JP7380896B2 - 分析作業支援装置及び分析作業支援ソフトウェア - Google Patents
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Description
た脳内のアミロイドベータの蓄積状態の検査が行われているが、PETによる検査は所要時
間が長く、また高額である。そこで、特許文献1では、被験者の血液に含まれる2種類の
特定のペプチドのそれぞれに由来するイオンの強度を質量分析により測定し、それらの強度比からアミロイドベータの蓄積状態を検査する方法が提案されている。この方法では、PETを用いるよりも迅速かつ安価にアルツハイマー病の診断を行うことができる。また、
複数の被験者のアルツハイマー病の診断を連続して効率よく行うことができる。
プチドのそれぞれに由来するイオンの強度を測定してアミロイドベータの蓄積状態を検査する。そのため、正確な検査を行うにはそれらのマスピークの位置及び強度を正確に測定する必要がある。即ち、常に一定の質量精度や感度で試料を質量分析することが求められる。このように一定の質量精度や感度を担保することが求められる場合には、予め定められた分析の標準的な作業手順(SOP: Standard Operation Procedure)に沿って質量分析
を実行する。
手順の一例を説明する。MALDIで使用されるサンプルプレートは、多数の正方形状の個別
領域に区画されており、各個別領域の中央にはキャリブラントを配置するウェルが、その周囲の4箇所にはそれぞれ試料を配置するウェルが設けられている。キャリブラントは、
質量較正のために用いられる、質量電荷比が既知であるイオンを生成する物質である。
目的物質を規定量含む標準試料を、1箇所のウェルにはキャリブラントを配置する。第1
プロトコルでは全ての個別領域に同一の標準試料及びキャリブラントを配置する。標準試料及びキャリブラントを配置した後、サンプルプレートを質量分析装置にセットする。その後、最初の個別領域に配置されたキャリブラントに対して1つの候補値の強度を有する
レーザー光を照射し、生成されたイオンの検出結果と当該イオンの実際の質量電荷比を照合して質量分析装置を質量較正する。キャリブラントの測定後、同じ個別領域内の4つの
ウェルに配置された試料のそれぞれに対しても同様に、前記1つの候補値の強度を有する
レーザー光を照射し、生成されたイオンを検出する。そして、4回の質量分析で得られた
イオンの検出強度を平均し、予め決められた質量電荷比のイオンの検出強度から当該強度のレーザー光に対するイオンの検出感度を求める。こうした質量分析を、全ての個別領域に配置した標準試料に対して異なる候補値の強度を有するレーザー光を照射して実行することにより、レーザー光の強度の候補値のそれぞれに対するイオンの検出感度を求め、その結果に基づいて実際の試料に照射するレーザー光の強度を決定する。一般的には、最も検出感度が高いレーザー光の強度の候補値が選択される。
実行する。第3プロトコルでは、最初の個別領域に標準試料を配置し、次の個別領域から測定対象試料を順に配置していく。予め決められた数の測定対象試料を配置すると、次の個別領域には再び標準試料を配置する。即ち、所定数の測定対象試料を質量分析する毎に標準試料を測定するように、標準試料と測定対象試料が配置される。標準試料は、各時点で質量分析が正常に行われていることを確認するために用いられる。第3プロトコルにおいても上記2つのプロトコルと同様に各個別領域には質量較正用のキャリブラントを配置
する。そして、最初の個別領域から順に質量分析を実行し、各個別領域内の4つのウェル
に配置された測定対象試料のそれぞれに対して第1プロトコルで決定した強度のレーザー光を照射する。4回の質量分析で得られたイオンの検出強度を平均し、予め決められた質
量電荷比のイオンの検出強度を第2プロトコルで決定した補正値により補正して、測定対象試料に含まれる目的物質由来のイオンの強度を求める。
、他の分析装置を用いた試料の分析においても同様の問題があった。
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
を備える。
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と
を有するコンピュータを、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
として動作させるものである。
定し、それらの強度比からアミロイドベータの蓄積状態を検査する一連の分析作業を支援するために用いられる。
出される。このイオンは加速電極25まで達し、図示しない電源部から加速電極25に印加される直流電圧により形成される加速電場の作用で運動エネルギーを付与される。これにより、イオンは鉛直(Z軸)方向に加速され、フライトチューブ28の内部の無電場、
無磁場の飛行空間に導入される。この飛行空間内を飛行する間にイオンは質量電荷比m/z
に応じて時間的に分離され、検出器29に到達する。検出器29では到達したイオンが順次検出され、そのイオンの量に応じた検出信号が検出器29から出力され、順次、後記の記憶部41に保存される。
の情報(試料の種別、試料名等)及び分析パラメータの情報が保存されている。レーザーパワー選定では、測定対象であるペプチドを規定量含有する標準試料を使用すること、及びレーザーパワーの値に関する5つの設定値(-10, -5, 0, +5, +10)を含む分析パラメータが保存されている。レーザーパワーの値に関する5つの設定値(-10, -5, 0, +5, +10)は、後述するレーザーパワー選定の分析プロトコルにおいて試料に照射するレーザー光の強度を決定する際に、使用者により入力されるレーザーパワーの基準値に増減される値である。
準試料(IC-1, IC-2, IC-3, IC-4, IC-5)を使用すること、及び先の分析プロトコル(レーザーパワー選定)の解析結果に基づくレーザーパワーの値を含む分析パラメータが保存されている。
分析プロトコル実施情報表示部612が設けられている。使用者が4つの選択部611の
いずれかを選択すると、プロトコル選択入力受付部42により対応する分析プロトコルの入力が受け付けられる。分析プロトコル実施情報表示部612には、実施済みの分析プロトコルに関する情報が表示される。
して「15」が入力された場合を一例に説明する。
つの設定値(-10, -5, 0, +5, +10)を含む分析パラメータが保存されている。試料位置
表示部43は、これらの情報を読み出すと、使用者により入力されたレーザーパワーの基準値を5つの設定値で増減した値(実際に試料に照射するレーザーパワーの値。この例で
は5, 10, 15, 20, 25)を算出し、サンプルプレート概形表示部651の、試料を配置す
べきウェルの位置にそれらの情報を表示する。
個別領域652の右上に位置するウェル(当該個別領域652内で試料が配置される4つ
のウェルのうち、最初に試料の測定を行うウェル)の番号(ここではA1)を表示する。
るウェルであることを示す紫色で表示する。なお、本願明細書に添付する図面はモノクロ図面であるため、図3では異なる色を異なるハッチングで示している(図4以降も同様)。また、各個別領域652に、各個別領域内のウェルに配置した標準試料及びキャリブラントに照射するレーザーパワーの値(使用者により入力されたレーザーパワーの基準値を5つの設定値で増減した値。5, 10, 15, 20, 25)をラベルとして重畳表示する。なお、図3に示す表示例は、表示項目選択部653の全ての項目にチェックが入った状態のものである。個別領域652に重畳表示されるラベルは分析プロトコル毎に異なる。個別領域652間で異なる試料を配置する場合には各試料に関するラベルが、各個別領域に同一試料を配置し異なる分析パラメータで測定する場合にはそのパラメータの値がラベルとして表示される。レーザーパワー選定の分析プロトコルは後者にあたる。
生成されたイオンの検出結果と当該イオンの実際の質量電荷比を照合して質量分析計を質量較正する。質量較正は、例えば、質量分析計が有する、あるいは記憶部41に予め保存されている飛行時間-質量電荷比変換テーブルを変更することにより行われる。キャリブラントの測定後、同じ個別領域652内の4つのウェル(A1, A2, B1, B2)に配置された
標準試料のそれぞれに対しても同じ強度(5)を有するレーザー光を照射してイオンを生
成し、質量分離して検出器29により検出する。検出器29からの出力信号は順次、記憶部41に保存される。残り4つの個別領域においても上記同様に、それぞれに対応する候
補値の強度を有するレーザー光を照射して質量分析を実行する。
回の質量分析で得られたイオンの検出強度を平均し、測定対象である2種類のペプチドに
特徴的な質量電荷比のイオンの検出強度を算出する。そして、当該強度のレーザー光に対するイオンの検出感度を求める。そして、2種類のペプチド由来のイオンを予め決められ
た基準以上の感度で検出可能であって、2種類のペプチド由来のイオンの検出感度の合計
が最大となるレーザーパワーの候補値(ここでは一例として20とする。)を決定して記憶部41に保存する。
ー選定の分析プロトコルにおいて使用されている。このように使用済みの個別領域652が存在する場合、試料位置表示部43は、横方向に並ぶ全ての個別領域652を使用済みとして取り扱い、これらの個別領域652の内部のウェルを全て、使用不可であることを示す灰色で表示する。
開始ウェル番号表示部63にその個別領域652の右上に位置するウェルの番号(ここではA3)を表示する。
配置するウェルであることを示す紫色で表示する。図6においても図3及び図4と同様に異なる色を異なるハッチングで示している。また、各個別領域652には、当該個別領域652内のウェルに配置すべき標準試料の名称(IC-1, IC-2, IC-3, IC-4, IC-5)をラベルとして重畳表示する。図6に示す表示例は、表示項目選択部653の全ての項目にチェックが入った状態のものである。図3~図5と同様に、使用者は、表示項目選択部653の項目を適宜に選択することにより、表示形態を変更することができる。図7に、表示項目選択部653の項目のうちラベルのみを選択した場合の表示例を示す。
の標準試料とキャリブラントを配置する。その後、ファイル作成ボタン66を押すと、バッチファイル作成部47により強度比キャリブレーションの分析プロトコルを実行するためのバッチファイルが作成され、記憶部41に保存される。
に配置したサンプルプレート23をサンプルステージ22上にセットする。そして、使用者が測定開始を指示すると、測定実行部48は記憶部41からバッチファイルを読み出して測定を開始する。測定の手順は先のレーザーパワー選定を実行する際と同様であるため、説明を省略する。ただし、強度比キャリブレーションでは、全ての試料とキャリブラントに同じ強度(レーザーパワー20)のレーザー光を照射する。
回の質量分析で得られたイオンの検出強度を平均し、予め決められた質量電荷比(典型的には2種類のペプチドに特徴的なイオンの質量電荷比)のイオンの検出強度から当該標準
試料に含まれる目的物質の含有量とイオンの検出強度の関係を求める。そして、各規定量の目的物質のイオンの検出強度が予め決められた強度になるように検出強度の補正値を決定し、記憶部41に保存する。
示し、サンプルプレート概形表示部651には表示用の符号をラベルとして重畳表示するように構成されている。
測定する、という順で測定を行い、最後の測定対象試料を測定した後、再び標準血漿を測定する。そのため、試料位置表示部43は15の個別領域652(1個の標準血漿、9個の測定対象試料、1個の標準血漿、3個の測定対象試料、及び1個の標準血漿を配置する個別領
域)を抽出する。また、行方向の端部に位置する個別領域652の試料を測定した後は、当該個別領域652の下方に隣接する個別領域652の試料を測定する。つまり、行をまたいで測定を行う場合には、個別領域652を順に折り返し(最初の行は右から左へ、次の行は左から右へ)測定する。従って、試料位置表示部43もこの測定順に沿って15の個別領域652を抽出する。そして、開始ウェル番号表示部63にその個別領域652の右上に位置するウェル(当該個別領域652内で試料が配置される4つのウェルのうち、最
初に試料の測定を行うウェル)の番号(ここではA5)を表示する。
血漿を配置するウェルであることを示す青色で表示し、中央に位置する1つのウェルを、
キャリブラントを配置するウェルであることを示す紫色で表示する。また、2番目から10
番目の個別領域652のそれぞれに位置する5つのウェルのうち、四隅に位置するウェル
を、測定対象試料(未検査の被験者の血漿)を配置するウェルであることを示す赤色で表示し、中央に位置する1つのウェルを、キャリブラントを配置するウェルであることを示
す紫色で表示する。図8においても図3、図4、及び図6と同様に異なる色を異なるハッチングで示している。また、標準血漿が配置される個別領域652には、標準血漿であることを示すラベル(StdPlasma)が重畳表示され、測定対象試料(測定対象試料1-12)が
配置される個別領域652には、当該個別領域652内のウェルに配置すべき測定対象試料の試料名に対応付けられた表示用の符号(S1, S2, S3, ..., S12)がラベルとして重畳表示される。図8に示す表示例は、表示項目選択部653の全ての項目にチェックが入った状態のものであり、上記同様に、使用者は、表示項目選択部653の項目を適宜に選択することにより、表示形態を変更することができる。図9に、表示項目選択部653の項目のうちラベルのみを選択した場合の表示例を示す。
強度を強度比キャリブレーションの分析プロトコルで算出した補正値により補正する。そして、補正後の2種類のペプチド由来のイオンの検出強度の比が事前に決められた値から
許容範囲内にあることを確認する。これが許容範囲内である場合には、隣接する個別領域652内の測定対象試料の測定を行う。測定対象試料1-9の測定を行った後、再び上記同
様に標準血漿の測定を行う。補正後の2種類のペプチド由来のイオンの検出強度の比が事
前に決められた値から許容範囲外である場合には、測定完了後に当該標準血漿の測定結果に異常が発生している(イオンの検出強度の比が事前に決められた値から許容範囲外である)旨を表示部6に表示する。
れた質量電荷比(2種類のペプチドに特徴的なイオンの質量電荷比)のイオンの検出強度
を抽出する。そして、強度比キャリブレーションの分析プロトコルにおいて算出した補正値により強度値を補正する。測定対象試料毎に得られた補正前後のイオンの強度値はそれぞれ記憶部41に保存される。これらの強度値に基づく以降の解析処理は特許文献1と同様であるため説明を省略する。
容に応じて適宜の分析装置を用いることができる。
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
一態様は、分析装置にセットされる試料収容部材に設けられた複数の試料配置部のうちの所定の全部又は一部の試料配置部にそれぞれ所定の試料を配置して測定するというプロトコルを実行する分析作業を支援する装置であって、
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
を備える。
また、別の一態様は、分析装置にセットされる試料収容部材に設けられた複数の試料配置部のうちの所定の全部又は一部の試料配置部にそれぞれ所定の試料を配置して測定するというプロトコルを実行する分析作業を支援するプログラムであって、
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と
を有するコンピュータを、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
として動作させるものである。
第1項に記載の分析作業支援装置において、
前記複数の試料配置部が格子状に設けられており、
前記試料位置表示部が、予め決められた方向に並ぶ試料配置部のうちのいずれかが使用されている場合に、該方向に並ぶ全ての試料配置部を使用済みとして取り扱い、使用済みの試料配置部を未使用の試料配置部と識別可能に表示する。
第2項に記載の分析作業支援装置において、
前記試料位置表示部が、未使用の試料配置部のうち、予め決められた角部に位置する試料配置部を基点として前記配置すべき試料の情報を表示する。
第1項から第3項のいずれかに記載の分析作業支援装置において、
前記試料位置表示部が、前記配置すべき試料の種類に応じて前記試料配置部を識別可能に表示する。
第1項から第4項のいずれかに記載の分析作業支援装置において、
前記試料位置表示部が、前記配置すべき試料に同一種類の異なる試料が含まれる場合に、該異なる試料を特定するテキスト情報を表示する。
102…分析計
2…分析部
22…サンプルステージ
23…サンプルプレート
26…レーザー照射部
27…ミラー
28…フライトチューブ
29…検出器
4、140…制御・処理部
41、141、341…記憶部
42、342…プロトコル選択入力受付部
43、343…試料位置表示部
44、344…表示切替部
45、345…プロトコル実行情報収集部
46、346…判定部
47、347…バッチファイル作成部
48、148…測定実行部
49、149…解析処理部
5、15、35…入力部
6、16、36…表示部
61…分析プロトコル選択部
611…選択部
612…分析プロトコル実施情報表示部
62…データセット名入力部
63…開始ウェル番号表示部
64…試料情報表示部
641…試料名表示部
642…データ編集用ボタン
65…サンプルプレート表示部
651…サンプルプレート概形表示部
652…個別領域
653…表示項目選択部
66…ファイル作成ボタン
Claims (6)
- 分析装置にセットされる試料収容部材に設けられた複数の試料配置部のうちの所定の全部又は一部の試料配置部にそれぞれ所定の試料を配置して測定するというプロトコルを実行する分析作業を支援する装置であって、
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
を備える分析作業支援装置。 - 前記複数の試料配置部が格子状に設けられており、
前記試料位置表示部が、予め決められた方向に並ぶ試料配置部のうちのいずれかが使用されている場合に、該方向に並ぶ全ての試料配置部を使用済みとして取り扱い、使用済みの試料配置部を未使用の試料配置部と識別可能に表示する、請求項1に記載の分析作業支援装置。 - 前記試料位置表示部が、未使用の試料配置部のうち、予め決められた角部に位置する試料配置部を基点として前記配置すべき試料の情報を表示する、請求項2に記載の分析作業支援装置。
- 前記試料位置表示部が、前記配置すべき試料の種類に応じて前記試料配置部を識別可能に表示する、請求項1に記載の分析作業支援装置。
- 前記試料位置表示部が、前記配置すべき試料に同一種類の異なる試料が含まれる場合に、該異なる試料を特定するテキスト情報を表示する、請求項1に記載の分析作業支援装置。
- 分析装置にセットされる試料収容部材に設けられた複数の試料配置部のうちの所定の全部又は一部の試料配置部にそれぞれ所定の試料を配置して測定するというプロトコルを実行する分析作業を支援するプログラムであって、
複数のプロトコルが保存された記憶部と、
表示部と
を有するコンピュータを、
前記複数のプロトコルのいずれかを選択する入力を受け付けるプロトコル選択入力受付部と、
前記プロトコル選択入力受付部に入力されたプロトコルに対応する試料配置部の位置及び試料の情報を前記記憶部から読み出し、それらを前記表示部に表示する試料位置表示部と、
試料配置部の位置の情報及び試料の情報の一方又は両方の選択を受け付ける表示項目選択部と、
前記表示項目選択部を通じた選択に応じて前記試料位置表示部による前記表示部の表示を切り替える表示切替部と
として動作させる、分析作業支援プログラム。
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