Mit Hilfe der Matrix assisted laser desorption/ionization (MALDI) imaging mass spectrometry (IMS) ist es möglich, das molekulare Profil eines Gewebes direkt auf der Probe zu erstellen. Dabei kann die Verteilung von hunderten unbekannten Analyten im Gewebe mit einer einzigen Messung bestimmt werden, während die molekulare und zelluläre Integrität innerhalb des Gewebes aufrechterhalten wird. In den letzten Jahren hat diese Methode immer größeren Zuspruch gefunden und wird heute vor allem in der biomedizinischen Forschung genutzt. In der vorliegen Promotion wurde MALDI-IMS etabliert und an humanen Tumorgewebeproben angewandt. Dabei wurden verschiedene Kopf-Hals-Tumor-Proben analysiert und ausgewertet. Es konnte eine neue Kombination aus MALDI-IMS, SELDI-MS und Immunhistochemie für die Darstellung der räumlichen Verteilung von Proteinen innerhalb der Gewebeproben entwickelt und etabliert werden. 4 Proteine (α-Defensin 1-3 und S100A8) wurden dabei identifiziert und die exakte Lokalisation im Gewebe aufgezeigt. So konnten mittels MALDI-IMS die Signale bei 3372 Da, 3444 Da und 3488 Da sowohl im Tumorstroma als auch im Bindegewebe und im nekrotischen Gewebe detektiert werden. Der Peak bei 10827 Da hingegen wurde nur im Tumorgewebe, vor allem an der Peripherie des epithelialen Tumors, sowie an der Grenze zum Stroma detektiert. Eine Bestätigung dieser Ergebnisse war mit Mikrodissektion und SELDI-MS sowie mit Immunhistochemie erfolgreich. Weiterhin konnte das Signal von 10827 Da mit Immundepletion und Immuncapturing als humanes S100A8 identifiziert werden. Mit MALDI-IMS wurde auch die Verteilung anderer Mitglieder der S100-Proteinfamilie innerhalb der Kopf-Hals-Tumore untersucht. Die Mitglieder der Ca2+-bindenden S100-Proteinfamilie sind multifunktionale Proteine, für die eine Vielzahl von physiologischen Funktionen beschrieben wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die detektierten S100-Proteine eine annähernd gleiche Lokalisation im Gewebe aufzeigen. Dies lässt vermuten, dass die S100-Proteine eine Rolle während der Tumorgenese von Kopf-Hals-Tumoren spielen.