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Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

Hola Comunidad SE,

Un cliente Champion está interesado en organizar una sesión de descubrimiento sobre el diseño de experimentos (DoE) con JMP. Sin embargo, para que la sesión sea relevante, le gustaría que todos los ejemplos de DoE se basaran en placas de microtitulación (96WP) para abordar adecuadamente los desafíos asociados de su empresa.

1. Ejemplos

¿Tendrías algún ejemplo de JMP para compartir sobre este tema?

2. Elementos de demostración específicos

Respecto a sus retos específicos, a su Campeón le gustaría ver los siguientes casos:
a) Tener en cuenta los efectos de fila/columna: su robot tiene una restricción y, aparentemente, algunos factores deben permanecer constantes dentro de una fila o una columna.
b) Incorporando un efecto de temperatura adicional por placa.

Dime si me equivoco, pero para 2a, creo que sería posible abordar este desafío de esta manera.

Capture d'écran 2025-02-17 155741.png

Como JMP no tiene una opción "Muy, muy difícil de cambiar", ¿cómo se puede implementar el efecto de la temperatura en estas condiciones?

Mi opinión no experta es la siguiente: si hay tres condiciones de temperatura para estudiar (mínima, media, máxima), cuadruplicaría el DoE inicial utilizando cuatro placas a las siguientes temperaturas: media, mínima, máxima, media. La condición media adicional ayudaría a separar el efecto de placa del efecto de temperatura.

¿Cuál es su opinión sobre este enfoque? ¿Existe una forma más limpia de abordarlo?

¡Esperamos con ansias sus ejemplos y opiniones!

Stéphane

Re: Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

Dado que aquí trabajamos con placas enteras, la temperatura puede ser un efecto fijo, pero sería necesario repetir toda la placa a cada temperatura.

En las placas de microtitulación, a menudo se reservan varias columnas para controles o curvas estándar.
A menudo, cada una de las 8 filas forma parte de una serie de diluciones. 1, 0,5, 0,25, 0,125... por eso, tantos ajustes de curvas 4p tienen 8 puntos. Por eso, cada columna de la placa es la unidad experimental, no cada pocillo. La dilución no forma parte del diseño experimental del DOE.

El primer paso del análisis consiste en ajustar las curvas a los datos de cada columna de la placa. Luego, los parámetros (como LD50 o IC50) se convierten en las respuestas del DOE.

Re: Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

Hola @Steph_Georges ,

Algunas publicaciones en el TRL que podrían ser útiles:

Uso de curvas de ajuste y curvas DOE para el análisis del crecimiento celular - Ingenieros de sistemas - Confluence

Placas de pocillos - Placas de microtitulación de hasta 9600 - Ingenieros de sistemas - Confluence

También adjunto un artículo de AstraZeneca que contiene algunos estudios de casos interesantes de grandes experimentos biológicos que utilizan placas de pocillos.

Y publicidad descarada de mi podcast, "The Next Experiment", disponible en YouTube, Apple y Spotify. Debería ser relevante para esta audiencia.

Salud,
Phil

Re: Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

En la tabla adjunta, utilice este JSL para abrir el archivo de Excel. Se ve muy impresionante si utiliza el asistente de importación de Excel.

Una vez abierto, puedes ajustar curvas 4p a los datos utilizando el tratamiento como variable de agrupación.

Open(
	"$Examples/microtiter plate kinetic experiment.xlsx",
	Worksheets( "96 Well Kinetic Data" ),
	Use for all sheets( 1 ),
	Concatenate Worksheets( 0 ),
	Create Concatenation Column( 0 ),
	Worksheet Settings(
		1,
		Has Column Headers( 1 ),
		Number of Rows in Headers( 2 ),
		Headers Start on Row( 22 ),
		Data Starts on Row( 24 ),
		Data Starts on Column( 1 ),
		Data Ends on Row( 0 ),
		Data Ends on Column( 0 ),
		Replicated Spanned Rows( 1 ),
		Replicated Spanned Headers( 0 ),
		Suppress Hidden Rows( 1 ),
		Suppress Hidden Columns( 1 ),
		Suppress Empty Columns( 1 ),
		Treat as Hierarchy( 1 ),
		Multiple Series Stack( 0 ),
		Import Cell Colors( 0 ),
		Limit Column Detect( 0 ),
		Column Separator String( "-" )
	)
);

Re: Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

Una vez que se recopilan los datos del DoE, se recomiendan modelos mixtos que son potentes y brindan un apalancamiento natural para JMP Pro. Además, son divertidos de configurar; estaré encantado de ayudar.

Re: Ejemplos de DoE en placas de microtitulación/placas de pocillos

Hola @Steph_Georges ,

Ya me habían preguntado sobre este tema antes. En particular, nos plantearon problemas las soluciones de la competencia: Modde ofrece lo que se denomina diseños RED-MUP. Después de algunas idas y venidas con expertos internos, descubrimos que existen formas más modernas de configurar los diseños de placas de pocillos, pero, lamentablemente, esto es lo que los clientes estaban acostumbrados a hacer durante años...

Creé tres escenarios diferentes para construir dichos diseños (ver el diario adjunto). Agrego algunas notas sobre RED-MUP que escribí en ese momento cuando traté con el cliente.

Descripción

Los diseños experimentales rectangulares para plataformas de unidades múltiples (RED-MUP) son diseños hechos para experimentos con pipetas multicanal en placas de pocillos, por ejemplo, placas de 96 pocillos.

Los RED-MUP se construyen a partir de dos protocolos de diseño independientes: un diseño de 8 experimentos (Des_8) con c factores y otro diseño de 12 experimentos (Des_12) con r factores. El diseño Des_8 se coloca sobre la placa de modo que cada fila tenga la misma combinación de valores, mientras que el diseño Des_12 se añade de modo que cada columna conste de la misma combinación de valores (Fig. 1).

Abrir imagen-20240202-135621.png

Las soluciones madre se preparan según estos dos diseños y se añaden a la placa con pipetas multicanal. De este modo, se crean todas las combinaciones posibles de las soluciones madre y se obtiene un diseño superpuesto con factores c+r (Fig. 1). Normalmente, en los diseños RED-MUP hay más pocillos (léase: experimentos) disponibles que en los diseños clásicos. Por tanto, el objetivo es agilizar el trabajo dentro del número real de experimentos disponibles.

Utilizando una placa de 96 pocillos de ocho por doce pocillos es posible investigar hasta cinco factores (2+3) en un diseño RSM, o hasta dieciocho factores (7+11) en un diseño de detección. Se investigaron en profundidad varios diseños precursores RSM de ocho y doce experimentos y los protocolos RED-MUP resultantes.

Al planificar un protocolo RED-MUP es importante tener una comprensión clara del ensayo o sistema investigado. En particular, algunos factores pueden estar vinculados entre sí y, por lo tanto, por razones prácticas, deben ser parte del mismo diseño de precursor. Dado que las interacciones se pueden resolver en diseños de detección, es decir, Res III + Res III = Res III/ IV, también vale la pena considerar las interacciones potenciales que justifican la investigación y ubicar los factores involucrados en estas interacciones putativas en diseños de precursores separados.

Situación(es)

¿Por qué ha llegado hasta aquí? ¿Cómo ha llegado hasta aquí? ¿Cuál es la situación práctica?

El tema fue planteado por Syngenta, que está realizando muchos experimentos mediante cribado de alto rendimiento. Básicamente, es necesario realizar un DoE para los experimentos de HTS, pero configurar el DoE no es fácil.

Aparentemente, Modde PRO puede crear diseños RED-MUP para hasta 4 placas con tamaños de 8x12 y 16x24, con placas de tamaño 32x48.

JMP no ofrece una solución integrada para RED-MUP. Esto hace que la gente utilice Modde en lugar de JMP para DoE en determinados departamentos.

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