Florian Franke hat seine Dissertation mit dem Titel „Spatio-temporal dynamics of fluids and tissues: discrete versus continuous modeling“ in einer Kooperation der HTWD mit der Technischen Universität Bergakademie Freiberg (TUBAF) erfolgreich abgeschlossen.

In seiner Dissertation befasst sich Herr Franke mit mathematischen Modellen, die sowohl physikalische als auch biologische Flüssigkeiten beschreiben - beispielsweise ein Wasser-Öl-Gemisch oder gesundes und krankes Zellgewebe. Dabei kommt der Begriff biologische Flüssigkeiten daher, dass sich mehreren Zellen in manchen Fällen ähnlich zu physikalischen Flüssigkeiten (z.B. ein Wasser-Öl-Gemisch) verhalten. In seiner Arbeit entwickelt und optimiert der Mathematiker verschiedene Modelle für die Simulation dieser Flüssigkeiten, der sogenannten Biofluids. Jedes Modell hat spezifische Eigenschaften und kann unterschiedliche Vor- oder Nachteile aufweisen, abhängig von ihrer räumlichen und zeitlichen Definition. Beispielsweise übernimmt ein solches mathematisches Modell die Darstellung eines Tumorsphäroiden und sein Verhalten bei der Behandlung mit Radiostrahlung. Tumorsphäroide sind spezielle 3D in-vitro Experimente, welche eine Ansammlung von mehreren tausend Zellen umfassen und Tumormikroumgebung und Mikrometastasen bei einer Krebserkrankung nachempfinden. 

Florian Franke liefert mit seiner Arbeit einen wesentlichen Betrag zur experimentellen Zellbiologie. Mit Hilfe des mathematischen Modells können Experimente besser geplant und simuliert werden, indem auch biologisch motivierte Parameter verwendet werden. Das Modell ermöglicht weitere Erkenntnisse und Vorhersagen zum Wachstum der Sphäroide und kann dies genauso gut oder besser reproduzieren, als vergleichbare mathematischen Modelle, während es mindestens genauso effizient ist.

Mit seiner Arbeit konnte Herr Franke bereits ein interessiertes Publikum zum Nachwuchsforschungssymposium 2024 überzeugen. Er wurde mit dem 2. Preis ausgezeichnet. Als einer der ersten Studierenden des Studiengangs Data Science im Masterstudiengang ‚Angewandte Informatik‘ forschte er im Anschluss mehr als vier Jahre in der Arbeitsgruppe DataMedAssist unter der Leitung von Prof. Voß-Böhme an der HTWD. Die Gruppe beschäftigte sich mit der Analyse und Vorhersage von multi-zellulären Organisationen gesunder Gewebe sowie der Initiierung und Progression entarteter Gewebestrukturen (Tumoren). 

Die Promotionsverteidigung fand am 02.07.2024 an der TU Bergakademie Freiberg statt. Als Erstgutachter fungierte Prof. Dr. rer. nat. Sebastian Aland (TUBAF) und als Zweitgutachterin Prof. Dr. rer. nat. Anja Voß-Böhme (HTWD).