System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法、介质及系统技术方案_技高网

一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法、介质及系统技术方案

技术编号:39931380 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-08 21:50
本发明专利技术提供了一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法、介质及系统,属于流式细胞仪技术领域,该方法包括:获取流式细胞仪实验过程中的实验参数以及光学信号数据;在预先设定好的实验光学信号基础数据库中,寻找实验参数匹配度最高的实验光学信号基础数据组作为参照数据组;所述基础实验为采用未染色的细胞作为实验样本进行的流式细胞仪实验;利用参照数据组对实验的光学信号数据进行优化处理;以优化处理后的实验的光学信号数据作为生成流失细胞图的信号数据。本方法、介质、系统能够有效减少本底荧光以及非特异性结合的荧光信号导致的流失细胞图误差,解决现有技术难以准确的对检测样本进行分析的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流式细胞仪,具体而言,涉及一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法、介质及系统


技术介绍

1、流式细胞术系统性地结合流体学、光学和电子系统,利用其荧光和物理特性检测各种微粒体。它是一种有效地从单细胞水平区分异质性细胞群体的技术。利用流式细胞仪对处在快速直线流动状态中的单列细胞或生物颗粒进行逐个、多参数、快速的定性、定量分析或分选。流式细胞仪大多采用氩离子气体激光器产生激光(波长488nm),在细胞经过测量区的时候,激光垂直照射被荧光染色的细胞,荧光染料被激发从而产生荧光信号和散射光信号。散射光信号分为前向角散射(fsc)和侧向角散射(ssc),fsc反映细胞的大小而ssc反映细胞内部的结构和颗粒性质,细胞内结构越复杂,ssc越强;当不同的荧光染料受到激光激发后会发射不同波长的荧光,这些荧光与ssc一起沿激光90°方向经过各种滤光片以到达对应的通道。携带荧光染料的细胞经过测量区被激光照射发射光子,产生散射光和荧光信号到达对应的检测器后被采集分析。fsc信号会被沿激光方向的光电二极管检测到;而ssc、荧光信号沿着激光90°方向通过滤光片到达对应通道,由光电倍增管pmt检测。一旦光信号被检测到,它们就按比例转换成电子电压脉冲信号。每个脉冲信号的高度宽度及面积被分析后转为数码信号储存在计算机内,计算机根据这些信号生成流失细胞图,如直方图、散点图以及等高线图,用于对检测样本进行分析。

2、然而在激光的照射下,对细胞染色的荧光染料被激发发出特异性结合的荧光信号,细胞本身在激光照射下也会发射微弱的荧光,即本底荧光;除此之外,还会有非特异性结合的荧光信号出现,本底荧光以及非特异性结合的荧光信号会导致计算机生成的流失细胞图误差较大,不利于准确的对检测样本进行分析。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法、介质及系统,能够有效减少本底荧光以及非特异性结合的荧光信号导致的流失细胞图误差,解决现有技术难以准确的对检测样本进行分析的技术问题。

2、本专利技术是这样实现的:

3、本专利技术的第一方面提供一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其中,包含以下步骤:

4、s10、获取流式细胞仪实验过程中的实验参数以及光学信号数据,其中,所述实验参数包括样品细胞种类、细胞参数、样本浓度以及样品体积;所述光学信号数据流式细胞仪的信号检测系统检测得到的电子电压脉冲信号,包括脉冲宽度和脉冲高度两个参数,所述电子电压脉冲信号包括fsc、ssc、荧光信号产生的电子电压脉冲信号集,分别记为fsc信号集、ssc信号集以及荧光信号集,其中,细胞参数包括细胞尺寸、细胞核尺寸;

5、s20、在预先设定好的实验光学信号基础数据库中,寻找实验参数匹配度最高的实验光学信号基础数据组作为参照数据组;所述实验光学信号基础数据库包含多个实验光学信号基础数据,每个实验光学信号基础数据均为流式细胞仪进行基础实验过程中获取的实验参数以及光学信号数据,所述基础实验为采用未染色的细胞作为实验样本进行的流式细胞仪实验;

6、s30、利用参照数据组对实验的光学信号数据进行优化处理;

7、s40、以优化处理后的实验的光学信号数据作为生成流失细胞图的信号数据。

8、其中,样品浓度表示单元体积内的细胞数量。

9、在上述技术方案的基础上,本专利技术的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法还可以做如下改进:

10、其中,所述在预先设定好的实验光学信号基础数据库中,寻找实验参数匹配度最高的实验光学信号基础数据作为参照数据的步骤,具体是:

11、步骤1、在实验光学信号基础数据库中若能找到至少一个与实验数据中相同细胞种类的实验光学信号基础数据,则进入步骤2,若不能找到则进入步骤4;

12、步骤2、将在步骤1中找到的至少一个与实验数据中相同细胞种类的实验光学信号基础数据建立第一数据集;

13、步骤3、在第一数据集中,根据所述实验的样本浓度以及样本体积匹配度最高的m1个实验光学信号基础数据作为参照数据组;

14、步骤4、利用细胞参数在所述实验光学信号基础数据库中寻找m0个匹配度最高的实验光学信号基础数据作为第二数据集;

15、步骤5、在第二数据集中,根据所述实验的样本浓度以及样本体积匹配度最高的m2个实验光学信号基础数据作为参照数据组;

16、其中,m0>2×m2,且m2≥2。

17、采用上述改进方案的有益效果为:该匹配思路确保了优先根据细胞种类查找基础数据,其次再考虑样本浓度的匹配,如果种类无法匹配,再降级为根据细胞参数匹配。同时也保证了最终输出的基础数据与实验参数在样本浓度上达到了最佳匹配。

18、进一步的,m1=1,m2=5。

19、其中,根据所述实验的样本浓度以及样本体积匹配度最高的m1个实验光学信号基础数据作为参照数据组的步骤中,匹配的方法为余弦相似度法。

20、其中,所述利用参照数据组对实验的光学信号数据进行优化处理的步骤,具体为:

21、步骤31、将实验的光学信号数据中的fsc信号集、ssc信号集以及荧光信号集按照脉冲高度从小到大的顺序进行排列;

22、步骤32、若参照数据组的元素数量大于1,则进入步骤33,若参照数据组的元素数量为1,则进入步骤34;

23、步骤33、将参照数据组内的多个元素合并为一个元素,将得到的合并元素中的光学信号数据作为参照信号进入步骤35;

24、步骤34、将参照组中的元素作为参照信号;

25、步骤35、将参照信号中的fsc信号集、ssc信号集以及荧光信号分别记为fsc参照信号集、ssc参照信号集以及荧光参照信号集,并将fsc参照信号集、ssc参照信号集以及荧光参照信号集按照脉冲高度从小到大的顺序进行排列;

26、步骤36、对于实验的光学信号数据中的fsc信号集和fsc参照信号集,建立实验的光学信号数据中的fsc信号集到fsc参照信号集的映射;

27、步骤37、根据建立好的映射关系,对于实验的光学信号数据中的fsc信号集中的每个信号的脉冲高度进行更新,减去映射的fsc参照信号的脉冲高度进行更新;

28、步骤38、按照步骤35-36的方式,对实验的光学信号数据中的ssc信号集和及荧光信号集进行更新,得到优化后的实验的光学信号数据。

29、进一步的,所述将参照数据组内的多个元素合并为一个元素的步骤,具体是:将参照数据组内的多个元素中的光学信号数据进行合并为,即对每个元素中的fsc信号集、ssc信号集以及荧光信号进行合并为三个信号集,以合并后的三个信号集作为合并元素的光学信号数据。

30、进一步的,所述对于实验的光学信号数据中的fsc信号集和fsc参照信号集,建立实验的光学信号数据中的fsc信号集到fsc参照信号集的映射的步骤,具体是:通过计算实验fsc脉冲信号与参照fsc脉冲信号之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述在预先设定好的实验光学信号基础数据库中,寻找实验参数匹配度最高的实验光学信号基础数据作为参照数据的步骤,具体是:

3.根据权利要求2所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,M1=1,M2=5。

4.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,根据所述实验的样本浓度以及样本体积匹配度最高的M_1个实验光学信号基础数据作为参照数据组的步骤中,匹配的方法为余弦相似度法。

5.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述利用参照数据组对实验的光学信号数据进行优化处理的步骤,具体为:

6.根据权利要求5所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述将参照数据组内的多个元素合并为一个元素的步骤,具体是:将参照数据组内的多个元素中的光学信号数据进行合并为,即对每个元素中的FSC信号集、SSC信号集以及荧光信号进行合并为三个信号集,以合并后的三个信号集作为合并元素的光学信号数据。

7.根据权利要求5所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述对于实验的光学信号数据中的FSC信号集和FSC参照信号集,建立实验的光学信号数据中的FSC信号集到FSC参照信号集的映射的步骤,具体是:通过计算实验FSC脉冲信号与参照FSC脉冲信号之间的欧氏距离,为每个实验FSC脉冲信号找到距离最近的参照FSC脉冲信号,建立二者之间的映射对应关系。

8.根据权利要求5所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,根据建立好的映射关系,对于实验的光学信号数据中的FSC信号集中的每个信号的脉冲高度进行更新的方法为:采用实验的光学信号数据中的FSC信号集中的每个信号的脉冲高度减去映射的FSC参照信号的脉冲高度,以得到的结果作为实验的光学信号数据中的FSC信号集中的每个信号的脉冲高度。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有程序指令,所述程序指令运行时,用于执行权利要求1-8任一项所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法。

10.一种流式细胞仪背景荧光数据图处理系统,其特征在于,包含权利要求9所述的计算机可读存储介质。

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【技术特征摘要】

1.一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述在预先设定好的实验光学信号基础数据库中,寻找实验参数匹配度最高的实验光学信号基础数据作为参照数据的步骤,具体是:

3.根据权利要求2所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,m1=1,m2=5。

4.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,根据所述实验的样本浓度以及样本体积匹配度最高的m_1个实验光学信号基础数据作为参照数据组的步骤中,匹配的方法为余弦相似度法。

5.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述利用参照数据组对实验的光学信号数据进行优化处理的步骤,具体为:

6.根据权利要求5所述的一种流式细胞仪背景荧光数据图处理方法,其特征在于,所述将参照数据组内的多个元素合并为一个元素的步骤,具体是:将参照数据组内的多个元素中的光学信号数据进行合并为,即对每个元素中的fsc信号集、ssc信号集以及荧光信号进行合并为三个信号集,以合并后的三个信号集作为合并元...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪存朋赵国强孙树梁彭永毅王硕硕孙谧
申请(专利权)人:青岛瑞斯凯尔生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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