JMP Pro 18 中有很多很棒的新功能:GLMM 更新;更多基因组学能力;大数据的混合模型和响应筛选;以及 SEM 的更新等等。但如果我必须选择一项令我特别兴奋的新功能,那就是功能数据浏览器 (FDE) 中的峰值查找功能。
为什么峰值查找很重要?
许多公司都有色谱和/或光谱数据。长期以来,能够在 JMP Pro 中轻松、本地地分析这些数据一直是一个常见的要求。
当您向生物技术和制药行业的研发和制造用户展示 FDE 时,他们会立即看到色谱应用。用户需要从数据中提取一些特定的数量,例如曲线下面积 (AUC) 和分辨率指标,这需要一种方法来识别和标记一组色谱图中的峰。这些数量用作工艺开发的一部分,对于制造和满足监管要求至关重要。当然,有用于分析峰值数据并报告这些数量的专用设备和软件,但 JMP 客户一次又一次告诉我们,他们希望在 JMP 中提供更多此类功能,因为无论如何,这都是数据最终分析的地方。
如何在 JMP Pro 中使用峰值查找?
FDE 模型菜单中的峰值查找选项
我将使用我们同事 Ben Barroso-Ingham 博士研究中的色谱数据集来介绍一个简单的示例。 FDE 中色谱数据的屏幕截图如下。

我已经使用了 FDE 中的一些预处理工具,以便我们可以专注于色谱图中最重要的部分。 Ben 在色谱设备的设置上进行了一项设计实验,旨在将对应于左侧较大峰的产物化合物与对应于右侧峰的杂质分开。
Ben 在他的实验设计中改变了两个因素:色谱柱中材料的温度和色谱柱的流速设置。因子设置如下面的屏幕截图所示。

我们可以使用 JMP Pro 18 中的峰查找工具来识别和标记峰,然后提取峰的分辨率,从而衡量峰彼此分离的程度。然后,我们可以使用 DOE 统计建模工具(例如广义回归)将这些决议分析为响应。
为此,我们使用 FDE 模型菜单中的峰值查找选项。

我们现在可以使用新的峰值编辑器。它有两个用于查看数据的选项卡:单个选项卡可让您查看单个数据的峰值
色谱图和“多”选项卡,让您可以同时查看它们。您在下面看到的是所有 10 个色谱图的多视图。

这里的目标是识别峰并标记它们,以便我们知道每个色谱图中哪个峰是哪个峰。正确完成此操作后,您可以从“摘要”选项卡中提取相关功能,例如 AUC 和分辨率。这与 JMP Pro 早期版本中的功能主成分分析结果没有什么不同,但此处的摘要特定于峰值类型数据。
寻找峰值
我们使用自动峰值检测选项来完成尽可能多的工作,以查找数据中的峰值并对其进行标记。虽然我们的目标是使这个寻峰过程尽可能自动化,但我们也知道没有任何全自动解决方案能够 100% 获得正确的答案。因此,我们希望自动峰值检测功能能够帮助您完成 90% 的任务,然后您可以根据需要调整结果。

在这里,我单击了“自动峰检测”,您可以看到它已在每个色谱图中找到一到三个峰。

在某些色谱图中,“峰检测”发现了我们当前不感兴趣的小峰。我们可以通过转至“单一”视图、选择峰并单击“删除”来删除这些峰。

这是从第三个色谱图中去除峰“0”的结果。

您还可以通过移动红色虚线来添加峰值并调整其范围。或者,您可以在右侧的数字输入框中手动输入范围。

最终结果
对于此特定分析,使用峰值查找的最终结果如上面的屏幕截图所示。我花了几秒钟才到达这一点。我删除了所有不需要的小峰。我还从左上角的色谱图中删除了两个峰,因为这两个峰彼此挤在一起,以至于我们(还)没有工具来查看一个峰的起点和另一个峰的终点。
在“摘要”选项卡下,我们可以看到两个峰的 AUC 及其每个样本的分辨率等信息。红色三角形下方提供了其他汇总措施(在“自定义功能汇总”下)。
从这里,我们可以将摘要保存到数据表中,然后使用 JMP 中的其他工具对其进行建模。

寻找峰值的下一步是什么?
在上面的汇总表中,我们看到缺少一些分辨率(Rs(0,1) 列)。这是因为我们使用的是美国药典对峰分辨率的定义,当峰分辨率很差以至于我们无法观察到峰位于其总高度一半的位置时,该定义是不确定的。
这让我想到了 JMP Pro 未来令我非常兴奋的一个主题:添加基于数据高斯峰总和拟合非线性回归模型的功能。此功能将使 JMP Pro 用户能够在像您在此处看到的情况下从数据中获得更多信息,这些峰的分辨率非常差,我们目前需要将其数据简单地丢弃,就像它从未发生过一样。
你好!您能否对此做一个详细的指南,以便我可以与潜在用户分享?我知道它是在 Discovery EU 分享的,但我找不到任何录音。
@chris_gotwalt1很好地介绍了 JMP Pro 的一些出色新增功能。FDE 平台是我工作流程的重要组成部分,所以我很喜欢你们为此付出的努力。感谢你们所做的一切!
两个问题:
1) 高斯(老实说洛伦兹/伪沃格特)求和确实很棒。这会是 18.1 或 19 及以后的更新吗?
2) 你们已经有一些背景减法功能。你们有计划扩展此功能吗,包括使用预先测量的背景?有时在减法之前需要将背景缩放到每个单独的样本功能信号(有时甚至逐点缩放)。如果有一个背景按钮(如目标功能形式的按钮)会非常有帮助。
再次感谢你们为此所做的一切工作!
在 FDE 中,数据是否需要采用特殊格式(堆叠与行作为函数...)才能使自动峰值检测正常工作?我快速尝试将数据设置为行作为函数形状,但自动峰值检测根本没有反应(按下按钮后没有变化)。