Michael Kranz hat seine Promotion an der Universität Regensburg erfolgreich abgeschlossen und wurde nach seiner Verteidigung mit summa cum laude ausgezeichnet. Nach exakt drei Jahren Forschungsarbeit – von Juli 2022 bis Juli 2025 – präsentierte er seine Ergebnisse vor rund 50 Gästen in einem voll besetzten Hörsaal. Auf einen 30-minütigen Fachvortrag folgte die wissenschaftliche Diskussion mit der Prüfungskommission.
Seine Arbeit mit dem Titel „Investigation of Shear Induced Clot Formation in Extracorporeal Membrane Oxygenation: Computer-Based Flow and Clot Evaluation“ widmet sich einem zentralen Problem der extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO). Dieses lebenserhaltende Verfahren übernimmt zeitweise die Funktion der Lunge, indem Blut außerhalb des Körpers mit Sauerstoff angereichert wird – ein Verfahren, das insbesondere während der COVID-19-Pandemie bei schwer erkrankten Patientinnen und Patienten intensiv eingesetzt wurde. Trotz biokompatibler Materialien besteht ein wesentliches Risiko: Blutgerinnsel können sich im sogenannten Oxygenator bilden und im schlimmsten Fall zum Ausfall des Systems führen.
Im Mittelpunkt der Forschung stand die Frage, ob Strömungsverhältnisse innerhalb des Oxygenators die Gerinnungsprozesse direkt beeinflussen. Da Gerinnselbildung in der Praxis sehr unterschiedlich und scheinbar zufällig auftritt, entwickelte Michael Kranz zunächst ein innovatives Verfahren, um gebrauchte Membranoxygenatoren vollständig histologisch untersuchen zu können. Durch eine spezielle Polymer-Einbettung ließ sich das System stabilisieren, schneiden und mikroskopisch analysieren. So konnte erstmals präzise lokalisiert werden, wo sich Gerinnselbestandteile innerhalb des Geräts ablagern. Aufbauend darauf kombinierte er hochauflösende Micro-CT-Daten mit numerischer Strömungsberechnung. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Geometrie und lokale Flussführung einen entscheidenden Einfluss auf die Clot-Belastung haben und dass jeder Membranoxygenator individuelle Strömungs- und Gerinnungsmuster aufweist.
Die Promotion entstand im Rahmen eines kooperativen Programms zwischen der Universität Regensburg, dem Universitätsklinikum Regensburg und der OTH Regensburg. Gefördert wurde das Projekt unter anderem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Schwerpunktprogramm SPP 2014 „Towards an Implantable Lung“, das Regensburg Center of Biomedical Engineering, das Regensburg Center of Health Sciences and Technology sowie das Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst im Rahmen von BayWISS.
Rückblickend beschreibt Michael Kranz die Promotionszeit als intensiv und anspruchsvoll, aber zugleich als fachlich und persönlich äußerst bereichernd. Neben zwei bereits veröffentlichten Journalarbeiten und einem Konferenzpaper könnten weitere Publikationen folgen. Auch ein weiterführendes Forschungsprojekt zur gezielten Optimierung von Strömungsgeometrien ist geplant. Ziel bleibt es, thrombotische Risiken in ECMO-Systemen künftig besser zu verstehen und langfristig zu reduzieren.
