¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?En los ensayos farmacéuticos, a menudo ejecutamos controles en la placa que se utilizan únicamente como base para el control de calidad. Los controles no deberían ser parte del modelo estadístico utilizado para generar el DoE, por lo que anteriormente he intentado generar dos DoE (uno para el experimento principal y otro para los controles) y fusionarlos. Sin embargo, esto no es trivial cuando se tiene una configuración de parcela dividida común, ya que los niveles asignados a las parcelas divididas serán aleatorios y, por lo tanto, los 2 DoE no coincidirán.
Como ejemplo simple, digamos que tengo una placa con una cuadrícula de 10x10 pocillos. Quiero probar los efectos de la línea celular y la concentración de reactivo. La línea celular debe organizarse en columnas y, por lo tanto, necesitamos 10 parcelas divididas que se alineen con las columnas. La concentración de reactivo puede ser aleatoria. Pero también quiero probar algunos controles en cada línea celular, con, digamos, otro reactivo a una concentración fija, y sin alterar la concentración original del reactivo. Idealmente, querría usar la mayoría (90) de los pocillos para optimizar la línea celular y la concentración de reactivo, y algunos pocillos para los controles (10, 1 por columna).
¿Hay alguna manera de garantizar que el DoE sea óptimo para su propósito, y al mismo tiempo agregar algunas ejecuciones de control adicionales que no se adhieran a este modelo estadístico?
Diseño de experimentosRe: ¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?Hola @JoffJones ,
¿Puede describir con más detalles el caso de uso y los factores a tener en cuenta en el diseño? No me queda muy claro cuál es su desafío.
- ¿Cuáles son los factores y niveles posibles (anonimizados si es necesario)?
- ¿Cuál es la restricción para utilizar el diseño de parcela dividida (una línea de celda específica para cada columna)?
- ¿Cuál es su modelo supuesto/nivel de detalles necesarios en el análisis?
Desde un punto de vista general, creo que probar un enfoque de conjunto de candidatos funcionaría aquí: puede crear una tabla con todas las combinaciones posibles y respetar sus restricciones, y luego usar el diseño personalizado para seleccionar los 100 experimentos más informativos (o 90 y agregar manualmente 10 ejecuciones de control).
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Espero que este primer inicio de discusión pueda ayudar.
Re: ¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?Hola @Victor_G
Gracias por tu respuesta y por compartir la publicación. El problema es un poco diferente, en la otra publicación las corridas de control forman parte de la región de diseño general (en el centro), mientras que aquí las corridas de control no están definidas en la región de diseño porque no tienen ningún nivel especificado para uno o más de los factores.
Copio el código para un ejemplo simplificado de esto. Queremos maximizar una respuesta Y, en 2 líneas celulares con 3 gRNA en concentraciones entre 10 y 50 usando un diseño de superficie de respuesta. Cada columna debe tener 1 línea celular específica. El gRNA se usa para eliminar genes del ADN de las células y concentraciones más altas pueden tener efectos mayores. Sin embargo, también queremos probar una condición de control "sin gRNA", para ver si ambas líneas celulares están sanas y crecen sin ningún gRNA. Naturalmente, la concentración de "sin gRNA" tiene que ser 0, por lo que está fuera de nuestra región de diseño.
GAMA(
Diseño personalizado,
{Añadir respuesta(Maximizar, "Y", ., ., . ),
Agregar factor (Continuo, 10, 50, "concentración de gRNA", 0),
Agregar factor (categórico, {"Gen1", "Gen2", "Gen3"}, "gRNA", 0 ),
Agregar factor (Categórico, {"Línea celular A", "Línea celular B"}, "Línea celular", 1 ),
Establecer semilla aleatoria (443381886), Agregar término ({1, 0}), Agregar término ({1, 1}),
Agregar término( {2, 1} ), Agregar término( {3, 1} ), Agregar término( {1, 2} ),
Agregar término({1, 1}, {2, 1}), Agregar término({1, 1}, {3, 1}),
Agregar término ({2, 1}, {3, 1}), establecer N parcelas completas (10), establecer tamaño de muestra (90),
Criterio de optimalidad ("Hacer un diseño I-Óptimo"), Simular respuestas (0),
Guardar Matriz X (0)}
);
Re: ¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?Hola @JoffJones ,
Creo que entiendo mejor tu contexto, pareces estar en una situación de factores/diseño anidados.
A continuación se presentan algunos ejemplos de tales situaciones en la Comunidad:
Combinaciones no permitidas que no funcionan
Uso de combinaciones no permitidas para eliminar un factor del DoE
Intenté agregar un nivel categórico "NogRNA" para su factor "gRNA" y expandir su concentración mínima de gRNA de 10 a 0 y luego, usar el filtro de combinaciones no permitidas para crear estas condiciones:
gRNA == "NogRNA" & gRNA concentration >= 0.01 | (gRNA == "Gene1" | gRNA == "Gene2"
| gRNA == "Gene3") & gRNA concentration <= 10;
Para que el diseño personalizado no cree una ejecución sin niveles de genes y una concentración de gRNA diferentes de 0 o con niveles de genes y una concentración de gRNA menores a 10, el diseño resultante no incluye ninguna ejecución con "NogRNA".
Por lo tanto, creo que la opción más sencilla podría ser utilizar su script y diseño, crear su diseño con 80 o 90 ejecuciones y 10 bloques, y agregar 1 (o 2) ejecuciones por bloque con las condiciones NogRNA, concentración = 0 y la misma línea celular que los otros experimentos en este bloque. Se deben realizar algunas modificaciones en las propiedades de la columna Factores y también en el modelo de ajuste del script, ya que esta configuración específica involucra factores anidados (el rango de concentración depende del nivel del factor gRNA: con/sin gen). Ejemplo de factores anidados: Ejemplo de un modelo de efectos aleatorios anidados de dos factores
Adjunto encontrará el diseño.
Otra opción podría ser también medir el nivel de referencia en cada bloque (concentración = 0, sin gen, línea celular específica) y utilizar este nivel de referencia en la respuesta como una diferencia entre el experimento y la referencia (Y = valor del experimento - valor de la referencia).
Esto facilitaría el análisis y, dado que su interés principal no está en el valor de nivel específico de esta condición de referencia, sino más bien en una verificación de las líneas celulares, podría ser una buena alternativa.
Espero que esta respuesta pueda ayudarte.
Re: ¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?Hola @Victor_G
Gracias por explorar esto. Me preguntaba cómo agregaste las ejecuciones de control al diseño. ¿Las escribiste simplemente en la tabla de datos? Sería útil si conocieras una solución que se pueda escalar fácilmente para diseños muy grandes.
Los mejores deseos,
joff
Re: ¿Cómo se pueden agregar ejecuciones de control a un diseño de parcela dividida?Hola @JoffJones ,
Sí, en el diseño propuesto, agregué las corridas de control de forma manual. También sería mejor considerar la aleatorización de las corridas dentro de cada parcela completa, para evitar que las corridas de control estén siempre al final de un bloque.
Puede haber una solución para diseños muy grandes utilizando el enfoque de conjunto de candidatos, donde se definen todas las combinaciones y restricciones posibles directamente en una tabla de datos de ejecuciones de candidatos y se utiliza la plataforma de diseño personalizado para utilizar estas ejecuciones como covariables. Pero puede que haya que hacer algo de trabajo manual después, ya que no estoy seguro de que se respete el bloqueo utilizado para el factor de línea celular, por lo que es posible que deba procesar más el diseño resultante para agregar el efecto de bloque. Intentaré analizar más este tema más adelante.
También existe la posibilidad de utilizar las ejecuciones de control como línea base para su respuesta (por lo tanto, no directamente en el diseño) y modelar la diferencia entre los experimentos y la línea base para cada línea celular específica y toda la parcela.
Mejor,
