Lebenswissenschaften - Gruppen

Mathematische Immunoepidemiologie

Dr. Maria Barbarossa

Um komplexe biologische Systeme zu verstehen, ist die Modellierung von Prozessen erforderlich, die auf mehreren räumlichen und zeitlichen Skalen ablaufen. 

Unsere Gruppe arbeitet an der Entwicklung von analytischen und rechnergestützten Methoden um Prozesse zu beschreiben, die in der Immunologie und bei Infektionskrankheiten auftreten. Insbesondere arbeiten wir an

(i) Wirtsphänomenen auf intrazellulärer Ebene (z.B. Signalwege), 

oder auf zellulärer Ebene (z.B. Interaktionen von Immunzellen mit infizierten Zellen oder Tumorzellen)

(ii) Dynamik zwischen den Wirten (z.B. Erregerübertragung und soziale Dynamik)

und über die Kopplung dieser beiden Größenordnungen. So lassen sich z.B. die Auswirkungen der Immunität des Einzelnen auf epidemiologische Ausbrüche in einer Bevölkerungsgruppe ermitteln oder molekulare Mechanismen und Ereignisse untersuchen, die die Dynamik auf zellulärer Ebene beeinflussen (z.B. Zellproliferation, Zelltod, Funktionalität). 

Durch die Kombination von Elementen nichtlinearer und unendlich dimensionaler Dynamik mit numerischen Simulationen und Optimierungen, streben wir sowohl ein qualitatives als auch ein quantitatives Verständnis biologischer Phänomene an. 

Fellow Detail

Forschung und Lehre

Gruppe

Dr. Jan Fuhrmann (Associated Member, JSC)

Julian Heidecke (PhD student)

Hridya Vinod-Varma (PhD student - joint supervision with Ekaterina Kostina at IWR Heidelberg)

Christine Thomas (master student)

Max Hamscher (master student - joint supervision with Christina Kuttler at TUM)

Publikationen

​ Unsere Forschung zu COVID-19

  • J Bracher, WolfframJ DeuschelK GörgenJL KettererUllrichS. AbbottMV Barbarossa, et al., Short-term forecasting of COVID-19 in Germany and Poland during the second wave – a preregistered study, submitted (2020) preprint available 
  • MV Barbarossa and J Fuhrmann, Germany's next shutdown - possible scenarios and outcomes, Influenza and Other Respiratory Viruses (2020) DOI: 10.1111/irv.12827 
  • MV Barbarossa, N Bogya, A Dénes, G Röst, H  Vinod Varma, Zs Vizi, Fleeing lockdown and its impact on the size of epidemic outbreaks in the source and target regions - a COVID-19 lesson, preprint on Research Square (2020)
  • Fuhrmann, J., Barbarossa, M.V. The significance of case detection ratios for predictions on the outcome of an epidemic - a message from mathematical modelers. Arch Public Health 78, 63 (2020). https://doi.org/10.1186/s13690-020-00445-8
  • MV Barbarossa, J Fuhrmann, J Meinke, S Krieg, HV Varma, N Castelletti, and Th Lippert, Modeling the spread of COVID-19 in Germany: Early assessment and possible scenarios PLOS ONE 15(9): e0238559 (2020)
  • MV Barbarossa, J Fuhrmann, J Heidecke, HV Varma, N Castelletti, J Meinke, S Krieg and Th Lippert, A first study on the impact of current and future control measures on the spread of COVID-19 in GermanymedRxiv (2020)

Mathematische Epidemiologie

Zur Beschreibung der Ausbreitung von Infektionskrankheiten in einer Bevölkerung werden mathematische Modelle verwendet. Durch die Entwicklung, Bewertung und den Vergleich verschiedener Strategien zur Kontrolle eines Ausbruchs können der Allgemeinheit wichtige Informationen zur Verfügung gestellt werden. 

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