JP2013186007A - 判定方法、判定装置、判定システム、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、担体における検出強度を画像化した画像データにおいてスポットの位置を決定して、当該スポットに対応するピクセル群を抽出し、抽出したピクセル群における検出強度のメジアン値と、当該ピクセル群から上位所定割合および/または下位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値と、の比または差を算出し、算出した比または差と、所定の基準値とに基づいて、信頼性の良否を判定する。
【選択図】図5
Description
CV値=(ピクセル群における強度の標準偏差)/(ピクセル群における強度の平均値)
|X−Xt|/X …(式1)
|X−Xb|/X …(式2)
(ここで、Xは、上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値である。)
S=C+Z/X …(式3)
(ここで、Sは、上記基準値であり、Cは、定数であり、Zは、上記標識の検出強度を検出する装置の感度設定によるオフセット値であり、Xは、上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値である。)
Z=X^(A)*B …(式4)
(ここで、Zは、上記オフセット値であり、Xは、上記フォトマルチプライヤーのゲイン電圧であり、AおよびBは、定数である。)
以下、本実施形態の概要について説明し、その後、本実施形態の構成および処理等について図面を参照しながら詳細に説明する。本願発明者らは、鋭意検討した結果、一例として以下に示す本実施形態による判定方法を開発するに至った。
|X−Xt|/X …(式1)
|X−Xb|/X …(式2)
(ここで、Xは、抽出したピクセル群における検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値である。)
S=C+Z/X …(式3)
(ここで、Sは、基準値であり、Cは、定数であり、Zは、標識の検出強度を検出する装置の感度設定によるオフセット値であり、Xは、ピクセル群における検出強度のメジアン値である。)
Z=X^(A)*B …(式4)
(ここで、Zは、オフセット値であり、Xは、フォトマルチプライヤーのゲイン電圧であり、AおよびBは、定数である。)
まず、本実施形態における判定システムの構成について説明する。図4は、本実施形態における判定システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
|X−Xt|/X …(式1)
|X−Xb|/X …(式2)
(ここで、Xは、抽出したピクセル群における検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値である。)
S=C+Z/X …(式3)
(ここで、Sは、基準値であり、Cは、定数であり、Zは、標識の検出強度を検出する装置の感度設定によるオフセット値であり、Xは、ピクセル群における検出強度のメジアン値である。)
Z=X^(A)*B …(式4)
(ここで、Zは、オフセット値であり、Xは、フォトマルチプライヤーのゲイン電圧であり、AおよびBは、定数である。)
次に、このように構成された本実施形態における判定装置100の処理の一例について、以下に図5および図6を参照しながら詳細に説明する。図5は、本実施の形態における本判定装置100の基本処理の一例を示すフローチャートである。
|X−Xt|/X …(式1)
|X−Xb|/X …(式2)
(ここで、Xは、抽出したピクセル群における検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値である。)
上述の判定装置100の基本処理においては、基準値Sは、一定値Cとしたが、基準値決定部102eが、基準値を補正して決定する補正処理の一例について以下に説明する。ここで、図7は、シグナル強度が弱い領域におけるホワイトノイズと補正曲線を示す図である。図7において、横軸は、シグナル強度を代表するスポットメジアンXであり、縦軸は、式1および式2によって得られた比の値である。なお、この例では、式1および式2において絶対値を求めていないので、縦軸の正の領域は、式2によって求めた値、負の領域は、式1によって求めた値がプロットされている。
S=C+Z/X …(式3)
(ここで、Sは、基準値であり、Cは、定数であり、Zは、標識の検出強度を検出する装置の感度設定によるオフセット値であり、Xは、ピクセル群における検出強度のメジアン値である。)
Z=X^(A)*B …(式4)
ここで、Zは、オフセット値であり、Xは、フォトマルチプライヤーのゲイン電圧であり、AおよびBは、定数である。図10の例では、グラフの傾きは、5.1639〜5.12552程度であり、切片は、−7.1363〜−7.2711程度である。すなわち、Aの範囲は−7.1363〜−7.2711程度であり、Bの範囲は5.1639〜5.12552程度である。
適切な閾値についての検討を行った実施例1について以下に説明する。まず、2枚のDNAチップにおいて同一の被検査物質をハイブリダイズさせ、検出強度に大きな差異がないことを確かめた。図11は、2枚のDNAチップにおいて同一の被検査物質をハイブリダイズさせた場合の検出強度を示すスキャッタープロットである。横軸は、一方のDNAチップにおける各スポットの検出強度を表しており、縦軸は、他方のDNAチップにおける各スポットの検出強度を表している。
(X−Xt)/X*100(%) …(式1)
(X−Xb)/X*100(%) …(式2)
(ここで、Xは、ピクセル群における検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における検出強度のメジアン値である。)
適切なオフセット値についての検討を行った実施例2について以下に説明する。実施例2においては、担体として、3D−Gene(登録商標) Human Ver1.1(東レ製)のチップを2枚使用した。また、被検査物質として、Stratagene社製Human Reference RNAを用いて、プロトコルに記載のとおりにハイブリダイゼーションまでを行った。また、検出手段として、3D−Gene(登録商標) Scanner(東レ製)を用いた。
Z=X^(A)*B …(式4)
ここで、Zは、オフセット値であり、Xは、フォトマルチプライヤーのゲイン電圧である。本実施例2において、Aは、−7.13であり、Bは、5.16であった。
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてよいものである。
102 制御部
102a 画像データ取得部
102b ピクセル群抽出部
102c メジアン算出部
102d 信頼性判定部
102e 基準値決定部
104 通信制御インターフェース部
106 記憶部
106a 画像データファイル
106b ピクセル群ファイル
108 入出力制御インターフェース部
112 入力装置
114 出力装置
200 外部システム
300 ネットワーク
Claims (8)
- 担体上にスポットとして固定化された選択結合性物質に、標識された被検査物質が結合することにより標識の検出強度として得られる、上記被検査物質の選択的結合量の信頼性を判定する判定方法であって、
上記担体における上記検出強度を画像化した画像データにおいて上記スポットの位置を決定して、当該スポットに対応するピクセル群を抽出するピクセル群抽出ステップと、
上記ピクセル群抽出ステップにて抽出された上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値と、当該ピクセル群から上位所定割合および/または下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値と、の比または差を算出するメジアン算出ステップと、
上記メジアン算出ステップにて算出された上記比または上記差と、所定の基準値とに基づいて、上記信頼性の良否を判定する信頼性判定ステップと、
を含むことを特徴とする、判定方法。 - 請求項1に記載の判定方法において、
上記メジアン算出ステップは、
以下の式1および/または式2によって得られる比の値を算出し、
|X−Xt|/X …(式1)
|X−Xb|/X …(式2)
(ここで、Xは、上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値であり、Xtは、当該ピクセル群から上位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値であり、Xbは、当該ピクセル群から下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値である。)
上記信頼性判定ステップは、
上記メジアン算出ステップにて算出された上記比の値が上記基準値以上であれば不良と判定することを特徴とする、判定方法。 - 請求項1または2に記載の判定方法において、
上記基準値は、以下の式3によって得られる値であること
S=C+Z/X …(式3)
(ここで、Sは、上記基準値であり、Cは、定数であり、Zは、上記標識の検出強度を検出する装置の感度設定によるオフセット値であり、Xは、上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値である。)
を特徴とする、判定方法。 - 請求項3に記載の判定方法において、
上記標識の検出強度を検出する装置は、フォトマルチプライヤーであり、
上記オフセット値は、以下の式4によって得られる値であること
Z=X^(A)*B …(式4)
(ここで、Zは、上記オフセット値であり、Xは、上記フォトマルチプライヤーのゲイン電圧であり、AおよびBは、定数である。)
を特徴とする、判定方法。 - 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の判定方法において、
上記担体は、マイクロアレイであり、
上記標識は、蛍光標識であり、
上記検出強度は、蛍光量であり、
上記信頼性判定ステップは、上記信頼性の良否としてスポットの良否を判定すること
を特徴とする、判定方法。 - 担体上にスポットとして固定化された選択結合性物質に、標識された被検査物質が結合することにより標識の検出強度として得られる、上記被検査物質の選択的結合量の信頼性を判定する、制御部を少なくとも備えた判定装置において、
上記制御部は、
上記担体における上記検出強度を画像化した画像データにおいて上記スポットの位置を決定して、当該スポットに対応するピクセル群を抽出するピクセル群抽出手段と、
上記ピクセル群抽出手段により抽出された上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値と、当該ピクセル群から上位所定割合および/または下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値と、の比または差を算出するメジアン算出手段と、
上記メジアン算出手段により算出された上記比または上記差と、所定の基準値とに基づいて、上記信頼性の良否を判定する信頼性判定手段と、
を備えたことを特徴とする、判定装置。 - 担体上にスポットとして固定化された選択結合性物質に、標識された被検査物質が結合することにより得られる標識の検出強度を読取る検出装置と、上記検出強度として得られる、上記被検査物質の選択的結合量の信頼性を判定する制御部を少なくとも備えた判定装置と、を接続して構成した判定システムにおいて、
上記判定装置の上記制御部は、
上記検出装置を介して読取られた上記担体における上記検出強度を、画像化した画像データとして取得する画像データ取得手段と、
上記画像データ取得手段により取得された上記画像データにおいて上記スポットの位置を決定して、当該スポットに対応するピクセル群を抽出するピクセル群抽出手段と、
上記ピクセル群抽出手段により抽出された上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値と、当該ピクセル群から上位所定割合および/または下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値と、の比または差を算出するメジアン算出手段と、
上記メジアン算出手段により算出された上記比または上記差と、所定の基準値とに基づいて、上記信頼性の良否を判定する信頼性判定手段と、
を備えたことを特徴とする、判定システム。 - 担体上にスポットとして固定化された選択結合性物質に、標識された被検査物質が結合することにより標識の検出強度として得られる、上記被検査物質の選択的結合量の信頼性を判定する方法を、制御部を少なくとも備えたコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上記制御部において、
上記担体における上記検出強度を画像化した画像データにおいて上記スポットの位置を決定して、当該スポットに対応するピクセル群を抽出するピクセル群抽出ステップと、
上記ピクセル群抽出ステップにて抽出された上記ピクセル群における上記検出強度のメジアン値と、当該ピクセル群から上位所定割合および/または下位所定割合のピクセルを除いた群における上記検出強度のメジアン値と、の比または差を算出するメジアン算出ステップと、
上記メジアン算出ステップにて算出された上記比または上記差と、所定の基準値とに基づいて、上記信頼性の良否を判定する信頼性判定ステップと、
を含む上記方法を実行させるためのプログラム。
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MARK REIMERS: "Quality assessment of microarrays: Visualization of spatial artifacts and quantitation of regional b", BMC BIOINFORMATICS, vol. 6, no. 1, JPN7016000184, July 2005 (2005-07-01), pages 166 - 1, ISSN: 0003245235 * |
YINGDONG ZHAO ET AL.: "Evaluation of normalization methods for two-channel microRNA microarrays", JOURNAL OF TRANSLATIONAL MEDICINE, vol. 8, no. 1, JPN7016000185, July 2010 (2010-07-01), pages 69 - 1, ISSN: 0003245236 * |
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