Bestimmung sehr schneller UEbergangsraten in Markov-Prozessen durch verbesserte Berucksichtigung der Amplitudenverteilung im direkten Zeitreihenfit

Diplomarbeit aus dem Jahr 2000 im Fachbereich Physik - Angewandte Physik, Note: 1,0, Christian-Albrechts-Universitt Kiel (Physik, Angewandte Physik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Die vorliegende Diplomarbeit beschftigt sich mit der Auswertung von Patch-Clamp-Messungen. Die Patch-Clamp-Technik, mit deren Hilfe der Strom durch einzelne Ionenkanle einer biologischen Membran gemessen werden kann, ermglicht die Erforschung von Schaltprozessen der Transportmolekle. Die Analyse der mit der Patch-Clamp-Technik gemessenen Kanalstrme geht davon aus, dass das Verhalten der Kanle durch Markov-Modelle beschrieben werden kann. Markov-Modelle haben eine endliche Anzahl diskreter Zustnde, zwischen denen das Transportmolekl wechseln kann. Die bergangswahrscheinlichkeiten zwischen den verschiedenen Zustnden verndern sich nicht mit der Zeit und hngen insbesondere nicht davon ab, wie lange das Transportmolekl in einem Zustand verweilt hat und in welchem Zustand es vorher war. Dieser einfache Aufbau der Markov-Modelle fhrt dazu, dass sie sich gut mathematisch behandeln lassen. Ziel der Arbeit ist es, das Zeitauflsungsvermgen fr die Bestimmung der bergangsraten zwischen den verschiedenen Zustnden des Markov-Modells zu verbessern. Der konkrete Ansatzpunkt liegt darin, im "Direkten Zeitreihenfit" den bis jetzt vernachlssigten Einfluss des Tiefpassfilters auf die Verteilung der Stromwerte zu bercksichtigen. Im "Direkten Zeitreihenfit", einem Verfahren, das ursprnglich fr die Spracherkennung entwickelt wurde, wird mit einem Prdiktionsalgorithmus ein Wert fr den nchstfolgenden Stromwert vorhergesagt und dieser vorhergesagte Wert mit dem tatschlichen Messwert verglichen. Zusammenfassung: Ergebnis der Arbeit ist es, dass durch geeignete Wahl der Parameter das Zeitauflsungsvermgen gegenber vorhandenen Auswerteverfahren um den Faktor 10 gesteigert werden kann. Es knnen damit bergangsraten bis zum Zehnfachen der Abknickfrequenz des Tiefpass