Virtual infection modeling for Aspergillus fumigatus in human and murine alveoli

Der Der filamentöse pathogene Pilz Aspergillus fumigatus kann schwere Infektionen wie die invasive pulmonale Aspergillose in immungeschwächten Patienten verursachen. Verbunden mit einer hohen Mortalität und einer steigenden Inzidenz der letzten Jahrzehnte bezeugt dies die Notwendigkeit zur Erforschung seines opportunistischen Verhaltens sowie zur Entwicklung effizienter Behandlungsstrategien, um Menschenleben zu retten. Da die Lunge, als primäres Ziel von A. fumigatus Infektionen, nur begrenzt experimentell in vivo studiert werden kann, verfolgt diese Arbeit den Ansatz agenten-basierter Simulation. Die kumulative Dissertation basiert auf 4 veröffentlichten Manuskripten. Untersucht wurden dabei die Vergleichbarkeit von natürlichen Infektionen im Menschen und künstlichen Infektionen im etablierten Mausmodell. Eine zweite Veröffentlichung untersucht den Einfluss von Kohn'schen Poren auf die Dynamik der Immunabwehr gegen Aspergillus fumigatus. Eine dritte Veröffentlichung untersucht die Anwendbarkeit von dynamischen Kugeloberflächenfunktionen - Spherical Harmonics - als Werkzeug der Klassifikation und Beschreibung von beweglichen Zellen. Die vierte Veröffentlichung präsentiert erstmals einen Aspergillose Chip auf Mikrofluidikchips. Dies erlaubt es, die Pathogen-Wirt-Beziehungen unter realistischen Bedingungen zu untersuchen sowie das Wachstum der Pilzhyphen zu quantifizieren.