Eine neue Plattform macht erstmals umfassende Daten aus der Raman-Spektroskopie weltweit zugänglich. Forschende des Leibniz-IPHT unterstützen die Entwicklung mit ihrer Expertise. MicrobioRaman bietet freien Zugang zu detaillierten Informationen über mikroskopisch kleine Lebensformen wie Bakterien, Viren und Pilzen und eröffnet der biomedizinischen Forschung neue Möglichkeiten, etwa um die Rollen von Mikroben in Ökosystemen zu klären oder neue medizinische Behandlungen zu entwickeln.

Die Raman-Spektroskopie verwendet Licht, um die chemische Zusammensetzung von Mikroorganismen zu analysieren. MicrobioRaman, vorgestellt im renommierten Fachjournal Nature Microbiology am 7. Mai 2024, ist vergleichbar mit wissenschaftlichen Datenbanken wie GenBank und UniProt. Entwickelt wurde sie von einem großen internationalen Forschungsteam unter Federführung der ETH Zürich. Die Plattform speichert Informationen zu den chemischen Signalen von Mikroorganismen und macht sie für Forschungen in der Umweltwissenschaft, Medizin und vielen anderen Feldern zugänglich.

„Die Datenbank bietet nicht nur Zugriff auf umfassende Raman-Daten, sondern auch die Möglichkeit, diese weltweit zu teilen und zu vergleichen“, erläutert Prof. Jürgen Popp, wissenschaftliche Direktor des Leibniz-IPHT. „Dies wird die Zusammenarbeit zwischen Forschenden erheblich erleichtern und die Entwicklung innovativer biophotonischer Verfahren für die Medizin vorantreiben – etwa indem durch maschinelles Lernen entwickelte Modelle auf diesen Daten trainiert werden.“ Popp wurde aufgrund seiner Expertise in der Biospektroskopie für die Entwicklung der Datenbank konsultiert, während Prof. Volker Deckert vom Leibniz-IPHT und der Universität Jena als Experte für Nano-Raman hinzugezogen wurde.

„Der universelle Ansatz der MicrobioRaman-Datenbank zielt darauf ab, eine umfassende Sammlung von Raman-Daten aus der Grundlagen- und angewandten Mikrobiologieforschung bereitzustellen. Sie nimmt erstmals die gesamte Breite der Raman-Spektroskopie in den Blick”, so Volker Deckert. „Dies umfasst Daten von normaler Raman-Spektroskopie bis hin zu fortgeschrittenen Techniken – von der linearen über die nicht-lineare bis zur zeitaufgelösten Raman-Spektroskopie.” Als Werkzeug für die Wissenschaft markiere MicrobioRaman einen Schritt hin zu einer offeneren und kollaborativen Forschungskultur, so die Forschenden. „Jeder Beitrag zu dieser Plattform erhöht das kollektive Wissen und beschleunigt die wissenschaftliche Entdeckung.“

Datenbank MicrobioRaman https://www.ebi.ac.uk/biostudies/MicrobioRaman/studies

Wissenschaftlicher Artikel:
Lee, K.S., Landry, Z., Athar, A. et al. MicrobioRaman: an open-access web repository for microbiological Raman spectroscopy data. Nat Microbiol 9, 1152–1156 (2024). https://doi.org/10.1038/s41564-024-01656-3