用于識別熒光染料組的方法和系統與流程

背景技術：

技術實現思路

1、本發明人意識到，在流式細胞術實驗中，同時使用的熒光染料數量存在實際限制。盡管商業上可用的近100種不同的熒光染料分子用于流式細胞術，但組大小仍然有限。實際限制由所用熒光染料的不可避免的光譜重疊和相似性引起。因此，用于選擇合適的熒光染料組的方法和系統是需要的。本發明的實施例滿足了這一需求。

2、本發明的方面包括，識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的方法。感興趣的方法包括接收對n個熒光染料標識符的請求和儀器標識符，其中，n是至少為2的整數。儀器標識符可以與例如光譜矩陣相關聯，該光譜矩陣與在儀器上執行給定流式細胞儀方案的儀器相關。本文描述的光譜矩陣包括光譜特征，所述光譜特征與在熒光染料標識符的集中的每一個熒光染料標識符相關聯。在一些情況下，光譜矩陣還包括自發熒光光譜特征(即，當在流式細胞儀中測量時，由例如細胞的顆粒所產生的固有熒光信號相關的光譜特征)。光譜矩陣中的光譜特征可以包括例如溢出值，并且可以從多個來源獲取(例如實驗數據和模擬數據)。組數量(即n)可以具有任何方便的值，在一些情況下，從2到100，如2到75。所公開的方法還包括，從光譜矩陣中的熒光染料標識符的集中選擇n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集，并基于使用與所述n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集相關聯的光譜特征為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個所計算的數值穩定性度量，從所述n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中識別熒光染料組。在一些實施例中，所述方法在不評估樣品抗原數據的情況下執行。

3、在某些情況下，數值穩定性度量是條件數。在一些示例下，可以通過確定與光譜矩陣相關聯的奇異值，以及確定最大奇異值與最小奇異值的比率來計算條件數，其中該光譜矩陣包括與n個熒光染料標識符的子集相關的光譜特征。在一些實施例中，條件數是相對于光譜矩陣的矩陣范數(例如，l2范數，1-范數，2-范數，無窮范數，弗羅貝尼烏斯范數)計算的，所述光譜矩陣包括與n個熒光染料標識符相關的子集的光譜特征。例如，本主題方法的實施例可以包括計算n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個的弗羅貝尼烏斯范數，確定n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個的偽逆的弗羅貝尼烏斯范數，以及對于n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個，確定n個熒光染料標識符的子集的弗羅貝尼烏斯范數與n個熒光染料標識符的子集的偽逆的弗羅貝尼烏斯范數的乘積。

4、在一些實施例中，熒光染料組包含優化的數值穩定性度量(例如，最小條件數)。例如，在一些版本中，識別熒光染料組涉及約束優化方法(例如，最小化算法)。在實施例中，約束優化方法是依次執行的。例如，選擇n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集可以包括選擇n個熒光染料標識符的第一個子集和第二個子集。方法還可以包括計算n個熒光染料標識符的第一個子集和第二個子集中的每一個的數值穩定性度量，并將n個熒光染料標識符的第一個子集的數值穩定性度量與n個熒光染料標識符的第二個子集的數值穩定性度量進行比較。在一些情況下，n個熒光染料標識符的第一個子集可以從光譜矩陣中隨機獲取。在某些版本中，生成n個熒光染料標識符的第二個子集包括將n個熒光染料標識符的第一個子集中的熒光染料標識符交換為光譜矩陣中的替代熒光染料標識符。所公開的方法還可以包括迭代生成熒光染料標識符的子集，為n個熒光染料標識符迭代生成的子集中的每一個計算數值穩定性度量，并將為n個熒光染料標識符迭代生成的子集中的每一個所計算的數值穩定性度量與n個熒光染料標識符先前生成的子集的數值穩定性度量進行比較，以確定優化的數值穩定性度量。在一些情況下，優化的數值穩定性度量是最小化的條件數。

5、感興趣的方法還可以包括評估在給定的熒光染料組中同時使用的熒光染料的最大數量。在某些實施例中，評估在熒光染料組中可同時使用的熒光染料最大數量包括為多個n值中的每一個確定優化的數值穩定性度量。例如，多個組數量值可以包括i個值，其中，i是例如光譜矩陣中熒光染料標識符的數量。在一些示例中，評估可以在熒光染料組中同時使用的熒光染料的最大數量包括確定不會導致超過閾值的優化的數值穩定性度量的組數量的最大值。

6、本發明的方面還包括系統。感興趣的系統包括被配置為執行本發明方法的處理器，即接收儀器標識符和對n個熒光染料標識符的請求，從與儀器標識符相關聯的光譜矩陣中的熒光染料標識符的集中選擇n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集，并基于使用與所述n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集相關聯的光譜特征為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個所計算的數值穩定性度量，從該n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中識別熒光染料組。在一些實施例中，該系統包括顆粒分析儀，如流式細胞儀(例如，全光譜流式細胞儀)。還提供了具有存儲在其上的用于識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的指令的非暫時性計算機可讀存儲介質。

技術特征：

1.一種識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的方法，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述數值穩定性度量是條件數。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，計算條件數包括為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個確定與該n個熒光染料標識符的子集相關聯的光譜矩陣的奇異值。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，計算條件數包括確定最大奇異值與最小奇異值的比。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，計算條件數包括為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個確定與該n個熒光染料標識符的子集相關聯的光譜矩陣的矩陣范數。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，計算條件數包括為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個確定：

7.根據權利要求6所述的方法，其中，計算條件數還包括為n個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個，確定與該n個熒光染料標識符的子集相關聯的光譜矩陣的弗羅貝尼烏斯范數與該n個熒光染料標識符的子集相關聯的光譜矩陣的偽逆的弗羅貝尼烏斯范數的乘積。

8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述熒光染料組包括優化的數值穩定性度量。

9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述光譜特征是溢出值。

10.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述光譜特征是從實驗數據或從模擬數據接收的。

11.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述方法在不評估抗原數據的情況下進行。

12.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括評估在所述熒光染料組中能夠同時使用的熒光染料的最大數量。

13.一種識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的方法，所述方法包括：

14.根據權利要求34所述的方法，還包括:

15.一種系統，包括：

16.一種識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的方法，所述方法包括：

技術總結
提供了識別適用于流式細胞方案的熒光染料組的方法。感興趣的方法包括接收儀器標識符和對N個熒光染料標識符的請求，從與儀器標識符相關聯的光譜矩陣中的熒光染料標識符的集中選擇N個熒光染料標識符的兩個或更多個子集，并基于使用與N個熒光染料標識符的兩個或更多個子集相關聯的光譜特征來為N個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中的每一個所計算的數值穩定性度量，從N個熒光染料標識符的兩個或更多個子集中識別熒光染料組。還提供了用于實踐本發明的系統和非暫時性計算機可讀存儲介質。

技術研發人員：皮特·馬赫,米爾科·科爾塞利
受保護的技術使用者：貝克頓·迪金森公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21