Dietrich-Harder-Masterarbeitspreis 2025

The Dietrich Harder Master's Thesis Award 2025 goes to Robin Erdmann

Robin Erdmann hat den Dietrich-Harder-Masterarbeitspreis gewonnen. Der von PTW gesponserte Preis wurde auf der DGMP-Jahrestagung verliehen, die im September in Berlin stattfand. Er würdigt herausragende wissenschaftliche Leistungen von Masterabsolventen auf dem Gebiet der medizinischen Strahlenphysik.

Robin Erdmann hat mit seiner Masterarbeit mit dem Titel „Radiochemische Simulationen unter Berücksichtigung der gegenseitigen Wechselwirkungen“ beeindruckt. Seine Arbeit trägt dazu bei, die chemische Phase der Wirkung ionisierender Strahlung – als entscheidende Stufe zwischen der physikalischen Energieabsorption und den biologischen Schäden – zu entschlüsseln und berechenbar zu machen. Die Idee zu dieser Masterarbeit entstand am Institut für Medizinische Physik in Gießen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Kilian Baumann, wo sich der Preisträger schon in seiner Bachelorarbeit mit Monte-Carlo-Simulationen in bislang wenig erforschten Bereichen beschäftigte.

Verleihung des Dietrich-Harder-Masterarbeitspreises an Robin Erdmann im Rahmen der DGMP-Jahrestagung in Berlin. Von links nach rechts: Prof. Dr. Markus Buchgeister, Rüdiger Lauk, Robin Erdmann, Prof. Dr. Christoper Bert, Prof. Dr. Andrea Denker. Bild: ©2025 Claudia Last | dias.fotografie

Gegenseitige Wechselwirkungen in Diffusion und Reaktion

In Erdmanns Masterarbeit geht es um Verfeinerungen der Modelle zur Monte-Carlo-Simulation auf zellulärer Ebene, genauer gesagt: um strahlenbiologische Simulationen, die eine Vorhersage indirekter DNA-Schäden durch ionisierende Strahlung ermöglichen. Bisher wurden dabei die gegenseitigen intermolekularen Wechselwirkungen der chemischen Teilchen nicht berücksichtigt, um die radiochemischen Vorgänge, die in kleinsten Sekundenbruchteilen ablaufen, aufzulösen. Für die Simulation der chemischen Phase ist es notwendig, die Diffusion und Reaktion der chemischen Teilchen zu modellieren. Durch die Einbeziehung der gegenseitigen Kräfte in die Modellierung wird eine verfeinerte Betrachtung der chemischen Phase und damit insbesondere der indirekten Strahlungswirkung möglich. Besonders relevant ist das bei Hoch-LET- und FLASH-Bestrahlungen, bei denen sich sehr viele hochreaktive Radikale in kürzester Zeit auf engstem Raum konzentrieren.

Wer noch einen Schritt tiefer ins Thema eintauchen möchte

Mit der algorithmischen Umsetzung und Implementierung des von Robin Erdmann verfeinerten Diffusions- und Reaktionsmodells lässt sich der Einfluss auf die zeitliche Entwicklung der G-Werte untersuchen. Die G-Werte geben an, wie viele Spezies pro 100 eV deponierter Energie erzeugt werden. Da die elektrostatischen Wechselwirkungen einen signifikanten Einfluss auf die radiochemischen Ausbeuten haben, sind sie für eine akkurate Modellierung der chemischen Phase unabdingbar.

Wie geht es weiter?

Nachdem das Modell nun verfeinert wurde, sollen die Effekte in Anschlussprojekten experimentell geprüft werden. Die Anwendung dieses Modells auf Sauerstoffsysteme zeigt exemplarisch, wie sich die durch die Wechselwirkungen entstehenden Effekte gezielt verstärken und somit experimentell leichter zugänglich machen lassen. In seiner Doktorarbeit forscht Robin Erdmann weiter an diesem Thema.

Der Preisträger studierte Medizinische Physik an der Technischen Hochschule Mittelhessen. Dort schrieb er auch seine Masterarbeit und ist derzeit als Doktorand tätig.

Der von PTW geförderte Preis für ein hervorragendes Poster auf dem Gebiet der Dosimetrie in der Medizin oder Strahlenphysik ging dieses Jahr an Florian Katsch für sein Poster "Monte-Carlo-Analyse des tiefenabhängigen Dosisansprechvermögens einer Si-Diode (IBA RAZOR^TM) im Vergleich zur Ionisationskammer (Typ 34001 PTW Roos®) in der klinischen Elektronendosimetrie".