Stochastischer Zugang zu aktiven Prozessen und diffusiver Dynamik in biologischen Systemen (A07)

• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung seit 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200049484

Ein Schlüssel zur Identifikation physikalischer Prozesse in biologischen System ist das Verständnis von stochastischer Dynamik und First-Passage-Eigenschaften aktiver und passiver Teilchen in komplexer Umgebung. In diesem Projekt untersuchen wir verschiedene Aspekte der diffusiven oder aktiven Dynamik biologischer Teilchen und entwickeln vorhersagekräftige stochastische Modelle. Wir sind insbesondere an optimalen Suchstrategien in stochastischen (korrelierten) aktiven Suchprozessen interessiert, mit einem Fokus auf die Dynamik von Immunzellen. Wir untersuchen ebenso die Fírst-Passage-Eigenschaften von markierten Teilchen und chemischen Signalen in verzweigten Strukturen von neuronalen Dendriten sowie den aktiven Transport in engen, klebrigen Kanälen und entlang von Zytoskelett-Filamenten. Weiterhin werden Korrelationen und Erinnerungseffekte in aktiven Prozessen mit unterschiedlichen Bewegungszuständen, wie die Run-and-Tumble-Dynamik von Bakterien, studiert.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1027: Physikalische Modellierung von Nichtgleichgewichtsprozessen in biologischen Systemen
• Antragstellende Institution: Universität des Saarlandes
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Ludger Santen, bis 12/2016; Privatdozent Dr. M. Reza Shaebani, Ph.D.