JMP Pro 18 中有很多很棒的新功能:GLMM 更新;更多基因組學能力;大數據的混合模型和回應篩選;以及 SEM 的更新等等。但如果我必須選擇一項令我特別興奮的新功能,那就是功能資料瀏覽器 (FDE) 中的峰值查找功能。
為什麼峰值查找很重要?
許多公司都有色譜和/或光譜數據。長期以來,能夠在 JMP Pro 中輕鬆、本地地分析這些數據一直是常見的要求。
當您向生物技術和製藥行業的研發和製造用戶展示 FDE 時,他們會立即看到色譜應用。使用者需要從數據中提取一些特定的數量,例如曲線下面積 (AUC) 和分辨率指標,這需要一種方法來識別和標記一組色譜圖中的峰值。這些數量用作工藝開發的一部分,對於製造和滿足監管要求至關重要。當然,有用於分析峰值數據並報告這些數量的專用設備和軟體,但 JMP 客戶一次又一次告訴我們,他們希望在 JMP 中提供更多此類功能,因為無論如何,這都是數據最終分析的地方。
如何在 JMP Pro 中使用峰值查找?
FDE 模型選單中的峰值查找選項
我將使用我們同事 Ben Barroso-Ingham 博士研究中的色譜資料集來介紹一個簡單的範例。 FDE 中色譜資料的螢幕截圖如下。

我已經使用了 FDE 中的一些預處理工具,以便我們可以專注於色譜中最重要的部分。 Ben 在色譜設備的設置上進行了設計實驗,旨在將對應於左側較大峰的產物化合物與對應於右側峰的雜質分開。
Ben 在他的實驗設計中改變了兩個因素:色譜柱中材料的溫度和色譜柱的流速設定。因子設定如下面的螢幕截圖所示。

我們可以使用 JMP Pro 18 中的峰查找工具來識別和標記峰,然後提取峰的分辨率,從而衡量峰彼此分離的程度。然後,我們可以使用 DOE 統計建模工具(例如廣義迴歸)將這些決議分析為回應。
為此,我們使用 FDE 模型選單中的峰值查找選項。

我們現在可以使用新的峰值編輯器。它有兩個用於查看資料的選項卡:單一選項卡可讓您查看單一資料的峰值
色譜圖和“多”選項卡,讓您可以同時查看它們。您在下面看到的是所有 10 個色譜的多視圖。

這裡的目標是識別峰並標記它們,以便我們知道每個色譜圖中哪個峰是哪個峰。正確完成此操作後,您可以從「摘要」標籤中提取相關功能,例如 AUC 和解析度。這與 JMP Pro 早期版本中的功能主成分分析結果沒有什麼不同,但此處的摘要特定於峰值類型資料。
尋找峰值
我們使用自動峰值檢測選項來完成盡可能多的工作,以查找資料中的峰值並對其進行標記。雖然我們的目標是讓這個尋峰過程盡可能自動化,但我們也知道沒有任何全自動解決方案可以 100% 獲得正確的答案。因此,我們希望自動峰值檢測功能能夠幫助您完成 90% 的任務,然後您可以根據需要調整結果。

在這裡,我單擊了“自動峰值檢測”,您可以看到它已在每個色譜圖中找到一到三個峰值。

在某些色譜圖中,峰值檢測發現了我們目前不感興趣的小峰。我們可以透過前往單一視圖、選擇峰值並點擊刪除來刪除這些峰值。

這是從第三個色譜圖中去除峰值“0”的結果。

您也可以透過移動紅色虛線來新增峰值並調整其範圍。或者,您可以在右側的數位輸入框中手動輸入範圍。

最終結果
對於此特定分析,使用峰值查找的最終結果如上面的螢幕截圖所示。我花了幾秒鐘才到達這一點。我刪除了所有不需要的小峰值。我還從左上角的色譜圖中刪除了兩個峰,因為這兩個峰彼此擠在一起,以至於我們(還)沒有工具來查看一個峰的起點和另一個峰的終點。
在「摘要」標籤下,我們可以看到兩個峰值的 AUC 及其每個樣本的分辨率等內容。紅色三角形下方(在“自訂函數摘要”下)提供了其他摘要測量。
從這裡,我們可以將摘要儲存到資料表中,然後使用 JMP 中的其他工具進行建模。

尋找峰值的下一步是什麼?
在上面的總表中,我們看到缺少一些解析度(Rs(0,1) 列)。這是因為我們使用的是美國藥典對峰分辨率的定義,當峰分辨率很差以至於我們無法觀察到峰位於其總高度一半的位置時,該定義是不確定的。
這讓我想到了 JMP Pro 未來令我非常興奮的一個主題:加入基於資料高斯峰總和擬合非線性迴歸模型的功能。此功能將使JMP Pro 用戶能夠在像您在此處看到的情況下從數據中獲得更多信息,這些峰的分辨率非常差,我們目前需要將其數據簡單地丟棄,就像它從未發生過一樣。
你好!您能否對此做一個詳細的指南,以便我可以與潛在用戶分享?我知道它是在 Discovery EU 分享的,但我找不到任何錄音。
@chris_gotwalt1對 JMP Pro 的一些重要補充的精彩介紹。 FDE 平台是我工作流程的重要組成部分,因此我很喜歡你們為此所做的工作。感謝你們所做的一切!
兩個問題:
1)高斯(以及誠實的洛倫茲/偽沃伊特)求和會非常好。這是 18.1 或 19 及更高版本的更新嗎?
2)你們都已經有一些背景扣除功能了。你們有計劃擴展這個,包括使用預先測量的背景嗎?有時,在減去之前需要將背景縮放到每個單獨的樣本功能訊號(有時甚至逐點縮放)。擁有一個像目標功能表單按鈕一樣的背景按鈕會非常有幫助。
再次感謝你們為此所做的所有工作!
FDE 中的資料是否需要具有特殊格式(堆疊與作為函數的行...)才能進行自動峰值檢測?我對我的數據按函數形狀按行進行了快速嘗試,但自動峰值檢測根本沒有反應(按下按鈕後沒有變化)。