Стандарт проточной цитометрии
Стандарт проточной цитометрии ( FCS ) — это стандарт файлов данных для чтения и записи данных экспериментов по проточной цитометрии . Спецификация FCS традиционно разрабатывается и поддерживается Международным обществом развития цитометрии (ISAC). [1] Раньше FCS был единственным широко распространенным форматом файлов в проточной цитометрии. Недавно ISAC разработал дополнительные стандартные форматы файлов.
Формат файла
[ редактировать ]Формат файла FCS описывает файл, который представляет собой комбинацию текстовых данных, за которыми следуют двоичные данные. Порядок расположения файлов следующий:
- ЗАГОЛОВОК сегмент
- ТЕКСТОВЫЙ сегмент
- Сегмент ДАННЫХ
- Дополнительный сегмент АНАЛИЗ
- Значение CRC
- Дополнительные сегменты ДРУГИЕ
Сегмент HEADER представляет собой текстовую строку ASCII, которая начинается с идентификации версии используемого стандарта FCS, за которой следуют три пары смещений байтов, которые обозначают позиции сегментов ТЕКСТ, ДАННЫЕ и АНАЛИЗ. Пример сегмента заголовка приведен ниже.
FCS3.0 58 4380 4381 5586 0 0
Поскольку ширина поля позиций байтов сегмента заголовка ограничена 8 символами, максимальная позиция, которую оно может сохранить, составляет 99 999 999. Все, что выходит за рамки этого значения, кодируется как 0 как для начальной, так и для конечной позиции, и вместо этого используется соответствующее ключевое слово сегмента TEXT.
Текстовый сегмент представляет собой текстовую строку ASCII, разделенную на ряд пар ключ-значение, разделенных каким-либо выбранным символом, например, '|'. Первый символ, следующий сразу за сегментом заголовка, является разделителем. Пример заголовка и текстового сегмента приведен ниже.
FCS3.0 58 4380 4381 5586 0 0|$BEGINANALYSIS|0|$BEGINDATA|4381|$BEGINSTEXT|0|$BTIM|08:24:37.64|$BYTEORD|1,2,3,4|$CELLS|RBC|...|
Чтобы быть действительным файлом FCS, текстовый сегмент должен содержать все необходимые ключевые слова, которые описывают формат и кодировку сегмента DATA. Для версии FCS 3.1 обязательные ключевые слова основного ТЕКСТОГО сегмента FCS следующие:
| Ключевое слово | Описание |
|---|---|
| $BEGINANALYSIS | Байтовое смещение до начала сегмента АНАЛИЗ. |
| $BEGINDATA | Байтовое смещение до начала сегмента ДАННЫХ. |
| $BEGINSTEXT | Байтовое смещение до начала дополнительного сегмента ТЕКСТА. |
| $BYTEWORD | Порядок байтов для компьютера сбора данных. |
| $DATATYPE | Тип данных в сегменте DATA (ASCII, целое число, с плавающей запятой). |
| $ЭНДАНАЛИЗ | Байт-смещение последнего байта сегмента АНАЛИЗ. |
| $ДАННЫЕ | Байт-смещение последнего байта сегмента ДАННЫХ. |
| $ENDSTEXT | Смещение байта до последнего байта дополнительного сегмента ТЕКСТА. |
| $MODE | Режим данных (режим списка — предпочтительный, гистограмма — устаревший). |
| $NEXTDATE | Смещение байта до следующего набора данных в файле. |
| $ЗА | Количество параметров в событии. |
| $ПнБ | Количество битов, зарезервированных для параметра номер n. |
| $PnE | Тип усиления для параметра n. |
| $ПнН | Краткое имя параметра n. |
| $ПнР | Диапазон номера параметра n. |
| $UNTILL | Общее количество событий в наборе данных. |
Сегмент DATA файла FCS следует за сегментом TEXT и располагается по событиям (по строкам) в соответствии с порядком, описанным в параметрах (также известных как каналы) $P1N $P2N$...PnN. Событием является либо реальная биологическая клетка, либо какая-то другая масса, которая была достаточно большой, чтобы активировать устройство сбора данных проточного цитометра. Сегменты данных имеют следующую структуру:
Data Segment [Event1][Event2][Event3]...[Event$TOT]
Каждое событие размещается в соответствии с количеством байтов, описанных $PnB для каждого параметра. Эти байты следует интерпретировать в соответствии с комбинацией, заданной $BYTEORD и $DATATYPE.
Event [$P1B][$P2B][$P3B]...[$PnB]
Структура данных
[ редактировать ]Данные проточной цитометрии обычно сохраняются для анализа в виде массива , где каналы флуоресценции и рассеяния представлены в столбцах, а отдельные «события» (большинство из которых являются клетками), образующие строки. Количество событий, полученных из каждой выборки, обычно колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов.
История
[ редактировать ]Первая версия стандарта проточной цитометрии (FCS) была разработана в 1984 году. [2] С тех пор FCS стал стандартным форматом файлов , поддерживаемым всеми поставщиками программного и аппаратного обеспечения для проточной цитометрии. FCS — это двоичный формат файла с тремя основными сегментами: текстовый сегмент, содержащий метаданные в структурах пар ключевое слово/значение, сегмент данных, обычно содержащий матрицу обнаруженных значений выражений (так называемый формат режима списка), и редко используемый сегмент анализа.
За прошедшие годы были включены обновления для адаптации к технологическим достижениям как в области проточной цитометрии, так и в вычислительных технологиях.
В 1990 году была представлена FCS 2.0. [3] [4] Функции, представленные в FCS 2.0, включали возможность использования нескольких наборов данных в файле данных, использование разных порядков байтов с учетом различий в оборудовании на разных вычислительных платформах, а также базовую информацию о компенсации и масштабировании. За FCS 2.0 в 1997 году последовала FCS 3.0, которая представила возможность хранения наборов данных размером более 100 МБ. [5]
Последняя версия FCS 3.1 была представлена в 2010 году. [6] [7] Он сохраняет базовую файловую структуру FCS и большинство функций предыдущих версий стандарта. Изменения, включенные в FCS 3.1, устраняют потенциальные неоднозначности предыдущих версий и обеспечивают более надежный стандарт. Они включают упрощенную поддержку международных символов и улучшенную поддержку хранения компенсаций. Основными дополнениями являются поддержка предпочтительного масштаба отображения, стандартизированный способ регистрации объема пробы , информация о происхождении файла данных, а также поддержка идентификации планшетов и лунок в высокопроизводительных экспериментах на планшетах.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Международное общество развития цитометрии» . Проверено 15 января 2015 г.
- ^ Мерфи, РФ; Чусед, ТМ (1984). «Предложение по стандарту файлов данных проточной цитометрии» . Цитометрия . 5 (5): 553–555. дои : 10.1002/cyto.990050521 . ПМИД 6489069 .
- ^ Дин, ПН; Бэгвелл, CB; Линдмо, Т.; Мерфи, РФ; Зальцман, GC (1990). «Введение в стандарт файлов данных проточной цитометрии» . Цитометрия . 11 (3): 321–322. дои : 10.1002/cyto.990110302 . ПМИД 2340768 .
- ^ Дин, ПН; Бэгвелл, CB; Линдмо, Т; Мерфи, РФ; Зальцман, GC (1990). «Стандарт файла данных для проточной цитометрии. Комитет по стандартам файлов данных Общества аналитической цитологии» . Цитометрия . 11 (3): 323–332. дои : 10.1002/cyto.990110303 . ПМИД 2340769 .
- ^ Симер, LC; Бэгвелл, CB; Барден, Л.; Редельман, Д.; Зальцман, ГК; Вуд, JCS; Мерфи, РФ (1997). «Предлагаемый новый стандарт файлов данных для проточной цитометрии, версия FCS 3.0» . Цитометрия . 28 (2): 118–122. doi : 10.1002/(SICI)1097-0320(19970601)28:2<118::AID-CYTO3>3.0.CO;2-B . ПМИД 9181300 .
- ^ Спидлен, Дж.; Мур, В.; Паркс, Д.; Гольдберг, М.; Брей, К.; Бьер, П.; Горомбей, П.; Хён, Б.; Хаббард, М.; Ланге, С.; Лефевр, Р.; Лейф, Р.; Ново, Д.; Острушка, Л.; Трейстер, А.; Вуд, Дж.; Мерфи, РФ; Редерер, М.; Судар, Д.; Зигон, Р.; Бринкман, Р.Р. (2009). «Стандарт файлов данных для проточной цитометрии, версия FCS 3.1» . Цитометрия Часть А. 77 (1): 97–100. doi : 10.1002/cyto.a.20825 . ПМЦ 2892967 . ПМИД 19937951 .
- ^ «Стандарт файла данных для проточной цитометрии, версия FCS 3.1 — Нормативная ссылка» (PDF) . Международное общество развития цитометрии . Международное общество развития цитометрии. Архивировано из оригинала (PDF) 9 февраля 2015 года . Проверено 15 января 2015 г.