AG Prof. Durante

Wir wirkt sich ionisierende Strahlung auf Weiche Materie aus? Die interdisziplinär ausgerichtete Forschung unserer Gruppe lässt sich grob in die Arbeitsgebiete Strahlenbiologie, Physik, Weltraumforschung und Therapie unterteilen. Professor Durante leitet die Abteilung Biophysik am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung und hat eine Professur am Fachbereich Physik der TU Darmstadt.

 
Team
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Forschungsgebiete
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Publikationen
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Studium & Lehre
Studium & Lehre

Forschungsgebiete

Molekulare Radiobiologie & Imaging

Wir untersuchen die Induktion und Reparatur von DNA in Säugetierzellen nach Schwerionenexposition. Die Art der Schädigung und deren Reparatur weist aufgrund des unterschiedlichen physikalischen Dosisdepositionsmusters tatsächlich signifikante Unterschiede zu Röntgenstrahlen auf. Darüber hinaus ermöglicht die hohe Läsionsdichte, die durch sehr schwere Ionen induziert wird, eine genaue Visualisierung und Quantifizierung der Aktivierung von DNA-Reparaturproteinen.

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Stammzelldifferenzierung und Zytogenetik

Im Bereich Stammzelldifferenzierung und Zytogenetik interessieren wir uns für die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf Organe wie das Gehirn, das Herz und die Lunge und versuchen, die Risiken für Patienten, die mit ionisierender Strahlung behandelt werden, sowie für Astronauten, die bei ihren Missionen im Weltraum unweigerlich ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, aufzuklären.

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Immunmodulation und Gewebeeffekte nach Schwerionenbestrahlung

Schwerpunkte in diesem Bereich sind u.a. die Auswirkungen von Radon-Bestrahlung im Niedrigdosisbereich, Immunogenität und Immunmodulation von Strahlung, Strahlenantwort von hämatopoetischen Stamm- und Progenitorzellen sowie Späteffekte im Gewebe nach Schwerionenbestrahlung.

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Klinische Strahlenbiologie

Schwerpunkte sind u.a. Hibernation als Schutz für Raumfahrtmissionen und Strahlentherapie, Tumorhypoxie, Strahlenschutz, innovative 3D in vitro Modelle sowie die Bestrahlung mit Röntgenlasern (DESY-FLASH).

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Modellierung in der Strahlenbiologie

Schwerpunkt in diesem Bereich ist die Entwicklung und Anwendung mathematischer Modelle zur Beschreibung und Vorhersage biologischer Effekte sowie der damit verbundenen Unsicherheiten nach Exposition mit ionisierender Strahlung.

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Planung und Validierung von Strahlentherapien

Wir untersuchen die Wechselwirkung zwischen ionisierender Strahlung und Materie auf mehreren Skalen. Zu den wichtigsten Forschungsthemen gehören die makroskopische Dosisverteilung, mikroskopische Monte-Carlo-Berechnungen und die experimentelle Validierung der Behandlungsplanung.

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Medizinische Physik

Wir entwickeln und untersuchen effiziente Verfahren zur Bewegungskompensation, unter anderem Gating (unterbrochene Bestrahlung), Tracking (Strahlnachverfolgung) und 4D Optimierungsstrategien. Ziel ist eine möglichst konforme Bestrahlung bei maximaler Schonung des normalen Gewebes zu erreichen.

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Strahlenphysik im Weltraum

Da die Abschirmung im Weltraum schwierig und kostspielig ist, sollten die Auswirkungen der kosmischen Strahlung so genau wie möglich bekannt sein, um die Abschirmungsmaßnahmen zu optimieren und die Abschirmungseigenschaften von Materialien zu nutzen, die für andere Zwecke verwendet werden, z. B. für die Hülle des Raumfahrzeugs, die interne Ausrüstung, den Treibstoff und die Vorräte.

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Studium und Lehre

Sommersemester 2024

Vorlesung 05-21-1662-vl Strahlenbiophysik

Übung 05-23-1662-ue Strahlenbiophysik

Wintersemetser 2023 / 2024

keine Veranstaltungen

Sommersemester 2023

Vorlesung Strahlenbiophysik

Übung Strahlenbiophysik

Wintersemester 2022 / 2023

Vorlesung Medical Physics

Übung Medical Physics

Sommersemester 2022

Vorlesung Strahlenbiophysik

Übung Strahlenbiophysik

Wintersemester 2021 / 2022

Vorlesung Medical Physics

Übung Medical Physics

Sommersemester 2021

VorlesungStrahlenbiophysik

Übung Strahlenbiophysik

Winter Semester 2020/2021

Vorlesung Medical Physics

Übung Medical Physics

Initiativbewerbung

Interesse an unseren Forschungsthemen? Wenden Sie sich bitte direkt an uns, um eine Mitarbeit zu besprechen. Ob HiWi, BSc, MSc, PhD oder PostDoc Projekt – wir freuen uns über Ihre Bewerbung!

Stellenausschreibungen am IPKM

Kontakte der AG Leitungen