Zarzor, Mohammad Saeed, M.Sc.

Das Ziel diesesForschungsvorhabens ist es, mikromechanische Modelle für Gehirngewebe zuentwickeln, die es ermöglichen, Krankheiten früher zu diagnostizieren undBehandlungsmethoden zu optimieren. Zunächst wird das mechanische Verhalten vonGehirngewebe mithilfe innovativer Testmethoden über mehrere Zeit- undLängenskalen hinweg untersucht. Hierbei wird auch die Mikrostruktur getesteterProben analysiert – unter Berücksichtigung zellulärer, aber auchextrazellulärer Komponenten - um das komplexe Zusammenspiel von Mikrostruktur,Mechanik und Hirnfunktion zu verstehen. Es wird weiterhin experimentelluntersucht, wie sich Mikrostruktur und Mechanik des Gewebes während derEntwicklung, aufgrund von Krankheit oder durch Einwirkung mechanischer Kräfteverändern. Anhand der neuen Erkenntnisse werden anschließend mechanischeModelle entwickelt, die das regionsabhängige Verhalten von Gehirngewebebeschreiben, aber auch Veränderungen während der Entwicklung, durch Homöostaseoder durch Krankheit vorhersagen. Durch die Implementierung der Modelleinnerhalb einer Finite-Elemente-Umgebung werden klinisch relevanteFragestellungen durch rechnergestützte Simulationen untersucht. Das Modellstellt hierbei die Verbindung zwischen häufig schon bekanntenMikrostrukturveränderungen und durch bildgebende Verfahren erkennbarenmakroskopischen Veränderungen der Hirnstruktur her. Zusammengenommen können diehier entwickelten interdisziplinären Testmethoden, in Kombination mit denkomplexen Simulationsmodellen, den Grundstein für realistische, numerischeVorhersagen zur Früherkennung von Krankheiten oder zur Weiterentwicklunginnovativer Behandlungsmethoden legen. Nicht zuletzt tragen die entwickeltenModelle dazu bei, den Bedarf an Tier- und Menschenversuchen zu reduzierendenund den 3D Druck künstlicher Organe voranzutreiben.