判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)及程序的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所要解決的課題是提供一種在將載體中的檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群，算出提取出的像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去了上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差，基于算出的比或差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值，判定可靠性的好壞。
【專利說明】判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)及程序
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)以及程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著微陣列實(shí)驗(yàn)、宏陣列實(shí)驗(yàn)等的技術(shù)發(fā)展，能夠全面地解析龐大量的基 因、蛋白質(zhì)等。例如，在DNA微陣列中，預(yù)先在載玻片等載體上，使數(shù)百?數(shù)萬的DNA排列成 矩陣狀而作為斑點(diǎn)固定化，通過使從檢查對象的細(xì)胞提取、標(biāo)記了的mRNA或cDNA進(jìn)行雜 交，從而可以測定基因表達(dá)水平。
[0003] S卩，被標(biāo)記了的cDNA等被檢查物質(zhì)選擇性地結(jié)合于載體上的互補(bǔ)DNA，因此取得 標(biāo)記的檢測強(qiáng)度，從而可以推定基因表達(dá)水平。這里，對于基因表達(dá)水平等被檢查物質(zhì)的選 擇性結(jié)合量，雖然要求作為數(shù)據(jù)的可靠性，但如作為斑點(diǎn)在載體上固定化了的互補(bǔ)DNA等 選擇結(jié)合性物質(zhì)不均勻且存在斑的情況、在斑點(diǎn)部分附著有污染物的情況等那樣，由于非 生物學(xué)的因素，而有檢測強(qiáng)度變化的可能。
[0004] 因此，以往開發(fā)了判定DNA微陣列等中的斑點(diǎn)的均勻性的方法。例如，專利文獻(xiàn)1 所記載的均勻性評價(jià)方法中，（1)對掃描DNA微陣列的單色發(fā)光圖像而獲得的圖像應(yīng)用解 析軟件，獲得與各斑點(diǎn)對應(yīng)的背景數(shù)據(jù)，（2)求出與各斑點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)DNA的板板No.和板 位置，（3)對于各背景數(shù)據(jù)對應(yīng)附加板板No.和板位置，（4)將背景數(shù)據(jù)按照板No.和板位 置的順序排列而獲得數(shù)列BG，由數(shù)列整體提取部分?jǐn)?shù)列來檢測周期性規(guī)則。
[0005] 此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了，將CV(coefficient of variation :變異系數(shù)）的值 作為基準(zhǔn)，評價(jià)偏差。這里，所謂斑點(diǎn)的變異系數(shù)（CV)，是指對于DNA微陣列等的斑點(diǎn)，掃描 載體上的檢測強(qiáng)度來測定時(shí)獲得的、標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD)相對于各斑點(diǎn)的熒光強(qiáng)度的平均值的 比例（％ )。
[0006] 此外，在微陣列的解析軟件GenePix Pro(Molecular Devices社制）中，將斑點(diǎn)所 包含的像素的各強(qiáng)度的值與斑點(diǎn)周圍的像素的強(qiáng)度的平均值進(jìn)行比較，在斑點(diǎn)所包含的像 素內(nèi)，規(guī)定比例滿足條件"（斑點(diǎn)所包含的各像素的強(qiáng)度）_(斑點(diǎn)周圍的像素強(qiáng)度平均值） <〇"的情況下，將該斑點(diǎn)判定為不良（參照非專利文獻(xiàn)1)。由此，檢測由于某些異常例如 污染物附著或芯片污染而使斑點(diǎn)周邊的背景變高的情況。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004-340574號公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-039584號公報(bào)
[0011] 非專利文獻(xiàn)
[0012] 非專利文獻(xiàn) 1:株式會社 ^ V 夕 一 ^ ^ 〗力 A，"GenePix Pro 7. OMicroarray Image Analysis，'，[online], Copyright 2006InterMedical co.，ltd·,[平成 24年 3 月 6 日檢索]，因特網(wǎng) < URL :http ://www. intermedical· co. jp/homepage/products/axon/ genepixpro7. html >
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 然而，在以往方法中的斑點(diǎn)均勻性判定方法中，有不能適當(dāng)?shù)嘏卸ū粰z查物質(zhì)的 選擇性結(jié)合量的可靠性這樣的問題。
[0015] 特別是，在專利文獻(xiàn)1所記載的均勻性評價(jià)方法中，雖然可以評價(jià)多個(gè)斑點(diǎn)間的 均勻性，但有不能評價(jià)單一的斑點(diǎn)內(nèi)的均勻性這樣的問題。
[0016] 此外，專利文獻(xiàn)2所記載的采用CV值的評價(jià)方法中，在構(gòu)成斑點(diǎn)的像素群中，在由 于污染物的附著等而一部分像素的強(qiáng)度極端高的情況下、極端低的情況下，標(biāo)準(zhǔn)偏差變大， CV值超過閾值，因此有對于一部分像素以外的像素群，盡管可以使用強(qiáng)度數(shù)據(jù)，但排除該數(shù) 據(jù)而為過度檢測這樣的問題。
[0017] 即，一般而言，作為DNA芯片等的斑點(diǎn)的信號強(qiáng)度的代表值，使用了圖像中的斑點(diǎn) 內(nèi)的像素群中的中位數(shù)（中位值）。例如，在圖像中，在直徑ΙΟΟμπι的圓形斑點(diǎn)進(jìn)行對位 的情況下，求出圓形所包含的約70個(gè)（像素尺寸：10 μ m見方）的像素群中強(qiáng)度的中位數(shù) (斑點(diǎn)中位數(shù)）。
[0018] 這是因?yàn)?，與使用像素群的強(qiáng)度的平均值相比，依賴于離群值而變化的情況少。 艮P，其原因在于，在斑點(diǎn)內(nèi)的像素群的檢測強(qiáng)度中，如果有極端高的值、極端低的值等離群 值，則整體平均會被離群值拉走。
[0019] 這里，圖1為顯示在2塊DNA芯片中使同一被檢查物質(zhì)雜交了的情況下的檢測強(qiáng) 度的散布圖。橫軸表不一方的DNA芯片中的各斑點(diǎn)的檢測強(qiáng)度，縱軸表不另一方的DNA芯 片中的各斑點(diǎn)的檢測強(qiáng)度。即，1個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)（X，Y)表示對于固定有同一選擇結(jié)合性物質(zhì) 的斑點(diǎn)，一方的DNA芯片中測定出的檢測強(qiáng)度（X)和另一方的DNA芯片中測定出的檢測強(qiáng) 度⑴。
[0020] 在該例子中，由于在2塊DNA芯片中使同一被檢查物質(zhì)雜交，因此理想地應(yīng)當(dāng)為Y =X。然而，如圖1所示，斑點(diǎn)1和斑點(diǎn)2的強(qiáng)度圖中，大幅偏離Y = X的線，可以認(rèn)為斑點(diǎn) 不良。這里，圖2為顯示斑點(diǎn)1的強(qiáng)度圖像（左圖）和斑點(diǎn)1的縱斷線中的檢測強(qiáng)度的變 化圖（右圖）的圖。此外，圖3為顯示斑點(diǎn)2的強(qiáng)度圖像（左圖）和斑點(diǎn)2的縱斷線中的 檢測強(qiáng)度的變化圖（右圖）的圖。另外，在強(qiáng)度圖像中，虛線的圓表示斑點(diǎn)部分，以白色等 級值表示檢測強(qiáng)度。
[0021] 如圖2和圖3的左圖所示，在斑點(diǎn)部分的強(qiáng)度圖像中，檢測強(qiáng)度不成均勻的圓，而 成為不均勻的斑。變化圖（右圖）表示在橫1像素縱十?dāng)?shù)像素縱斷斑點(diǎn)部分的線中的檢測 強(qiáng)度的變化，理想地應(yīng)當(dāng)為一定的強(qiáng)度，結(jié)果大幅變化。不良的原因主要是斑點(diǎn)的不良（選 擇結(jié)合性物質(zhì)的固定時(shí)的不良等）、污染物的附著。
[0022] 專利文獻(xiàn)2等現(xiàn)有技術(shù)中，為了排除這樣的不良斑點(diǎn)，使用由以下的式子求出的 CV值，判定斑點(diǎn)的好壞。
[0023] CV值=(像素群中的強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差）八像素群中的強(qiáng)度的平均值）
[0024] S卩，如果CV值為規(guī)定的基準(zhǔn)值以上，則作為不良斑點(diǎn)排除了數(shù)據(jù)。在該情況下，由 于污染物等附著于斑點(diǎn)的一部分等，在上述例子中70個(gè)像素群中5像素顯示極端地大的值 的情況下，CV值成為基準(zhǔn)值以上，數(shù)據(jù)被排除。
[0025] 然而，作為斑點(diǎn)的信號強(qiáng)度的代表值，通常使用斑點(diǎn)內(nèi)的像素群中的中位數(shù)，即使 斑點(diǎn)內(nèi)的一部分包含離群值，變化的情況也少，因此有作為數(shù)據(jù)可以充分使用的可能性。 即，在使用了 CV值的以往的評價(jià)方法中，盡管可以充分使用，但有過度檢測出不良斑點(diǎn)而 排除數(shù)據(jù)這樣的問題。
[0026] 本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供在由微陣列實(shí)驗(yàn)等獲得的數(shù) 據(jù)中，考慮非生物學(xué)的影響而可以適當(dāng)?shù)卦u價(jià)被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性的、判 定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)以及程序。
[0027] 用于解決課題的方法
[0028] 為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的判定方法的特征在于，是對通過被標(biāo)記了的被檢 查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢測強(qiáng)度獲得 的、上述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定的判定方法，其包括下述步驟：像素 群提取步驟，在將上述載體中的上述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定上述斑點(diǎn)的 位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群；中位數(shù)算出步驟，算出在上述像素群提取步驟中提取出 的上述像素群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下 位規(guī)定比例的像素后的群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差；可靠性判定步驟，基于 在上述中位數(shù)算出步驟中算出的上述比或上述差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值，判定上述可靠性的好 壞。
[0029] 此外，本發(fā)明的判定方法的特征在于，在上述記載的判定方法中，上述中位數(shù)算出 步驟中，算出通過以下的式1和/或式2獲得的比的值，上述可靠性判定步驟中，如果在上 述中位數(shù)算出步驟中算出的上述比的值為上述基準(zhǔn)值以上，則判定為不良。
[0030] x-xt I /X ...(式 1)
[0031] X-Xb I /X …（式2)
[0032] (這里，X為上述像素群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xt為從該像素群中除去上 位規(guī)定比例的像素后的群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定 比例的像素后的群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0033] 此外，本發(fā)明的判定方法的特征在于，在上述記載的判定方法中，上述基準(zhǔn)值為通 過以下的式3獲得的值。
[0034] S = C+Z/X …（式 3)
[0035] (這里，S為上述基準(zhǔn)值，C為常數(shù)，Z為檢測上述標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置的靈敏度 設(shè)定時(shí)的偏移值，X為上述像素群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0036] 此外，本發(fā)明的判定方法的特征在于，在上述記載的判定方法中，檢測上述標(biāo)記的 檢測強(qiáng)度的裝置為光電倍增管，上述偏移值為通過以下的式4獲得的值。
[0037] Z = X a (A) * B ...(式 4)
[0038] (這里，Z為上述偏移值，X為上述光電倍增管的增益電壓，A和B為常數(shù)。）
[0039] 此外，本發(fā)明的判定方法的特征在于，在上述記載的判定方法中，上述載體為微陣 列，上述標(biāo)記為熒光標(biāo)記，上述檢測強(qiáng)度為熒光量，上述可靠性判定步驟中，判定斑點(diǎn)的好 壞作為上述可靠性的好壞。
[0040] 此外，本發(fā)明的判定裝置的特征在于，是至少具備控制部的判定裝置，所述控制部 對通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作 為標(biāo)記的檢測強(qiáng)度獲得的、上述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定，上述控制 部具備下述機(jī)構(gòu)：像素群提取機(jī)構(gòu)，在將上述載體中的上述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像 數(shù)據(jù)中確定上述斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群；中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)，算出通過上述 像素群提取機(jī)構(gòu)提取出的上述像素群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去 上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差； 可靠性判定機(jī)構(gòu)，基于通過上述中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)算出的上述比或上述差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值， 判定上述可靠性的好壞。
[0041] 此外，本發(fā)明的判定系統(tǒng)的特征在于，是將檢測裝置與判定裝置連接而構(gòu)成的判 定系統(tǒng)，所述檢測裝置讀取通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選 擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而獲得的標(biāo)記的檢測強(qiáng)度，所述判定裝置至少具備對作為上述檢測強(qiáng)度 而獲得的上述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定的控制部，上述判定裝置的上 述控制部具備下述機(jī)構(gòu)：圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)，取得介由上述檢測裝置讀取的上述載體中的 上述檢測強(qiáng)度作為圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)；像素群提取機(jī)構(gòu)，在通過上述圖像數(shù)據(jù)取得 機(jī)構(gòu)取得的上述圖像數(shù)據(jù)中確定上述斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群；中位數(shù)算 出機(jī)構(gòu)，算出通過上述像素群提取機(jī)構(gòu)提取出的上述像素群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù) 值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的上述檢測強(qiáng) 度的中位數(shù)值的比或差；可靠性判定機(jī)構(gòu)，基于通過上述中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)算出的上述比或 上述差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值，判定上述可靠性的好壞。
[0042] 此外，本發(fā)明的程序的特征在于，是用于使至少具備控制部的計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述方 法的程序，所述方法為對通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇 結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢測強(qiáng)度獲得的、上述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性 進(jìn)行判定的方法，使上述控制部執(zhí)行上述方法，所述方法包括下述步驟：像素群提取步驟， 在將上述載體中的上述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定上述斑點(diǎn)的位置，提取與 該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群；中位數(shù)算出步驟，算出在上述像素群提取步驟中提取出的上述像素 群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例 的像素后的群中的上述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差；可靠性判定步驟，基于在上述中位 數(shù)算出步驟中算出的上述比或上述差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值，判定上述可靠性的好壞。
[0043] 此外，本發(fā)明涉及記錄介質(zhì)，其特征在于記錄上述記載的程序。
[0044] 發(fā)明的效果
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)以及程序，發(fā)揮可以在由微陣列實(shí)驗(yàn) 等獲得的數(shù)據(jù)中，考慮非生物學(xué)的影響而適當(dāng)?shù)卦u價(jià)被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性 這樣的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046] 圖1為顯示2塊DNA芯片中使同一被檢查物質(zhì)雜交了的情況下的檢測強(qiáng)度的散布 圖。
[0047] 圖2為顯示斑點(diǎn)1的強(qiáng)度圖像（左圖）和斑點(diǎn)1的縱斷線中的檢測強(qiáng)度的變化圖 (右圖）的圖。
[0048] 圖3為顯示斑點(diǎn)2的強(qiáng)度圖像（左圖）和斑點(diǎn)2的縱斷線中的檢測強(qiáng)度的變化圖 (右圖）的圖。
[0049] 圖4為顯示本實(shí)施方式中的判定系統(tǒng)的整體構(gòu)成的一例的框圖。
[0050] 圖5為顯示本實(shí)施方式中的本判定裝置100的基本處理的一例的流程圖。
[0051] 圖6為顯示斑點(diǎn)中位數(shù)（X)、與除去了上位規(guī)定比例的情況下的中位數(shù)（Xt:Top Cut Median)、與除去了下位規(guī)定比例的情況下的中位數(shù)（Xb:Bottom Cut Median)的關(guān)系 的圖。
[0052] 圖7為顯示信號強(qiáng)度弱的區(qū)域中的白噪聲與校正曲線的圖。
[0053] 圖8為顯示將供給同一被檢查物質(zhì)的同一載體在PMT(光電倍增管）增益電壓 (%)的設(shè)定為"40"（40% XIV)的情況下測定得到的結(jié)果的圖。
[0054] 圖9為顯示將供給同一被檢查物質(zhì)的同一載體在PMT增益電壓（％)的設(shè)定為 "55"（55% XIV)的情況下測定得到的結(jié)果的圖。
[0055] 圖10為對偏移值和PMT增益電壓（敏化控制電壓）作圖而得的曲線圖。
[0056] 圖11為顯示在2塊DNA芯片中使同一被檢查物質(zhì)雜交了的情況下的檢測強(qiáng)度的 散布圖。
[0057] 圖12為顯示內(nèi)側(cè)不均勻的斑點(diǎn)的強(qiáng)度圖像（上圖）和斑點(diǎn)橫斷線中的檢測強(qiáng)度 的變化圖（下圖）的圖。
[0058] 圖13為顯示將每個(gè)斑點(diǎn)求出的式1的值升序地排列而得的結(jié)果的圖。
[0059] 圖14為顯示將每個(gè)斑點(diǎn)求出的式2的值降序地排列而得的結(jié)果的圖。
[0060] 圖15為顯示PMT增益電壓設(shè)定40%的情況下的結(jié)果的散布圖。
[0061] 圖16為顯示PMT增益電壓設(shè)定55%的情況下的結(jié)果的散布圖。
[0062] 圖17為顯示PMT增益電壓設(shè)定70%的情況下的結(jié)果的散布圖。
[0063] 圖18為顯示PMT增益電壓設(shè)定值與偏移值的相關(guān)性的雙對數(shù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 以下，基于附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明涉及的本發(fā)明的判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng) 以及程序的實(shí)施方式。特別是，以下所示的實(shí)施方式為例示用于將本發(fā)明的技術(shù)思想具體 化的判定系統(tǒng)的實(shí)施方式，本發(fā)明不限定于用本判定系統(tǒng)進(jìn)行，也可同樣地適用于權(quán)利要 求所包含的其它實(shí)施方式的判定方法、判定裝置。例如，以下的實(shí)施方式中，有對判定系統(tǒng) 中所執(zhí)行的判定方法進(jìn)行說明的情況，但不限于此，判定方法可以為由人利用手動進(jìn)行的 方法。此外，以下的實(shí)施方式中，關(guān)于判定裝置，對與取得圖像數(shù)據(jù)等的測定裝置等輸入裝 置連接的例子進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此，判定裝置可以不與輸入裝置連接，而是預(yù)先在 存儲部中存儲圖像數(shù)據(jù)，也可以利用通信從外部取得圖像數(shù)據(jù)。
[0065] [本實(shí)施方式的概要]
[0066] 以下，對本實(shí)施方式的概要進(jìn)行說明，然后，參照附圖對本實(shí)施方式的構(gòu)成和處理 等詳細(xì)地說明。本申請發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，結(jié)果開發(fā)出以下所示的本實(shí)施方式的判 定方法作為一例。
[0067] 即，本實(shí)施方式概略地具有以下的基本特征。本實(shí)施方式中，對通過被標(biāo)記了的被 檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢測強(qiáng)度獲 得的、被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定。
[0068] 這里，所謂"被檢查物質(zhì)"，為由細(xì)胞、組織等直接或間接地獲得的試樣，例如，基因 組0嫩、1?隱、(^嫩、&1?隱（將(^嫩或其互補(bǔ)序列作為模板擴(kuò)增了的1?隱)、蛋白質(zhì)、糖鏈、脂質(zhì) 等。此外，所謂"標(biāo)記"，為可以通過檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測的物質(zhì)，為熒光標(biāo)記、利用生物發(fā)光的 標(biāo)記、利用放射性同位素的標(biāo)記等。此外，所謂"選擇結(jié)合性物質(zhì)"，為與某物質(zhì)選擇性地結(jié) 合的物質(zhì)，例如，針對DNA的互補(bǔ)DNA、針對DNA的互補(bǔ)RNA、針對抗原的抗體、針對化學(xué)物質(zhì) 的酶等。
[0069] 此外，"載體"，除了一般的DNA芯片、微陣列等基板以外，也可以為具有凹凸結(jié)構(gòu)的 聚甲基丙烯酸甲酯制DNA芯片基板（3D-Gene (商品名），制造銷售東 > 株式會社（會社名）， 參照日本特開2004-264289)，在該情況下，在凸部形成斑點(diǎn)。
[0070] 首先，本實(shí)施方式中，在將載體中的檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定斑 點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群。即，每個(gè)斑點(diǎn)提取構(gòu)成圖像上的1個(gè)斑點(diǎn)部分的一 群像素。
[0071] 而且，本實(shí)施方式中，算出提取出的像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值（X)、與從該 像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值 (Xt/Xb)的比或差。例如，本實(shí)施方式可以基于以下的式1和/或式2算出比例。
[0072] X-Xt | /X …（式 1)
[0073] X-Xb | /X …（式2)
[0074] (這里，X為提取出的像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xt為從該像素群中除去上 位規(guī)定比例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定比例 的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0075] 另外，以下所記載的實(shí)施例中，在求出Xt、Xb時(shí)，除去了的上位規(guī)定比例、下位規(guī) 定比例都為提取出的像素群的30 %，但不限于此，可以以例如，20?40 %的范圍的任意的 值使用。
[0076] 而且，本實(shí)施方式中，基于算出的比或差、和規(guī)定的基準(zhǔn)值S，判定可靠性的好壞。 例如，本實(shí)施方式中，如果算出的比或差的值為基準(zhǔn)值S以上，則可以判定為不良。另外，在 圖2的斑點(diǎn)1中，式1的值（％)為34%，式2的值（％)為22. 2%。此外，在圖3的斑點(diǎn) 2中，式1的值（％)為30%，式2的值（％)為22. 3%。斑點(diǎn)1和斑點(diǎn)2兩者都可獲得充 分的數(shù)據(jù)，因此為了不排除它們，基準(zhǔn)值S可以為25 %?30 %左右。
[0077] 這里，基準(zhǔn)值S可以為通過以下的式3獲得的值。
[0078] S = C+Z/X …（式 3)
[0079] (這里，S為基準(zhǔn)值，C為常數(shù)，Z為檢測標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置的靈敏度設(shè)定時(shí)的 偏移值，X為像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0080] 這里，偏移值Z可以為通過以下的式4獲得的值。
[0081] Z = X a (A) * B …（式 4)
[0082] (這里，Z為偏移值，X為光電倍增管的增益電壓，A和B為常數(shù)。）
[0083] 以上為本實(shí)施方式的概要。由此，在由微陣列實(shí)驗(yàn)等獲得的數(shù)據(jù)中，可以考慮非生 物學(xué)的影響來適當(dāng)?shù)卦u價(jià)被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性。特別是，即使在斑點(diǎn)內(nèi)的 一部分包含離群值，也可以防止過度檢測出可以充分使用的數(shù)據(jù)而將其排除。
[0084][判定系統(tǒng)的構(gòu)成]
[0085] 首先，對本實(shí)施方式中的判定系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖4為顯示本實(shí)施方式中的 判定系統(tǒng)的整體構(gòu)成的一例的框圖。
[0086] 如圖4所示，本實(shí)施方式中的判定系統(tǒng)，概略地具備作為讀取標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的 檢測機(jī)構(gòu)起作用的輸入裝置112、輸出裝置114以及判定裝置100。
[0087] 判定裝置100概略地具備將判定裝置100的整體統(tǒng)括地進(jìn)行控制的CPU等控制部 102、與通信線路等連接的路由器等通信裝置（未圖示）所連接的通信控制接口部104、與輸 入裝置112、輸出裝置114連接的輸入輸出控制接口部108、以及存儲各種數(shù)據(jù)庫、表格等的 存儲部106來構(gòu)成，這些各部介由任意的通信路徑而能夠通信地連接。這里，如圖4所示， 判定裝置100可以介由路由器等通信裝置和專用線等有線或無線的通信線路來與網(wǎng)絡(luò)300 連接，進(jìn)而可以介由網(wǎng)絡(luò)300而與外部系統(tǒng)200連接。
[0088] 存儲部106所存儲的各種數(shù)據(jù)庫、表格（圖像數(shù)據(jù)文件106a和像素群文件106b) 可以為硬磁盤裝置等存儲機(jī)構(gòu)。例如，存儲部106可以存儲各種處理所用的各種程序、表 格、文件、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)頁等。
[0089] 這些存儲部106的各構(gòu)成要素中，圖像數(shù)據(jù)文件106a為將載體中的檢測強(qiáng)度圖像 化而得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的圖像數(shù)據(jù)存儲機(jī)構(gòu)。例如，圖像數(shù)據(jù)文件l〇6a所存儲的圖 像數(shù)據(jù)可以為通過利用檢測機(jī)構(gòu)掃描載體平面上的檢測強(qiáng)度來獲得的圖像信息。另外，圖 像數(shù)據(jù)文件l〇6a可以預(yù)先存儲圖像數(shù)據(jù)，可以為從作為后述的檢測機(jī)構(gòu)起作用的輸入裝 置112輸入的圖像數(shù)據(jù)，可以為介由網(wǎng)絡(luò)300從外部系統(tǒng)200接收的圖像數(shù)據(jù)。作為一例， 圖像數(shù)據(jù)文件l〇6a存儲將檢測強(qiáng)度形成了等級值的灰度級圖像數(shù)據(jù)作為圖像數(shù)據(jù)。
[0090] 此外，像素群文件106b為存儲每個(gè)斑點(diǎn)像素群的信息（強(qiáng)度信息等）的像素群存 儲機(jī)構(gòu)。例如，像素群文件l〇6b所存儲的信息為，與將斑點(diǎn)唯一地特定的識別信息（載體的 塊編號和行編號和列編號等）對應(yīng)地附加的、各像素的檢測強(qiáng)度的值（等級值等）、像素群 的中位數(shù)值等。例如，如果使用了可以檢測一塊生物芯片有4塊（block)，每一塊為64(8x8) 斑點(diǎn)，合計(jì)256基因的表達(dá)模式的載體（生物芯片），則像素群文件106b對與各個(gè)基因?qū)?yīng) 的選擇結(jié)合性物質(zhì)（DNA片段等）所配置的位置（塊編號與斑點(diǎn)的行編號和列編號）對應(yīng) 地附加該斑點(diǎn)內(nèi)的像素群的等級值等來存儲。
[0091] 此外，在圖4中，輸入輸出控制接口部108進(jìn)行輸入裝置112、輸出裝置114的控 制。這里，作為輸出裝置114,除了監(jiān)視器（包含家庭用電視）以外，可以使用打印機(jī)、記錄 介質(zhì)輸出裝置等。此外，作為輸入裝置112,除了鍵盤、鼠標(biāo)等以外，可以為讀取標(biāo)記的檢測 強(qiáng)度的檢測裝置（檢測機(jī)構(gòu)）。
[0092] 這里，所謂"檢測機(jī)構(gòu)"，為讀取通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被 固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而獲得的標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的機(jī)構(gòu)。例如，檢測機(jī)構(gòu)可以為 用于特定選擇結(jié)合性物質(zhì)被形成斑點(diǎn)的位置并且取得檢測強(qiáng)度的檢查機(jī)構(gòu)，例如熒光顯微 鏡照像機(jī)等。在標(biāo)記為熒光標(biāo)記、利用生物發(fā)光的標(biāo)記的情況下，檢測機(jī)構(gòu)可以為光電倍增 管（photomultiplier)。另外，檢測機(jī)構(gòu)不限于熒光顯微鏡照像機(jī)那樣的將檢測強(qiáng)度進(jìn)行圖 像化的機(jī)構(gòu)，只要為讀取檢測強(qiáng)度的機(jī)構(gòu)即可，可以通過沿著載體平面掃描（scan)而在判 定裝置100側(cè)進(jìn)行圖像化。在選擇結(jié)合性物質(zhì)為DNA的情況下，可以引入微量的雙鏈DNA結(jié) 合性熒光物質(zhì)，檢測選擇性結(jié)合量。此外，檢測機(jī)構(gòu)可以檢測DNA固有的吸收波長。此外， 即使在選擇結(jié)合性物質(zhì)為蛋白質(zhì)、糖鏈等的情況下，也可以根據(jù)選擇結(jié)合性物質(zhì)的性質(zhì)，使 用吸收波長、熒光物質(zhì)、放射性同位素（radioisotope)、雜交、抗原抗體反應(yīng)等技術(shù)來檢測。
[0093] 此外，在圖4中，控制部102具有OS (Operating System,操作系統(tǒng)）等控制程序、 規(guī)定了各種處理步驟等的程序、以及用于存儲所需數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器，通過這些程序等，進(jìn) 行用于執(zhí)行各種處理的信息處理。關(guān)于控制部102,從功能概念上來說，具備圖像數(shù)據(jù)取得 部102a、像素群提取部102b、中位數(shù)算出部102c、可靠性判定部102d、基準(zhǔn)值確定部102e 而構(gòu)成。
[0094] 其中，圖像數(shù)據(jù)取得部102a為取得將載體中的檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù) 據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)。例如，圖像數(shù)據(jù)取得部l〇2a可以取得介由作為檢測機(jī)構(gòu)起作用的 輸入裝置112讀取的載體中的檢測強(qiáng)度作為圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)。這里，圖像數(shù)據(jù)取 得部102a可以從熒光顯微鏡照像機(jī)等輸入裝置112直接取得圖像數(shù)據(jù)，也可以通過將光電 倍增管等輸入裝置112沿著載體平面進(jìn)行掃描（scan)而獲得的各坐標(biāo)的檢測強(qiáng)度進(jìn)行圖 像化。此外，圖像數(shù)據(jù)取得部102a可以介由網(wǎng)絡(luò)300,從外部系統(tǒng)200接收圖像數(shù)據(jù)。另 夕卜，圖像數(shù)據(jù)取得部l〇2a將取得的圖像數(shù)據(jù)存儲于圖像數(shù)據(jù)文件106a。
[0095] 此外，像素群提取部102b為在存儲于圖像數(shù)據(jù)文件106a的圖像數(shù)據(jù)中確定斑點(diǎn) 的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群的像素群提取機(jī)構(gòu)。例如，像素群提取部l〇2b可以基 于載體上選擇結(jié)合性物質(zhì)所配置的位置（斑點(diǎn)部分）的排列（斑點(diǎn)中心坐標(biāo)和像素半徑 等），在圖像上將各斑點(diǎn)部分區(qū)域化，提取各區(qū)域內(nèi)的像素群。另外，像素群提取部102b可 以通過將圖像數(shù)據(jù)和排列圖案數(shù)據(jù)重疊地顯示于輸出裝置114,利用者介由鼠標(biāo)等輸入裝 置112進(jìn)行使顯示上的排列圖案移動的輸入，從而進(jìn)行定位。此外，像素群提取部102b將 每個(gè)斑點(diǎn)像素群的信息（強(qiáng)度信息等）存儲于像素群文件l〇6b。例如，像素群提取部102b 可以與唯一地特定斑點(diǎn)的識別信息（載體的塊編號、行編號和列編號等）對應(yīng)地附加，將各 像素的檢測強(qiáng)度的值（等級值等）存儲于像素群文件l〇6b。
[0096] 此外，中位數(shù)算出部102c為算出存儲于像素群文件106b的像素群中的檢測強(qiáng)度 的中位數(shù)值（X)、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中 的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值（Xt/Xb)的比或差的中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)。例如，本實(shí)施方式中，可以基 于以下的式1和/或式2來算出比例。例如，中位數(shù)算出部102c可以通過將存儲于像素群 文件106b的、某斑點(diǎn)的像素群的檢測強(qiáng)度（等級值等）升序或降序地排列來重排列，從而 獲得除去上位規(guī)定比例（X% )后的群中的中位的檢測強(qiáng)度以及除去下位規(guī)定比例（y% ) 后的群中的中位的檢測強(qiáng)度。
[0097] X-Xt | /X …（式 1)
[0098] X-Xb | /X …（式2)
[0099] (這里，X為提取出的像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xt為從該像素群中除去上 位規(guī)定比例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定比例 的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0100] 此外，可靠性判定部102d為基于通過中位數(shù)算出部102c算出的比或差、和規(guī)定的 基準(zhǔn)值，判定可靠性的好壞的可靠性判定機(jī)構(gòu)。例如，關(guān)于可靠性判定部l〇2d，如果通過中 位數(shù)算出部l〇2c算出的比或差為基準(zhǔn)值S以上，則可以判定為不良?？煽啃耘卸ú?02d 可以基于可靠性的判定結(jié)果，將不良斑點(diǎn)的數(shù)據(jù)從分析中排除，可以將可靠性的判定結(jié)果 輸出至輸出裝置114。另外，控制部102可以基于通過可靠性判定部102d得到的可靠性的 判定結(jié)果進(jìn)行處理（不良斑點(diǎn)數(shù)據(jù)的排除等），將數(shù)據(jù)分析結(jié)果輸出至輸出裝置114。另 夕卜，輸出不限于輸出至作為輸出裝置114的監(jiān)視器，可以介由打印機(jī)、記錄介質(zhì)輸出裝置輸 出至記錄介質(zhì)等。此外，可靠性判定部102d等的控制部102可以控制通信控制接口 104,介 由網(wǎng)絡(luò)300,向外部系統(tǒng)200發(fā)送可靠性的判定結(jié)果、分析結(jié)果的數(shù)據(jù)。
[0101] 此外，基準(zhǔn)值確定部102e為確定通過可靠性判定部102d得到的作為可靠性判定 的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)值的基準(zhǔn)值確定機(jī)構(gòu)。例如，基準(zhǔn)值確定部l〇2e可以通過以下的式3來確定 基準(zhǔn)值S。
[0102] S = C+Z/X …（式3)
[0103] (這里，S為基準(zhǔn)值，C為常數(shù)，Z為檢測標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置的靈敏度設(shè)定時(shí)的 偏移值，X為像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0104] 這里，基準(zhǔn)值確定部102e可以基于以下的式4,確定式3中的偏移值Z。
[0105] Z = X a (A) * B …（式 4)
[0106] (這里，Z為偏移值，X為光電倍增管的增益電壓，A和B為常數(shù)。）
[0107] 此外，在圖4中，通信控制接口部104進(jìn)行判定裝置100與網(wǎng)絡(luò)300(或路由器等 通信裝置）之間的通信控制。即，通信控制接口部104具有介由通信線路與其它終端通信 數(shù)據(jù)的功能。網(wǎng)絡(luò)300具有將判定裝置100與外部系統(tǒng)200相互連接的功能，例如，因特網(wǎng) 等。外部系統(tǒng)200介由網(wǎng)絡(luò)300與判定裝置100相互連接，具有提供與標(biāo)記的檢測強(qiáng)度數(shù) 據(jù)等相關(guān)的外部數(shù)據(jù)庫、外部程序等的功能。
[0108] 這里，外部系統(tǒng)200可以以WEB服務(wù)器、ASP服務(wù)器等服務(wù)器裝置、終端裝置的方 式構(gòu)成，其硬件構(gòu)成一般而言可以由市售的工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)等信息處理裝置及其附屬 裝置構(gòu)成。此外，外部系統(tǒng)200的各功能通過外部系統(tǒng)200的硬件構(gòu)成中的CPU、磁盤裝置、 存儲器裝置、輸入裝置、輸出裝置、通信控制裝置等和控制它們的程序等來實(shí)現(xiàn)。另外，判定 裝置100的利用者可以介由網(wǎng)絡(luò)300,通過對提供與外部系統(tǒng)200所提供的DNA芯片等相關(guān) 的檢測強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫、基因配置數(shù)據(jù)庫等外部數(shù)據(jù)庫、或用于執(zhí)行判定方法的程序等外部程 序的萬維網(wǎng)站進(jìn)行訪問，來獲得檢測強(qiáng)度值數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、程序等。由此，結(jié)束本實(shí)施方式 的判定系統(tǒng)和判定裝置100的構(gòu)成的說明。
[0109] [判定裝置100的處理]
[0110] 接下來，對于這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式中的判定裝置1〇〇的處理的一例，以下參照 圖5和圖6來詳細(xì)地說明。圖5為顯示本實(shí)施方式中的本判定裝置100的基本處理的一例 的流程圖。
[0111] 首先，如圖5所示，在本判定裝置100中，圖像數(shù)據(jù)取得部102a取得將載體中的檢 測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)，存儲于圖像數(shù)據(jù)文件l〇6a (步驟SA-1)。例如，圖像數(shù)據(jù) 取得部102a可以取得介由作為檢測機(jī)構(gòu)起作用的輸入裝置112讀取的載體中的檢測強(qiáng)度 作為圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)。這里，圖像數(shù)據(jù)取得部l〇2a可以從熒光顯微鏡照像機(jī)等輸 入裝置112直接取得圖像數(shù)據(jù)，也可以通過將光電倍增管等輸入裝置112沿著載體平面進(jìn) 行掃描（scan)而獲得的各坐標(biāo)的檢測強(qiáng)度進(jìn)行圖像化。這里，圖像數(shù)據(jù)取得部102a可以 介由輸入輸出控制接口部108,從存儲了檢測強(qiáng)度數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)的外部記錄介質(zhì)讀入數(shù) 據(jù)。
[0112] 而且，像素群提取部102b，在存儲于圖像數(shù)據(jù)文件106a的圖像數(shù)據(jù)中確定斑點(diǎn)的 位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群，將提取出的像素群的信息存儲于像素群文件106b (步 驟SA-2)。例如，像素群提取部102b可以基于載體上的選擇結(jié)合性物質(zhì)所配置的位置（斑 點(diǎn)部分）的排列（斑點(diǎn)中心坐標(biāo)和像素半徑等），在圖像上將各斑點(diǎn)部分區(qū)域化，提取各區(qū) 域內(nèi)的像素群。另外，像素群提取部l〇2b將每個(gè)斑點(diǎn)像素群的信息（強(qiáng)度信息等）存儲于 像素群文件l〇6b。例如，像素群提取部102b可以與唯一地特定斑點(diǎn)的識別信息（載體的塊 編號、行編號和列編號等）對應(yīng)地附加，將各像素的檢測強(qiáng)度的值（等級值等）存儲于像素 群文件106b。
[0113] 而且，中位數(shù)算出部102c取得存儲于像素群文件106b的像素群中的檢測強(qiáng)度的 中位數(shù)值（X)(步驟SA-3)。例如，中位數(shù)算出部102c可以通過將某斑點(diǎn)的像素群的檢測強(qiáng) 度（等級值等）升序或降序地排列來重排列，利用取得中位（以排序計(jì)中央的位置）的檢 測強(qiáng)度值來獲得中位數(shù)值（X)。
[0114] 而且，中位數(shù)算出部102c取得從存儲于像素群文件106b的像素群中除去上位規(guī) 定比例（X% )的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值（Xt)和/或從該像素群中除去下位 規(guī)定比例（y% )的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值（Xb)(步驟SA-4)。上位規(guī)定比例 (X% )和下位規(guī)定比例（y% )可以為例如30%。作為一例，中位數(shù)算出部102c可以將某 斑點(diǎn)的像素群的檢測強(qiáng)度（等級值等）升序或降序地排列來重排列，從而獲得除去上位規(guī) 定比例（X% )后的群中的中位的檢測強(qiáng)度（Xt)和除去下位規(guī)定比例（y% )后的群中的中 位的檢測強(qiáng)度（Xb)。這里，圖6為顯示斑點(diǎn)中位數(shù)（X)與除去上位規(guī)定比例后的情況下的 中位數(shù)（Xt :Top Cut Median)與除去下位規(guī)定比例后的情況下的中位數(shù)（Xb :Bottom Cut Median)的關(guān)系的圖。棒圖的1根對應(yīng)于1個(gè)像素，長度為對應(yīng)于該像素的等級值的檢測強(qiáng) 度。此外，沿著橫軸，將該斑點(diǎn)中的像素群以強(qiáng)度計(jì)降序排列。
[0115] 如圖6所示，斑點(diǎn)中位數(shù)（X)為像素群的強(qiáng)度的以排序計(jì)中位（中央的位置）的 值。從該像素群中除去上位規(guī)定比例（該例子中為4像素）后的群中，求出中央的位置的 值而得的為中位數(shù)Xt (Top Cut Median)。此外，從同像素群中除去下位規(guī)定比例（該例子 中為4像素）后的群中，求出中央的位置的值而得的為中位數(shù)Xb(Bottom Cut Median)。
[0116] 再次回到圖5,中位數(shù)算出部102c算出斑點(diǎn)中位數(shù)X與除去上位規(guī)定比例后的中 位數(shù)Xt的比或差，和/或斑點(diǎn)中位數(shù)X與除去下位規(guī)定比例后的中位數(shù)Xb的比或差（步 驟SA-5)。另外，圖6的兩個(gè)箭頭表示斑點(diǎn)中位數(shù)X與除去上位規(guī)定比例后的中位數(shù)Xt的 差、和斑點(diǎn)中位數(shù)X與除去下位規(guī)定比例后的中位數(shù)Xb的差。這里，中位數(shù)算出部102c可 以基于以下的式1和/或式2來算出比。
[0117] X-Xt | /X …（式 1)
[0118] X-Xb I /X …（式2)
[0119] (這里，X為提取出的像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xt為從該像素群中除去上 位規(guī)定比例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定比例 的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0120] 而且，可靠性判定部102d基于通過中位數(shù)算出部102c算出的比或差、和規(guī)定的基 準(zhǔn)值，判定可靠性的好壞（步驟SA-6)。例如，關(guān)于可靠性判定部102d，如果通過中位數(shù)算 出部102c算出的比或差（差的絕對值等）為規(guī)定的基準(zhǔn)值S(%)以上，則可以判定為不 良。這里，基準(zhǔn)值S(%)可以為一定值C(%)，在信號強(qiáng)度弱的區(qū)域中可以忽略電路系統(tǒng)等 的白噪聲的情況下，可以通過基準(zhǔn)值確定部l〇2e來校正基本C (% )(詳細(xì)情況如后所述）。
[0121] 以上為判定裝置100的基本處理的一例。
[0122] [基準(zhǔn)值的校正處理]
[0123] 上述的判定裝置100的基本處理中，基準(zhǔn)值S設(shè)為一定值C，以下對于基準(zhǔn)值確定 部102e校正基準(zhǔn)值而進(jìn)行確定的校正處理的一例進(jìn)行說明。這里，圖7為顯示信號強(qiáng)度弱 的區(qū)域中的白噪聲和校正曲線的圖。在圖7中，橫軸為代表信號強(qiáng)度的斑點(diǎn)中位數(shù)X，縱軸 為通過式1和式2獲得的比的值。另外，在該例中，式1和式2中不求出絕對值，因此縱軸 的正的區(qū)域繪制出通過式2求出的值，負(fù)的區(qū)域繪制出通過式1求出的值。
[0124] 如圖7所示，信號強(qiáng)度越弱，則變得越離散，變得不能忽略白噪聲的影響，算出的 比的絕對值變大。因此，優(yōu)選基準(zhǔn)值S(%)與一定值C(%)相比適當(dāng)?shù)匦Ｕ?。深入研究?結(jié)果是本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)用于校正它們的校正曲線（Y= 10+13/X和γ = -10-13/χ)。以下示 出將它們一般化的式子。即，基準(zhǔn)值確定部l〇2e可以基于以下的式3,將基本C(%)進(jìn)行 校正來確定基準(zhǔn)值S。
[0125] S = C+Z/X …（式3)
[0126] (這里，S為基準(zhǔn)值，C為常數(shù)，Z為檢測標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置的靈敏度設(shè)定時(shí)的 偏移值，X為像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0127] 這里，偏移值Z在同一設(shè)定中為一定，但如果變更掃描時(shí)的光電倍增管的增益設(shè) 定，則為變化的值。這里，圖8和圖9為顯示將供給同一被檢查物質(zhì)的同一載體在增益電壓 (%)的設(shè)定為"40"（在該情況下，光電倍增管的控制電壓為40% XIV = 0.4V)的情況下 和設(shè)定為"55"（55% XIV = 0. 55V)的情況下測定得到的結(jié)果的圖。
[0128] 如圖8和圖9所示，如果變更增益電壓（敏化控制電壓），則散布狀態(tài)也變化，由此 需要變更閾值曲線。其變化依賴于閾值曲線s = C+Z/X的偏移值Z，在圖8的例子中，如果 將偏移值設(shè)定為13,在圖9的例子中，如果將偏移值設(shè)定為80,則可獲得適合的閾值曲線。
[0129] 這里，圖10為繪制了偏移值和增益電壓（敏化控制電壓）的曲線圖。橫軸表示光 電倍增管（PMT)的增益電壓的對數(shù)值，縱軸表示偏移值的對數(shù)值。
[0130] 如圖10所示，偏移值依賴于增益電壓而變化,不依賴于標(biāo)記的種類（cy3和cy5)。 此外，偏移值的對數(shù)值和增益電壓的對數(shù)值以線形式表示（圖10中的式）。另外，斜率和 截距為掃描儀機(jī)體（光電倍增管）所固有的值。如果將該偏移值與增益電壓的關(guān)系式一般 化，則為以下的式4。即，基準(zhǔn)值確定部102e可以基于以下的式4來確定偏移值Z。
[0131] Z = X a (A) * B ...(式 4)
[0132] 這里，Z為偏移值，X為光電倍增管的增益電壓，A和B為常數(shù)。在圖10的例子 中，圖的斜率為5. 1639?5. 12552左右，截距為-7. 1363?-7. 2711左右。S卩，A的范圍 為-7. 1363?-7. 2711左右，B的范圍為5. 1639?5. 12552左右。
[0133] 以上，結(jié)束基準(zhǔn)值的校正處理的說明。
[0134] [實(shí)施例1]
[0135] 以下對于對適當(dāng)?shù)拈撝颠M(jìn)行了研究的實(shí)施例1進(jìn)行說明。首先，在2塊DNA芯片 中使同一被檢查物質(zhì)雜交，確認(rèn)了檢測強(qiáng)度沒有大的差異。圖11為顯示在2塊DNA芯片中 使同一被檢查物質(zhì)雜交了的情況下的檢測強(qiáng)度的散布圖。橫軸表不一方的DNA芯片中的各 斑點(diǎn)的檢測強(qiáng)度，縱軸表示另一方的DNA芯片中的各斑點(diǎn)的檢測強(qiáng)度。
[0136] 關(guān)于其結(jié)果，如圖11所示，確認(rèn)了在2塊DNA芯片中檢測強(qiáng)度沒有大的差異，是正 常的。另外，如圖12所示，有內(nèi)側(cè)不均勻的斑點(diǎn)，但在使用中位數(shù)的情況下，認(rèn)為可以作為 數(shù)據(jù)充分使用，不排除。
[0137] 接著，這些斑點(diǎn)中，對于檢測強(qiáng)度在增益電壓設(shè)定值"40"（光電倍增管的控制電 壓為40% XIV)時(shí)，斑點(diǎn)中位數(shù)為2000以上的斑點(diǎn)，算出以下的式1和式2的值。另外，對 斑點(diǎn)中位數(shù)為2000以上的斑點(diǎn)進(jìn)行研究的理由在于，如上述那樣，在信號弱的部分，不能 忽略電路等的白噪聲（例如，參照圖7、圖8)。
[0138] (X-Xt)/X * 100(% )...(式 1)
[0139] (X-Xb)/X * 100(% )...(式 2)
[0140] (這里，X為像素群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xt為從該像素群中除去上位規(guī)定比 例的像素后的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定比例的像素后 的群中的檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。）
[0141] 圖13為顯示將每個(gè)斑點(diǎn)求出的式1的值升序地排列后的結(jié)果的圖。此外，圖14 為顯示將每個(gè)斑點(diǎn)求出的式2的值降序地排列后的結(jié)果的圖。另外，Block表示塊編號， Column表示行編號，Row表示列編號，由此唯一地特定斑點(diǎn)。此外，S _ 532 _ Median的項(xiàng) 目中，顯示斑點(diǎn)中位數(shù)。
[0142] 如圖13和圖14所示，如果式1的值的絕對值為25%以下，式2的值的絕對值為 25%以下，則可以判斷為不發(fā)生由斑點(diǎn)的形狀不良引起的偏差。因此可以認(rèn)為，判斷可靠性 的好壞的基準(zhǔn)值以絕對值計(jì)優(yōu)選為25 %左右。
[0143] [實(shí)施例2]
[0144] 以下對于對適當(dāng)?shù)钠浦颠M(jìn)行了研究的實(shí)施例2進(jìn)行說明。在實(shí)施例2中，作為 載體，使用了 3D-Gene (注冊商標(biāo)）Human Verl. 1(東 >制）的芯片2塊。此外，作為被檢查 物質(zhì)，使用Stratagene社制Human Reference RNA，如方案（protocol)所記載那樣進(jìn)行直 至雜交。此外，作為檢測機(jī)構(gòu)，使用3D-Gene (注冊商標(biāo)）Scanner(東 >制）。
[0145] 對于進(jìn)行了雜交的2塊芯片中的1塊，將3D_Gene (注冊商標(biāo)）Scanner (東 > 制） 的光電倍增管（PMT)的設(shè)定變更為40%來測定，對于各個(gè)斑點(diǎn)，算出式1和式2 的值。如果改變PMT的設(shè)定，則PMT的控制電壓成比例地變化。因此，光電倍增管增益也變 化。這里，圖15為顯示PMT設(shè)定40%的情況下的結(jié)果的散布圖，圖16為顯示PMT設(shè)定55% 的情況下的結(jié)果的散布圖，圖17為顯示PMT設(shè)定70%的情況下的結(jié)果的散布圖。cut值為 30%，橫軸繪制斑點(diǎn)中位數(shù)，縱軸繪制除去絕對值的計(jì)算的利用式1和式2得到的2個(gè)值。
[0146] 而且，關(guān)于圖15?圖17的各圖，描繪Y= ±10土Z/X(X為斑點(diǎn)中位數(shù)，Z為常數(shù)） 的曲線，其曲線來到式1和式2的2個(gè)值的擴(kuò)展末端，求出PMT的3個(gè)條件下的偏移值Z。 其結(jié)果，如圖15?圖17所示，PMT設(shè)定40%的情況下偏移值為13,PMT設(shè)定55%的情況下 偏移值為80, PMT設(shè)定70%的情況下偏移值為230。
[0147] 然后，研究PMT值與偏移值的相互關(guān)系，結(jié)果如圖18所示，顯示出其關(guān)系在雙對數(shù) 圖中為直線。相關(guān)系數(shù)為0.99以上，示出其校正的有效性。以下示出偏移值校正用的式4。
[0148] Z = X a ⑷ * B ...(式 4)
[0149] 這里，Z為偏移值，X為光電倍增管的增益電壓。在本實(shí)施例2中，A為-7. 13，B為 5. 16。
[0150] 以上，結(jié)束本實(shí)施例2的說明。
[0151] 如以上詳述地說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，可以提供可以在由微陣列實(shí)驗(yàn)等獲 得的數(shù)據(jù)中，考慮非生物學(xué)的影響來適當(dāng)?shù)卦u價(jià)被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性的、 判定方法、判定裝置、判定系統(tǒng)以及程序，因此特別是能夠在醫(yī)療、制藥、藥物開發(fā)、生物學(xué) 研究、臨床檢查等領(lǐng)域、生物產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等中利用。
[0152] [其它實(shí)施方式]
[0153] 另外，到現(xiàn)在為止對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明除了上述實(shí)施方式 以外，也可以在上述權(quán)利要求所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，利用各種不同的實(shí)施方式來實(shí) 施。
[0154] 特別是，對于本發(fā)明的實(shí)施方式，對作為選擇結(jié)合性物質(zhì)使用了 DNA的例子進(jìn)行 了說明，但不限于此，選擇結(jié)合性物質(zhì)中可以配置抗體等蛋白質(zhì)庫、化合物的庫等。此外， "載體"的材料不限于玻璃，可以為膜、塑料。
[0155] 此外，在上述的實(shí)施方式中，使用了熒光化學(xué)物質(zhì)（例如Cy3、Cy5)作為標(biāo)記，但不 限于此，標(biāo)記中可以使用不具有熒光特性的色素、放射性同位素、GFP、GRP等蛋白質(zhì)、His標(biāo) 簽、生物素化等。
[0156] 此外，將判定裝置100以獨(dú)立的形態(tài)進(jìn)行處理的情況作為一例來說明，但可以根 據(jù)由與不同于判定裝置100的殼體構(gòu)成的客戶終端的要求進(jìn)行處理，將其處理結(jié)果返回至 該客戶終端而構(gòu)成。
[0157] 此外，實(shí)施方式中所說明的各處理中，還可以將作為自動地進(jìn)行的處理而說明了 的處理的全部或一部分手動地進(jìn)行，或還可以將作為手動地進(jìn)行的處理而說明了的處理的 全部或一部分采用公知的方法自動地進(jìn)行。除此之外，關(guān)于包含上述文獻(xiàn)中、附圖中所示的 處理步驟、控制步驟、具體的名稱、各處理的登錄數(shù)據(jù)等的信息、數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，除了特別記載 的情況以外，可以任意地變更。
[0158] 此外，關(guān)于判定裝置100,圖示的各構(gòu)成要素為功能概略的構(gòu)成要素，在物理上不 一定需要如圖示那樣地構(gòu)成。
[0159] 例如，關(guān)于判定裝置100的各裝置所具備的處理功能，特別是控制部102中進(jìn)行的 各處理功能，可以將其全部或任意的一部分利用CPU(Central Processing Unit,中央處理 單元）和利用該CPU解釋執(zhí)行的程序來實(shí)現(xiàn)，此外，可以作為利用布線邏輯的硬件來實(shí)現(xiàn)。 另外，程序記錄于后述的記錄介質(zhì)，根據(jù)需要機(jī)械地讀取至判定裝置100。即，ROM或HD等 存儲部106等作為OS (Operating System)協(xié)作而對CPU發(fā)送命令，用于進(jìn)行各種處理的計(jì) 算機(jī)程序被記錄。該計(jì)算機(jī)程序通過裝入到RAM來執(zhí)行，與CPU協(xié)作來構(gòu)成控制裝置。
[0160] 此外，該計(jì)算機(jī)程序，可以存儲于介由任意的網(wǎng)絡(luò)300與判定裝置100連接的應(yīng)用 程序服務(wù)器，也能夠根據(jù)需要下載其全部或一部分。
[0161] 此外，還能夠?qū)⒈景l(fā)明涉及的程序存儲于計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)。這里，所 謂該"記錄介質(zhì)"，包含存儲器卡、USB存儲器、SD卡、軟磁盤、磁光盤、ROM、EPROM、EEPR0M、 CD-ROM、M0、DVD和Blu-ray (注冊商標(biāo)）Disc等任意的"移動式物理介質(zhì)"。
[0162] 此外，所謂"程序"，為利用任意的語言、記述方法記述的數(shù)據(jù)處理方法，不論源代 碼、二進(jìn)制碼等的形式如何。另外，"程序"不一定限于單一地構(gòu)成，還包含以多個(gè)模塊、庫的 方式分散構(gòu)成的程序、與以0S(0perating System)為代表的另外的程序協(xié)作來實(shí)現(xiàn)其功能 的程序。另外，關(guān)于實(shí)施方式所示的各裝置中用于讀取記錄介質(zhì)的具體的構(gòu)成、讀取步驟或 讀取后的安裝步驟等，可以使用眾所周知的構(gòu)成、步驟。
[0163] 存儲于存儲部106的各種數(shù)據(jù)庫等（圖像數(shù)據(jù)文件106a?像素群文件106b)為 RAM、R0M等存儲器裝置、硬盤等硬磁盤裝置、軟磁盤和光盤等存儲機(jī)構(gòu)，存儲各種處理、萬維 網(wǎng)站提供所用的各種程序、表格、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)頁用文件等。
[0164] 此外，判定裝置100可以作為已知的個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站等信息處理裝置來構(gòu)成， 此外，該信息處理裝置可以連接任意的周邊裝置而構(gòu)成。此外，判定裝置100可以通過使該 信息處理裝置安裝用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的軟件（包含程序、數(shù)據(jù)等）來實(shí)現(xiàn)。
[0165] 進(jìn)一步，裝置的分散、合并的具體方式不限于圖示的方式，可以將其全部或一部分 根據(jù)各種附加等或根據(jù)功能負(fù)荷，以任意的單元功能地或物理地分散、合并來構(gòu)成。即，可 以將上述實(shí)施方式任意地組合來實(shí)施，也可以選擇性地實(shí)施實(shí)施方式。
[0166] 符號的說明
[0167] 100 判定裝置
[0168] 102 控制部
[0169] 102a 圖像數(shù)據(jù)取得部
[0170] 102b 像素群提取部
[0171] 102c 中位數(shù)算出部
[0172] 102d 可靠性判定部
[0173] 102e 基準(zhǔn)值確定部
[0174] 104 通信控制接口部
[0175] 106 存儲部
[0176] 106a 圖像數(shù)據(jù)文件
[0177] 106b 像素群文件
[0178] 108 輸入輸出控制接口部
[0179] 112 輸入裝置
[0180] 114輸出裝置
[0181] 200外部系統(tǒng)
[0182] 300 網(wǎng)絡(luò)。
【權(quán)利要求】
1. 一種判定方法，其特征在于，是對通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被 固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢測強(qiáng)度獲得的、所述被檢查物質(zhì)的選擇性 結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定的判定方法， 其包括下述步驟： 像素群提取步驟，在將所述載體中的所述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定所 述斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群， 中位數(shù)算出步驟，算出在所述像素群提取步驟中提取出的所述像素群中的所述檢測強(qiáng) 度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的 所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差， 可靠性判定步驟，基于在所述中位數(shù)算出步驟中算出的所述比或所述差、和規(guī)定的基 準(zhǔn)值，判定所述可靠性的好壞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的判定方法，其特征在于， 所述中位數(shù)算出步驟中，算出通過以下的式1和/或式2獲得的比的值， x-xt I /X (式 1) X-Xb | /X (式 2) 這里，X為所述像素群中的所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，xt為從該像素群中除去上位規(guī) 定比例的像素后的群中的所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值，Xb為從該像素群中除去下位規(guī)定比例 的像素后的群中的所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值， 所述可靠性判定步驟中，如果在所述中位數(shù)算出步驟中算出的所述比的值為所述基準(zhǔn) 值以上，則判定為不良。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的判定方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)值為通過以下的式3獲得的值， S = C+Z/X (式 3) 這里，S為所述基準(zhǔn)值，C為常數(shù)，Z為檢測所述標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置的靈敏度設(shè)定時(shí) 的偏移值，X為所述像素群中的所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的判定方法，其特征在于， 檢測所述標(biāo)記的檢測強(qiáng)度的裝置為光電倍增管， 所述偏移值為通過以下的式4獲得的值， Z = X a (A) * B (式 4) 這里，Z為所述偏移值，X為所述光電倍增管的增益電壓，A和B為常數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項(xiàng)所述的判定方法，其特征在于， 所述載體為微陣列， 所述標(biāo)記為突光標(biāo)記， 所述檢測強(qiáng)度為熒光量， 所述可靠性判定步驟中，判定斑點(diǎn)的好壞作為所述可靠性的好壞。
6. -種判定裝置，其特征在于，是至少具備控制部的判定裝置，所述控制部對通過被標(biāo) 記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢 測強(qiáng)度獲得的、所述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定， 所述控制部具備下述機(jī)構(gòu)： 像素群提取機(jī)構(gòu)，在將所述載體中的所述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定所 述斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群， 中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)，算出通過所述像素群提取機(jī)構(gòu)提取出的所述像素群中的所述檢測強(qiáng) 度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的 所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差， 可靠性判定機(jī)構(gòu)，基于通過所述中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)算出的所述比或所述差、和規(guī)定的基 準(zhǔn)值，判定所述可靠性的好壞。
7. -種判定系統(tǒng)，其特征在于，是將檢測裝置與判定裝置連接而構(gòu)成的判定系統(tǒng)，所述 檢測裝置讀取通過被標(biāo)記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物 質(zhì)結(jié)合而獲得的標(biāo)記的檢測強(qiáng)度，所述判定裝置至少具備對作為所述檢測強(qiáng)度而獲得的、 所述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定的控制部， 所述判定裝置的所述控制部具備下述機(jī)構(gòu)： 圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)，取得介由所述檢測裝置讀取的所述載體中的所述檢測強(qiáng)度作為圖 像化而得到的圖像數(shù)據(jù)， 像素群提取機(jī)構(gòu)，在通過所述圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)取得的所述圖像數(shù)據(jù)中確定所述斑點(diǎn) 的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群， 中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)，算出通過所述像素群提取機(jī)構(gòu)提取出的所述像素群中的所述檢測強(qiáng) 度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的 所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差， 可靠性判定機(jī)構(gòu)，基于通過所述中位數(shù)算出機(jī)構(gòu)算出的所述比或所述差、和規(guī)定的基 準(zhǔn)值，判定所述可靠性的好壞。
8. -種用于使至少具備控制部的計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述方法的程序，所述方法為對通過被標(biāo) 記了的被檢查物質(zhì)與載體上作為斑點(diǎn)被固定化了的選擇結(jié)合性物質(zhì)結(jié)合而作為標(biāo)記的檢 測強(qiáng)度獲得的、所述被檢查物質(zhì)的選擇性結(jié)合量的可靠性進(jìn)行判定的方法， 使所述控制部執(zhí)行所述方法，所述方法包括下述步驟： 像素群提取步驟，在將所述載體中的所述檢測強(qiáng)度圖像化而得到的圖像數(shù)據(jù)中確定所 述斑點(diǎn)的位置，提取與該斑點(diǎn)對應(yīng)的像素群， 中位數(shù)算出步驟，算出在所述像素群提取步驟中提取出的所述像素群中的所述檢測強(qiáng) 度的中位數(shù)值、與從該像素群中除去上位規(guī)定比例和/或下位規(guī)定比例的像素后的群中的 所述檢測強(qiáng)度的中位數(shù)值的比或差， 可靠性判定步驟，基于在所述中位數(shù)算出步驟中算出的所述比或所述差、和規(guī)定的基 準(zhǔn)值，判定所述可靠性的好壞。
【文檔編號】G01N37/00GK104160265SQ201380012447
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月8日
【發(fā)明者】薙野邦久, 佐佐本裕方, 鈴江茂 申請人:東麗株式會社
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