Standard průtokové cytometrie - Flow Cytometry Standard

Standard průtokové cytometrie (FCS) je standard datového souboru pro čtení a zápis dat z průtoková cytometrie experimenty. Specifikace FCS byla tradičně vyvinuta a udržována organizací International Society for Advancement of Cytometry (ISAC).[1] FCS býval jediným široce přijímaným formátem souborů v průtokové cytometrii. Nedávno ISAC vyvinul další standardní formáty souborů.

Formát souboru

Formát souboru FCS popisuje soubor, který je kombinací textových dat následovaných binárními daty. Pořadí rozložení souboru je následující:

  1. Segment záhlaví
  2. TEXT segment
  3. DATA segment
  4. Volitelný segment ANALÝZY
  5. Hodnota CRC
  6. Volitelné OSTATNÍ segmenty

Segment HEADER je textový řetězec ASCII, který začíná identifikací verze použitého standardu FCS, následovanou třemi páry offsetů bajtů, které označují pozice segmentů TEXT, DATA a ANALÝZA. Níže je uveden příklad segmentu záhlaví

FCS3.0 58 4380 4381 5586 0 0

Protože šířka pole bajtových pozic segmentu záhlaví je omezena 8 znaky, je maximální pozice, kterou je schopen uložit, 99 999 999. Cokoli mimo to je zakódováno jako 0 pro počáteční i koncovou pozici a místo toho se použije odpovídající klíčové slovo segmentu TEXT.

Textový segment je textový řetězec ASCII, který je rozdělen do řady párů klíč – hodnota, které jsou odděleny vybraným znakem, např. '|'. První znak bezprostředně následující za segmentem záhlaví je oddělovač. Níže je uveden příklad segmentu záhlaví a textu

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 | ... |

Aby byl platný soubor FCS, musí textový segment obsahovat všechna požadovaná klíčová slova, která popisují formát a kódování segmentu DATA. U FCS verze 3.1 jsou požadovaná klíčová slova primárního segmentu TEXT FCS následující:

Klíčové slovoPopis
$ BEGINANALÝZAByte offset na začátek segmentu ANALÝZY.
$ BEGINDATAByte offset na začátek segmentu DATA.
$ BEGINSTEXTPosun bajtů na začátek doplňkového segmentu TEXT.
$ BYTEORDObjednávka bajtů pro počítač pro sběr dat.
$ DATATYPETyp dat v segmentu DATA (ASCII, celé číslo, plovoucí desetinná čárka).
$ ENDANALÝZAPosun bajtů do posledního bajtu segmentu ANALÝZY.
$ ENDDATAPosun bajtů do posledního bajtu segmentu DATA.
$ ENDSTEXTPosun bajtů na poslední bajt doplňkového segmentu TEXT.
$ REŽIMDatový režim (režim seznamu - preferovaný, histogram - zastaralý).
$ NEXTDATAPosun bajtů k další datové sadě v souboru.
$ PARPočet parametrů v události.
$ PnBPočet bitů vyhrazených pro číslo parametru n.
$ PnETyp zesílení pro parametr č.
$ PnNZkrácený název pro parametr č.
$ PnRRozsah pro číslo parametru n.
$ CELKEMCelkový počet událostí v datové sadě.

Segment DATA souboru FCS následuje po segmentu TEXT a je rozložen podle událostí (řádek) podle pořadí popsaného v parametrech (aka kanály) $ P1N $ P2N ... $ PnN. Událostí je buď skutečná biologická buňka, nebo nějaká jiná hmota, která byla dostatečně velká, aby spustila zařízení pro sběr dat zařízení průtokového cytometru. Datové segmenty obsahují následující rozložení:

Datový segment [Událost1] [Událost2] [Událost3] ... [Událost $ TOT]

Každá událost je rozdělena podle počtu bajtů popsaných $ PnB pro každý parametr. Tyto bajty mají být interpretovány podle kombinace určené $ BYTEORD a $ DATATYPE.

Událost [$ P1B] [$ P2B] [$ P3B] ... [$ PnB]

Datová struktura

Údaje o průtokové cytometrii se obvykle ukládají pro analýzu ve formě pole, přičemž kanály fluorescence a rozptylu jsou zastoupeny ve sloupcích a jednotlivé „události“ (většinou jsou to buňky) tvořící řádky. Počet událostí získaných z každého vzorku se obvykle pohybuje mezi nízkými tisíci a nízkými miliony.

Reprezentace dat průtokové cytometrie z přístroje se třemi rozptylovými kanály a 13 fluorescenčními kanály. Zobrazeny jsou pouze hodnoty pro prvních 30 (stovek tisíc) buněk.

Dějiny

První verze standardu Flow Cytometry Standard (FCS) byla vyvinuta v roce 1984.[2] Od té doby se FCS stal standardem formát souboru podporováno všemi prodejci softwaru a hardwaru pro průtokovou cytometrii. FCS je a binární soubor formát se třemi hlavními segmenty: textový segment obsahující metadata ve strukturách párů klíčových slov a hodnot, datový segment obvykle obsahující matici detekovaných hodnot výrazu (tzv. formát seznamu) a zřídka používaný analytický segment.

V průběhu let byly začleněny aktualizace, které se přizpůsobily technologickému pokroku v technologiích průtokové cytometrie i výpočetních technologií.

V roce 1990 byl představen FCS 2.0.[3][4] Funkce zavedené v FCS 2.0 zahrnovaly možnost více souborů dat v datovém souboru, použití různých bajtové objednávky přizpůsobení hardwarových variací na různých výpočetních platformách a základní informace o kompenzaci a škálování. Po FCS 2.0 následovala v roce 1997 FCS 3.0, která zavedla možnost ukládání datových souborů větších než 100 MB.[5]

Nejnovější verze, FCS 3.1, byla představena v roce 2010.[6][7] Zachovává základní strukturu souborů FCS a většinu funkcí předchozích verzí standardu. Změny obsažené v FCS 3.1 řeší potenciální nejasnosti v předchozích verzích a poskytují robustnější standard. Zahrnují zjednodušenou podporu pro mezinárodní znaky a vylepšenou podporu pro ukládání kompenzací. Mezi hlavní přírůstky patří podpora preferovaného měřítka zobrazení, což je standardizovaný způsob snímání vzorek objem, informace o původu datového souboru a podpora identifikace destiček a jamek ve vysoce výkonných experimentech založených na destičkách.

Viz také

Reference

  1. ^ „International Society for Advancement of Cytometry“. Citováno 15. ledna 2015.
  2. ^ Murphy, R. F .; Chused, T. M. (1984). Msgstr "Návrh standardu souboru průtokových cytometrických dat". Cytometrie. 5 (5): 553–555. doi:10,1002 / cyto.990050521. PMID  6489069.
  3. ^ Dean, P. N .; Bagwell, C. B .; Lindmo, T .; Murphy, R. F .; Salzman, G. C. (1990). "Úvod do standardu datových souborů průtokové cytometrie". Cytometrie. 11 (3): 321–322. doi:10,1002 / cyto.990110302. PMID  2340768.
  4. ^ Děkan, PN; Bagwell, CB; Lindmo, T; Murphy, RF; Salzman, GC (1990). "Standard datových souborů pro průtokovou cytometrii. Výbor pro standardy datových souborů Společnosti pro analytickou cytologii". Cytometrie. 11 (3): 323–332. doi:10,1002 / cyto.990110303. PMID  2340769.
  5. ^ Seamer, L. C .; Bagwell, C. B .; Barden, L .; Redelman, D .; Salzman, G. C .; Wood, J. C. S .; Murphy, R. F. (1997). "Navržený nový standard datových souborů pro průtokovou cytometrii, verze FCS 3.0". Cytometrie. 28 (2): 118–122. doi:10.1002 / (SICI) 1097-0320 (19970601) 28: 2 <118 :: AID-CYTO3> 3.0.CO; 2-B. PMID  9181300.
  6. ^ Spidlen, J .; Moore, W .; Parks, D .; Goldberg, M .; Bray, C .; Bierre, P .; Gorombey, P .; Hyun, B .; Hubbard, M .; Lange, S .; Lefebvre, R .; Leif, R .; Novo, D .; Ostruszka, L .; Treister, A .; Wood, J .; Murphy, R. F .; Roederer, M .; Sudar, D .; Zigon, R .; Brinkman, R. R. (2009). „Data File Standard for Flow Cytometry, version FCS 3.1“. Cytometrie část A. 77 (1): 97–100. doi:10,1002 / cyto.a. 20825. PMC  2892967. PMID  19937951.
  7. ^ "Standard datového souboru pro průtokovou cytometrii, verze FCS 3.1 - Normativní odkaz" (PDF). International Society for Advancement of Cytometry. International Society for Advancement of Cytometry. Archivovány od originál (PDF) dne 9. února 2015. Citováno 15. ledna 2015.