[發(fā)明專利]熔解曲線重疊峰的分離方法、裝置和電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210002067.3
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114386461A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊智;李冬;余海;賀賢漢
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州博日科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/15
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本發(fā)明提供了一種熔解曲線重疊峰的分離方法、裝置和電子設(shè)備，涉及PCR檢測的技術(shù)領(lǐng)域，包括：首先基于常規(guī)方法獲取PCR反應(yīng)板各孔熔解曲線的熔點峰位置，利用Savitzky?Golay求導(dǎo)方法確定各孔熔解曲線的二階導(dǎo)數(shù)曲線；然后根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)曲線和熔點峰位置，確定原始熔解曲線的初始重疊峰位置；再對初始重疊峰位置進(jìn)行疊加擬合，生成兩個熔點峰曲線；最后根據(jù)兩個熔點峰曲線確定滿足誤差范圍的目標(biāo)熔點峰，并對目標(biāo)熔點峰進(jìn)行分離。該方法通過計算熔解曲線二階導(dǎo)數(shù)曲線，降低了背景干擾、提高了熔點峰的分辨率，較好的解決了背景干擾較大情況下、具有重疊峰的疑難熔解曲線熔點峰只存在一個Tm值的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PCR檢測的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種熔解曲線重疊峰的分離方法、裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

在PCR擴增反應(yīng)完成后，常通過逐漸增加溫度、使擴增產(chǎn)物發(fā)生降解來獲得熒光強度負(fù)導(dǎo)數(shù)數(shù)值，即熔解曲線，以便對擴增產(chǎn)物的特異性進(jìn)行考察或進(jìn)行snp分型檢測。在升溫的過程中，當(dāng)溫度達(dá)到解鏈一半的溫度時，熒光染料會大量游離出來，熒光強度會迅速降低，從而在熔解曲線上形成高峰值點，該峰值點對應(yīng)的溫度即為Tm值，而Tm的個數(shù)、位置是考察的重點。當(dāng)熔解曲線各峰值點幅值特征明顯時，找到Tm值是不難的。

一些現(xiàn)有技術(shù)中，往往采用聚類分析、連續(xù)小波變換等傳統(tǒng)方法對熔解曲線進(jìn)行分析；還有一些技術(shù)通過直接搜索算法，提供了一種能夠自動分析兩個溫度范圍的至少一個中是否存在峰值的熔解曲線分析方法；或者通過對多條多重熔解曲線目標(biāo)熔解峰峰高進(jìn)行聚類分析，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品，獲得了目標(biāo)基因的類別。但上述方案中都沒有涉及比較復(fù)雜的熔解曲線，也就是說，當(dāng)熔解曲線背景干擾較大、具有隱蔽的重疊峰的情況時，常規(guī)方法難以有效解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種熔解曲線重疊峰的分離方法、裝置和電子設(shè)備，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的復(fù)雜的熔解曲線分析難度大的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種熔解曲線重疊峰的分離方法，該方法包括：基于預(yù)先獲取的PCR反應(yīng)板各孔熔解曲線的熔點峰位置，利用Savitzky-Golay求導(dǎo)方法確定各孔熔解曲線的二階導(dǎo)數(shù)曲線；

根據(jù)上述二階導(dǎo)數(shù)曲線和上述熔點峰位置，確定原始熔解曲線的初始重疊峰位置；

對上述初始重疊峰位置進(jìn)行疊加擬合，生成兩個熔點峰曲線；

根據(jù)兩個上述熔點峰曲線確定滿足誤差范圍的目標(biāo)熔點峰，并對上述目標(biāo)熔點峰進(jìn)行分離。

在一種可能的實施方式中，所述PCR反應(yīng)板各孔熔解曲線的熔點峰位置，對應(yīng)所述熔點峰的溫度(Tm)值；基于預(yù)先獲取的PCR反應(yīng)板各孔熔解曲線的熔點峰位置，利用Savitzky-Golay求導(dǎo)方法確定各孔熔解曲線的二階導(dǎo)數(shù)曲線的步驟，包括：根據(jù)Savitzky-Golay求導(dǎo)方法，利用預(yù)先設(shè)定的第一求導(dǎo)參數(shù)計算各孔熔解曲線二階導(dǎo)數(shù)曲線；其中，上述第一求導(dǎo)參數(shù)包括：具有最高決定系數(shù)的窗口大小和多項式階次。

在一種可能的實施方式中，根據(jù)上述二階導(dǎo)數(shù)曲線和上述熔點峰位置，確定目標(biāo)熔解曲線的初始重疊峰位置的步驟，包括：根據(jù)預(yù)先給定的第一范圍，確定各熔點峰對應(yīng)的第一區(qū)域，并進(jìn)行歸一化處理；所述第一區(qū)域包括在所述第一范圍內(nèi)選取的所述熔解曲線的二階導(dǎo)數(shù)區(qū)域；確定上述第一區(qū)域內(nèi)的上述二階導(dǎo)數(shù)曲線的極小值點；根據(jù)上述極小值點的相對幅值，確定滿足預(yù)先給定的第一閾值的上述極小值點為初始重疊峰位置；預(yù)先給定第一閾值的條件包括：在所述第一區(qū)域內(nèi)，所述二階導(dǎo)數(shù)曲線的極大值點幅值相差不超過兩倍。

在一種可能的實施方式中，預(yù)先給定第一范圍的步驟包括：以上述熔點峰位置對應(yīng)的上述熔點峰的溫度(Tm)值為基點，以標(biāo)準(zhǔn)熔點峰分辨率為間隔，在上述基點的左右兩端分別確定上述熔點峰對應(yīng)的波谷；上述標(biāo)準(zhǔn)熔點峰分辨率為最小熔點峰分辨率的四倍；其中，上述最小熔點峰分辨率為2℃；