Unsere FAU-Nachwuchsgruppenleitungen

Dr. Manuel Keith

Forschungsthema: Anreicherung kritischer Metalle in der Erdkruste

Die Versorgung mit kritischen Metallen für die Energiewende und für eine nachhaltige Zukunft ist eine gewaltige Herausforderung für die Europäische Union. Der Ausbau von erneuerbaren Energien und der Elektrifizierung erfordert große Mengen an Rohstoffen, wie Kupfer oder Kobalt und es wird noch Jahrzehnte dauern, diesen Bedarf über eine Kreislaufwirtschaft zu decken. Daher müssen diese metallischen Rohstoffe nachhaltig abgebaut werden und unsere Forschung trägt wesentlich dazu bei, die besten Lagerstätten und Aufbereitungsmethoden hierfür zu bestimmen. Wir beschäftigen uns mit der Verteilung von Metallen und Halbmetallen in der Erdkruste und nutzen modernste Analysemethoden, um den Transport und die Anreicherung dieser Elemente zu verstehen. Perspektivisch wollen wir hiermit dazu beitragen, die Versorgung von kritischen Metallen zu sichern, sowie deren Gewinnung nachhaltiger zu gestalten.

Dr. Markus Schiegg

Forschungsthema: Flexible Schreiber in der Sprachgeschichte

Variation ist eine zentrale Eigenschaft natürlicher Sprachen. Wie flexibel historische Schreiberinnen und Schreiber der allgemeinen Bevölkerung in ihrem Sprachgebrauch waren, wurde bislang aber kaum untersucht. In meiner Forschungsgruppe erarbeiten wir ein digitales Korpus überwiegend aus Briefen von Patientinnen und Patienten deutscher und britischer psychiatrischer Anstalten des 19. Jahrhunderts, die oftmals nicht abgesendet wurden und immer noch in den Archiven liegen. Da hier von einzelnen Personen Briefe an unterschiedliche Adressaten und oft aus einem langen Zeitraum überliefert sind, bieten sich diese Texte besonders für die Analyse intraindividueller Variation und Sprachwandel an, der hier auch durch zunehmendes Alter und unterschiedliche Krankheiten beeinflusst sein kann.

Dr. Andrea Thoma-Kreß

Name der Nachwuchsgruppe: Retrovirale Pathogenese: HTLV-1 und Adulte T-Zell-Leukämie

Forschungsthema: Übertragung von Viren über die Muttermilch

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Übertragung und Pathogenese des tumorauslösenden Retrovirus Humanes T-Zell-Leukämievirus (HTLV-1). Mehr als 10 Millionen Menschen weltweit, v.a. in Südamerika, der Karibik, Japan, Sub-Sahara-Afrika oder Zentralaustralien, sind meist unwissentlich mit HTLV-1 infiziert, da die Infektion zunächst ohne Symptome verläuft. Nach jahrzehntelangem „Schlummern“ der Viren kann es zu schwerwiegenden Erkrankungen wie einer aggressiven Leukämie kommen. Im Zentrum unserer BMBF-geförderten Nachwuchsgruppe steht, die Übertragung von HTLV-1 über zellhaltige Körperflüssigkeiten wie Muttermilch besser zu verstehen. Muttermilch bietet sehr viele gesundheitliche Vorteile und in vielen Ländern, in denen das Virus stark verbreitet ist, besteht oftmals aufgrund begrenzter Ressourcen nicht die Möglichkeit, Ersatzprodukte zu verwenden. Langfristiges Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es daher, Präventionsstrategien zu entwickeln, die die HTLV-1 Infektion wirksam unterbrechen, aber das Stillen weiterhin erlauben.

Dr. Hatem Elliesie, MLE

Forschungsthema: Identitätsstiftende Praktiken und subkulturelle Lebenswelten in Türsteher-, Kampfsport-, Rap- und Shisa-Barszenen

Gegenstand des Forschungsprojekts von Dr. Elliesie ist die Erforschung von Selbstwahrnehmungsmustern von und Fremdzuschreibungen auf Angehörige von Großfamilien mit nah- und mittelöstlichen Provenienzen in Deutschland. Hierbei sollen insb. wenig erforschte Bereiche wie die Türsteher-, Kraftsport- und Kampfsportszenen sowie Bereiche der Gangsta-Rapszene und Lebensumfelder ausgewählter Shisha-Bars betrachtet werden. Forschungsziel ist es, Einblicke in die Ausformungen subkultureller Lebensstile und Handlungspraktiken der beteiligten Akteure wissenschaftlich fundiert und ausdifferenziert zu gewinnen. Die Grundlagenforschung soll zum besseren Verständnis großfamiliärer Strukturen, ihren Interaktionen untereinander, Einstellungen unterschiedlicher Generationen und der Interaktion in und mit der sog. Mehrheitsgesellschaft beitragen.

Dr. Johannes Fürst

Forschungsthema: Die Zukunftsstrategie für weltweite Gebirgsgletscherprognosen

Der weltweite Gletscherrückzug wird zunehmend greifbar und der damit verbundene Eisverlust dominiert seit vielen Jahrzehnten den kryosphärischen Beitrag zur Veränderung des Meeresspiegels. Gletscher sind inzwischen ein Symbol für die Auswirkungen des sich allgemein erwärmenden Klimas. In unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns mit der Entwicklung eines neuartigen, konsistenten, eisdynamischen Prognoseverfahrens für die globale Gletscherentwicklung unter zukünftiger Klimaerwärmung. Das Herzstück dieses Modellierverfahrens ist die systematische Nutzung der Informationsflut aus der satellitengestützten Fernerkundung. Zu diesem Zweck kommen transiente Assimilationstechniken zum Einsatz. Wie bei der Wettervorhersage soll versucht werden jede einzelne Messung zum jeweiligen Aufnahmezeitpunkt in die Vorwärtssimulationen einfließen zu lassen um die Prognosen bestmöglich zu informieren.

Dr. Sebastian Zundler

Forschungsthema: Einfluss der Immunzellwanderung auf mukosale Wundheilung und intestinale Entzündung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

Dr. Zundler beschäftigt sich mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa. Bei diesen Erkrankungen kommt es durch ein Zusammenspiel von Umweltfaktoren mit genetischen Faktoren zu einer fehlgeleiteten Immunreaktion im Darm, die zu wiederkehrenden Entzündungsschüben führt. Eine medikamentöse Heilung ist nach wie vor nicht möglich. Das besondere Interesse von Sebastian Zundler gilt den Wanderungsvorgängen von Immunzellen im Rahmen der Krankheitsentstehung. Diese Prozesse können bereits erfolgreich mit Medikamenten beeinflusst werden können, trotzdem sind sie bislang nur unzureichend erforscht. Die Gruppe von Dr. Zundler hofft daher, mit ihrer Arbeit einen effektiveren und nebenwirkungsärmeren Einsatz bestehender und die Entwicklung neuer Medikamente auf diesem Gebiet zu ermöglichen.

Dr. Elisabeth Bergherr

Forschungsthema: Modelbasierte Ansätze an Data Science – von bayesianischer Inferenz zu statistischen Lernverfahren

Statistik und Data Science wird ein immer wichtigerer Bestandteil der meisten Bereiche der Wissenschaft. In meiner Forschungsgruppe konzentrieren wir uns sehr Allgemein auf die Entwicklung von Methoden, die vielseitig zu Analyse und Vorhersage einsetzbar sind. Zu dieser Entwicklung verwenden wir verschiedene Typen der statistischen Modellierung, sogenannte bayesianische Inferenz, aber auch Statistical Learning Verfahren, welche eine Mischform aus Machine Learning und klassischer Statistik darstellen. Hierbei legen wir besonders viel Wert auf Interpretierbarkeit und Anwendbarkeit der Modelle — was passiert mit Größe A wenn sich verschiedene Größen B, C, D,… auf eine bestimmte Art ändern, welche dieser Einflussgrößen braucht man überhaupt zur Vorhersage von A und was ist die Unsicherheit in diesem Zusammenhang. Die entstehenden Modelle überprüfen wir dann durch Simulation, wenden sie aber auch auf wissenschaftliche Fragen, hauptsächlich aus dem Bereich der Medizin, an.

Dr. Nadja Ray

Forschungsthema: Multiscale modeling and analysis of porous media applications with evolving microstructures

Nadja Ray works in the field of applied mathematics. She is interested in multiscale modeling and porous media applications. She thereby particularly focuses on problems including evolving microstructures, e.g. due to chemical dissolution-precipitation reactions. Moreover, in one of her projects, she investigates influencing factors of the formation and turnover of soil microaggregates, and their impact on soil functions.

Dr. Nadia Müller-Voggel

Forschungsthema: Von akut zu chronisch – auf der Suche nach neurophysiologischen Markern von Tinnitus

Wie kann unser Gehirn die Wahrnehmung eines Tons erzeugen, der objektiv nicht nachweisbar ist? Diese Frage ist für etwa 20 Prozent unserer Bevölkerung, die unter einem chronischen Tinnitus leidet, höchst relevant. Wahrnehmung ist kein genaues Abbild der uns umgebenden Umwelt, sondern ein aktiver Prozess unseres Gehirns, mit dem wir unsere Umwelt interpretieren und der, im Falle von Tinnitus, zu einer Phantomwahrnehmung führen kann.  Im Rahmen meiner Emmy-Noether-Gruppe wollen wir herausfinden welche Prozesse im Gehirn für die Entwicklung und Chronifizierung eines Tinnitus entscheidend sind. Dazu erfassen wir Hirnaktivität in unterschiedlichen Stadien der Tinnitusentwicklung, in Ruhe oder während Probanden bestimmte Aufgaben durchführen, z.B. ihre Aufmerksamkeit auf bzw. weg vom Tinnitus lenken oder sich in einem positiven versus negativen emotionalen Zustand befinden. Wir erhoffen uns dadurch besser zu verstehen, welche neuronalen Prozesse zur Wahrnehmung eines Tons führen und wie die ungewollte Wahrnehmung eines Phantomtons effektiv behandelt werden könnte.

Dr. Silvia Budday

Forschungsthema: BRAIn mechaNIcs ACross Scales (BRAINIACS)

In ihrer Forschung beschäftigt sich Silvia Budday mit der Mechanik des Gehirns. Während mechanische Aspekte lange Zeit wenig Beachtung in der Hirnforschung fanden, spielen sie neuesten Erkenntnissen zufolge doch eine wichtige Rolle für die Hirnfunktion. Ein spannendes Beispiel ist die markant gefaltete Struktur des menschlichen Gehirns, die essentiell für höhere kognitive Funktionen ist. Silvia Budday’s Studien zufolge sind es mechanische Kräfte, die das zunächst glatte Gehirn des Menschen in Falten legen. Durch die Kombination experimenteller Methoden, Modellierung und Simulation entwickelt sie gemeinsam mit ihrer Gruppe Computermodelle, die bei der Diagnose von Krankheiten und der Optimierung von Behandlungsmethoden unterstützen sollen.

Dr. Heiko Bruns

Forschungsthema: Makrophagen als erste Verteidigungslinie bei Leukämien und Lymphomen

Bei den meisten Tumorerkrankungen befinden sich zahlreiche Makrophagen (die Fresszellen des Immunsystems) in direkter Nähe zu den Krebszellen. Obwohl die Makrophagen theoretisch in der Lage sind, Tumorzellen zu erkennen und zu beseitigen, führen sie diese Aufgabe häufig nicht mehr korrekt aus. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir, mit welchen Mechanismen Makrophagen Tumorzellen erkennen und eliminieren könne, und ob diese Mechanismen bei den Makrophagen im Tumor, speziell bei Lymphomerkrankungen, gestört sind. Hierbei interessiert uns besonders die Phagozytose bzw. die Aufnahme von Tumorzellen. Das Langfristige Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, die Makrophagen im Tumor für die Tumorbekämpfung therapeutisch wieder zu reaktivieren.