[发明专利]一种最优超平面的构建方法、动态优化系统和构建装置

说明书

本发明涉及癌症检测领域，具体涉及一种最优超平面的构建方法，包括步骤选取若干正常人与癌症患者为样本，获得所有样本中的蛋白信息；利用蛋白信息建立所有样本的蛋白信息特征数据空间；根据Tanimoto距离，构造最优超平面，该最优超平面作为识别正常人与癌症患者的分类器。还包括一种早期癌症检测的动态修正系统。本发明根据样本的蛋白信息构建最优超平面，作为识别正常人与癌症患者的分类器；同时，将蛋白信息和蛋白信息特征数据空间进行分类，并引入在蛋白信息特征数据空间中闵可夫斯基距离度量和松弛变量，以改进最优超平面的构建，最后通过动态的组合分量分类器设计，以实现系统的智能化与准确率最优化。

技术领域

本发明涉及癌症检测领域，具体涉及一种最优超平面的构建方法、动态优化系统和构建装置。

背景技术

肿瘤标记物检测已经成为常规的肿瘤检测手段之一，在对肿瘤的筛选、诊断和判断预后以及实现个体化治疗中扮演着重要的角色。目前常用的肿瘤标志物检测方法有酶联免疫吸附法(ELISA)、基因芯片、蛋白芯片、mRNA转录检测以及肿瘤细胞代谢物(标志物)检测等。

酶联免疫吸附法(ELISA)是不同的免疫测定法中最常用的方法之一。它是指将可溶性的抗原或抗体吸附到聚苯乙烯等固相载体上。ELISA法的基本原理是：①使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，并保持其免疫活性。②使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体，这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在测定时，把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开，最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。该方法特点灵敏度高，特异性强，但操作步骤复杂，需要从事人员受一定的专业训练，同时大量检测相当费时，实验周期长，且一种试剂仅针对一种蛋白表达程度，无法达到大量不同蛋白同时检测目的。

基因芯片是基于核酸互补杂交原理将大量的探针分子按二维结构固定于固相支持物上，与标记的样品分子进行杂交反应，通过对杂交信号的监测分析获取样品分子的数量和序列信息，是对高危易感人群中患特定癌症危险性预测，实际上是检测患者对癌症相关基因的敏感度，由于此方法涉及血清分离基因测序等技术所需费用极高，存在一定的假阳性，灵敏度低，尚无法进行定量检测。

蛋白芯片是一种高通量监测系统,通过靶分子和捕捉分子相互作用来监测蛋白分子之间的相互作用。蛋白芯片是以蛋白质代替DNA作为检测对象，与在mRNA水平上的检测基因表达的基因芯片不同，它直接在蛋白水平上检测表达模式。它的基本原理是将各种蛋白质有序地固定于载玻片等各种介质载体上成为检测的芯片，然后，用标记了有特定荧光物质的抗体与芯片作用，与芯片上的蛋白质相匹配的抗体将与其对应的蛋白质结合，抗体上的荧光将指示对应的蛋白质及其表达数量。在将未与芯片上的蛋白质互补结合的抗体洗去之后利用荧光扫描仪或激光共聚扫描技术，测定芯片上各点的荧光强度，通过荧光强度分析蛋白质与蛋白之间相互作用的关系，由此达到测定各种基因表达功能的目的。为了实现这个目的，首先必须通过一定的方法将蛋白质固定于合适的载体上，同时能够维持蛋白质天然构象，也就是必须防止其变性以维持其原有的特定生物的活性。检测过程需要标记探针来实现的，操作繁琐，而蛋白芯片检测的结果不是蛋白的绝对含量而是被检目的蛋白在两个样品之间的相对丰度。由于抗体抗原结合的差异、标记差异等原因，根据芯片结果信号的强弱判断同一样品中两种不同蛋白的多少是不恰当的。

mRNA转录检测法是通过一条被标记的DNA单链作为基因探针来实现的。这个探针具体的做法是：用目的基因转录出的mRNA为模板，以被放射性同位素标记的脱氧核苷酸为原料，用逆转录的方法合成一条被标记的DNA，然后把模板的mRNA水解，这样就得到一条被标记的DNA单链，此即为探针。它的特点就是可以和目的基因转录的mRNA互补配对(即能形成杂交带)，并将探针放在受体细胞中，如发现有杂交带产生，就认为目的基因转录了。此过程异常繁杂，且花费不贷，更是无法同时检测数种癌症相关的蛋白表达(差异)。