Die Forschung in unserer Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung und Simulation raumzeitlicher Prozesse, insbesondere der Zellmotilität. Unsere Arbeit ist rein theoretisch, wird aber in enger Zusammenarbeit mit experimentellen Partnern durchgeführt. Wir entwickeln mathematische Modelle, die das Verhalten von Einzelzellen und großen Zellpopulationen beschreiben, in denen die folgenden Elemente enthalten sind

• interne Signalisierungsprozesse
• Wechselwirkungen zwischen Zellen und ihrer chemischen und mechanischen Umgebung
• Zell-Zell-Kommunikation

Wir verwenden umfassende Datenanalysemethoden, um quantitative Informationen aus experimentellen Studien zu gewinnen, die Bildanalysen wie Single Cell Tracking oder Particle Image Velocimetry, Microarray oder Netzwerkanalyse beinhalten. Wir formulieren dann agentenbasierte oder PDE-Modelle für die Zellmotilität, gekoppelt mit Beschreibungen der internen Regulation in Form von Systemen von ODE's oder SDE's und mit einer Beschreibung der dynamischen chemischen und mechanischen Umgebung der Zelle. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie sich mikroskalige Prozesse und Zell-Zell-Interaktionen auf das Populationsverhalten auswirken, z.B. bei der Bildung von Metastasen, der Parasiten-Wirt-Interaktion oder der Strukturbildung in der Embryonalentwicklung. 

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