JP2017522568A - 赤血球凝集抑制アッセイ(hai)の自動イメージング及び分析 - Google Patents
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Abstract
Description
HAP=L×B×Y (方程式1)
に従って計算される。
最適時点アルゴリズムの目標は、プレートの展開の間に取得される動態画像のコレクションから最適なプレート画像を決定することである。少なくとも1つの実施形態によれば、RBCコントロールパターンがウェルの下部に流れて、例えば図13に示されるように「フット」として形成された時点として定義される最適読取り時間にわたって分析者がRBCコントロールウェルを観察することをまねることによってこれが実現される。
本発明の実施形態による自動ウェル検出アルゴリズムを、図20に説明する。このアルゴリズムは、例えば96ウェルプレートについてのウェルA1、A12及びH12の重心及び半径を、画像分析を通じてウェルを含む領域に円のハフ変換を適用することによって繰り返し計算する。次いで判明した重心及び半径を使用して、該プレートの残りのウェルの位置が計算される。
本発明の実施形態によって、凝集状態は、図21のフローチャート2100で説明されるアルゴリズムを使用して分類される。図示される実施形態によれば、ウェルは、凝集又は凝集無しのいずれかとして分類される。HAパラメーターを計算した後に、該分類アルゴリズムは、そのHAパラメーターがプリセットされた限界に対してどこにあるかを決定する。これらのプリセットされた限界は、数値的結果と多くの試料の手動分析との突き合わせから先験的に決定される。HAパラメーターが下限値より小さければ、そのウェルは凝集として分類される。HAパラメーターが上限より高いと決まれば、そのウェルは凝集無しとして分類される。HAパラメーターの値が下限値と上限値との間に含まれる場合に、その状態の決定のためにウェルパターンに対して追加の分析が行われる。
自動イメージング及び分析の、全てではないが多くの態様は、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)によって組み込まれる。本明細書に明白に開示される例示的な実施形態によるGUIは、3つの主要な領域、すなわち画像取得、画像分析及びデータ管理に分けられ、そのそれぞれは、以下で詳細に説明される。
1つ又は複数の実施形態によるGUIの画像取得コンポーネントは、ユーザに指定された時点で全プレート画像を取得し、それらの画像をリレーショナルデータベースにそれらのメタデータと一緒に保存する役割を果たす。
この実施形態及び他の実施形態によるGUIの画像分析コンポーネントは、画像処理アルゴリズムを、取得された全プレート画像に適用し、結果の視覚的表示をオーバーレイされたプレートマスクの形で提供する。図26は、この実施形態による画像分析の間に表示されることとなる例示的なスクリーンショットを示す。示されるように、該プレートマスクは、凝集状態、力価値、外れ値、試料番号、希釈を示し、また抗原及び画像取得時間等のメタデータも含んでいる。手動モードでは、ユーザはプレートを手動で分析し、力価値及び外れ値をマークし、プレートマスクにメモを追加することができる。分析結果は、数値に対するヒートマップとして又は強度マップとして閲覧することもできる。プレート画像のデータベースを、インタラクティブかつフィルタ可能なテーブルを使用してマイニングすることで、ユーザが抗原、分析者、タイムスタンプ及び/又は実験等の幾つかのメタデータカテゴリを基礎として対象のプレート画像に素早くアクセスすることができるようになる。
本発明の実施形態によれば、データ管理GUIコンポーネントは、画像分析コンポーネントによって生成されたデータのマイニング及びエクスポートのための制御を提供する。図27は、この実施形態に整合した、ユーザに表示される例示的なデータ分析タブのスクリーンショットである。例えば、示されるインタラクティブかつフィルタ可能なテーブルは、実行→プレート→試料→力価の階層構造内でメタデータに基づきデータサブセットを作成及びエクスポートする能力を提供する。この実施形態及び他の実施形態により提供されるエクスポート制御は、事前に書式付けられた独自のMicrosoft Excel又は幾つかの他のフォーマットのレポートを、リレーショナルデータベースから直接的に生成する。更なる実施形態によれば、データは、独自の書式のpdfレポートでエクスポートされる。
データ分析設定、機器設定及びユーザのロールの構成は、GUI内に生成されたタブベースのメニューを通じて操作される。例えば、1つ又は複数の実施形態によれば、上述の画像処理アルゴリズムで使用される全てのパラメーターは、「分析設定」メニューで定義される。ハードウェア設定、例えばステージオフセット、カメラ設定及び通信ポートは、設定メニューの「ハードウェア」タブを介して制御及び定義される。さらに、少なくとも1つの実施形態によれば、ソフトウェアは、3種の異なるユーザのロール、すなわち一般、マネージャ及び管理者をサポートしている。特定のユーザについての、これらの各ロールのそれぞれについてのパーミッション並びに設定は、設定メニューの「ユーザ」タブを介して制御及び定義される。
項1.
抗体の機能的結合活性を測定する方法であって、
凝集素及び前記抗体からなる試料を準備することと、
前記対象物の前記凝集素による凝集を可能にする条件下で対象物を前記試料に添加することと、
前記対象物が添加された前記試料の画像を準備することと、
前記対象物の凝集を決定するために、前記画像をプログラムされた処理装置において処理することと、
を含む、方法。
項2.
前記試料及び前記対象物は、複数のウェルを有する培養プレート内に一緒に配置され、
かつ各ウェルは、それぞれの試料及び或る量の前記対象物を含む、項1に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
項3.
前記画像には、ウェル各々についての画像データが含まれる、項2に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
項4.
前記培養プレートを或る角度で傾けることと、
前記プレートを光源で照射することと、
を更に含む、項3に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
項5.
前記角度は、約0度又は約70度である、項4に記載の方法。
項6.
それぞれの複数のウェルを各々有する複数のプレートは、独立して、自動的にイメージング及び処理される、項2〜5のいずれか一項に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
項7.
6枚までのプレートが同時に傾けられる、項6に記載の方法。
項8.
前記プレートは、裏から表に向かってイメージングされる、項2〜7のいずれか一項に記載の方法。
項9.
前記対象物を有する前記試料の画像を準備することは、単数又は複数の前記培養プレートを1つのテレセントリックレンズを用いてイメージングすることを含む、項2〜8のいずれか一項に記載の方法。
項10.
抗体の結合活性を測定するシステムであって、
カメラとレンズとミラーとを含む光学通路と、
回転テーブルであって、該回転テーブルは複数のプレート保持ステーション及び該回転テーブルを回転させて、該プレート保持ステーションのいずれかを前記光学通路と一直線になるように移動させるように適合されたテーブル用モータを含み、前記プレート保持ステーションは、
試験ウェルのアレイを含むプレートを保持するように適合されているプレートホルダと、
該プレートホルダの傾斜角を調整するように適合されている傾斜モータと、
を含む、回転テーブルと、
前記テーブル用モータ、傾斜モータ及び前記少なくとも1つのプレートの少なくとも1つの画像を取得するためのカメラを制御するように適合されているコントローラと、
を含む、システム。
項11.
前記プレート保持ステーションは、前記プレートを照明するように適合されているバックライトを更に含む、項10に記載のシステム。
項12.
前記プレートホルダは実質的に70度まで傾けるように、かつ前記プレートホルダが傾けられてからの事前に決められた時間後に前記プレートの画像を取得するように、前記コントローラは、前記傾斜モータを制御する、項10に記載のシステム。
項13.
前記システムは、カメラと、レンズと、ミラーとを含む第二の光学通路を更に含み、前記第二の光学通路は、傾けられていないプレートの画像を取得するために配置されている、項10に記載のシステム。
項14.
前記カメラは、CCDカメラである、項10に記載のシステム。
項15.
前記CCDカメラは、少なくとも5メガピクセルのイメージセンサを有する、項14に記載のシステム。
項16.
前記レンズは、テレセントリックレンズである、項10に記載のシステム。
項17.
前記カメラから取得された画像を受け取り、前記画像を分析することで、プレートの試験ウェルの実質的に全てについての凝集状態を決定するように適合されている演算機を更に含む、項10に記載のシステム。
Claims (17)
- 抗体の機能的結合活性を測定する方法であって、
凝集素及び前記抗体からなる試料を準備することと、
前記対象物の前記凝集素による凝集を可能にする条件下で対象物を前記試料に添加することと、
前記対象物が添加された前記試料の画像を準備することと、
前記対象物の凝集を決定するために、前記画像をプログラムされた処理装置において処理することと、
を含む、方法。 - 前記試料及び前記対象物は、複数のウェルを有する培養プレート内に一緒に配置され、かつ各ウェルは、それぞれの試料及び或る量の前記対象物を含む、請求項1に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
- 前記画像には、ウェル各々についての画像データが含まれる、請求項2に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
- 前記培養プレートを或る角度で傾けることと、
前記プレートを光源で照射することと、
を更に含む、請求項3に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。 - 前記角度は、約0度又は約70度である、請求項4に記載の方法。
- それぞれの複数のウェルを各々有する複数のプレートは、独立して、自動的にイメージング及び処理される、請求項2〜5のいずれか一項に記載の抗体の機能的結合活性を測定する方法。
- 6枚までのプレートが同時に傾けられる、請求項6に記載の方法。
- 前記プレートは、裏から表に向かってイメージングされる、請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対象物を有する前記試料の画像を準備することは、単数又は複数の前記培養プレートを1つのテレセントリックレンズを用いてイメージングすることを含む、請求項2〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 抗体の結合活性を測定するシステムであって、
カメラとレンズとミラーとを含む光学通路と、
回転テーブルであって、該回転テーブルは複数のプレート保持ステーション及び該回転テーブルを回転させて、該プレート保持ステーションのいずれかを前記光学通路と一直線になるように移動させるように適合されたテーブル用モータを含み、前記プレート保持ステーションは、
試験ウェルのアレイを含むプレートを保持するように適合されているプレートホルダと、
該プレートホルダの傾斜角を調整するように適合されている傾斜モータと、
を含む、回転テーブルと、
前記テーブル用モータ、回転モータ及び前記少なくとも1つのプレートの少なくとも1つの画像を取得するためのカメラを制御するように適合されているコントローラと、
を含む、システム。 - 前記プレート保持ステーションは、前記プレートを照明するように適合されているバックライトを更に含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記プレートホルダは実質的に70度まで傾けるように、かつ前記プレートホルダが傾けられてからの事前に決められた時間後に前記プレートの画像を取得するように、前記コントローラは、前記傾斜モータを制御する、請求項10に記載のシステム。
- 前記システムは、カメラと、レンズと、ミラーとを含む第二の光学通路を更に含み、前記第二の光学通路は、傾けられていないプレートの画像を取得するために配置されている、請求項10に記載のシステム。
- 前記カメラは、CCDカメラである、請求項10に記載のシステム。
- 前記CCDカメラは、少なくとも5メガピクセルのイメージセンサを有する、請求項14に記載のシステム。
- 前記レンズは、テレセントリックレンズである、請求項10に記載のシステム。
- 前記カメラから取得された画像を受け取り、前記画像を分析することで、プレートの試験ウェルの実質的に全てについての凝集状態を決定するように適合されている演算機を更に含む、請求項10に記載のシステム。
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