Gekapselte Kinetik
Eine quantitative Beschreibung jeglicher Kinetik oder Signalen ist ohne ein System von Differentialgleichungen nicht denkbar. Um die optimalen Parameter für ein gegebenes Gleichungssystem zu finden, implementierte ich die numerische Lösung der Differentialgleichungen gekoppelt mit dem Simulated Annealing Algorithmus. Dies ermöglichte es, aus den vielen Kombinationen von Parametern herauszufinden, welche die experimentellen Daten im quasi-globalen Ansatz am besten beschreiben. Der Nachteil war, dass ein neuer Satz von Gleichungen in C/C++ Code geschrieben und das Programm kompiliert werden musste. Glücklicherweise wurde in den letzten zwei Jahrzehnten die objektorientierte und komponentenorientierte Sprache Modelica entwickelt. Die ermöglicht viele verschiedene kinetische Schemata auf sehr bequeme Weise zu definieren und davon das beste Modell mit optimalen Parametern zu finden. Mit Hilfe von Modelica haben wir eigene Modulbibliothek erstellt und damit bestimmte Signalwege des Immunsystems beschrieben. Das resultierende Modell war in der Lage, die untersuchten Immunprozesse einschließlich periodischer Zyklen zu simulieren. Die fantastische Funktion der Modelica-Plattform besteht darin, dass jeder Teil des Systems in die Subsysteme geschlossen werden kann. Sie kommunizieren über Interfaces miteinander und können im System auf beliebiger Ebene hierarchisch angeordnet werden. Ein solcher Ansatz ist sehr vielseitig und ermöglicht auch die Erstellung von universellen Modellen für sehr komplexe Schemata.