Beispiele:

  • Charakterisierung komplexer Lebensmittel- und Ernährungsmatrizes
  • Analyse von Peptidprofilen inkl. PTM-Profiling
  • Aminosäurenprofiling
  • Charakterisierung und Suche nach funktionellen oder bioaktiven Protein- und Peptidfraktionen
  • Quantifizierung von Elastin und Kollagen in Lebensmitteln und Ausgangsstoffen
  • Kollagensubtype Profiling
  • Erkennung speziesfremder Kontaminationen in tierbasierten Lebensmitteln
  • Vergleich von Rohstoffen, Chargen und Herstellungsverfahren
  • Untersuchung von Verarbeitungs- und Lagerungseinflüssen
  • Untersuchung ernährungsassoziierter Protein- und Peptidmarker in Serum- und Plasmaproben
  • Machbarkeitsstudien für anspruchsvolle Lebensmittelproben

Pharmazeutische und biotechnologische Proben stellen hohe Anforderungen an Probenvorbereitung, Analytik und Dateninterpretation. Mit unserer Expertise in hochauflösender Massenspektrometrie unterstützen wir Sie bei der Charakterisierung von Zusammensetzung, Struktur und chargenabhängigen Unterschieden ebenso wie bei Fragestellungen zu Sequenzvarianten, posttranslationalen Modifikationen, Verunreinigungen oder prozessbedingten Veränderungen. Durch die Kombination fortschrittlicher Proteomics-Analysen mit fundiertem Know-how in Biochemie, Zellbiologie und Analytik konzipieren wir individuelle Lösungen für praxisnahe F&E-Projekte – angefangen bei der Machbarkeitsstudie bis hin zur zuverlässigen Interpretation der Ergebnisse. Dabei arbeiten wir in einem vertraulichen, industrieorientierten Projektumfeld mit hohem Anspruch an den Schutz sensibler Proben, Daten und Entwicklungsinhalte.

Beispiele:

  • Charakterisierung biopharmazeutischer und biotechnologischer Proben
  • Nachweis und Quantifizierung relevanter Proteine, Peptide und Verunreinigungen
  • Vergleich von Chargen, Prozessstufen und Herstellungsverfahren
  • Analyse von Zellkulturproben und Produktionssystemen
  • Antikörpersequenzierung und Strukturcharakterisierung
  • PTM-Profiling zur Charakterisierung biologischer Varianten und qualitätsrelevanter Modifikationen
  • Untersuchung von Stabilität, Integrität und Abbauverhalten
  • Methodenentwicklung für komplexe pharmazeutische und biotechnologische Proben

Proben aus der medizinischen und klinischen Forschung stellen hohe Anforderungen an Probenvorbereitung, Analytik und Dateninterpretation. Ein besonderer Fokus liegt dabei am Fraunhofer IMWS auf der extrazellulären Matrix und ihren Veränderungen in Gesundheit, Krankheit und Regeneration. Das Orbitrap Astral Massenspektrometer ermöglicht tiefe Einblicke in Proteomik für klinische Proben, Gewebeproben und Biomaterialien, etwa zum Profiling von Proteinen in Gewebe, Biofluiden und komplexen Matrizes. Mit unserer Expertise in hochauflösender Massenspektrometrie unterstützen wir Sie bei Fragestellungen zu Protein- und Peptidprofilen, Biomarkern sowie krankheits- oder therapieassoziierten Veränderungen in komplexen biologischen Proben. Mit innovativer Proteomics-Technologie und tiefgreifender Erfahrung in Biochemie, Zellbiologie und Analytik realisieren wir spezifische Strategien für praxisorientierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte – von der initialen Machbarkeitsprüfung bis zur aussagekräftigen Auswertung der Resultate.

Beispiele:

  • Charakterisierung extrazellulärer Matrixproteine
  • Analyse krankheitsassoziierter ECM-Veränderungen
  • Biomarker Discovery
  • Analyse von Protein- und Peptidprofilen in klinischen Proben
  • Phosphoproteomics zur Untersuchung zellulärer Signalwege 

Von der Fragestellung zum Ergebnis – unser Projektworkflow

Wir arbeiten eng mit Industriepartnern zusammen, um Ihre Fragestellung in ein robustes Analysedesign zu übersetzen. Hier ist ein beispielhafter Projektablauf skizziert. Wir haben viel Erfahrung darin, jenseits davon individuelle Lösungen für Ihren Bedarf zu finden, von eigenen Versuchsaufbauten bis zu tragfähigen Regelungen für IP-Fragen. Natürlich berücksichtigen wir auch während des Projektablaufs kontinuierlich Ihr Feedback. Wir arbeiten mit klar definierten Timelines, transparenten Kostenstrukturen und regelmäßigen Status-Updates. Der Ablauf ist flexibel, skalierbar und passt sich Ihren Projektanforderungen an.

Häufige Fragen zur Zusammenarbeit

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Orbitrap Astral MS – präzise Identifikation, tiefe Charakterisierung und zuverlässige Quantifizierung in komplexen Proben

Die Kombination aus hochauflösender Flüssigchromatographie und Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) ermöglicht eine bisher unerreichte Tiefe in der Analyse komplexer biologischer Matrizes.

Das Gerät steht im Labor, die Tür des Gerätes ist geöffnet.
© Fraunhofer IMWS
Orbitrap Astral Massenspektrometer für Möglichkeiten in der hochauflösenden qualitativen und quantitativen Proteinanalytik am Fraunhofer IMWS.

Unser Orbitrap Astral MS liefert:

  • extrem hohe Sensitivität für niedrig-abundante Proteine und Lipide 
  • schnelle Durchsatzraten für Screening und umfangreiche Studien
  • robuste, reproduzierbare Datenqualität – geeignet für regulierte Umgebungen
  • flexible Methodenentwicklung für Ihre spezifischen Fragestellungen

Durch die Kombination aus herausragender Massengenauigkeit, großem Dynamikbereich und schneller Abtastgeschwindigkeit meistern wir selbst anspruchsvolle Matrizes wie Biomaterialien, Lebensmittel oder klinische Proben: Identifikation unbekannter Verbindungen, Strukturaufklärung und robuste Quantifizierung gehen Hand in Hand. Das Gerät gewährleistet hohe Reproduzierbarkeit und bietet Fragmentierungsmodi, die atomare oder molekulare Strukturen sichtbar machen. Die Ergebnisse gelangen in konsistente Berichte, inklusive Metadaten, Referenzmaterialien und nachvollziehbarer Dokumentation von Nachweisen.