Forschungsthemen

Biologische Zellen sind komplexe weiche Maschinen, die in der Lage sind, eigene interne Strukturen zu organisieren, eingehende Informationen zu verarbeiten und auf verschiedene Störungen zu reagieren. Fortschritte in der Nanotechnologie ermöglichen die Bottom-up-Rekonstruktion von weichen, zellähnlichen Kompartimenten, die als synthetische Zellen bezeichnet werden. Das Hauptproblem, das noch ungelöst ist, ist die Entstehung dynamischer zellulärer Strukturen aus lokalen Wechselwirkungen zwischen internen Zellkomponenten. Wir entwickeln und verwenden Computermodelle von weichen aktiven Systemen und synthetischen Zellen, um unser Verständnis der Selbstorganisation und des Verhaltens von Zellen zu verbessern.

Der Blutfluss in der Mikrozirkulation spielt eine wichtige Rolle bei verschiedenen physiologischen Prozessen und Pathologien im Organismus, z. B. bei krankheitsbedingten Veränderungen der Gewebedurchblutung (z. B. Krebs, Malaria) und bei der Blutgeringung nach einer Verletzung (Hämostase). Computersimulationen können helfen uns relevante physikalische Mechanismen zu identifizieren. Wir setzen Modellierung auf zellulärer Ebene ein, um biologische Prozesse in der Mikrozirkulation besser zu verstehen.