Besondere Analysenmethoden für Forensik, Klimaforschung und Lebensmittel

„Es war das erste Anwendertreffen seit 2019. Zwischenzeitlich konnte das Fachexperten-Treffen coronabedingt nicht stattfinden. Die Neuauflage soll einen direkten Austausch zwischen unseren Fachexperten aus Forschung und Entwicklung, Produktion, Labor und Vertrieb mit den Kunden ermöglichen“, sagt Kathrin Rosenthal, Sales Specialist IRMS Central Europe bei Elementar Analysensysteme und Organisatorin des Treffens. Die Teilnehmer erhielten einen exklusiven Blick in die Produktion der Analysengeräte am Standort in Langenselbold, wo Elementar mit über 120 Mitarbeitenden aktiv ist. Hier sind alle Unternehmensbereiche, wie Forschung und Entwicklung, Applikationslabor, Produktion, Qualitätssicherung, Service, Vertrieb und Lager unter einem Dach vereint.

Ein weiteres Element des Anwendertreffens waren die spannenden und informativen Fachvorträge und Erfahrungsberichte über Anwendungen, bei denen die Geräte von Elementar zum Einsatz kommen. So berichtete Leonard Wassenaar vom Forschungsinstitut WasserCluster Lunz am See in Österreich, von der faszinierenden Flugreise der nordamerikanischen, orange-schwarzen Monarchfalter. Diese flattern im Herbst zu Millionen von Norden kommend in die Sierra Nevada nordwestlich von Mexico City zu ihrem Winterquartier. Durch Isotopenanalyse kann genau bestimmt werden, wo die Falter geboren wurden. Dr. Christine Lehn vom Institut für Rechtsmedizin an der Ludwig-Maximilians-Universität München zeigte, wie die Analysen stabiler Isotope an Körpergeweben von toten Menschen die Polizei bei der Identifizierung von unbekannten Verstorbenen unterstützen kann. Dr. Andreas Rossmann, Geschäftsführer der Isolab GmbH, stellte die Weindatenbank der Europäischen Union vor. Dort werden seit über 30 Jahren Isotopendaten aller EU-Weine gesammelt, mit deren Hilfe z.B. eine unzulässige Behandlung wie Wässerung oder Zuckerung von Weinen geprüft werden kann. Der Einfluss des Klimawandels auf die Weine kann ebenfalls nachverfolgt werden.

Isotopenanalyse unterstützt Klimaforschung

Die Methode der Isotopenanalyse nutzt eine interessante Eigenschaft verschiedener Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aus. Denn diese Elemente kommen in unterschiedlich schweren Isotopen vor. Das bedeutet, sie unterscheiden sich in der Zahl ihrer Neutronen. Isotopenuntersuchungen ermitteln den Anteil von Isotopen eines chemischen Elements innerhalb einer Probe. „Mit hochempfindlichen Massenspektrometern können wir diese Isotopenzusammensetzung sehr genau bestimmen und die geringen Massenunterschiede nachweisen. So können beispielsweise Sauerstoff- und Wasserstoffisotope in der Pflanzenökologie genutzt werden, um Wasserquellen von Pflanzen zu ermitteln“, beschreibt Kathrin Rosenthal eine der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Klimaforschung. Durch die Bestimmung der Sauerstoffisotope in Bohrkernen von Inlandeis können Forscher etwa auf die früheren Wetterbedingungen in Grönland schließen. Es lassen sich auf diese Weise Informationen über die Durchschnittstemperatur und damit die Klimaerwärmung und -abkühlung in früheren Zeiten gewinnen.

Elementar ist Spezialist für Isotopenanalyse

Die Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie, kurz IRMS, ist eine leistungsstarke Technologie, die es ermöglicht, einen genaueren Einblick in unterschiedlichste Forschungsgebiete zu erlangen, von der Paläoklimatologie bzw. Klimaforschung über die Forensik, der Archäologie, der Lebensmittelüberwachung, der Dopingkontrolle oder der Überprüfung von Erdöllagerstätten. „Für diese Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten entwickeln und produzieren wir ein umfangreiches Portfolio an IRMS-Systemen für die Stabilisotopenanalyse“, beschreibt Kathrin Rosenthal das Know-how des mittelständischen Unternehmens. Die Geräte von Elementar sind zusätzlich mit spezieller Software von der Datenerfassung bis zur Datenanalyse für die Stabilisotopenanalyse ausgestattet.

„Ebenso wichtig für die Optimierung der IRMS-Methode ist aber vor allem der unmittelbare Austausch zwischen uns als Gerätehersteller sowie den Anwendern und der Diskussion praktischer Anwendungsfälle. Um voneinander zu lernen und gegenseitiges Vertrauen aufzubauen, war dieses Treffen, genau richtig“, zieht Kathrin Rosenthal ein positives Fazit des Anwendertreffens, das nun regelmäßig stattfinden soll.

Die Teilnehmer der erfolgreichen Neuauflage konnten sich am Ende sicher sein: Steigende Anforderungen an die Analytik sowie an Datenverarbeitung und -auswertung erfüllt Elementar mit kontinuierlicher Optimierung und Weiterentwicklung seiner Analysensysteme, um Labore weltweit zu unterstützen.