СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРИБОРА

1. Способ калибровки прибора, в котором прибор включает в себя оптическую систему с возможностью визуализации флуоресцентного излучения от множества реакционных участков, включающий
проведение калибровки области интереса (ОИ) для определения позиций реакционных участков на изображении;
проведение калибровки чистого красителя для определения вклада флуоресцентного красителя, применяемого в каждом реакционном участке, путем сравнения исходного спектра флуоресцентного красителя с калибровочными данными чистого спектра флуоресцентного красителя;
проведение калибровки нормализации прибора для определения коэффициента нормализации для фильтра; и
проведение валидации с помощью РНКазы Р для валидации возможности прибора различать два разных количества пробы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что калибровка ОИ содержит
оценку исходной области интереса (ОИ) по пороговым значениям флуоресценции от каждой лунки с пробой;
оценку расположения центров каждой ОИ;
оценку размера каждой ОИ;
определение среднего размера ОИ из множества реакционных участков;
получение моделей глобальной координатной сетки;
применение моделей глобальной координатной сетки к ОИ, причем применение моделей глобальной координатной сетки улучшает точность определения расположения центров ОИ;
восстановление отсутствующих ОИ; и
коррекцию радиуса ОИ, причем коррекция улучшает отношение сигнала к шуму оптической системы.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что калибровка ОИ уменьшает ошибки определения реакционных участков путем минимизации по меньшей мере одного фактора из следующей группы: насыщение красителя во множестве реакционных участков, вращение сетки, вариация коэффициентов усиления и оптическая радиальная дисторсия.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что калибровка чистого красителя содержит
визуализацию держателя проб, загруженного в прибор, на более чем одном канале, причем держатель проб содержит множество реакционных участков и более одного типа красителя, при этом каждый краситель занимает более одного реакционного участка;
определение пикового канала для каждого красителя в держателе проб;
нормализацию каждого канала относительно пикового канала для каждого красителя; и
получение матрицы красителя, содержащей набор эталонных значений для красителя
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что визуализацию держателя проб проводят четыре раза для визуализации четырех разных держателей проб.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оптическая система содержит множество фильтров возбуждения и множество фильтров излучения, и при этом калибровка нормализации прибора содержит:
определение первого поправочного коэффициента для каждого из фильтров возбуждения и фильтров излучения;
расчет второго поправочного коэффициента для пары фильтров, причем каждая пара фильтров содержит один фильтр возбуждения и один фильтр излучения; и
применение вторых поправочных коэффициентов к данным по фильтрам.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент нормализации для фильтра позволяет сравнивать данные, полученные на приборе, с данными, полученными на втором приборе.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что валидация с помощью РНКазы Р содержит
получение амплификационных данных по валидационному планшету для построения множества амплификационных кривых, причем валидационный планшет включает пробу в первом количестве и во втором количестве, и при этом каждая амплификационная кривая включает в себя экспоненциальную область;
определение набора пороговых значений флуоресценции на основании экспоненциальных областей множества амплификационных кривых;
определение для каждого порогового значения флуоресценции в наборе первого набора значений порогового цикла (Ct) амплификационных кривых, построенных для проб в первом количестве, и второго набора значений Ct амплификационных кривых, построенных для проб во втором количестве; и
расчет, являются ли первое и второе количества в достаточной степени различимыми, на основании значений Ct для каждого из множества пороговых значений флуоресценции.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что валидация с помощью РНКазы Р проводится процессором, подсоединенным к прибору.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что валидация с помощью РНКазы Р дополнительно содержит выведение на экран дисплея сообщения о прохождении или непрохождении прибором валидации.
11. Способ по п. 1, дополнительно включающий
проведение автоматической коррекции красителя для спектральной калибровки многокомпонентных данных в режиме реального времени;
проведение детекции планшета для определения наличия ошибки в загрузке планшета;
проведение автоматической калибровки фона для компенсации фоновых изменений; и
проведение нормализации прибора с помощью отражающего материала для выявления любых изменений или вариабельности во флуоресцентном излучении.
12. Система для калибровки прибора, отличающаяся тем, что прибор включает в себя оптическую систему с возможностью визуализации флуоресцентного излучения от множества реакционных участков, причем система содержит
процессор; и
память, кодируемую выполняемыми процессором инструкциями, причем инструкции включают инструкции для
проведения калибровки области интереса (ОИ) для определения позиций реакционных участков на изображении;
проведения калибровки чистого красителя для определения вклада флуоресцентного красителя, применяемого в каждом реакционном участке, путем сравнения исходного спектра флуоресцентного красителя с калибровочными данными чистого спектра флуоресцентного красителя;
проведения калибровки нормализации прибора для определения коэффициента нормализации для фильтра; и
проведения валидации с помощью РНКазы Р для валидации возможности прибора различать два разных количества пробы.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что инструкции для калибровки ОИ содержат инструкции для
оценки исходной области интереса (ОИ) по пороговым значениям флуоресценции от каждой лунки с пробой;
оценки расположения центров каждой ОИ;
оценки размера каждой ОИ;
определения среднего размера ОИ из множества реакционных участков;
получения моделей глобальной координатной сетки;
применения моделей глобальной координатной сетки к ОИ, причем применение моделей глобальной координатной сетки улучшает точность определения расположения центров ОИ;
восстановления отсутствующих ОИ; и
коррекции радиуса ОИ, причем коррекция улучшает отношение сигнала к шуму оптической системы.
14. Система по п. 12, отличающаяся тем, что калибровка ОИ уменьшает ошибки определения реакционных участков путем минимизации по меньшей мере одного фактора из следующей группы: насыщение красителя во множестве реакционных участков, вращение сетки, вариация коэффициентов усиления и оптическая радиальная дисторсия.
15. Система по п. 12, отличающаяся тем, что инструкции для калибровки чистого красителя содержат инструкции для
визуализации держателя проб, загруженного в прибор, на более чем одном канале, причем держатель проб содержит множество реакционных участков и более одного типа красителя, при этом каждый краситель занимает более одного реакционного участка;
определения пикового канала для каждого красителя в держателе проб;
нормализации каждого канала относительно пикового канала для каждого красителя; и
получения матрицы красителя, содержащей набор эталонных значений для красителя.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что визуализацию держателя проб проводят четыре раза для визуализации четырех разных держателей проб.
17. Система по п. 12, отличающаяся тем, что оптическая система содержит множество фильтров возбуждения и множество фильтров излучения, и при этом калибровка нормализации прибора содержит
определение первого поправочного коэффициента для каждого из фильтров возбуждения и фильтров излучения;
расчет второго поправочного коэффициента для пары фильтров, причем каждая пара фильтров содержит один фильтр возбуждения и один фильтр излучения; и
применение вторых поправочных коэффициентов к данным по фильтрам.
18. Система по п. 12, отличающаяся тем, что коэффициента нормализации для фильтра позволяет сравнивать данные, полученные на приборе, с данными, полученными на втором приборе.
19. Система по п. 12, отличающаяся тем, что инструкции для валидации с помощью РНКазы Р содержат инструкции для
получения амплификационных данных по валидационному планшету для построения множества амплификационных кривых, причем валидационный планшет включает пробу в первом количестве и во втором количестве, и при этом каждая амплификационная кривая включает в себя экспоненциальную область;
определения набора пороговых значений флуоресценции на основании экспоненциальных областей множества амплификационных кривых;
определения для каждого порогового значения флуоресценции в наборе первого набора значений порогового цикла (Ct) амплификационных кривых, построенных для проб в первом количестве, и второго набора значений Ct амплификационных кривых, построенных для проб во втором количестве; и
расчета, являются ли первое и второе количества в достаточной степени различимыми, на основании значений Ct для каждого из множества пороговых значений флуоресценции.
20. Система по п. 12, отличающаяся тем, что валидация с помощью РНКазы Р проводится процессором, подсоединенным к прибору.
21. Система по п. 19, отличающаяся тем, что инструкции для валидации с помощью РНКазы Р дополнительно содержат инструкции для:
выведения на экран дисплея сообщения о прохождении или непрохождении прибором валидации.
22. Система по п. 12, дополнительно содержащая инструкции для
проведения автоматической коррекции красителя для спектральной калибровки многокомпонентных данных в режиме реального времени;
проведения детекции планшета для определения наличия ошибки в загрузке планшета;
проведения автоматической калибровки фона для компенсации фоновых изменений; и
проведения нормализации прибора с помощью отражающего материала для выявления любых изменений или вариабельности во флуоресцентном излучении.
23. Машиночитаемый запоминающий носитель, кодируемый выполняемыми процессором инструкциями для калибровки прибора, отличающийся тем, что прибор включает в себя оптическую систему с возможностью визуализации флуоресцентного излучения от множества реакционных участков, причем инструкции содержат инструкции для
проведения калибровки области интереса (ОИ) для определения позиций реакционных участков на изображении;
проведения калибровки чистого красителя для определения вклада флуоресцентного красителя, применяемого в каждом реакционном участке, путем сравнения исходного спектра флуоресцентного красителя с калибровочными данными чистого спектра флуоресцентного красителя;
проведения калибровки нормализации прибора для определения коэффициента нормализации для фильтра; и
проведения валидации с помощью РНКазы Р для валидации возможности прибора различать два разных количества пробы.
24. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что инструкции для калибровки ОИ содержат инструкции для
оценки исходной области интереса (ОИ) по пороговым значениям флуоресценции от каждой лунки с пробой;
оценки расположения центров каждой ОИ;
оценки размера каждой ОИ;
определения среднего размера ОИ из множества реакционных участков;
получения моделей глобальной координатной сетки;
применения моделей глобальной координатной сетки к ОИ, причем применение моделей глобальной координатной сетки улучшает точность определения расположения центров ОИ;
восстановления отсутствующих ОИ; и
коррекции радиуса ОИ, причем коррекция улучшает отношение сигнала к шуму оптической системы.
25. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что калибровка ОИ уменьшает ошибки определения реакционных участков путем минимизации по меньшей мере одного фактора из следующей группы: насыщение красителя во множестве реакционных участков, вращение сетки, вариация коэффициентов усиления и оптическая радиальная дисторсия.
26. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что инструкции для калибровки чистого красителя содержат инструкции для
визуализации держателя проб, загруженного в прибор, на более чем одном канале, причем держатель проб содержит множество реакционных участков и более одного типа красителя, при этом каждый краситель занимает более одного реакционного участка;
определения пикового канала для каждого красителя в держателе проб;
нормализации каждого канала относительно пикового канала для каждого красителя; и
получения матрицы красителя, содержащей набор эталонных значений для красителя.
27. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 26, отличающийся тем, что визуализацию держателя проб проводят четыре раза для визуализации четырех разных держателей проб.
28. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что оптическая система содержит множество фильтров возбуждения и множество фильтров излучения, и при этом инструкции для калибровки нормализации прибора содержат инструкции для
определения первого поправочного коэффициента для каждого из фильтров возбуждения и фильтров излучения;
расчета второго поправочного коэффициента для пары фильтров, причем каждая пара фильтров содержит один фильтр возбуждения и один фильтр излучения; и
применения вторых поправочных коэффициентов к данным по фильтрам.
29. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что коэффициента нормализации для фильтра позволяет сравнивать данные, полученные на приборе, с данными, полученными на втором приборе.
30. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что инструкции для валидации с помощью РНКазы Р содержат инструкции для
получения амплификационных данных по валидационному планшету для построения множества амплификационных кривых, причем валидационный планшет включает пробу в первом количестве и во втором количестве, а каждая амплификационная кривая включает в себя экспоненциальную область;
определения набора пороговых значений флуоресценции на основании экспоненциальных областей множества амплификационных кривых;
определения для каждого порогового значения флуоресценции в наборе первого набора значений порогового цикла (Ct) амплификационных кривых, построенных для проб в первом количестве, и второго набора значений Ct амплификационных кривых, построенных для проб во втором количестве; и
расчета, являются ли первое и второе количества в достаточной степени различимыми, на основании значений Ct для каждого из множества пороговых значений флуоресценции.
31. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, отличающийся тем, что валидация с помощью РНКазы Р проводится процессором, подсоединенным к прибору.
32. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 30, отличающийся тем, что инструкции для валидации с помощью РНКазы Р дополнительно содержат инструкции для:
выведения на экран дисплея сообщения о прохождении или непрохождении прибором валидации.
33. Машиночитаемый запоминающий носитель по п. 23, дополнительно содержащий инструкции для
проведения автоматической коррекции красителя для спектральной калибровки многокомпонентных данных в режиме реального времени;
проведения детекции планшета для определения наличия ошибки в загрузке планшета;
проведения автоматической калибровки фона для компенсации фоновых изменений; и
проведения нормализации прибора с помощью отражающего материала для выявления любых изменений или вариабельности во флуоресцентном излучении.
34. Система для калибровки прибора, отличающаяся тем, что прибор включает в себя оптическую систему с возможностью визуализации флуоресцентного излучения от множества реакционных участков, причем система содержит
калибратор области интереса (ОИ), выполненный с возможностью определения положения реакционных участков на изображении;
калибратор чистого красителя, выполненный с возможностью определения вклада флуоресцентного красителя, применяемого в каждом реакционном участке, путем сравнения исходного спектра флуоресцентного красителя с калибровочными данными чистого спектра флуоресцентного красителя;
калибратор нормализации прибора, выполненный с возможностью определения коэффициента нормализации для фильтра;
валидатор с применением РНКазы Р, выполненный с возможностью проведения валидации возможности прибора различать два разных количества пробы;
и дисплей, выполненный с возможностью отображения результатов калибровки.
35. Система по п. 34, отличающаяся тем, что калибратор ОИ выполненный с возможностью
оценивать исходную область интереса (ОИ) по пороговым значениям флуоресценции от каждой лунки с пробой;
оценивать расположение центров каждой ОИ;
оценивать размер каждой ОИ;
определять средний размер ОИ из множества реакционных участков;
получать модели глобальной координатной сетки;
применять модели глобальной координатной сетки к ОИ, причем применение моделей глобальной координатной сетки улучшает точность определения расположения центров ОИ;
восстанавливать отсутствующие ОИ; и
корректировать радиус ОИ, причем коррекция улучшает отношение сигнала к шуму оптической системы.
36. Система по п. 34, отличающаяся тем, что калибратор ОИ уменьшает ошибки определения реакционных участков путем минимизации по меньшей мере одного фактора из следующей группы: насыщение красителя во множестве реакционных участков, вращение сетки, вариация коэффициентов усиления и оптическая радиальная дисторсия.
37. Система по п. 34, отличающаяся тем, что калибратор чистого красителя выполненный с возможностью
визуализировать держатель проб, загруженный в прибор, на более чем одном канале, причем держатель проб содержит множество реакционных участков и более одного типа красителя, при этом каждый краситель занимает более одного реакционного участка;
определять пиковый канал для каждого красителя в держателе проб;
нормализовывать каждый канал относительно пикового канала для каждого красителя; и
продуцировать матрицу красителя, содержащую набор эталонных значений для красителя.
38. Система по п. 37, отличающаяся тем, что калибратор выполненный с возможностью визуализировать держатель проб четыре раза для визуализации четырех разных держателей проб.
39. Система по п. 34, отличающийся тем, что оптическая система содержит множество фильтров возбуждения и множество фильтров излучения, и при этом калибратор нормализации прибора выполненный с возможностью
определять первый поправочный коэффициент для каждого из фильтров возбуждения и фильтров излучения;
рассчитывать второй поправочный коэффициент для пары фильтров, причем каждая пара фильтров содержит один фильтр возбуждения и один фильтр излучения; и
применять вторые поправочные коэффициенты к данным по фильтрам.
40. Система по п. 34, отличающаяся тем, что коэффициент нормализации для фильтра позволяет сравнивать данные, полученные на приборе, с данными, полученными на втором приборе.
41. Система по п. 34, отличающаяся тем, что валидатор с применением РНКазы Р выполнен с возможностью:
получать амплификационные данные по валидационному планшету для построения множества амплификационных кривых, причем валидационный планшет включает пробу в первом количестве и во втором количестве, а каждая амплификационная кривая включает экспоненциальную область;
определять набор пороговых значений флуоресценции на основании экспоненциальных областей множества амплификационных кривых;
определять для каждого порогового значения флуоресценции в наборе первого набора значений порогового цикла (Ct) амплификационных кривых, построенных для проб в первом количестве, и второго набора значений Ct амплификационных кривых, построенных для проб во втором количестве; и
рассчитывать, являются ли первое и второе количества в достаточной степени различимыми, на основании значений Ct для каждого из множества пороговых значений флуоресценции.
42. Система по п. 41, отличающаяся тем, что валидатор с применением РНКазы Р дополнительно выполненный с возможностью:
выводить на экран дисплея сообщения о прохождении или непрохождении прибором валидации.
43. Система по п. 34, дополнительно содержащая:
автоматический корректор красителя, выполненный с возможностью проводить спектральную калибровку многокомпонентных данных в режиме реального времени;
детектор планшета, выполненный с возможностью определения наличия ошибки в загрузке планшета;
автоматический калибратор фона, выполненный с возможностью компенсации фоновых изменений; и
нормализатор прибора, выполненный с возможностью использования отражающего материала для выявления любых изменений или вариабельности во флуоресцентном излучении.