颗粒分析仪的表征和分选制造技术

非参数变换(例如t

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】颗粒分析仪的表征和分选
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]根据《美国法典》第35章第119节(e)的规定，本专利申请案主张于2018年8月30日提交的编号为62/724,834的美国临时专利申请案提交日期的优先权；该专利中的内容以引用方式并入本文中。


[0003]本专利技术通常涉及自动颗粒评估
，更具体而言，涉及样品分析和颗粒表征方法。

技术介绍

[0004]颗粒分析仪(例如，流式细胞仪和扫描式细胞仪)是一种分析工具，其可基于光散射和荧光等电光测量值来表征颗粒。在流式细胞仪中，例如，流体悬浮液中的颗粒(例如分子、与分析物结合的微珠或个别细胞)通过检测区域，在所述区域内，所述颗粒暴露于通常来自一个或更多个激光器的激发光中，并且测定所述颗粒的光散射和荧光特性。颗粒或其组分通常用荧光染料标记以便进行检测。各种不同的颗粒或组分可以通过用光谱特性不同的荧光染料标记来同时加以检测。在一些实施方案中，所述分析仪包括多个光电检测器，一个适用于待测定的每个散射参数，一个或更多个适用于待检测的每种不同染料。例如，一些实施例包括光谱结构，其中针对每种染料使用一个以上的传感器或检测器。所获得的数据包含针对所述光散射检测器和所述荧光发射中的每一项测得的所述信号。
[0005]颗粒分析仪可以进一步包含用于记录所测得的数据并分析所述数据的装置。例如，可以使用与所述检测电子器件连接的计算机来进行数据存储和分析。例如，所述数据可以列表形式存储，其中每一行对应于一颗颗粒的数据，而所述列对应于每项被测特征。使用标准文件格式(例如，“FCS”文件格式)存储来自颗粒分析仪的数据有助于采用单独的程序和/或机器分析数据。采用当前分析方法时，所述数据通常以一维直方图或二维(2D)图的形式展示，以便于可视化，但也可采用其他方法来使多维数据可视化。
[0006]例如，使用流式细胞仪测定的参数通常包括所述颗粒在激发波长下以狭角主要沿前向散射的光(被称为前向散射(FSC))；所述颗粒沿与所述激发激光器正交的方向散射的所述激发光(被称为侧向散射(SSC))；以及由一个或更多个检测器(用于在一定光谱波长范围内测量信号)中的荧光分子发射出的光，或者由主要在所述特定检测器或检测器阵列中检测到的荧光染料发射出的光。不同的细胞类型可以通过用荧光染料标记的抗体或其他荧光探针标记各种细胞蛋白或其他组分而得到/产生的光散射特性和荧光发射加以识别。
[0007]流式细胞仪和扫描式细胞仪均可从诸如BD Biosciences(加利福尼亚州圣何塞)等处购得。流式细胞术的相关描述请见以下出版物，例如，Landy等人(编)，临床流式细胞术，纽约科学院年鉴，第677卷(1993年)；Bauer等人(编)，临床流式细胞术：原理与应用，Williams&Wilkins(1993年)；Ormerod(编)，流式细胞术：实用方法，牛津大学出版社(1994年)；Jaroszeski等人(编)，流式细胞术方案，Methods in Molecular Biology，第91期，
Humana Press(1997年)；以及Shapiro，实用流式细胞术，第4版，Wiley
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Liss(2003年)；所述出版物中的所有内容以引用方式并入本文。荧光成像显微镜检查的相关描述请见以下出版物，例如，Pawley(编)，生物共聚焦显微镜检查手册，第2版，Plenum Press(1989年)，其以引用方式并入本文。
[0008]利用多色流式细胞术进行细胞(或其他颗粒)分析所获得的数据是多维的，其中每个细胞对应于由所述被测参数定义的多维空间中的一个点。细胞群或颗粒群被识别为所述数据空间中的点的聚类。可以通过在所述数据的一张或更多张二维图(被称为“散点图”或“点阵图”)中显示的某一群体周围绘制门来手动识别群集和群体。或者，可以自动识别群集，而且可以自动确定定义所述群体界限的门。用于自动设门的方法示例请见以下出版物，例如，编号如下的美国专利：4,845,653；5,627,040；5,739,000；5,795,727；5,962,238；6,014,904；6,944,338；以及第2012/0245889号美国专利公开出版物，上述各出版物均以引用方式并入本文。
[0009]流式细胞术是用于分析和分离生物颗粒(例如，细胞和组成分子)的有效方法，因此，它广泛应用于诊断和治疗中。所述方法利用流体介质线性分离颗粒，使所述颗粒可以排成一排，以通过检测装置。个别细胞可以根据其在流体介质中的位置以及是否存在可检测标记物来区分。因此，流式细胞仪可用于表征和生成生物颗粒群的诊断配置文件。
[0010]生物颗粒的分离已通过使流式细胞仪具有分选或收集功能而实现。经检测具有一种或更多种所需特征的分离流中的颗粒通过机械或电气分离方式从所述样品流中单独分离出来。这种流式分选方法已用于分选不同类型的细胞，分离含有X和Y染色体的精子以进行动物育种，分选染色体以进行遗传分析，以及从复杂的生物种群中分离出特定的生物体。
[0011]设门用于帮助理解可能由样品生成的大量数据并对其进行分类。鉴于给定样品所呈现出的大量数据，需要有效控制所述数据的图形显示。
[0012]荧光激活颗粒分选或细胞分选是专用的流式细胞术。它提供了将颗粒异质混合物分选至一个或更多个容器中的方法，所述方法基于各细胞的特定光散射和荧光特性实施，每次分选一种细胞。它记录来自个体细胞的荧光信号，并在物理上分离特定目的细胞。缩略词FACS是Becton Dickinson的商标且归Becton Dickinson所有，可用于指代执行荧光激活颗粒分选或细胞分选的设备。
[0013]所述颗粒悬浮液置于狭窄、快速流动的液流中心附近。所述流的安置使得平均而言，在颗粒随机抵达(泊松过程)所述检测区域时，相对于其直径，颗粒之间存在较大的间隔。振动机制使流出的流体介质稳定破碎成单一液滴，所述液滴中含有先前在所述检测区域中表征的颗粒。通常对所述系统进行调整，使液滴中存在一颗以上颗粒的概率偏低。如果将颗粒归类为待收集，则在一段时间内，向所述流动池和流出流中施加电荷，以形成一滴或更多滴液滴并与所述流脱离。而后，这些带电液滴穿过静电偏转系统，所述系统依据向所述液滴施加的电荷，将液滴转移至目标容器中。
[0014]样品可能包括(即使没有数百万也有)数千个细胞。可以对细胞进行分选以使样品纯化为目的细胞。所述分选过程通常可以识别出三种细胞：目的细胞、非目的细胞和无法识别的细胞。为了分选出具有高纯度的细胞(例如，高浓度的目的细胞)，如果所需细胞与另一不合需求的细胞过于接近，则生成液滴的细胞分选仪通常会以电子方式中止所述分选，从而减少因无意间使含有目的颗粒的液滴内包括不合需求的颗粒而对已分选群体造成的污
染。

技术实现思路

[0015]在一创新方面，提供了在一台或更多台处理设备控制下执行的计算机实现的方法。所述方法包括从颗粒分析仪接收与实验相关的第一部分颗粒的测量值。所述方法包括利用非参数变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实现的方法，其包含：受一台或更多台处理设备控制，从颗粒分析仪接收与实验相关的第一部分颗粒的测量值；利用非参数变换将所述测量值转换为初始变换后测量值；生成参数模型，以接收与所述实验相关的所述第一部分颗粒的所述测量值作为输入，并生成所述初始变换后测量值作为输出；以及将所述颗粒分析仪配置成：至少部分基于所述参数模型转换包括在第二部分所述颗粒中的颗粒的测量值；以及至少部分基于所述测量值和分选标准对所述颗粒进行分类。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，进一步包含：接收门信息，所述门信息识别非参数空间中用于对所述颗粒进行分类的测量值范围，其中，所述分选标准包含所述门信息。3.根据权利要求1
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2中任一项所述的计算机实现的方法，进一步包含：将所述参数模型传输至所述颗粒分析仪；以及使所述颗粒分析仪至少部分基于所述参数模型和所述分选标准来配置分选电路。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的计算机实现的方法，进一步包含：选择颗粒的测量值和初始变换后测量值；以及至少部分基于以下各项生成综合测量值对：(i)所述颗粒的测量值，(ii)所述颗粒的初始变换后测量值；以及(iii)噪声值，其中所述综合测量值对包括综合测量值和综合变换后测量值；以及其中所述参数模型进一步接收所述综合测量值作为输入，并生成所述综合变换后测量值作为输出。5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，进一步包含：接收门信息，所述门信息识别用于对所述颗粒进行分类的测量值范围，以及其中所述颗粒至少部分基于与所述测量值范围相对应的所述测量值来进行选择。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的计算机实现的方法，进一步包含：接收来自所述颗粒分析仪的硬件标识符，所述硬件标识符指示在所述颗粒分析仪中实现的分选电路；至少部分基于所述硬件标识符来确定所述参数模型的架构，其中所述参数模型的所述架构可应用于所述分选电路；以及其中生成所述参数模型包含生成与所述架构相符的所述参数模型。7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，其中所述参数模型包含神经网络，并且其中所述架构识别所述神经网络的层数以及每层的节点数。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述参数模型包含神经网络，并且其中生成所述参数模型包含：将初始权重分配给所述参数模型的第一层中的第一节点与第二层的所述参数模型的第二层中的第二节点之间的连接；生成适用于颗粒测量值的输出；
将所述输出与所述颗粒的所述变换后测量值进行比较；以及至少部分基于所述输出与所述变换后测量值之间的差值来调整所述初始权重，其中所述颗粒的后续差值在调整所述初始权重后小于所述差值。9.一种系统，其包含：一台或更多台处理设备；以及包含指令的计算机可读存储介质，...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：贝克顿，
类型：发明
国别省市：