JP7430153B2 - 電気泳動に係るデータを補正する方法、ピークが試料由来ピークであるかスパイクであるかを判定する方法、装置、およびプログラム - Google Patents
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Description
電気泳動に係るデータからノイズ成分の一部を除去することにより当該データを補正する方法であって、
標識化された分析対象の核酸試料を電気泳動し、標識信号を同時に複数の測定波長で検出することを介して、第1データを取得することであって、ただし、前記第1データは、試料由来成分およびノイズ成分が含まれる検出強度の波形データである、第1データを取得することと、
前記第1データのうちから、時間周波数解析の対象とする1つ以上の測定波長に対応した特定波長データを選択することと、
前記特定波長データに対し、高周波数側の一部または全部をカットするフィルタリング処理を、1つ以上のカットオフ周波数について行うことと、
各前記カットオフ周波数について、前記フィルタリング処理前後における前記特定波長データのピーク強度を比較することと、
前記カットオフ周波数のうち、前記特定波長データのピーク強度の低下が所定の許容範囲内となるような、最も低い前記カットオフ周波数を、第1カットオフ周波数として算出することと、
前記第1データに対して、または、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することと、
を備える。
電気泳動に係るデータにおけるピークが、試料由来ピークであるか、またはスパイクであるかを判定する方法であって、
上述の方法を用いて補正を行うことと、
各前記ピークについて、補正前のピーク強度と、補正後のピーク強度とに基づき、ピーク強度変化率を算出することと、
1つ以上の測定波長において、前記ピーク強度変化率の絶対値が、所定の閾値より大きい前記ピークについて、スパイクであると判定することと、
を備える。
図1に本実施例に係る電気泳動データの補正を行う電気泳動データ補正装置1の構成を示す。電気泳動データ補正装置1は、たとえば汎用のコンピュータであり、CPU2(中央演算装置)、メモリ3、表示部4(たとえばモニタ)、入力部5、ハードディスク等の大容量記憶装置からなる記憶部6、そして通信インターフェース7を備える。
図2のステップS4~S6において、取得した初期カットオフ周波数に基づいて高周波数側をカットするフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理前後のピーク強度を比較し、ピーク強度の低下が予め定めた許容範囲内でカットオフ周波数が低くなるよう調整し、最も低くなる値を算出した。この工程内のステップS6の処理例を図11に示すフローチャートを用いてより具体的に説明する。
前記(1)実施例1では、図2のステップS4~S6において、取得した周波数をカットオフ周波数とした高周波数側をカットするフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理前後のピーク強度を比較し、ピークの強度低下が予め定めた許容範囲内でカットオフ周波数が低くなるよう調整し、最も低くなる値を算出した。ピーク強度低下が許容範囲内でカットオフ周波数が低くなるように調整する際には、カットオフ周波数を上げて又は下げてフィルタリング処理を行い、フィルタリング処理前後のピーク強度を比較することを繰り返すという流れを含む。
(4)実施例3
前記(1)実施例1および(3)実施例2では、電気泳動データを補正した。すなわち、補正の対象となるデータは電気泳動による測定値データ(第1データ)であり、このデータに対して第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正した。
前記(4)実施例3では、補正対象はカラーコール後データであるが、第1カットオフ周波数はその元データである電気泳動データを用いて算出している。実施例4では、電気泳動データではなく、カラーコール後データを第1データとして用いて第1カットオフ周波数を算出し、カラーコール後データを補正する。
(6)実施例5
実施例5では、電気泳動データおよびカラーコール後データへの補正を用いたスパイク判定を行う。すなわち、実施例5に係る方法は、電気泳動に係るデータにおけるピークが、試料由来ピークであるか、またはスパイクであるかを判定する方法である。
2,12…CPU
3,13…メモリ
4,14…表示部
5,15…入力部
6,16…記憶部
7,17…通信インターフェース
8…電気泳動データ補正用プログラム
11…カラーコール後データ補正装置
18…カラーコール後データ補正用プログラム
8A,18A…データ選択部
8B,18B…時間周波数解析部
8C,18C…フィルタリング処理部
8D,18D…ピーク強度比較部
8E,18E…カットオフ周波数調整部
8F,18F…平滑化処理部
8G,18G…周波数取得部
Claims (14)
- 電気泳動に係るデータからノイズ成分の一部を除去することにより当該データを補正する方法であって、
標識化された分析対象の核酸試料を電気泳動し、標識信号を同時に複数の測定波長で検出することを介して、第1データを取得することであって、ただし、前記第1データは、試料由来成分およびノイズ成分が含まれる検出強度の波形データである、第1データを取得することと、
前記第1データのうちから、時間周波数解析の対象とする1つ以上の測定波長に対応した特定波長データを選択することと、
前記特定波長データに対し、高周波数側の一部または全部をカットするフィルタリング処理を、1つ以上のカットオフ周波数について行うことと、
各前記カットオフ周波数について、前記フィルタリング処理前後における前記特定波長データのピーク強度を比較することと、
前記カットオフ周波数のうち、前記特定波長データのピーク強度の低下が所定の許容範囲内となるような、最も低い前記カットオフ周波数を、第1カットオフ周波数として算出することと、
前記第1データに対して、または、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することと、を含み、
前記特定波長データは、所定の基準によってスパイクが無いと判定される測定波長のデータであるか、または、所定の基準によってスパイクのピーク値が試料由来成分のピーク値と同範囲内であると判定される測定波長のデータである、方法。 - 前記所定の許容範囲は1%以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、さらに前記特定波長データのバックグラウンド値を取得することを含み、
前記ピーク強度は、ピークトップの値と、前記バックグラウンド値との差を用いて表される、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、さらに前記特定波長データのバックグラウンド値を取得することを含み、
前記ピーク強度は、ピークの面積を用いて表される、請求項1に記載の方法。 - 前記第1データは、電気泳動による測定値データに対するカラーコール後データであり、
前記補正することは、前記第1データに対して前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することである、請求項1に記載の方法。 - 電気泳動に係るデータからノイズ成分の一部を除去することにより当該データを補正する方法であって、
標識化された分析対象の核酸試料を電気泳動し、標識信号を同時に複数の測定波長で検出することを介して、第1データを取得することであって、ただし、前記第1データは、試料由来成分およびノイズ成分が含まれる検出強度の波形データである、第1データを取得することと、
前記第1データのうちから、時間周波数解析の対象とする1つ以上の測定波長に対応した特定波長データを選択することと、
前記特定波長データに対し、高周波数側の一部または全部をカットするフィルタリング処理を、1つ以上のカットオフ周波数について行うことと、
各前記カットオフ周波数について、前記フィルタリング処理前後における前記特定波長データのピーク強度を比較することと、
前記カットオフ周波数のうち、前記特定波長データのピーク強度の低下が所定の許容範囲内となるような、最も低い前記カットオフ周波数を、第1カットオフ周波数として算出することと、
前記第1データに対して、または、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することと、
前記特定波長データのパワースペクトルにおいて、ホワイトノイズレベルのパワーよりも試料由来成分によるパワーが大きくなるような最大の周波数を、初期カットオフ周波数として取得することと、
前記初期カットオフ周波数をカットオフ周波数の初期値とし、カットオフ周波数を低下させつつ前記フィルタリング処理を繰り返すことを介して、前記第1カットオフ周波数を算出することと、
を含む、方法。 - 前記方法は、さらに、前記初期カットオフ周波数を取得する際に、前記パワースペクトルに対して平滑化処理を行うことを含む、請求項6に記載の方法。
- 電気泳動に係るデータからノイズ成分の一部を除去することにより当該データを補正する方法であって、
標識化された分析対象の核酸試料を電気泳動し、標識信号を同時に複数の測定波長で検出することを介して、第1データを取得することであって、ただし、前記第1データは、試料由来成分およびノイズ成分が含まれる検出強度の波形データである、第1データを取得することと、
前記第1データのうちから、時間周波数解析の対象とする1つ以上の測定波長に対応した特定波長データを選択することと、
前記特定波長データに対し、高周波数側の一部または全部をカットするフィルタリング処理を、1つ以上のカットオフ周波数について行うことと、
各前記カットオフ周波数について、前記フィルタリング処理前後における前記特定波長データのピーク強度を比較することと、
前記カットオフ周波数のうち、前記特定波長データのピーク強度の低下が所定の許容範囲内となるような、最も低い前記カットオフ周波数を、第1カットオフ周波数として算出することと、
前記第1データに対して、または、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することと、を含み、
前記第1データは、電気泳動による測定値データであり、
前記補正することは、前記第1データに対して前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することである、方法。 - 電気泳動に係るデータからノイズ成分の一部を除去することにより当該データを補正する方法であって、
標識化された分析対象の核酸試料を電気泳動し、標識信号を同時に複数の測定波長で検出することを介して、第1データを取得することであって、ただし、前記第1データは、試料由来成分およびノイズ成分が含まれる検出強度の波形データである、第1データを取得することと、
前記第1データのうちから、時間周波数解析の対象とする1つ以上の測定波長に対応した特定波長データを選択することと、
前記特定波長データに対し、高周波数側の一部または全部をカットするフィルタリング処理を、1つ以上のカットオフ周波数について行うことと、
各前記カットオフ周波数について、前記フィルタリング処理前後における前記特定波長データのピーク強度を比較することと、
前記カットオフ周波数のうち、前記特定波長データのピーク強度の低下が所定の許容範囲内となるような、最も低い前記カットオフ周波数を、第1カットオフ周波数として算出することと、
前記第1データに対して、または、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することと、を含み、
前記第1データは、電気泳動による測定値データであり、
前記補正することは、前記第1データに対するカラーコール後データに対して、前記第1カットオフ周波数によるフィルタリング処理を行うことにより補正することである、方法。 - 電気泳動に係るデータにおけるピークが、試料由来ピークであるか、またはスパイクであるかを判定する方法であって、
請求項1に記載の方法を用いて補正を行うことと、
各前記ピークについて、補正前のピーク強度と、補正後のピーク強度とに基づき、ピーク強度変化率を算出することと、
1つ以上の測定波長において、前記ピーク強度変化率の絶対値が、所定の閾値より大きい前記ピークについて、スパイクであると判定することと、
を含む方法。 - 前記所定の閾値は前記所定の許容範囲の上限を超える、請求項10に記載の方法。
- 前記所定の閾値は前記所定の許容範囲の上限の2倍以上である、請求項11に記載の方法。
- 請求項1から12の何れか1項に記載の方法を実行するよう構成される装置。
- コンピュータに請求項1から12の何れか1項に記載の方法を実行させるプログラム。
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