分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいですか?製薬アッセイでは、品質管理の基礎としてのみ使用されるコントロールをプレート上で実行することがよくあります。コントロールは DoE を生成するために使用される統計モデルの一部であってはならないため、以前私は 2 つの DoE (1 つはメイン実験用、もう 1 つはコントロール用) を生成し、それらを結合しようとしました。ただし、共通の分割プロット設定がある場合、分割プロットに割り当てられるレベルはランダムになり、2 つの DoE が一致しないため、これは簡単ではありません。
簡単な例として、10x10 ウェルのグリッドを持つプレートがあるとします。細胞株と試薬濃度の影響をテストします。細胞株は列に配置する必要があるため、列に揃う 10 個の分割プロットが必要です。試薬濃度はランダム化できます。ただし、各細胞株で、別の試薬を固定濃度にして、元の試薬濃度を変更せずに、いくつかのコントロールもテストする必要があります。理想的には、ウェルのほとんど (90) を使用して細胞株と試薬濃度を最適化し、いくつかのウェル (10、列ごとに 1 つ) をコントロールに使用します。
この統計モデルに従わない追加のコントロール実行を追加しながら、DoE がその目的に最適であることを保証する方法はありますか?
実験計画法Re: 分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいでしょうか?こんにちは@JoffJones 、
設計で使用するユースケースと要素を詳しく説明していただけますか? あなたの課題が何なのか、私にはよくわかりません。
- 要因と可能性のあるレベルは何ですか（必要に応じて匿名化）？
- 分割プロット設計 (各列に 1 つの特定の細胞株) を使用する場合の制限は何ですか?
- 分析に必要な想定モデル/詳細レベルは何ですか?
一般的な観点から言えば、ここでは候補セット アプローチを試すのが効果的だと思います。つまり、制約を尊重しながらすべての可能な組み合わせを含むテーブルを作成し、カスタム デザインを使用して最も有益な 100 の実験 (または 90 の実験と手動で 10 のコントロール ランを追加) を選択します。
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中心点をブロック全体に均等に分散させるカスタムデザイン
この最初のディスカッションスターターが役に立つことを願っています。
Re: 分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいでしょうか?こんにちは@Victor_G
ご返信と投稿の共有ありがとうございます。問題は少し異なります。他の投稿では、コントロール ランが全体の設計領域 (中央) の一部を形成していますが、ここでは、1 つ以上の要因に対して指定されたレベルがないため、コントロール ランは設計領域内で定義されていません。
この簡略化された例のコードをコピーします。応答曲面設計を使用して、濃度が 10 から 50 の 3 つの gRNA を持つ 2 つの細胞株にわたって応答 Y を最大化したいと考えています。各列には 1 つの特定の細胞株が必要です。gRNA は細胞 DNA から遺伝子をノックアウトするために使用され、濃度が高いほど大きな効果が得られます。ただし、両方の細胞株が gRNA なしで健康で成長するかどうかを確認するために、「gRNA なし」のコントロール条件もテストする必要があります。当然、「gRNA なし」の濃度は 0 である必要があるため、これは設計領域外になります。
エネルギー省（
カスタムデザイン、
{レスポンスの追加(最大化、"Y"、.、.、.)、
係数を追加(連続、10、50、「gRNA濃度」、0)、
係数を追加(カテゴリ、{"Gene1", "Gene2", "Gene3"}, "gRNA", 0)、
係数を追加(カテゴリ、{"セルライン A"、"セルライン B"}、"セルライン"、1)、
ランダムシードを設定(443381886)、項を追加({1, 0})、項を追加({1, 1})、
用語を追加({2, 1})、用語を追加({3, 1})、用語を追加({1, 2})、
項を追加({1, 1}, {2, 1})、項を追加({1, 1}, {3, 1})、
項を追加({2, 1}, {3, 1})、N個の全プロットを設定(10)、サンプルサイズを設定(90)、
最適性基準(「I-最適設計を作成する」)、応答をシミュレートする(0)、
Xマトリックスを保存(0)}
);
Re: 分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいでしょうか?こんにちは@JoffJones 、
あなたの状況をよりよく理解できたと思います。あなたはネストされた要素/設計の状況にあるようです。
コミュニティにおけるそのような状況の例をいくつか示します。
許可されていない組み合わせが機能しない
許可されていない組み合わせを使用して DoE から因子を削除する
因子「gRNA」にカテゴリ レベル「NogRNA」を追加し、最小 gRNA 濃度を 10 から 0 に拡張してから、許可されていない組み合わせフィルターを使用して次の条件を作成してみました。
gRNA == "NogRNA" & gRNA concentration >= 0.01 | (gRNA == "Gene1" | gRNA == "Gene2"
| gRNA == "Gene3") & gRNA concentration <= 10;
そのため、カスタム デザインでは、遺伝子レベルと gRNA 濃度が 0 と異なる実行や、遺伝子レベルと gRNA 濃度が 10 未満の実行は作成されません。ただし、結果のデザインには、「NogRNA」を使用した実行は含まれません。
したがって、スクリプトとデザインを使用して、80 または 90 回の実行と 10 ブロックでデザインを作成し、条件 NogRNA、濃度 = 0、およびこのブロック内の他の実験と同じ細胞株でブロックごとに 1 回 (または 2 回) の実行を追加するのが簡単なオプションだと思います。この特定の構成にはネストされた因子が含まれるため (濃度範囲は因子 gRNA のレベル (遺伝子あり/なし) によって異なる)、因子列のプロパティとスクリプトの Fit Model でいくつかの変更を行う必要があります。ネストされた因子の例: 2 因子ネストされたランダム効果モデルの例
デザインを添付しますのでご覧ください。
別のオプションとしては、各ブロックのベースライン レベル (濃度 = 0、遺伝子なし、特定の細胞株) を測定し、このベースライン レベルを応答で実験とベースラインの差として使用することもできます (Y = 実験値 - ベースライン値)。
これにより分析が容易になり、主な関心はこのベースライン条件の特定のレベル値ではなく、むしろ細胞株のチェックであるため、これは良い代替手段となる可能性があります。
この回答がお役に立てば幸いです。
Re: 分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいでしょうか?こんにちは@Victor_G
これを調べていただきありがとうございます。コントロール ランをデザインにどのように追加したのか気になっています。データ テーブルに入力しただけですか? 非常に大規模なデザインに簡単に拡張できるソリューションをご存知であれば、助かります。
幸運をお祈りしています、
ジョフ
Re: 分割区画設計にコントロール実行を追加するにはどうすればよいでしょうか?こんにちは@JoffJones 、
はい、提案された設計では、コントロール実行を手動で追加しました。また、コントロール実行が常にブロックの最後に配置されるのを避けるために、各プロット全体内で実行をランダム化することを考慮するのが最善です。
候補セット アプローチを使用した非常に大規模な設計に対するソリューションがあるかもしれません。このアプローチでは、候補実行データ テーブルですべての可能な組み合わせと制約を直接定義し、カスタム設計プラットフォームを使用してこれらの実行を共変量として使用します。ただし、細胞株因子に使用されるブロッキングが尊重されるかどうかわからないため、後で手動で行う必要がある場合があります。そのため、結果の設計をさらに処理してブロック効果を追加する必要がある可能性があります。このトピックについては、後でさらに詳しく調べるつもりです。
また、コントロール実行を応答のベースラインとして使用し（設計に直接使用しない）、特定の細胞株とプロット全体の実験とベースラインの差をモデル化することもできます。
最高、
