JP7472771B2 - 電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、電気泳動装置により取得されたデータを処理するデータ処理装置、及び、そのデータ処理のためのコンピュータープログラムに関する。
近年、創薬分野、医療分野、農業・畜産分野、生化学分野などの様々な分野において、ＤＮＡ断片の全ゲノム情報を高速に解析可能な次世代シーケンサー（Next Generation Sequencer）が威力を発揮している。一般的な次世代シーケンサーを用いた解析では、生体組織からＤＮＡを抽出し、このＤＮＡを適宜の狭いサイズ分布を有する断片に断片化してライブラリー（以下、「ＮＧＳライブラリー」という）を調製する。そして、このＮＧＳライブラリーを次世代シーケンサーに供することで、元のＤＮＡの塩基配列のシーケンシングを実行する。
この解析においては、ＮＧＳライブラリーのサイズ分布が適切でないと良好なシーケンシング結果が得られず、解析作業自体が無駄になってしまう。これを避けるため、従来、調製されたＮＧＳライブラリーのサイズ分布及び濃度を確認する作業、即ち、ＱＣ（Quality Control）と呼ばれる作業が、シーケンシングに先立って実施されている。
非特許文献１には、ＮＧＳライブラリーのサイズ分布や濃度の確認のために、非特許文献２、３に記載のマイクロチップ電気泳動装置を使用することが開示されている。このマイクロチップ電気泳動装置では、非特許文献２、３等に開示されているように、予め用意された多数のサンプルに対するマイクロチップ電気泳動分析を自動的に実施することが可能であり、システムに含まれるデータ処理ソフトウェアにより、電気泳動分析によって取得されたデータの解析も可能となっている。
具体的には、ＮＧＳライブラリーを電気泳動分析した場合、泳動波形には、ＤＮＡ断片のサイズ分布を反映したブロードな形状のピークが観測される（例えば非特許文献１のFig.3参照）。泳動波形上のこのブロードな形状のピークは、通常、スメア（smear）又はスメアピークと呼ばれる。上記データ処理ソフトウェアには、スメアを解析するソフトウェアが含まれており、指定された範囲のスメアの平均サイズや濃度などが算出されるようになっている。
「次世代シーケンサー（NGS）ライブラリー Quality Control（QC）への応用」、Application News No.B52、株式会社島津製作所、［online］、［2020年8月18日検索］、インターネット＜URL: https://solutions.shimadzu.co.jp/cgi/ac?cmd=1&url=/solnavi/s/apl/a-news/1/b/pdf/b052.pdf＞
「MultiNA (マルチナ) DNA/RNA分析用マイクロチップ電気泳動装置」、株式会社島津製作所、［online］、［2020年8月18日検索］、インターネット＜URL: https://www.an.shimadzu.co.jp/bio/mce/multina/spec.htm＞
鈴木功一、ほか１２名、「DNA/RNA分析用マイクロチップ電気泳動装置MCE-202 "MultiNA" －開発と応用－」、島津評論編集部発行、2008年4月24日、島津評論、第64巻、第3・4号、p.117-122
電気泳動分析により取得されたデータについて上記のようなソフトウェアを用いてスメア解析を実行するには、まず、解析対象であるスメアの範囲を指定するために、ピーク開始サイズ、ピーク終了サイズ等のパラメーターをオペレーターが指定する必要がある。従来のスメア解析用ソフトウェアでは、こうしたパラメーターをオペレーターが指定するために、データグリッドやテキストボックスなどの数値入力を受け付け可能なユーザーインターフェイス（ＵＩ）コントロールが利用されている。
そのため、オペレーターは、エレクトロフェログラムで泳動波形の形状を確認しながら、解析対象としたいスメアの開始位置と終了位置とを確定し、それぞれの位置のサイズをエレクトロフェログラム上で読み取ってデータグリッド等に数値入力を行う必要がある。しかしながら、こうした作業は煩雑であって効率が悪く、特に、入力した数値を修正したい場合に面倒である。また、数値の読取りミス、入力ミスなどの作業ミスによる解析結果の誤りを生じ易い。さらには、ピークの形状によっては互いに異なる複数のスメア範囲を指定し、そのスメア範囲毎に平均サイズなどを計算する必要がある場合もあるが、複数のスメア範囲を指定する際に、指定した複数のスメア範囲が重なっているかどうかや、重なっている場合にどの程度重なっているのか、などの判断がしにくいといった問題もある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、スメア解析を行う際の操作性を改善し、解析の作業効率を高めるとともに作業ミスを軽減することができる電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラムを提供することである。
上記課題を解決するためになされた本発明に係る電気泳動分析データ処理装置の一態様は、電気泳動分析により取得されたデータを処理するデータ処理装置であって、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理部と、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域と識別可能な態様で示す解析範囲指定部と、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理部と、
を備えるものである。
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理部と、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域と識別可能な態様で示す解析範囲指定部と、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理部と、
を備えるものである。
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係る電気泳動分析データ処理プログラムの一態様は、電気泳動分析により取得されたデータを処理するためのデータ処理プログラムであって、コンピューターに、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理ステップと、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域とは識別可能な態様で示す解析範囲指定ステップと、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理ステップと、
を実行させるものである。
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理ステップと、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域とは識別可能な態様で示す解析範囲指定ステップと、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理ステップと、
を実行させるものである。
本発明に係る電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラムは、特に、ＤＮＡ又はＲＮＡのシーケンス解析のために準備されたライブラリーを分析する際に有用である。その場合、所定のスメア解析とは、例えば、ライブラリーにおける、平均サイズ、サイズ分布、全体比、濃度、モル濃度、面積などのうちの少なくとも一つを算出するものとすることができる。
本発明に係る電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラムの上記態様によれば、ユーザーは表示されているエレクトロフェログラムでピーク波形の形状等を確認しながら、そのグラフ上で解析対象とするスメア範囲を直観的に指定することができる。このスメア範囲の指定は、例えば、該範囲の開始位置を示すライン及び終了位置を示すラインの個々の移動操作や、範囲全体の移動操作などのグラフィカルな操作によって行うことができる。これにより、解析対象とするスメア範囲の指定を簡便に且つ的確に行うことができる。また、ユーザーは、指定したスメア範囲をエレクトロフェログラム上で直観的に確認することができ、スメア範囲に含まれる泳動波形の様子や、複数のスメア範囲を指定した場合におけるその複数のスメア範囲の位置関係（重なり具合など）を容易に把握することができる。
このようにして、本発明に係る電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラムの上記態様では、スメア解析を行う際のユーザーの操作性を改善し、解析の作業効率を高めるとともに作業ミスを軽減することができる。
本発明に係る電気泳動分析データ処理装置及びデータ処理プログラムを利用した電気泳動分析システムの一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の電気泳動分析システムの概略構成図である。
本システムは、図１に示すように、測定部１、制御部２、データ処理部３、操作部４、及び表示部５、を備える。
測定部１は、与えられたサンプルについて測定（電気泳動分析）を実行してデータを取得するものであって、サンプル供給部１０、電気泳動分離部１１、検出部１２、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３などを含む。
本システムは、図１に示すように、測定部１、制御部２、データ処理部３、操作部４、及び表示部５、を備える。
測定部１は、与えられたサンプルについて測定（電気泳動分析）を実行してデータを取得するものであって、サンプル供給部１０、電気泳動分離部１１、検出部１２、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３などを含む。
データ処理部３は、上記測定部１で取得されたデータを処理するものであって、機能ブロックとして、データ格納部３０、エレクトロフェログラム作成部３１、ゲルイメージ作成部３２、表示処理部３３、スメア範囲指定処理部３４、スメア解析処理部３５などを含む。
測定部１は、例えば非特許文献２に開示されている島津製作所製のマイクロチップ電気泳動装置MCE-202の本体を利用することができる。また、制御部２及びデータ処理部３の実体は汎用のパーソナルコンピューター（ＰＣ）であり、ＰＣにインストールされた専用の制御・処理ソフトウェアを該ＰＣ上で動作させることで上記各機能ブロックの機能が発揮されるものとすることができる。この制御・処理ソフトウェアの一部が本発明に係るデータ処理プログラムに相当する。
この電気泳動分析システムを用いて、ＮＧＳライブラリーのスメア解析を行う際には、解析対象であるサンプルが収容されたウェルプレートと所定の試薬（緩衝液含む）とがサンプル供給部１０に装填される。オペレーター（ユーザー）が操作部４で分析スケジュールを設定したうえで測定の開始を指示すると、制御部２は決められたプログラムに従って分析を実行するように電気泳動分離部１１等を動作させる。
即ち、電気泳動分離部１１ではまず、緩衝液が電気泳動チップの流路に充填される。そのあと、サンプル供給部１０に装填されているウェルプレート（例えば９６ウェルプレート）上の所定のウェルに収容されているサンプルが、チップ内の流路の所定位置（厳密には、試料導入流路と分離流路との交差部）に注入される。そのあと、該チップの複数のリザーバーに泳動電圧を印加することで、分離流路に沿ってサンプルを泳動させ、該サンプル中の成分（本例ではＤＮＡ断片）をその流路に沿った方向に分離させる。検出部１２は蛍光検出器であり、泳動によって分離された成分を順次検出する。検出部１２から出力される検出信号はＡＤ変換部１３でデジタル化され、データ処理部３に入力されてデータ格納部３０に保存される。
複数のサンプルについて測定を実施する場合には、ウェルプレートに用意された別のサンプルに対する測定を同様にして繰り返す。なお、上述したマイクロチップ電気泳動装置MCE-202では、四つのサンプルを並行して測定することができる。
一又は複数のサンプルについて測定を行うことで収集されたデータがデータ格納部３０に保存されているときに、データ処理部３において実施されるスメア解析の手順の一例を次に説明する。
オペレーターが操作部４で所定の操作を行うと、表示処理部３３は、表示部５の画面上に図２に示すようなスメア解析画面１００を表示する。スメア解析画面１００は概ね、サンプル表示領域１０１、ゲルイメージ表示領域１０２、エレクトロフェログラム表示領域１０３、及び解析結果表示領域１０４、の四つの領域に分割されている。但し、図２は、スメア解析処理が実施されたあとの状態、又は、過去にスメア解析が実行された結果が表示された状態であり、スメア解析処理が実施されていない状態では、ゲルイメージ表示領域１０２及びエレクトロフェログラム表示領域１０３には何も表示されず、解析結果表示領域１０４には解析結果が空欄である解析結果テーブルが表示されるだけである。また、通常、後述するサイズ入力ダイアログ１０５も、開かれたばかりのスメア解析画面１００上には表示されない。
スメア解析画面１００内のサンプル表示領域１０１には、ウェルプレートを模擬的に示す画像が表示され、オペレーターは、その画像上でスメア解析する対象のサンプルを、操作部４でのクリック操作により指定することができる。或る一つのサンプルを指定したうえで解析開始を指示すると、エレクトロフェログラム作成部３１は、データ格納部３０に保存されている、指示されたサンプルに対応するデータファイルを読み出し、そのデータに基く泳動波形が描かれたエレクトロフェログラムを作成する。また、ゲルイメージ作成部３２は、作成されたエレクトロフェログラムに基いてゲルイメージを作成する。
エレクトロフェログラムの横軸は、「泳動時間」、「移動時間インデックス」、又は「サイズ」のいずれかであり、オペレーターはその一つを選択することができる。その選択肢のうちの一つである「泳動時間」は、測定部１で測定が実施されたときの時間値そのものである。また、「移動時間インデックス」は、サンプルに添加されているサイズが既知である複数の基準物質の泳動時間に基いて泳動時間を規格化（％表示）したものである。また、「サイズ」は、既知である複数の基準物質のサイズに基いて横軸を実質的に換算したものである。
表示処理部３３は、作成されたエレクトロフェログラム及びゲルイメージを、スメア解析画面１００のエレクトロフェログラム表示領域１０３及びゲルイメージ表示領域１０２に表示する。図２は、エレクトロフェログラム及びゲルイメージが表示された状態の図である。
図３は、エレクトロフェログラム３００Ａの一例を示す図である。この例は、一つのサンプルに対して得られた泳動波形を示すものであり、横軸はサイズである。図３において、サイズがＬＭである位置（サイズ）に観測されるピークは移動時間インデックスが０％である物質に対応するピークであり、サイズがＵＭである位置に観測されるピークは移動時間インデックスが１００％である物質に対応するピークである。また、ＬＭ～ＵＭの範囲内に示されている数値及びその数値の位置の縦のラインは、サイズが既知である複数の基準物質のサイズとそれを測定することで定まるラインである。ＮＧＳライブラリーは、サイズが或る幅の分布を呈する多数のＤＮＡ断片を含むため、一般に、泳動波形にはブロード状のピーク、つまりはスメアが観測される。図３の例では、テーリングが若干大きなスメアが一つ観測されている。なお、図３において示されている二つのスメア範囲３１０、３２０は、このエレクトロフェログラムが初めて作成される際には表示されない。
スメア解析を行うには、スメアの開始サイズと終了サイズとを指定する必要がある。オペレーターがスメア解析画面１００上で所定の操作を行うと、図２、図５に示すようなサイズ指定データグリッド５００を含むサイズ入力ダイアログ１０５がスメア解析画面１００上にポップアップ表示される。サイズ入力ダイアログ１０５はドラッグ＆ドロップ操作により、スメア解析画面１００上の任意の位置に移動させることが可能である。
サイズ指定データグリッド５００において一行は一つのスメア範囲に対応しており、オペレーターが、この開始サイズ入力欄５１０及び終了サイズ入力欄５２０にそれぞれ所望の数値を入力することで解析対象とするスメア範囲を指定することができる。但し、エレクトロフェログラム３００Ａ上の泳動波形の形状から適切な開始位置を見つけ、その開始位置に対応するサイズを目視で読み取って数値で開始サイズ入力欄５１０に入力するのは面倒である。
そこで、一つの方法として、オペレーターは、開始サイズ入力欄５１０及び終了サイズ入力欄５２０に適宜の数値を入力する。この数値はエレクトロフェログラム上の任意のサイズでよい。スメア範囲指定処理部３４は、サイズ指定データグリッド５００において入力された数値に対応する縦ラインをエレクトロフェログラム３００Ａ上に表示する。即ち、図５に示すように、開始サイズ入力欄５１０に入力された数値に対応する開始位置指示ライン３１１と終了サイズ入力欄５２０に入力された数値に対応する終了位置指示ライン３１２とが表示され、且つ、開始位置指示ライン３１１と終了位置指示ライン３１２とで挟まれる領域がスメア範囲３１０として、それ以外の領域とは異なる所定の背景色で示される。これにより、オペレーターは、そのときに指定されているスメア範囲と泳動波形上のスメアとの位置関係を直感的に把握することができる。
上述したように、オペレーターが開始サイズ入力欄５１０及び終了サイズ入力欄５２０に任意の数値を入力した場合、通常、エレクトロフェログラム３００Ａ上に表示されるスメア範囲３１０は泳動波形上のスメアを適切にカバーしていない。そこで、スメア範囲指定処理部３４は、操作部４を介した次のような操作により、スメア範囲３１０を自在に調整する。即ち、オペレーターは、エレクトロフェログラム３００Ａ上で開始位置指示ライン３１１と終了位置指示ライン３１２とをそれぞれクリック操作等により選択したうえでドラッグ＆ドロップし、それらライン３１１、３１２をそれぞれ任意の位置まで移動させる。これにより、スメア範囲３１０の開始位置、終了位置、及び幅をグラフィカルに調整することができる。
また、スメア範囲３１０の左端の開始位置指示ライン３１１の下には、各スメア範囲を特定する番号（図３中のスメア範囲３１０に対しては「１」）を示す範囲指示タグ３１３が付されており、その範囲指示タグ３１３をクリックすると、その範囲指示タグ３１３に関連付けられたスメア範囲がアクティブになる。その状態で、範囲指示タグ３１３を左右に移動させるようにドラッグ＆ドロップすると、アクティブであるスメア範囲がその幅が維持された状態で全体に左右に移動する。これにより、スメア範囲の幅を一定に保ったままで、そのスメア範囲の位置を変更することができる。
ここでは、上述した二つの方法、開始位置指示ライン３１１と終了位置指示ライン３１２の一方又は両方をドラッグ＆ドロップ操作により移動させる方法、及び、範囲指示タグ３１３をドラッグ＆ドロップ操作により移動させる方法、により、スメア範囲の位置と幅を自在に調整することができる。このような調整のための操作によって、開始位置指示ライン３１１と終了位置指示ライン３１２が移動するのに連動して、スメア範囲指定処理部３４は、サイズ指定データグリッド５００における対応する行の開始サイズ入力欄５１０及び終了サイズ入力欄５２０中の数値を更新する。即ち、サイズ指定データグリッド５００の一つの行の開始サイズ入力欄５１０及び終了サイズ入力欄５２０中の数値と、エレクトロフェログラム３００Ａ上の一つのスメア範囲３１０の開始位置指示ライン３１１及び終了位置指示ライン３１２の位置とは相互に連動しており、いずれか一方で変更の操作を行うとそれが他方に即座に反映されることになる。これにより、エレクトロフェログラム３００Ａ上でのグラフィカルな操作によって、簡便に且つ直観的にスメア範囲を調整することが可能となる。
また、図３では、スメア範囲３１０とは別に、もう一つのスメア範囲３２０を示しているが、このようにスメア範囲を複数設定することができる。エレクトロフェログラム３００Ａ上で異なるスメア範囲は互いに異なる背景色で表示される。異なるスメア範囲は、サイズ指定データグリッド５００において異なる行に対応する。また、エレクトロフェログラム３００Ａ上の異なるスメア範囲はそれぞれ独立であり、それぞれに対する上述したような操作によってその位置や幅の調整が可能である。
図４は、三つのサンプルについてそれぞれ得られたデータに基く三つの泳動波形を、横軸を揃え、縦にスタック状に並べて配置することで、エレクトロフェログラム３００Ｂを作成した場合の例である。図４では、三つの泳動波形を独立に配置しているが、複数の泳動波形を縦方向に少しずつずらして重ね描きしてもよい。また、横軸のみならず縦軸も共通化し、複数の泳動波形を例えばそれぞれ異なる表示色（又は色以外の別の態様を異ならせて）重ね描きするようにしてもよい。このように複数の泳動波形を少なくとも横軸を揃えて同時に又は重ね描きで表示した状態でも、複数のスメア範囲を任意の位置に任意の幅で設定することができる。
それぞれ異なるサンプルに対する複数の泳動波形におけるスメアの位置（サイズの分布）は必ずしも揃っているとは限らず、ずれている場合もしばしばある。そうした場合、その位置がずれたスメア毎に、それぞれ異なるスメア範囲を設定できると便利である。図４の例では、第１スメア範囲３１０と第２スメア範囲３２０とが重なっているが、それぞれのスメア範囲３１０、３２０には互いに異なる背景色が設定されている。また、二つのスメア範囲３１０、３２０が重なり合っている部分は両背景色の重なりによる異なる色で示されるので、オペレーターはそれぞれのスメア範囲３１０、３２０とそれらが重なり合っている部分とを容易に視認することができる。また、複数のスメア範囲３１０、３２０の開始位置指示ライン３１１、３２１が重なっている又は非常に近いために、範囲指示タグ３１３、３２３が重なるような場合には、あとで追加されたほうのスメア範囲を優先して、その範囲指示タグ３１３又は３２３が前面に出るようにするとよい。
また、オペレーターが、サイズ指定データグリッド５００において、任意の行の任意の位置をクリック操作することにより、その行に対応するスメア範囲の優先度を高くすることができる。サイズ指定データグリッド５００上で或る行の優先度が高くなると、その行の数値が他の行の数値に比べて強調して表示されるとともに、エレクトロフェログラム３００Ａ（３００Ｂ）上でも上記行に対応するスメア範囲の範囲指示タグ３１３又は３２３が強調して表示される。これにより、例えば複数のスメア範囲３１０、３２０の中で、オペレーターがそのときに最も着目しているスメア範囲及びそれを示す情報を容易に把握することができる。
本実施形態の電気泳動分析システムでは、上述のようにして解析対象である一又は複数のスメア範囲をグラフィカルに指定することができる。スメア範囲が指定されると、スメア解析処理部３５は、指定されたスメア範囲に含まれる各サンプルのデータに基いて、サンプル毎に及びスメア範囲毎に、平均サイズ、サイズ分布、全体比、濃度、モル濃度、面積などを計算する。表示処理部３３は、スメア解析処理部３５により算出された平均サイズなどの解析結果を、解析結果表示領域１０４中に表示される解析結果テーブル４００中に即座に表示する。なお、上述したように、エレクトロフェログラムは、サイズ以外に泳動時間や移動時間インデックスを横軸とすることもできるが、そうした場合であっても、スメア解析の計算はサイズに換算した数値で実施されるものとすることができる。
図６は、解析結果テーブル４００の一例である。解析結果テーブル４００には、行毎に、開始サイズ表示欄４１０、終了サイズ表示欄４２０、平均サイズ等の解析結果表示欄４３０が設けられ、開始サイズ表示欄４１０及び終了サイズ表示欄４２０には、サイズ指定データグリッド５００中の開始サイズ及び終了サイズと同じ数値が表示される。また、解析結果表示欄４３０には、スメア解析処理部３５での計算結果が表示される。
オペレーターの操作によってスメア範囲の位置や幅が変更されると、それに応じて、スメア解析処理部３５は変更後のデータに基いて再計算を行い、表示処理部３３はその再計算結果に応じて表示を更新する。したがって、オペレーターが例えばエレクトロフェログラム上で開始位置指示ラインを移動させる操作を行うと、その操作にほぼ追従して、解析結果テーブル４００の開始サイズ表示欄４１０中の数値と、解析結果表示欄４３０中の数値とが変化する。これにより、オペレーターはエレクトロフェログラム上でスメア範囲をグラフィカルに変更しつつ、変更途中のスメア範囲に対応するスメア解析結果を直ぐに確認することができる。
なお、スメア解析結果の項目数は多いが、全てのユーザーがその全てを確認するわけではなく、ユーザーによって確認したい項目が異なる。そのため、別のメニューで、解析結果テーブル４００の解析結果表示欄４３０中に表示する項目を選択できるようにしておき、オペレーターが予め選択した項目のみを表示するようにしてもよい。
また、上記実施形態はあくまでも本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加等を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
例えばスメア解析画面１００における各表示領域の配置は単なる一例であり、適宜に入れ替えることができるし、例えばサイズ入力ダイアログ１０５を固定的に表示してもよい。また、一部の不要な表示領域を表示しないようにしてもよいし、各表示領域のサイズを適宜変更できるようにしてもよい。
［種々の態様］
上述した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。
上述した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。
（第１項）本発明に係る電気泳動分析データ処理装置の一態様は、電気泳動分析により取得されたデータを処理するデータ処理装置であって、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理部と、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域と識別可能な態様で示す解析範囲指定部と、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理部と、
を備えるものである。
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理部と、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域と識別可能な態様で示す解析範囲指定部と、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理部と、
を備えるものである。
（第７項）本発明に係る電気泳動分析用データ処理プログラムの一態様は、電気泳動分析により取得されたデータを処理するためのデータ処理プログラムであって、コンピューターに、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理ステップと、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域とは識別可能な態様で示す解析範囲指定ステップと、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理ステップと、
を実行させるものである。
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理ステップと、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域とは識別可能な態様で示す解析範囲指定ステップと、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理ステップと、
を実行させるものである。
第１項に記載の装置及び第７項に記載のプログラムによれば、ユーザーはエレクトロフェログラムで泳動波形におけるピークの波形形状等を確認しながら、その画面上で直観的に解析対象のスメア範囲を指定したりそれを変更したりすることができる。そのため、スメア範囲の指定等を簡便に且つミス無く行うことができる。即ち、スメア解析を行う際のユーザーの操作性を改善し、解析の作業効率を高めるとともに作業ミスを軽減することができる。
（第２項）第１項に記載の電気泳動分析データ処理装置において、前記表示処理部は、一つ以上の泳動波形を、少なくとも横軸を揃えて配置したエレクトロフェログラムを作成して表示し、前記解析範囲指定部は、前記一つ以上の泳動波形が表示されているエレクトロフェログラム上でスメア範囲の指定を受け付けるものとすることができる。
（第８項）また第７項に記載の電気泳動分析データ処理プログラムにおいて、前記表示処理ステップでは、一つ以上の泳動波形を、少なくとも横軸を揃えて配置したエレクトロフェログラムを作成して表示し、前記解析範囲指定ステップでは、前記一つ以上の泳動波形が表示されているエレクトロフェログラム上でスメア範囲の指定を受け付けるものとすることができる。
第２項に記載の装置及び第８項に記載のプログラムによれば、ユーザーは、異なるサンプルにそれぞれ対応する複数の泳動波形を比較しながら、適切なスメア範囲を設定することができる。また、互いに異なる位置に異なる幅の複数のスメア範囲を指定できるようにしておくことで、各泳動波形上のピークに合わせて個別にスメア範囲を設定することができる。
（第３項）第１項又は第２項に記載の電気泳動分析データ処理装置において、前記解析範囲指定部は、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲の両端部をそれぞれドラッグ操作により移動させることで、該スメア範囲の位置及び幅の変更を行うものとすることができる。
（第９項）また第７項又は第８項に記載の電気泳動分析データ処理プログラムにおいて、前記解析範囲指定ステップでは、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲の両端部をそれぞれドラッグ操作により移動させることで、該スメア範囲の位置及び幅の変更を行うものとすることができる。
第３項に記載の装置及び第９項に記載のプログラムによれば、ユーザーは、画面上での簡単な操作によって、解析対象であるスメア範囲の位置及び幅の変更を直感的に行うことができる。
（第４項）第１項～第３項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理装置において、前記解析範囲指定部は、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲にそれぞれ割り当てられたタグをドラッグ操作で移動させることにより、該スメア範囲の幅を保ったまま位置の変更を行うものとすることができる。
（第１０項）第７項～第９項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理プログラムにおいて、前記解析範囲指定ステップでは、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲にそれぞれ割り当てられたタグをドラッグ操作で移動させることにより、該スメア範囲の幅を保ったまま位置の変更を行うものとすることができる。
第４項に記載の装置及び第１０項に記載のプログラムによれば、ユーザーは、画面上での簡単な操作によって、解析対象であるスメア範囲の幅を維持したまま位置の変更を直感的に行うことができる。
（第５項）第１項～第４項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理装置において、前記解析範囲指定部は、解析対象のスメア範囲の開始位置及び終了位置をそれぞれ数値で入力するための入力領域を、エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示し、該エレクトロフェログラム上でのスメア範囲に関する指示操作と、前記入力領域における数値での入力操作とを互いに連動させるものとすることができる。
（第１１項）第７項～第１０項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理プログラムにおいて、前記解析範囲指定ステップでは、解析対象のスメア範囲の開始位置及び終了位置をそれぞれ数値で入力するための入力領域を、エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示し、該エレクトロフェログラム上でのスメア範囲に関する指示操作と、前記入力領域における数値での入力操作とを互いに連動させるものとすることができる。
第５項に記載の装置及び第１１項に記載のプログラムによれば、スメア範囲を数値入力で指定したときに、そのスメア範囲と泳動波形におけるスメアとの位置関係を直ぐに、エレクトロフェログラム上で確認することができる。また逆に、エレクトロフェログラムう上でスメア範囲をグラフィカルに指定したり変更したりしたときに、その指定や変更後のスメア範囲の状態を直ぐに数値で確認することができる。これにより、入力ミスや操作ミス等の作業ミスを軽減することができ、的確にスメア範囲を指定して目的とするスメア解析結果を得ることができる。
（第６項）第１項～第５項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理装置において、前記解析処理部は、前記解析範囲指定部により指定されるスメア範囲が変更される毎にスメア解析を実行し、前記表示処理部は、前記解析処理部によるスメア解析結果を前記エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示するものとすることができる。
（第１２項）また第７項～第１１項のいずれか１項に記載の電気泳動分析データ処理プログラムにおいて、前記解析処理ステップでは、前記解析範囲指定ステップにおいて指定されるスメア範囲が変更される毎にスメア解析を実行し、前記表示処理ステップでは、前記解析処理ステップによるスメア解析結果を前記エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示するものとすることができる。
第６項に記載の装置及び第１２項に記載のプログラムによれば、ユーザーは、スメア範囲を変更しながら直ぐに、その変更中のスメア範囲に対応するスメア解析結果を確認することができる。それにより、例えばそのＮＧＳライブラリーのサイズ分布がＮＧＳに供するのに適切なサイズ分布であるのか否かを迅速に判断することができる。
１…測定部
１０…サンプル供給部
１１…電気泳動分離部
１２…検出部
１３…ＡＤ変換部
２…制御部
３…データ処理部
３０…データ格納部
３１…エレクトロフェログラム作成部
３２…ゲルイメージ作成部
３３…表示処理部
３４…スメア範囲指定処理部
３５…スメア解析処理部
４…操作部
５…表示部
１００…スメア解析画面
１０１…サンプル表示領域
１０２…ゲルイメージ表示領域
１０３…エレクトロフェログラム表示領域
１０４…解析結果表示領域
１０５…サイズ入力ダイアログ
３００Ａ、３００Ｂ…エレクトロフェログラム
３１０、３２０…スメア範囲
３１１、３２１…開始位置指示ライン
３１２、３２２…終了位置指示ライン
３１３、３２３…範囲指示タグ
４００…解析結果テーブル
４１０…開始サイズ表示欄
４２０…終了サイズ表示欄
４３０…解析結果表示欄
５００…サイズ指定データグリッド
５１０…開始サイズ入力欄
５２０…終了サイズ入力欄
１０…サンプル供給部
１１…電気泳動分離部
１２…検出部
１３…ＡＤ変換部
２…制御部
３…データ処理部
３０…データ格納部
３１…エレクトロフェログラム作成部
３２…ゲルイメージ作成部
３３…表示処理部
３４…スメア範囲指定処理部
３５…スメア解析処理部
４…操作部
５…表示部
１００…スメア解析画面
１０１…サンプル表示領域
１０２…ゲルイメージ表示領域
１０３…エレクトロフェログラム表示領域
１０４…解析結果表示領域
１０５…サイズ入力ダイアログ
３００Ａ、３００Ｂ…エレクトロフェログラム
３１０、３２０…スメア範囲
３１１、３２１…開始位置指示ライン
３１２、３２２…終了位置指示ライン
３１３、３２３…範囲指示タグ
４００…解析結果テーブル
４１０…開始サイズ表示欄
４２０…終了サイズ表示欄
４３０…解析結果表示欄
５００…サイズ指定データグリッド
５１０…開始サイズ入力欄
５２０…終了サイズ入力欄
Claims (6)
- 電気泳動分析により取得されたデータを処理するデータ処理装置であって、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理部と、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域と識別可能な態様で示す解析範囲指定部と、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理部と、
を備え、前記表示処理部は、一つ以上の泳動波形を、少なくとも横軸を揃えて配置したエレクトロフェログラムを作成して表示するものであり、前記解析範囲指定部は、前記一つ以上の泳動波形が表示されているエレクトロフェログラム上でスメア範囲の指定を受け付けるものであって、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲の両端部をそれぞれドラッグ操作により移動させることで該スメア範囲の位置及び幅の変更を行う方法と、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲にそれぞれ割り当てられたタグをドラッグ操作で移動させることにより該スメア範囲の幅を保ったまま位置の変更を行う方法、のいずれかを選択可能である電気泳動分析データ処理装置。 - 前記解析範囲指定部は、解析対象のスメア範囲の開始位置及び終了位置をそれぞれ数値で入力するための入力領域を、エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示し、該エレクトロフェログラム上でのスメア範囲に関する指示操作と、前記入力領域における数値での入力操作とを互いに連動させる、請求項１に記載の電気泳動分析データ処理装置。
- 前記解析処理部は、前記解析範囲指定部により指定されるスメア範囲が変更される毎にスメア解析を実行し、前記表示処理部は、前記解析処理部によるスメア解析結果をエレクトロフェログラムと同じ画面上に表示する、請求項１又は２に記載の電気泳動分析データ処理装置。
- 電気泳動分析により取得されたデータを処理するためのデータ処理プログラムであって、コンピューターに、
取得されたデータに基いてエレクトロフェログラムを作成し、表示部の画面上に表示する表示処理ステップと、
前記表示部に表示されているエレクトロフェログラム上で、解析対象として抽出するスメア範囲をユーザーに指定させるとともに、指定されたスメア範囲に対応する前記エレクトロフェログラム上の背景領域を他の背景領域とは識別可能な態様で示す解析範囲指定ステップと、
指定された前記スメア範囲に含まれるデータを用いて所定のスメア解析を実施する解析処理ステップと、
を実行させるものであり、前記表示処理ステップでは、一つ以上の泳動波形を、少なくとも横軸を揃えて配置したエレクトロフェログラムを作成して表示し、前記解析範囲指定ステップでは、前記一つ以上の泳動波形が表示されているエレクトロフェログラム上でスメア範囲の指定を受け付け、該スメア範囲の指定は、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲の両端部をそれぞれドラッグ操作により移動させることで該スメア範囲の位置及び幅の変更を行う方法と、エレクトロフェログラム上に表示されるスメア範囲にそれぞれ割り当てられたタグをドラッグ操作で移動させることにより該スメア範囲の幅を保ったまま位置の変更を行う方法、のいずれかを選択可能である電気泳動分析データ処理プログラム。 - 前記解析範囲指定ステップでは、解析対象のスメア範囲の開始位置及び終了位置をそれぞれ数値で入力するための入力領域を、エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示し、該エレクトロフェログラム上でのスメア範囲に関する指示操作と、前記入力領域における数値での入力操作とを互いに連動させる、請求項４に記載の電気泳動分析データ処理プログラム。
- 前記解析処理ステップでは、前記解析範囲指定ステップにおいて指定されるスメア範囲が変更される毎にスメア解析を実行し、前記表示処理ステップでは、前記解析処理ステップによるスメア解析結果を前記エレクトロフェログラムと同じ画面上に表示する、請求項４又は５に記載の電気泳動分析データ処理プログラム。
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| CN107850567A (zh) * | 2015-07-01 | 2018-03-27 | 株式会社岛津制作所 | 数据处理装置 |
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- 2020-12-15 JP JP2020207437A patent/JP7472771B2/ja active Active
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2021
- 2021-11-25 CN CN202111409904.6A patent/CN114636748B/zh active Active
- 2021-12-02 US US17/540,730 patent/US20220187241A1/en active Pending
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| JP2020020725A (ja) | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社島津製作所 | 電気泳動分離データ解析装置、電気泳動分離データ解析方法及びその解析方法をコンピュータに実施させるためのコンピュータプログラム |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 簡易版 ２１００エキスパートソフトウェア Ｖｅｒ．０２．０８ユーザーズガイド Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，2017年06月28日，<https://web.archive.org/web/20170627230054/https://www.chem-agilent.com/page_data/1004595/pdf/2100-ManualIntegration_ExpertSW.pdf |
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