Mikro-biophysikalische Charakterisierung von Respirationsaerosolen (µResp) und ihre Rolle bei der luftgetragenen Übertragung von Infektionskrankheiten

• Antragsteller: Gholamhossein Bagheri, Ph.D.; Professor Dr. Eberhard Bodenschatz
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469107130

Ein tiefgreifendes Verständnis der physikalisch-biochemischen Eigenschaften von ausgeatmeten Aerosolpartikeln ist die notwendige Voraussetzung für wirksame Präventivmaßnahmen gegen die luftgetragene Verbreitung von Infektionskrankheiten wie COVID-19, Influenza und Tuberkulose. Der µRESP-Antrag wird dringende Wissenslücken in Bezug auf Aerosolbildung, -zusammensetzung und -übertragung füllen, basierend auf der einzigartigen Forschungsspezialisierung der Partner. Die Ziele und die daraus abgeleiteten Aufgaben haben 3 führende Institute (MPIDS, MPIC, IKTS) vereinigt. Diese Institute haben sich zusammengefunden, um ihr komplementäres und transdisziplinäres Fachwissen in diesem sehr wichtigen Forschungsprogramm zu entfesseln. Sie nutzen gemeinsam ihre dedizierten und hochspezialisierten Instrumente und Forschungsinfrastrukturen mit viel Ambition und Tatkraft. Die vorgeschlagene Forschung umfasst (i) die Gewinnung reproduzierbarer menschlicher Aerosolproben für verschiedene Atemmanöver wie Singen, Husten, Sprechen, Atmen usw., (ii) eine umfassende und korrelierte Aerosolcharakterisierung mit einer Fülle modernster Mikroskopie- und Spektroskopietechniken in Bezug auf Größe, Anzahl und Zusammensetzung in Abhängigkeit vom Atemmanöver und (iii) die Sammlung einzigartiger Daten und Proben von Probanden unterschiedlichen Alters, Geschlechts und Gesundheitszustands in Kombination mit der statistischen und quantitativen Analyse dieser Daten einschließlich ihrer weltweiten freien Verfügbarkeit in der HEADS-App.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen