Il existe de nombreuses nouvelles fonctionnalités intéressantes dans JMP Pro 18 : mises à jour de GLMM ; plus de capacités génomiques ; modèles mixtes et filtrage des réponses pour le big data ; et les mises à jour de SEM, pour n'en nommer que quelques-unes. Mais si je devais choisir une seule nouvelle fonctionnalité qui me passionne particulièrement, ce serait la capacité Peak Finding de Functional Data Explorer (FDE).
Pourquoi Peak Finding est-il important ?
De nombreuses entreprises disposent de données chromatographiques et/ou spectrales. Pouvoir analyser ces données facilement et de manière native dans JMP Pro est une demande courante depuis un certain temps.
Lorsque vous présentez FDE aux utilisateurs de R&D et de fabrication dans les industries biotechnologiques et pharmaceutiques, ils voient immédiatement les applications chromatographiques. Il existe des quantités spécifiques que les utilisateurs doivent extraire des données – telles que les aires sous la courbe (AUC) et les mesures de résolution – qui nécessitent un moyen d'identifier et d'étiqueter les pics dans un ensemble de chromatogrammes. Ces quantités, qui sont utilisées dans le cadre du développement des procédés, sont essentielles à la fabrication et au respect des exigences réglementaires. Il existe bien sûr des équipements et des logiciels spécialisés pour analyser les données de pointe et rapporter ces quantités, mais à maintes reprises, les clients de JMP nous ont dit qu'ils souhaitaient davantage de cela de manière native dans JMP, car c'est là que les données finissent par être analysées de toute façon. .
Comment utiliser Peak Finding dans JMP Pro ?
Option Recherche de pic dans le menu Modèles FDE
Je vais passer par un exemple simple utilisant un ensemble de données chromatographiques issues des recherches doctorales de notre collègue Ben Barroso-Ingham. Une capture d'écran des données chromatographiques dans FDE est ci-dessous.
J'ai déjà utilisé certains des outils de prétraitement de FDE afin que nous puissions nous concentrer sur la partie la plus importante des chromatogrammes. Ben a mené une expérience conçue sur les réglages de l'équipement chromatographique visant à séparer le composé du produit, qui correspond aux pics les plus grands à gauche, d'une impureté qui correspond aux pics à droite.
Ben a fait varier deux facteurs dans son DOE : la température du matériau dans la colonne chromatographique et le réglage du débit de la colonne. Les paramètres de facteur sont visibles dans la capture d'écran ci-dessous.
Nous pouvons utiliser l'outil Peak Finding de JMP Pro 18 pour identifier et étiqueter les pics, puis extraire les résolutions des pics, qui mesurent dans quelle mesure les pics sont séparés les uns des autres. Ensuite, nous pouvons analyser ces résolutions en tant que réponses avec les outils de modélisation statistique du DOE tels que la régression généralisée.
Pour ce faire, nous utilisons l'option Peak Finding dans le menu Modèles de FDE.
Nous pouvons désormais utiliser le nouveau Peak Editor. Il comporte deux onglets pour visualiser les données : un onglet Unique qui vous permet de voir les pics d'un seul
chromatogramme et un onglet Multi qui vous permet de les voir tous ensemble. Ce que vous voyez ci-dessous est la vue Multi pour les 10 chromatogrammes .
Le but ici est d’identifier les pics et de les étiqueter afin que nous sachions quel pic correspond à quel pic dans chacun des chromatogrammes individuels. Une fois que cela a été fait correctement, vous pouvez extraire les fonctionnalités pertinentes, telles que les AUC et les résolutions, de l'onglet Résumés. Cela n'est pas sans rappeler les résultats d'une analyse des composants principaux fonctionnels dans les versions précédentes de JMP Pro, mais les résumés ici sont spécifiques aux données de type pic.
Trouver les sommets
Nous utilisons l'option de détection automatique des pics pour effectuer autant de travail que possible en termes de recherche des pics dans les données et de leur étiquetage. Même si notre objectif est de rendre ce processus de recherche de pics aussi automatique que possible, nous savons également qu'aucune solution entièrement automatique ne fournira jamais la bonne réponse dans 100 % des cas. Nous espérons donc que la détection automatique des pics vous permettra d’y parvenir à 90 % et que vous pourrez ensuite modifier les résultats selon vos besoins.
Ici, j'ai cliqué sur Détection automatique des pics, et vous pouvez voir qu'il a trouvé un à trois pics par chromatogramme.
Dans certains chromatogrammes, la détection des pics a trouvé de petits pics qui ne nous intéressent pas actuellement. Nous pouvons supprimer ces pics en accédant à la vue Unique, en sélectionnant le pic et en cliquant sur Supprimer.
Ceci est le résultat de la suppression du pic « 0 » du troisième chromatogramme .
Vous pouvez également ajouter des pics et ajuster leurs plages en déplaçant les lignes rouges pointillées. Vous pouvez également saisir manuellement les plages dans la zone de saisie numérique à droite.
Le résultat final
Pour cette analyse particulière, le résultat final de l’utilisation de Peak Finding se trouve dans la capture d’écran ci-dessus. Il m'a fallu quelques secondes pour en arriver là. J'ai supprimé tous les pics mineurs indésirables. J'ai également supprimé les deux pics du chromatogramme en haut à gauche, car les deux pics étaient tellement regroupés l'un contre l'autre que nous n'avons pas (encore) les outils pour voir où l'un commence et où l'autre se termine.
Sous l'onglet Résumés, nous voyons des éléments tels que les AUC des deux pics et leurs résolutions pour chacun des échantillons. Des mesures récapitulatives supplémentaires sont disponibles sous le triangle rouge (sous Personnaliser les résumés de fonctions).
À partir de là, nous pouvons enregistrer les résumés dans le tableau de données, puis les modéliser à l'aide d'autres outils de JMP.
Quelle est la prochaine étape pour Peak Finding ?
Dans le tableau récapitulatif ci-dessus, nous constatons que certaines résolutions (colonne Rs(0,1)) sont manquantes. En effet, nous utilisons la définition de la résolution des pics de la Pharmacopée américaine, qui n'est pas définie lorsque les pics sont si mal résolus que nous n'observons pas l'emplacement où le pic se trouve à la moitié de sa hauteur totale.
Cela m'amène à un sujet qui me passionne beaucoup pour l'avenir de JMP Pro : l'ajout de la possibilité d'ajuster aux données des modèles de régression non linéaire basés sur une somme de pics gaussiens. Cette fonctionnalité permettra aux utilisateurs de JMP Pro de tirer davantage parti de leurs données dans des situations comme celle que vous voyez ici, des situations avec des pics très mal résolus dont nous devons actuellement simplement jeter les données comme si de rien n'était.
Salut! Pouvez-vous faire un petit guide à ce sujet afin que je puisse le partager avec des utilisateurs potentiels ? Je sais qu'il a été partagé sur Discovery EU, mais je n'en trouve aucun enregistrement.
@chris_gotwalt1 excellente introduction à quelques excellents ajouts à JMP Pro. La plate-forme FDE représente une partie importante de mon flux de travail, j'adore donc le travail que vous y consacrez. Merci pour tout ce que vous faites !
Deux questions:
1) les sommations gaussiennes (et honnêtement lorentziennes/pseudo-voigt) seraient vraiment géniales. S'agirait-il d'une mise à jour 18.1 ou 19 et au-delà ?
2) vous disposez déjà de quelques fonctionnalités pour la soustraction d’arrière-plan. Avez-vous tous l'intention d'étendre cela, notamment en utilisant un arrière-plan pré-mesuré ? Parfois, l'arrière-plan doit être adapté à chaque signal fonctionnel d'échantillon individuel (et parfois même point par point) avant la soustraction. Avoir un bouton d’arrière-plan comme le bouton du formulaire fonctionnel cible serait très utile.
Encore une fois, merci pour tout le travail que vous avez fait là-dessus !
Les données doivent-elles avoir un format spécial (empilées ou lignes en tant que fonctions...) dans le FDE pour que la détection automatique des pics fonctionne ? J'ai fait un essai rapide avec mes données en lignes sous forme de fonctions, mais la détection automatique des pics n'a pas réagi du tout (aucun changement après avoir appuyé sur le bouton).
