28. April 2001

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einer Fülle von verschiedenen Schätzern. Die Diskussionen, die sich unter Experten
dabei ergeben, kreisen dann leider immer darum, welche Konstruktion plausibler und
folgerichtiger ist. Das ist aber meines Erachtens ziemlich müßig, es gibt keinen
Königsweg zu einem Schätzer, man sollte sich mehr auf die Methoden zur Messung
der Leistungsfähigkeit eines Schätzer konzentrieren.
Lichtstreuung an biologischen Proben stellt nun besondere Anforderungen. Die
übliche Präparation der Proben, nämlich Verdünnung mit einer kontrollierten Ver-
dünnungsreihe, hat zwar auf der einen Seite den gewünschten Effekt, die störende
Mehrfachstreuung an den Partikeln zu reduzieren, auf der anderen Seite aber auch
den Nachteil, dass sich die Probe ja dadurch stark verändert und dass durch die ge-
ringe Anzahl der Teilchen und des dann nur gering anfallenden Streulichtes jede Ver-
unreinigung das Messsignal stark stört - ganz abgesehen davon, dass diese Ver-
dünnung auch viel Zeit und Arbeit fordert. An einem Fraunhofer-Institut in Bremen
ist eine besonders effiziente Version einer 3D-Kreuzkorrelations-Lichtstreuung
entwickelt worden, mit der man auch an nichtverdünnten, also trüben Medien Licht-
streusignale vermessen kann, weil durch einen raffinierten Messaufbau die Mehr-
fachstreusignale ausgeblendet werden. Der Preis dafür ist, dass das Signal-zu-Rausch-
verhältnis sehr viel kleiner ist und die Analyse der Daten damit schwieriger. Diese
neuartige Technik in der Lichtstreuung ist also besonders gut für Proben geeignet,
die besonders empfindlich auf Verdünnungen reagieren, also z.B. für biologische
Proben. Bei solchen kommt noch hinzu, dass sie mit einem Streuwinkel alleine
nicht mehr ausgemessen werden können, da deren Partikelgrößenverteilungen
meistens sehr breit sind, im Bereich zwischen 50 und 250 nm liegen und oft auch
mehrmodal sind. Eine solche Mehr-Winkel-3D-Kreuzkorrelations-Lichtstreuungs-
Apparatur mit einer entsprechenden intelligenten Datenanalyse ist das Ziel eines
gemeinsamen Projektes mit der FhG Bremen. Diese Apparatur ist also besonders
geeignet zur Untersuchung trüber Medien mit breiten mehrmodalen Verteilungen,
also insbesondere für biologische Emulsionen wie Liposomen und andere Gele. Sie
wird leisten
• die Charakterisierung von Mikroemulsionen, nanoskaligen Partikeln, keramischen
Werkstoffen, biochemischen Produkten (z.B. Liposomen),
• eine On-line Beobachtung und Steuerung von Aggregations- und Wachstumspro-
zessen,
• die Messung von Partikelgrößenverteilungen in der Pharmazie, Lebensmittelindu-
strie, Farben- und Lackherstellung, Kosmetik.
7. Zusammenfassung und Ausblick
Ich habe Ihnen am Beispiel einiger Projekte die Allgegenwärtigkeit der vorgestellten
Struktur des Zustandsraummodells gezeigt und die Bedeutung der drei großen Fragen
der modellgestützten Datenanalyse demonstriert. Es ist offensichtlich, dass dieser
Rahmen für viele Probleme genau der richtige ist, z.B. für das große Problem in der
Bioinformatik: das Aufdecken der Signaltransduktionswege und Prozesse in der Zelle.
Das Beispiel mit dem EPO-Rezeptor hat das schon gezeigt.
Aber auch das übliche, bei vielen Messungen auftretende „schlecht gestellte“ inver-
se Problem passt in diesen Rahmen, auch wenn hier eine Systemgleichung zunächst
nicht vorliegt. Diese Tatsache zeigt gerade den speziellen Charakter dieser Problem-