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Profil
| Derzeitige Stellung | Professor W-2 und Äquivalente |
|---|---|
| Fachgebiet | Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik,Mathematik Allgemein und übergreifende Themen; Sammlungen,Mathematik in der Biologie und anderen Naturwissenschaften |
| Keywords | soft and active matter, hydrodynamics, complex fluids and blood flow, machine learning, multiscale modeling |
Aktuelle Kontaktadresse
| Land | Deutschland |
|---|---|
| Ort | Jülich |
| Universität/Institution | Forschungszentrum Jülich GmbH |
| Institut/Abteilung | Institute for Advanced Simulation (IAS) |
Gastgeber*innen während der Förderung
| Prof. Dr. Gerhard Gompper | Institute of Complex Systems (ICS-2), Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich |
|---|---|
| Beginn der ersten Förderung | 01.03.2011 |
Programm(e)
| 2010 | Humboldt-Forschungsstipendien-Programm für Postdocs |
|---|---|
| 2012 | Sofja Kovalevskaja-Preis-Programm |
Projektbeschreibung der*des Nominierenden
| Die Strömung von Blut in der Mikrozirkulation spielt eine zentrale Rolle in vielen Bereichen physiologischer Prozesse und Pathologien im menschlichen Organismus, insbesondere beim Transport von Molekülen und Zellen, bei der Immunologie und der Hämostasis, und bei verschiedenen Krankheiten. Ein besonders wichtiges Beispiel für die Bedeutung der Mikrozirkulation ist Krebs, eine der wichtigsten Ursachen für Todesfälle weltweit. Die Strömung von Blut in der Mikrozirkulation der Tumoren ist dabei einerseits entscheidend für Tumor-Wachstum und Metastasen-Bildung, andererseits aber auch für die Tumor-Diagnose und -Behandlung, da die Blutgefässe den wichtigsten Zugang für die Verabreichung von Kontrast- and Arzneimitteln darstellen. Die Modellierung von Blutströmungen in-silico, d.h. im Computer, eröffnet neuartige Ansätze für ein besseres Verständnis der Mikrozirkulation sowohl in gesundem Gewebe als auch in Tumoren und kann damit den Weg zu einer Optimierung der gezielten Verabreichung von Medikamenten weisen. Dr. Fedosov hat eine Simulationsmethode entwickelt, um Blut-strömungen unter verschiedensten Bedingungen zu beschreiben und vorherzusagen. Er wird diese Methode verwenden, um Blutströmungen und die Verteilung von Medikamenten mit Hilfe von Nanoteilchen in gesundem Gewebe und in Tumoren zu untersuchen. Da die Blutgefässe in Tumoren stärker gewunden und durchlässiger als in normalem Gewebe sind, muss der Einfluss dieser Faktoren auf die Blutströmung untersucht werden. Für die Medikament-Verteilung beeinhaltet dies die Untersuchung der Anreicherung an der Gefässwand, der gezielten Bindung an bestimmten Stellen, und des Austauschs und Transports innerhalb der Mikrozirkulation. Die Ergebnisse werden zur Indentifikation erfolgsversprechende Strategien zur Tumorbehandlung beitragen. |
Publikationen (Auswahl)
| 2012 | Dmitry A. Fedosov, Julia Fornleitner, and Gerhard Gompper,: Margination of white blood cells in microcapillary flow. In: Physical Review Letters, 2012, 028104 |
|---|---|
| 2011 | Dmitry A. Fedosov, Wenxiao Pan, Bruce Caswell, Gerhard Gompper, and George E. Karniadakis: Predicting human blood viscosity in silico. In: Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2011, 11772-11777 |