[发明专利]用于检测数据中的异质性的分辨率指数及其使用方法

说明书

提供了用于检测数据(例如流式细胞仪数据、核酸序列数据)中的异质性的方法。在一些实例中，方法包括：基于生物样本的样本中的分析物(例如细胞、粒子、核酸)的已确定的参数生成一个或更多个群簇。在实施例中，方法包括：通过计算任意给定数量的成对的第一数据群和第二数据群的差异量度与间隔距离之间的比率而计算分辨率指数。当需要时，方法还包括：通过计算分辨率分数而使数据群之间的分辨率最大化，所述分辨率分数考虑分辨率指数、群的数量、参数的数量和细胞的数量总和。还提供了用于确定数据群之间的异质性以及当需要时使数据群之间的分辨率最大化的系统及计算机可读介质。

交叉引用

根据35 U.S.C.§119(e)，本申请要求于2020年5月18日提交的美国临时专利申请序列号63/026,327的提交日期的优先权，该申请的公开内容整体通过引用并入本文。

引言

生物样本中的分析物的表征已经成为患者的医学诊断和总体卫生及健康评价的重要部分。分析生物样本的方法，例如流式细胞术和核酸测序，在生物研究的领域中具有广泛的应用。

流式细胞术是一种用于表征并且经常用于分选生物材料(例如血液样本的细胞或另一种类型的生物或化学样本中的感兴趣的粒子)的技术。流式细胞仪通常包括用于接收例如血液样本之类的流体样本的样本储部、以及包含鞘液的鞘液储部。流式细胞仪将流体样本中的粒子(包括细胞)作为细胞流输送至流通池，同时也将鞘液导向流通池。为了表征液流的成分，用光照射液流。液流中的材料的变化(例如形态或荧光标记的存在)可以导致所观测的光的变化，并且这些变化允许进行表征和分离。例如，流体悬浮液中的粒子(例如分子、结合分析物的小珠或个体细胞)经过检测区域，在该检测区域中，粒子暴露于通常来自一个或更多个激光器的激发光，并且对粒子的光散射和荧光性质进行测量。粒子或其成分通常用荧光染料进行标记以促进检测。通过使用光谱不同的荧光染料来标记不同的粒子或成分，可以同时检测多种不同的粒子或成分。在一些实现中，在分析仪中包括多个光电检测器，针对每一个要被测量的散射参数用一个光电检测器，并且针对每一个要被检测的不同的染料用一个或更多个光电检测器。例如，一些实施例包括每种染料使用多于一个传感器或检测器的光谱配置。获得的数据包括针对每个光散射检测器和荧光发射测量的信号。

粒子分析仪还可以包括用于记录测得的数据以及分析数据的装置。例如，数据存储和分析可以使用连接到检测电子装置的计算机来执行。例如，数据可以用表格形式进行存储，其中每一行对应于一个粒子的数据，并且列对应于每个测得的特征。使用用于存储来自粒子分析仪的数据的标准文件格式(例如“FCS”文件格式)促进使用独立的程序和/或机器来分析数据。使用当前的分析方法，数据通常显示在1维直方图或2维(2D)图表中以便易于可视化，而其他方法可以被用于可视化多维数据。

使用例如流式细胞仪测量的参数通常包括：在光谱波长的范围上测量信号的一个或更多个检测器中在主要沿着前向的窄的角度中的在由粒子散射的激发波长处的被称为前散射(FSC)的光、在激发激光器的正交方向上的由粒子散射的被称为侧散射(SSC)的激发光、以及从荧光分子发射的光；或者主要在特定检测器或检测器的阵列中检测的由荧光染料发射的光。不同的细胞类型可以通过其由于利用荧光染料标记的抗体或其他荧光探针对不同的细胞蛋白质或其他组分进行标记而引起的光散射特性和荧光发射而被标识。