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AG Technomathematik

Leitung: Prof. Dr. Peter Maaß

Die AG Technomathematik (2016)Die AG Technomathematik (2016)
Die Arbeitsgruppe Technomathematik deckt ein breites Feld von Forschung und Anwendungen aus den Bereichen der Lebens- und Ingenieurswissenschaften ab. Der Fokus der mathematischen Forschung liegt auf Die wichtigsten Anwendungsfelder sind hierbei die bildgebende Massenspektrometrie (MALDI Imaging), Zerspanprozesse in der Werkstoffentwicklung, sowie die Magnetpartikelbildgebung (Magnetic Particle Imaging MPI).

Dünne Darstellung von Oberflächendaten Dünne Darstellung von Oberflächendaten
Im Bereich der Werkstoffentwicklung kommt den Zerspanprozessen eine besondere Bedeutung zu: Hier ist die mathematische Modellierung des Herstellungsprozesses von Formwerkzeugen und der daraus resultierenden Oberflächenqualität wesentlich. Ein weiterer Aspekt ist die Visualisierung der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück und der daraus resultierenden Oberflächentopographien. Unser Ansatz berücksichtigt dabei die Abdrängung und Verformung der Zerspanwerkzeuge aufgrund der entstehenden Prozesskräfte. Nachdem in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit dem Labor für Mikrozerspanung LFM Simulation und Visualisierung im Vordergrund standen (im Sonderforschungsbereich 747), läuft inzwischen ein Industrieprojekt mit der BEGO GmbH zur optimierten Herstellung von Zahnersatz.

Die Analyse massenspektrometrischer Daten gehört bereits seit 2007 zu den Forschungsgebieten der AG Technomathematik. In der interdisziplinären Gruppe Bioinformatik werden insbesondere Anwendungen des MALDI Imaging entwickelt, einer räumlich auflösenden massenspektrometrischen Analysemethode zur Untersuchung biologischer Gewebeproben.
Neben Anwendungen in der Mikrobiologie, Pflanzenforschung und Pharmakologie beschäftigt sich die Bioinformatik-Gruppe mit der Nutzung des MALDI Imaging in der pathologischen Diagnostik (MaDiPath Projekt). Die Gruppe arbeitet eng mit Partnern in der klinischen Pathologie und der biomedizinischen Forschung zusammen, mit der Bremer Firma Bruker Daltonik, dem Weltmarktführer für MALDI-Imaging-Massenspektrometer, sowie mit der Softwarefirma SCiLS, die 2013 als Ausgründung des ZeTeM entstanden ist und inzwischen eine Zweigniederlassung von Bruker ist.

MPI² LogoMPI² Logo
Seit 2016 befasst sich die AG Technomathematik außerdem mit den mathematischen Herausforderungen in der Magnetpartikelbildgebung und erweitert somit ihre angewandte, interdisziplinäre Forschung im Bereich der Medizin. Mittels des tomographischen Verfahrens der Magnetpartikelbildgebung ist es möglich, Eisenoxidpartikel strahlungsfrei im menschlichen Körper zu verfolgen und somit Rückschlüsse auf z.B. kardiovaskuläre Erkrankungen zu erhalten.
Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts MPI² sollen diese Herausforderungen mittels mathematischer Forschung zusammen mit industriell-medizinischen Kooperationspartnern bewältigt werden und so der Grundstein für einen klinischen Einsatz dieser Technologie gelegt werden.