WO2024085731A1 - 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법 - Google Patents

타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법 Download PDF

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WO2024085731A1
WO2024085731A1 PCT/KR2023/016418 KR2023016418W WO2024085731A1 WO 2024085731 A1 WO2024085731 A1 WO 2024085731A1 KR 2023016418 W KR2023016418 W KR 2023016418W WO 2024085731 A1 WO2024085731 A1 WO 2024085731A1
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WO
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data
nucleic acid
experiment
detailed performance
target nucleic
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PCT/KR2023/016418
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English (en)
French (fr)
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이광일
구경모
노효정
오명숙
오혜진
조성민
김한들
김가인
구원준
강은주
유진영
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주식회사 씨젠
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    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B25/00—ICT specially adapted for hybridisation; ICT specially adapted for gene or protein expression
    • G16B25/20—Polymerase chain reaction [PCR]; Primer or probe design; Probe optimisation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B45/00—ICT specially adapted for bioinformatics-related data visualisation, e.g. displaying of maps or networks
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B50/00—ICT programming tools or database systems specially adapted for bioinformatics

Definitions

  • the present invention relates to guiding detailed performance experiments and organizing test result records required for the development of reagents for detecting target nucleic acid molecules, and managing and storing research and development data generated during the research and development of reagents for detecting target nucleic acid molecules.
  • nucleic acids are useful for diagnosing causative genetic factors caused by infections by viruses and bacteria, etc., based on high specificity and sensitivity.
  • nucleic acid amplification reaction Most diagnostic methods using nucleic acids use a nucleic acid amplification reaction to amplify target nucleic acids (eg, viral or bacterial nucleic acids).
  • target nucleic acids eg, viral or bacterial nucleic acids
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • LCR ligase chain reaction
  • Patent Nos. 4,683,195 and 4,683,202 PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990) ), strand displacement amplification (SDA) (Walker, et al. Nucleic Acids Res. 20(7):1691-6 (1992); Walker PCR Methods Appl 3(1):1-6 (1993) ), transcription-mediated amplification (Phyffer, et al., J. Clin. Microbiol. 34:834-841 (1996); Vuorinen, et al., J. Clin. Microbiol.
  • NASBA nucleic acid sequence-based amplification
  • RCA rolling circle amplification
  • LAMP loop-mediated isothermal amplication
  • RPA recombinase polymerase This may include amplication (RPA, J. Li, J. Macdonald and F. von Stetten, Analyst, 2018, 144, 31-67).
  • multiplex diagnostic technology has been used to detect multiple target nucleic acids in one tube based on this nucleic acid amplification reaction.
  • multiplex technologies for detecting several types of viruses at once using methods such as PCR and LAMP as described above as examples of nucleic acid amplification reactions.
  • nucleic acid amplification reaction techniques use oligonucleotides (e.g., primers and/or probes), labels, DNA polymerase, dNTPs, Mg ions, and buffers that specifically hybridize to the target nucleic acid to amplify and detect the target nucleic acid of interest. It requires the use of a reagent for detecting target nucleic acid containing.
  • Reagents for detecting target nucleic acids are developed according to molecular diagnostic development protocols. During the development process, it is essential to develop reagents, select sophisticated oligonucleotides that can be commercialized, and conduct various performance tests.
  • the problem to be solved according to one embodiment is a method for guiding a plurality of detailed performance experiments necessary for the development of a reagent for detecting target nucleic acid molecules and storing the result data for each detailed performance experiment derived in this process in an experiment result record. is to provide.
  • the problem to be solved according to one embodiment is to provide a method for managing research and development data derived from the above-described research and development process.
  • these tasks may include providing technology to organize, store, and retrieve various research and development data derived from the research and development process so that they can be recycled or referred to.
  • a method of guiding a plurality of detailed performance experiments and organizing a record of experimental results required for the development of a reagent for detecting a target nucleic acid molecule wherein the method is performed by a computer device and targets oligonucleotides for detection of the target nucleic acid molecule.
  • a nucleic acid detection device displaying preparation information for a reaction plate for performing an amplification reaction targeting the oligonucleotide based on data entered through a data input screen for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment.
  • the method includes displaying a detailed performance experiment input screen where the type of the detailed performance experiment can be selected; Further comprising, each of the detailed performance tests is for testing the performance of the oligonucleotide, and the performance of the oligonucleotide includes sensitivity and/or specificity for the target nucleic acid molecule.
  • the detailed performance test is an experiment to select oligonucleotides to be included in the reagent for detecting the target nucleic acid molecule from a plurality of candidate oligonucleotides, and the selection experiment is performed by selecting oligonucleotides from the received amplification reaction result data and/or the processed/analysis data. and scoring the candidate oligonucleotides based on at least one selected from the group consisting of sensitivity, specificity, and amplification reaction efficiency of the plurality of candidate oligonucleotides obtained.
  • the sensitivity and specificity of the plurality of candidate oligonucleotides are obtained from the processing/analysis data, and the amplification reaction efficiency of the plurality of candidate oligonucleotides is obtained from the amplification reaction results.
  • the sensitivity, specificity, and amplification reaction efficiency of the plurality of candidate oligonucleotides are obtained from the processing/analysis data.
  • the method includes at least one item for experimentation selected from among the items for experimentation including materials, experimental procedures, experimental equipment, and combinations thereof used in the plurality of detailed performance experiments.
  • Providing a screen for inputting shared data It further includes,
  • the shared data input through the shared data input screen is provided as input data to the item for experimentation input data screen according to the user's selection.
  • the type and concentration of the oligonucleotide, the type and concentration of the target nucleic acid molecule, the type of enzyme, the buffer, the type of reaction vessel, the type and concentration of the positive control, the type and concentration of the negative control are input.
  • data related to at least one experimental method selected from the group consisting of information on target nucleic acid molecules for each detection channel, amplification reaction protocol, extraction method of the target nucleic acid molecule, and combinations thereof are input. .
  • data related to at least one experimental method selected from the group consisting of a nucleic acid detection device, an experiment preparation device, and a combination thereof is input.
  • the step of displaying the preparation information displays at least one of the type of template and/or concentration or series concentration of the template, type of oligonucleotide, and type of reaction plate suitable for the purpose of the detailed performance experiment.
  • the type of template and/or the concentration or series concentration of the template are displayed in each of the plurality of reaction vessels included in the reaction plate.
  • the method includes providing a setup screen for setting up settings used for processing/analysis of the amplification reaction result data; Matching setting values input through the setup screen with the metadata; and storing the setting value matched with the metadata in a predetermined location in the data storage structure.
  • the method includes providing a screen for inputting search conditions; Receiving search conditions through the search condition input screen; Searching for metadata matching the inputted search conditions from metadata stored in a predetermined location in the data storage structure; and acquiring the searched meta data and/or amplification reaction result data matching the searched meta data; It further includes.
  • the step of processing/analyzing the received amplification reaction result data to obtain processing/analysis data includes setting a setting value used for processing/analysis in at least one detailed performance experiment among the plurality of detailed performance experiments. -up), and a setup screen that displays the results of applying the set settings, and a setup screen that displays the results of applying the pre-set settings in at least one detailed performance experiment among the plurality of detailed performance tests. It is performed through the default screen, and the setup screen and the default screen are displayed on one screen.
  • the step of storing the experimental results for each detailed performance experiment as a record includes collecting predefined results for each step; and generating the collected predefined results according to a preset format for each detailed performance experiment.
  • experiment result record is an electronic document that derives and records the results required for the detailed performance experiment based on the criteria predefined in at least one detailed performance experiment among the plurality of detailed performance experiments from the collected predefined results. am.
  • the detailed performance experiment is a performance optimization experiment that optimizes the performance of an oligonucleotide selected from a plurality of candidate oligonucleotides as an oligonucleotide to be included in the reagent for detecting the target nucleic acid molecule, and the selected oligonucleotide is included.
  • Sensitivity or specificity when the amplification composition is used for detection of target nucleic acid molecules at different concentrations each standard strain to be detected by the amplification composition containing the selected oligonucleotide or an excluded strain to be excluded from detection.
  • the amplification composition containing the selected oligonucleotide When used as an analysis target in the reaction vessel containing the amplification composition containing the selected oligonucleotide, only a single target nucleic acid molecule is included, or at least two or more targets are included. Sensitivity and specificity when the nucleic acid molecules are received together, and clinical samples containing the target nucleic acid molecule detected by the amplification composition containing the selected oligonucleotide or clinical samples not containing the target nucleic acid molecule to be detected, respectively. Includes at least one of sensitivity and specificity.
  • the step of displaying a detailed performance experiment input screen for selecting the type of the detailed performance experiment includes the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment, the preparation information, receiving the amplification reaction result data, and the processed/analysis data.
  • the method further includes providing a screen for inputting parameters for the values of parameters for each manufacturing operation required for driving the experimental preparation device for manufacturing the amplification composition required for each detailed performance experiment,
  • the work includes detailed work on the template dilution used in the amplification reaction, detailed work on the Oligonucleotide mixture, detailed work on the Master mixture including enzymes, buffers, and the prepared Oligonucleotide mixture, and reacting the prepared Master mixture with the template dilution. It includes at least one of the details of setting up the reaction solution for amplification dispensed into the container.
  • an interface for inputting research and development data or metadata is provided. Through this, first, research and development data or metadata can be stored without missing.
  • the above-described research and development data or metadata may be stored in a standardized format, that is, in a standardized format. These data can be recycled to improve or modify the research and development or for further research and development. At this time, in order to be smoothly recycled, these data must be stored according to established standards. Accordingly, in one embodiment, during the process of inputting or storing these data, they may be stored in a standardized format, that is, in a standardized state.
  • the aforementioned research and development data or metadata can be easily searched. Specifically, in one embodiment, a search for the above-described research and development data or metadata may be performed according to conditions desired by the research developer.
  • FIG. 1 shows a computer device and devices connected thereto according to one embodiment.
  • Figure 2 is a block diagram of a research and development management device according to an embodiment.
  • 3 and 4 illustrate an example of implementation of a screen for inputting shared data in a computer device according to an embodiment.
  • Figure 5 is a screen showing a detailed performance experiment according to one embodiment.
  • Figure 6 illustrates an implementation example of a screen provided in the experiment plan (Material & Method) stage for each detailed performance experiment according to an embodiment.
  • Figure 7 is an example diagram showing plate information generated based on Material & Method in a computer device according to an embodiment.
  • Figure 8 is an exemplary diagram showing the form of an experiment result record (lab note) generated by a computer device according to an embodiment.
  • Figure 9 is an example diagram of a setting value display screen in a computer device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of managing research and development data in a computer device according to an embodiment.
  • Figure 11 is a flowchart illustrating a method for guiding detailed performance experiments and organizing a record of experiment results in a computer device according to an embodiment.
  • target analyte includes a variety of substances (e.g., biological and non-biological substances), which may refer to the same entity as the term “target analyte.”
  • target analytes are specifically biological substances, more specifically at least one of nucleic acid molecules (e.g., DNA and RNA), proteins, peptides, carbohydrates, lipids, amino acids, biological compounds, hormones, antibodies, antigens, metabolites, and cells. It can be included.
  • nucleic acid molecules e.g., DNA and RNA
  • proteins e.g., proteins, peptides, carbohydrates, lipids, amino acids, biological compounds, hormones, antibodies, antigens, metabolites, and cells. It can be included.
  • sample refers to both biological samples (e.g., cells, tissues, and body fluids) and non-biological samples (e.g., food, water, and soil).
  • biological samples include, for example, viruses, bacteria, tissues, cells, blood (including whole blood, plasma and serum), lymph, bone marrow fluid, saliva, sputum, swab, aspiration, It may include at least one of milk, urine, stool, eye fluid, semen, brain extract, spinal fluid, joint fluid, thymic fluid, bronchial lavage fluid, ascites, and amniotic fluid.
  • samples may or may not contain the target analytes described above.
  • nucleic acid extraction process known in the art may be performed on the sample estimated to contain the target analyte.
  • the nucleic acid extraction process may vary depending on the type of sample.
  • the extracted nucleic acid is RNA, it can additionally undergo a reverse transcription process to synthesize cDNA (Reference: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press (2001).
  • data set refers to data obtained from a signal generation reaction for the target analyte using signal generation means (signal generation means will be described below).
  • the term "signal generation reaction” refers to a reaction that generates a signal depending on the properties, such as activity, amount, or presence (or absence) of the target analyte in the sample, specifically the presence (or absence).
  • These signal-generating reactions include biological and chemical reactions.
  • biological reactions include genetic analysis processes such as PCR, real-time PCR, isothermal amplification, and microarray analysis, immunological analysis processes, and bacterial growth analysis.
  • chemical reactions include the process of analyzing the creation, change, or destruction of chemical substances.
  • the signal generation reaction may be a genetic analysis process, or may be a nucleic acid amplification reaction, an enzyme reaction, or microbial growth.
  • the signal generation reaction described above is accompanied by a signal change. Therefore, the progress of this signal generation reaction can be evaluated by measuring the change in the signal.
  • the term “signal” refers to a measurable output.
  • the measured size or change of this signal serves as an indicator qualitatively or quantitatively indicating the characteristics of the target analyte, specifically, the presence or absence of the target analyte in the sample.
  • indicators include fluorescence intensity, luminescence intensity, chemiluminescence intensity, bioluminescence intensity, phosphorescence intensity, charge transfer, voltage, current, power, energy, temperature, viscosity, light scatter, radioactivity intensity, and reflectivity. , light transmittance and absorbance, but are not limited thereto.
  • signal generation means refers to a means for providing a signal indicating the characteristics, specifically the presence or absence, of a target analyte to be analyzed.
  • These means of signaling include the label itself or an oligonucleotide to which the label is linked.
  • labels include fluorescent labels, luminescent labels, chemiluminescent labels, electrochemical labels, and metal labels.
  • the label may be used as a label itself, such as an intercalating dye.
  • the label may be used in the form of a single label or an interactive dual label comprising a donor molecule and an acceptor molecule, bound to one or more oligonucleotides.
  • the signal value can be expressed as a RFU (Relative Fluorescence Unit) value.
  • the signal generating means may additionally include an enzyme having nucleic acid cleavage activity to generate a signal (for example, an enzyme having 5' nucleic acid cleavage activity or an enzyme having 3' nucleic acid cleavage activity).
  • an enzyme having nucleic acid cleavage activity to generate a signal (for example, an enzyme having 5' nucleic acid cleavage activity or an enzyme having 3' nucleic acid cleavage activity).
  • various methods are known for generating a signal indicating the presence of a target analyte, particularly a target nucleic acid molecule, using the signal generation means.
  • Representative examples may include: TaqMan TM probe method (U.S. Patent No. 5,210,015), molecular beacon method (Tyagi, Nature Biotechnology, v.14 MARCH 1996), Scorpion method (Whitcombe et al., Nature Biotechnology 17: 804-807 (1999)), Sunrise or Amplifluor method (Nazarenko et al., Nucleic Acids Research, 25(12):2516-2521 (1997), and US Patent No. 6,117,635), Lux method ( US Patent No.
  • hybridization probe (Bernard PS, et al., Clin Chem 2000, 46, 147-148), PTOCE (PTO cleavage and extension) method (WO 2012/ 096523), PCE-SH (PTO Cleavage and Extension-Dependent Signaling Oligonucleotide Hybridization) method (WO2013/115442), PCE-NH (PTO Cleavage and Extension-Dependent Non-Hybridization) method (PCT/KR2013/012312), and CER method ( WO 2011/037306).
  • the above-described term “signal generation reaction” may include a signal amplification reaction.
  • the term “amplification reaction” refers to a reaction that increases or decreases the signal generated by the signal generating means.
  • the amplification reaction refers to a signal increase (or amplification) reaction generated by the signal generation means depending on the presence of the target analyte.
  • amplification reactions may or may not be accompanied by amplification of the target analyte (eg, nucleic acid molecule). More specifically, the amplification reaction may refer to a signal amplification reaction accompanied by amplification of the target analyte.
  • target analyte eg, nucleic acid molecule
  • the data set obtained through the amplification reaction may include an amplification cycle.
  • a cycle refers to a unit of change in certain conditions in a plurality of measurements involving changes in said conditions. Changes in the above constant conditions mean, for example, an increase or decrease in temperature, reaction time, reaction number, concentration, pH, copy number of the measurement target (eg, nucleic acid), etc.
  • a cycle can be a time or process cycle, a unit operation cycle, and a reproductive cycle.
  • cycle refers to one unit of repetition when a certain process of reaction is repeated or the reaction is repeated at a certain time interval.
  • cycle may mean one unit of repetition when a certain action is repeated as the reaction progresses.
  • the act of detecting a signal generated at regular time intervals may be repeated, and may refer to one unit of repetition.
  • a cycle can have a unit of time.
  • one cycle refers to a reaction including denaturation of nucleic acids, annealing of primers, and extension of primers.
  • a change in certain conditions is an increase in the number of repetitions of the reaction, and the repetition unit of the reaction including the series of steps is set as one cycle.
  • the number of cycles may include the number of reactions or reaction times.
  • target analytes or target analytes can be amplified by various methods: polymerase chain reaction (PCR), ligase chain reaction (LCR). (U.S. Patent Nos. 4,683,195 and 4,683,202; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990)), strand displacement amplification (SDA) (Walker, et al. Nucleic Acids Res. 20(7):1691-6 (1992); Walker PCR Methods Appl 3(1):1-6 (1993)), transcription-mediated amplification (Phyffer, et al., J. Clin. 34:834-841 (1996); Vuorinen, J.
  • PCR polymerase chain reaction
  • LCR ligase chain reaction
  • SDA strand displacement amplification
  • Microbiol 33:1856-1859 (nucleic acid sequence-based amplification). (Compton, Nature 350(6313):91-2 (1991)), rolling circle amplification (RCA) (Lisby, Mol. Biotechnol. 12(1):75-99 (1999); Hatchet et al., Genet Anal. 15(2):35-40 (1999)) and Q-Beta Replicase (Lizardi et al., BiolTechnology 6:1197 (1988)), Loop-mediated isothermal amplication (LAMP, Y. Mori, H. Kanda and T. Notomi, J. Infect., 2013, 19, 404-411), Recombinase polymerase amplication (RPA, J. Li, J. Macdonald and F. von Stetten, Analyst, 2018 , 144, 31-67).
  • the amplification reaction amplifies the signal by amplifying the target analyte (specifically, the target nucleic acid molecule).
  • the amplification reaction is carried out according to PCR, specifically real-time PCR, or by isothermal amplification reaction (eg, LAMP or RPA).
  • a data set obtained by a signal generation reaction includes a plurality of data points including cycles of the signal generation reaction and signal values at the cycles.
  • the term “signal value” refers to a value quantified according to a certain scale or a modified value of the level of the signal (eg, signal intensity) actually measured in the cycle of the signal generation reaction, especially the amplification reaction.
  • the modified value may include a mathematically processed signal value of the actually measured signal value.
  • Examples of mathematically processed signal values of actually measured signal values may include logarithms or derivatives.
  • data point refers to a coordinate value containing cycle and signal values. Additionally, the term “data” refers to all information that makes up a data set. For example, each cycle and signal value of an amplification reaction may correspond to data.
  • Data points obtained by a signal generation reaction, especially an amplification reaction can be expressed as coordinate values that can be expressed in a two-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the X-axis represents the number of cycles
  • the Y-axis represents the signal value measured or processed in the cycle.
  • data set refers to the collection of data points.
  • the data set may be a set of data points obtained directly through an amplification reaction performed in the presence of a signal generation means, or may be a modified data set that transforms such a data set.
  • the data set may be some or all of a plurality of data points obtained by an amplification reaction or modified data points thereof.
  • the data set may be a data set obtained by processing a plurality of data sets.
  • data sets for the plurality of target analytes are obtained through processing of data sets obtained from reactions conducted in the single reaction vessel. It can be.
  • data sets for multiple target analytes formed in one reaction vessel can be obtained by processing multiple data sets obtained from signals measured at different temperatures.
  • the above-described data set can be plotted thereby obtaining an amplification curve.
  • plate refers to the standard unit in which an amplification reaction is performed in an amplification device and the basic unit in which data generated after the amplification reaction is stored. Different plates may be plates on which an amplification reaction was performed at different times using the same amplification device, or plates on which an amplification reaction was performed on different amplification devices at the same time.
  • the plate contains a plurality of reaction wells.
  • the plate may contain N x M reaction wells. Typically a plate contains 12 x 8 or 8 x 12 reaction wells.
  • the reaction wells of the plate may be integral with the plate or may be in the form of removable tubes.
  • the plate may have a rectangular shape, but the plate includes one or more reaction wells and may be implemented in various shapes other than rectangular, such as a circle, ladder, or diamond.
  • the wells of the plate contain the sample to be analyzed and the reagents necessary for the nucleic acid amplification reaction.
  • FIG. 1 shows a computer device 100 and a nucleic acid detection device 200 and a database 300 connected thereto according to an embodiment. These (100, 200, 300) may be connected to each other by wired or wireless communication.
  • Figure 1 is merely illustrative, and the spirit of the present disclosure is not limited to what is shown in Figure 1.
  • configurations not shown in Figure 1 may be additionally connected to these (100, 200, and 300), which include a server for deriving candidate nucleotides in-silico and a preparation process for nucleic acid amplification.
  • This may include a result analysis module that reads whether a specific target analyte is positive or negative based on the result detected by the preparation device or nucleic acid detection device 200 or provides the detected result by showing it as a predetermined graph, However, it is not limited to this.
  • the database 200 may be implemented by being included in the computer device 100.
  • the description below will be made on the assumption that the above-described components 100, 200, and 300 are implemented or connected as shown in FIG. 1. Below, we will look at each configuration in detail.
  • the nucleic acid detection device 200 is implemented to perform a nucleic acid amplification reaction and nucleic acid detection on a sample. Depending on the embodiment, the nucleic acid detection device 200 may be implemented to perform a nucleic acid detection task without performing a nucleic acid amplification reaction. However, hereinafter, it is assumed that the nucleic acid detection device 200 is implemented to also perform a nucleic acid amplification reaction. Let me explain.
  • the nucleic acid detection device 200 is implemented to detect the size of this signal. Specifically, the nucleic acid detection device 200 can monitor in real time the size of the signal that changes as the nucleic acid amplification reaction progresses. The monitored results may be output from the nucleic acid detection device 200 in the form of a data set as mentioned in the definition of terms, for example, signal intensity for each cycle.
  • the intensity of the signal for each cycle is information that serves as the basis for determining the presence or absence of the target nucleic acid molecule in the sample.
  • the nucleic acid amplification reaction when the nucleic acid amplification reaction is performed, the size of the signal generated by the signal generation means can also be amplified, so the nucleic acid amplification reaction will be regarded hereinafter as causing the signal generation reaction described above. let's do it.
  • Various types of data are stored in the database 300.
  • the database 300 may store data on the above-described nucleic acid amplification reaction.
  • the signal intensity for each of a plurality of cycles for amplifying nucleic acids, the shape of the amplification curve generated using the signal intensity for each cycle, or the positive and negative read results, etc. may be stored as research and development data.
  • such 'data on nucleic acid amplification reaction' may include amplification reaction result data.
  • Metadata about such research and development data may be stored in the database 300.
  • Metadata can be described as “data about data,” that is, data that provides information about other data. For example, at least one of information about the oligonucleotide itself, the type of performance verification experiment to be performed on this oligonucleotide, the materials used in the experiment, the experimental procedure in the experiment, and the experimental equipment are included in this metadata. may be included in
  • the above-mentioned items that may be included in metadata will be looked at in more detail later.
  • the oligonucleotide may include a plurality of candidate oligonucleotides, and may include an oligonucleotide selected from the plurality of candidate oligonucleotides and ultimately included in a reagent for detecting a target nucleic acid molecule.
  • the computer device 100 provides an interface for inputting the above-described research and development data or the above-described metadata.
  • data hereinafter, 'data' will refer to research and development data and metadata inclusively
  • this interface is provided by the research and development management device 100, so that the research developer can input data required to be input on the interface. Thereby, the possibility of missing input for data can be eliminated or reduced.
  • the aforementioned data can be stored in a standardized format, that is, in a standardized format. These data can be recycled to improve or modify the research and development or for further research and development. At this time, in order to be smoothly recycled, these data must be stored according to established standards. Accordingly, in one embodiment, during the process of inputting or storing these data, they may be stored in a standardized format, that is, in a standardized state.
  • a search for the above-described data may be performed according to conditions desired by the research developer.
  • these conditions may include the type or concentration of the candidate nucleotide, the type and concentration of the target analyte, the type of consumables, the manufacturer information of the enzyme and buffer, the period during which the experiment was performed, or the person who performed the experiment, etc., but are limited to this. It doesn't work.
  • Figure 2 is a block diagram of a computer device 100 according to one embodiment.
  • the computer device 100 includes, but is not limited to, a communication unit 110, a memory 120, a processor 130, and a display unit 140.
  • the communication unit 110 is implemented as a wired or wireless communication module. Through this communication unit 110, the computer device 100 can communicate with the outside. For example, the computer device 100 may receive amplification reaction result data from the nucleic acid detection device 200 through the communication unit 110. Additionally, the computer device 100 may receive information necessary for research and development data management from an external source, for example, the database 300 shown in FIG. 1 .
  • the memory 120 stores various types of data or information, including at least one command.
  • the stored data may include data received from the database 300 through the communication unit 110 or data processed by the processor 130. These data or information may include various types of research required for research and development data management. Development information, etc. may be included.
  • the memory 120 is shown as a separate component from the processor 130, but the memory 120 and the processor 130 may be implemented as a single device.
  • the memory 120 may be storage, such as a cache, included within the processor 130.
  • the processor 130 is a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a micro controller unit (MCU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments are performed. It can be implemented by etc.
  • the processor 130 may collectively refer to a single processor or a plurality of processors, for example, a multi-core processor.
  • the processor 130 can write data to the memory 120. Additionally, the processor 130 can read and execute instructions stored in the memory 120. For example, the processor 130 can execute instructions stored in the memory 120 to enable the research and development data management device 100 to perform functions to be described below, which will be described later.
  • the display unit 140 may be driven by the processor 130 as follows.
  • information can be displayed on the display unit 140. Additionally, the user may input certain information through the display unit 140.
  • the display unit 140 may be implemented as a touch screen or touch pad, or alternatively, may be implemented through a combination of an LCD monitor and a keyboard.
  • the information displayed on the display unit 140 may be received from the outside by the research and development data management device 100 through the communication unit 110 or may be loaded from the memory 120, but is not limited thereto. .
  • the display unit 140 displays an input screen for inputting research and development data or metadata.
  • the content included in this screen may be received by the computer device 100 from an external source, such as the database 300, through the communication unit 110, or may be loaded from the memory 120, but is limited thereto. no.
  • the research computer device 100 guides a plurality of detailed performance tests necessary for developing a reagent for detecting target nucleic acid molecules, and provides an experiment result record for each detailed performance test according to the plurality of detailed performance tests. can provide a summary.
  • the computer device 100 includes at least one item for experimentation including materials used in a plurality of detailed performance experiments, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof.
  • a screen for inputting shared data for the items required to perform the experiment can be provided as shown in FIG. 3.
  • required items for experiment performance include materials, experiment methods, experiment equipment, and combinations thereof commonly used in a plurality of detailed performance experiments required for developing reagents for detecting target nucleic acid molecules. You can input the corresponding detailed data.
  • the shared data entered through this shared data input screen can be provided as input data through user input on the input data screen for items required for experimentation for each detailed performance experiment, which will be described later, depending on the user's selection.
  • Oligonucleotides are used to detect a target nucleic acid within a target nucleic acid molecule by nucleic acid polymerase chain reaction (PCR), and determine whether the detection performance of the target nucleic acid molecule meets a predetermined level or the detection performance. refers to the subject of testing for evaluation/optimization.
  • PCR nucleic acid polymerase chain reaction
  • FIG. 3 is a screen for inputting shared data provided from the display unit 140 of the computer device 100 according to an embodiment.
  • a screen for inputting basic information and/or shared data on candidate oligonucleotides for research and development of reagents for detecting target nucleic acid molecules to be developed is exemplarily shown.
  • data related to at least one experimental material selected from the group consisting of the type and concentration of the internal control, the type and amount of water used, and a combination thereof may be entered.
  • a reagent for detecting a selected target nucleic acid molecule an author, a configuration for a panel in which each of a plurality of candidate oligonucleotides for each well is accommodated and an amplification reaction is performed in the nucleic acid detection device 200, PCR component, PCR protocol, PCR equipment, PCR Information about consumables may be entered.
  • Target channel information table (30) where panel information is input
  • the target gene name for each channel at high/low temperature for the target analyte is input
  • the PCR component information table (31) enzyme, buffer, and template Information about the type or volume can be entered.
  • At least one experimental method-related data selected from the group consisting of a nucleic acid detection device, an experiment preparation device, and a combination thereof may be input.
  • Data input through this shared input screen is stored in a standardized, preset format.
  • data input in an unstructured format may be converted to a standardized format or the input itself may be rejected.
  • the input may be rejected.
  • it must be specified how many cycles are performed and at what temperature.
  • a format for specifying these cycles and temperatures already exists, and the PCR protocol entered according to this format is stored in a standardized format, that is, standardized. It can be.
  • Data input through the shared input screen according to the present disclosure is data collected in the shared input screen provision step and can be converted into a predefined result and stored as an experiment result record to be described later.
  • Figure 4 is another input screen provided by the display unit 140 of the computer device 100 according to one embodiment.
  • an exemplary shared data input screen is provided for entering materials information used in a plurality of detailed performance tests to be performed on oligonucleotides for research and development of reagents for detecting target nucleic acid molecules to be developed. It is shown as .
  • Materials used in the experiment include clinical samples, types of clinical samples, types of labels, types and concentrations of candidate oligonucleotides to be used in each experiment, types and concentrations of target nucleic acid molecules, types of consumables, enzymes and buffers. At least one experimental performance required item selected from among experimental performance necessary items including manufacturer information and a combination thereof is included.
  • the shared data input screen shown in FIGS. 3 and 4 is respectively info. depending on the embodiment. and Mtrls. They can also be displayed separately with tabs.
  • Oligomix refers to an oligonucleotide that is a mixture of forward primer, reverse primer, and probe.
  • Mastermix refers to a solution in which enzyme, TE buffer, and RNase free water are mixed with the above Oligomix.
  • Material information regarding volume, dilution factor that determines the set concentration according to the basic concentration for each oligo type, name for each Oligonucleotide type, and Oligonucleotide type for each Oligonucleotide name can be entered.
  • Oligomix in this case refers to an oligonucleotide in which forward primer, reverse primer, and probe are mixed.
  • information about the reagent mixed with the oligonucleotide during mastermix production such as the Manufacturer, Cat No, Lot No, etc. of enzyme, buffer, and RNase free water, can be entered.
  • an oligonucleotide refers to an object of testing to determine whether detection performance meets a predetermined level or to optimize the detection performance, and the test guides a plurality of detailed performance experiments with different performances to be verified.
  • oligonucleotides may vary under various conditions, testing for each material that makes up the oligonucleotide must be performed very strictly. Therefore, in the case of these oligonucleotides, a performance test must be performed to determine whether they can operate well under various conditions.
  • the computer device 100 In order to guide users developing reagents for detecting target nucleic acid molecules through a plurality of detailed performance tests, the computer device 100 according to the present disclosure first uses the shared data input screen shown in FIGS. 3 and 4. In the development of reagents for detecting target nucleic acid molecules, data may be requested on the items required to perform the experiment, including materials used, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof.
  • Each of the plurality of detailed performance tests is a test for the development of a reagent for detecting a specific target nucleic acid molecule, but they are different from each other, and the material information required for each detailed performance test may also differ. However, since each of these detailed performance tests is a test for a reagent for detecting a specific target nucleic acid molecule, the basic information is commonly based on the reagent for detecting a specific target nucleic acid molecule.
  • the shared data input screen shown in FIGS. 3 and 4 above is an example of a common data input screen for receiving shared data that is applied equally despite different detailed performance tests for oligonucleotides.
  • the basic information and material information input through the shared data input screen shown in FIGS. 3 and 4 are common to detailed performance experiments in which the performance to be verified is different in a plurality of detailed performance experiments to be performed on oligonucleotides. This may be information that is equally applied.
  • FIG. 5 exemplarily shows a screen provided by the computer device 100 to select which performance test to perform among a plurality of detailed performance tests for oligonucleotides according to an embodiment.
  • the computer device 100 may display a detailed performance experiment input screen where the type of detailed performance experiment can be selected, as shown in FIG. 5 .
  • the computer device 100 provides common information based on a plurality of detailed performance experiments for the reagent for detecting target nucleic acid molecules, and provides detailed information on inputting unique information for each detailed performance experiment on the shared data input screen. Performance experiment input screens can be distinguished.
  • each detailed performance experiment is intended to test the performance of the oligonucleotide, and the performance of the oligonucleotide may include sensitivity and/or specificity for the target nucleic acid molecule.
  • the computer device 100 includes materials, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof for each detailed performance test to be performed on oligonucleotides for detection of target nucleic acid molecules.
  • a screen for data input for at least one item required for experimentation selected from among the items required for experimentation may be provided.
  • the types of a plurality of detailed performance experiments according to the present disclosure include concentration selection of target nucleic acid molecules, oligonucleotide selection_NC and sensitivity, recombination, oligonucleotide performance sensitivity, and oligonucleotide At least one group selected from the group including performance optimization, PC performance sensitivity, and combinations thereof may be included.
  • the detailed procedures for each detailed performance experiment include Material & Method, as shown in Figure 5. May include well info, data, DSP, lab-note, and setting value items. Accordingly, the computer device 100 according to the present disclosure can select a plurality of types of detailed performance experiments and/or check the progress status of detailed procedures for each detailed performance experiment through a detailed performance experiment input screen. .
  • the detailed procedures include required items for experiment performance (Material & Method), preparation information (Well info), reception of amplification reaction result data (Data), processing/analysis data acquisition (DSP), and A record of experiment results (e.g., Lab-note) may be included.
  • the progress status for each of these required items for experiment performance, preparation information, amplification reaction result data reception, processing/analysis data acquisition, and experiment result records are provided through sections indicated by icons ( ⁇ , X) on the detailed performance experiment input screen. It can be.
  • a screen may be provided that displays details of the corresponding experimental performance items or preparation information, amplification reaction result data, processing/analysis data, or experimental result records.
  • the detailed procedure includes at least one required item for experimental performance selected from the required items for experimental performance, including materials used in the experiment, experimental plan, experimental preparation, experimental equipment, experimental method, and combinations thereof, and summary of experimental results. It can be included. On the screen shown in Figure 5, this can be displayed as Material & Method, Well info, Data, Feasibility, Lab-note, and Setting value.
  • Preparation information which will be described later, can be displayed on the display of the computer device 100, and operation of the linked experiment preparation device can be commanded to prepare an amplification composition containing oligonucleotides based on the displayed preparation information and required items for experiment performance. there is.
  • the computer device 100 may display a parameter input screen on the display where the values of parameters necessary for operating the experiment preparation device can be input.
  • the amplification reaction of the reaction plate is performed through the nucleic acid detection device 200, and the amplification reaction result is the result.
  • Data is uploaded to computer device 100.
  • processing/analysis of the selected amplification reaction result data can be performed by selecting the DSP item of the detailed procedure. .
  • processing/analysis is performed to obtain processing/analysis data on amplification reaction result data corresponding to specific detailed performance experiments.
  • Processing/analysis is performed for each detailed performance experiment, and a setting value including the value (e.g., reference value and/or signal value relationship parameter (Cut-off ratio, CR)) required for processing/analysis is added to the corresponding amplification reaction result data.
  • Figures 6 and 7 illustrate an implementation example of a screen provided for inputting items required to perform experiments for each detailed performance experiment according to an embodiment.
  • each tab at the bottom of the drawing displays the detailed experimental procedures described above, and is intended to indicate which detailed experimental procedure screen is for among the detailed experimental procedures shown in FIG. 5.
  • the Material & Method items activated in the tabs below correspond to items required for experiment performance, and unlike the common data input screen for shared data input in Figures 3 and 4, a screen for unique data input for each detailed performance experiment is provided. This is a screen for data entry for the items required to perform experiments provided for each detailed performance experiment.
  • oligonucleotide and material information about the oligonucleotide in the detailed performance verification experiment including the type and concentration of the oligonucleotide for each detailed performance experiment, the type and concentration of the target nucleic acid molecule, the type of consumables, At least one experimental performance required item selected from among the experimental performance required items including manufacturer information of enzymes and buffers and combinations thereof may be entered.
  • the items required to perform the experiment are based on the basic information and material information about the oligonucleotide entered in the shared data input screen of FIGS. 3 and 4, but enter additional information specifically in the detailed performance experiment. It is for this purpose. Since multiple detailed performance experiments are different from each other, this is due to the specificity of each experiment. For example, the required items for experimentation (Material & Method) are added for each detailed performance experiment due to the fact that existing materials are discarded, new materials are used, or the lot is changed each time each experiment is conducted. This is to input information or unique information in the detailed performance test.
  • the computer device 100 provides a nucleic acid detection device 200 for performing an amplification reaction targeting an oligonucleotide based on data entered through a data input screen for items required to be performed for each detailed performance experiment. Display preparation information for the reaction plate.
  • displaying preparation information means displaying at least one of the type of template and/or concentration or series concentration of the template, type of oligonucleotide, and type of reaction plate suitable for the purpose of the detailed performance experiment.
  • the type of template and/or the concentration or series concentration of the template may be displayed on each of the plurality of reaction vessels included in the reaction plate.
  • Preparation information (Well info) shown in FIG. 7 is intended to display information about a reaction vessel, such as a reaction plate containing a plurality of reaction vessels (e.g., wells), prepared based on information entered in the experiment performance required items.
  • the preparation information is generated and displayed based on the information entered in the experimental performance required items for the experimental plan in the detailed procedure.
  • the reaction plate is a reaction plate in which the detailed performance experiment is prepared and the amplification reaction is performed through the actual nucleic acid detection device 200.
  • the preparation information is intended to display information about the reaction plate prepared for each detailed performance experiment, and the information displayed for each reaction plate and reaction vessel is data input for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment. This is dispensing information for each well used when performing tests for each detailed performance experiment based on this information.
  • the required items for experiment performance for each detailed performance experiment are added to the default plate image preset for each detailed performance experiment. Based on the input information, the type and concentration value of the target nucleic acid molecule can be displayed for each well.
  • the preset default plate image is changed depending on the preset factors for each detailed performance experiment.
  • the preset factors may include at least one of the type of oligonucleotide, template, template concentration, and plate type.
  • a research developer using the computer device 100 according to the present disclosure prepares preparation information for each detailed performance experiment based on the information entered through the data input screen for the items required to perform the experiment, that is, the reaction plate image displayed in the preparation information. You can prepare a reaction plate according to this.
  • various candidate oligonucleotides for detection are prepared by changing the conditions and environment of each material, and appropriate amplification compositions for detection are prepared based on these. It is desirable to select an amplification composition for detection.
  • At least one candidate amplification composition for detection is prepared to select an oligonucleotide to be included in a reagent for detecting a target nucleic acid molecule, or an oligonucleotide to be included in a reagent for detecting a target nucleic acid molecule is selected from the candidate amplification composition for detection. It can be linked with an experiment preparation device that manufactures an amplification composition for detection containing the amplification composition.
  • the computer device 100 may provide a screen for inputting parameters for the values of parameters for detailed operations for each manufacturing operation required to drive the experimental preparation device for manufacturing the amplification composition required for the detailed performance experiment.
  • the manufacturing work includes detailed work on the template dilution used in the amplification reaction, detailed work on the Oligonucleotide mixture, detailed work on the Master mixture including enzymes, buffers, and the prepared Oligonucleotide mixture, and the prepared Master mixture and the template dilution. It may include at least one of the details of setting up the amplification reaction solution dispensed into the reaction vessel.
  • the detailed operations described above can be selected through the input screen required for preparation of the candidate amplification composition/amplification composition for detection.
  • the values of the parameters required for the detailed task can be entered through the parameter input screen.
  • the value of the parameter input into the parameter input screen may be automatically input in conjunction with the data input through the data input screen for the items required to perform the experiment.
  • the value of a parameter may have various characteristics. For example, the type, concentration, and volume of the material used in the detailed work of the candidate amplification composition for detection, the location where the container containing the material will be placed on the deck in the experimental preparation device, and the reaction vessel containing the candidate amplification composition for detection. It may contain information about the position to be placed on the reaction plate in the experiment preparation device.
  • the parameter values input to the parameter input screen may include preparation information according to the present disclosure, and depending on the preparation information, for example, candidates for detection based on the type of template and/or concentration of the template or series concentration.
  • preparation information for example, candidates for detection based on the type of template and/or concentration of the template or series concentration.
  • the reaction plate of the candidate oligonucleotide amplification composition for detection for which each detailed work has been completed can be subjected to an amplification reaction in the nucleic acid detection device 200.
  • the computer device 100 performs the nucleic acid detection device 200 using an amplification composition containing oligonucleotides prepared for each detailed performance experiment based on the required items and/or preparation information for the experiment.
  • Amplification reaction result data can be received.
  • the amplification result data can be accessed through the Data item described later.
  • the Data item in the detailed procedure for each detailed performance experiment is to display information about data exported from the nucleic acid detection device 200 for each detailed performance experiment.
  • the data at this time may be a raw data set.
  • Raw data set refers to a set of data points containing cycle numbers and signal values obtained from a signal-generating reaction.
  • Raw data set refers to a group of raw data points initially obtained from equipment (e.g., a nucleic acid detection device) for performing a signal-generating reaction such as real-time PCR.
  • data exported from the nucleic acid detection device 200 for each of a plurality of detailed performance experiments may be a data set from which a baseline has been subtracted to remove background signal values from the raw data set.
  • the baseline-subtracted data set can be obtained through various methods known in the art (eg, U.S. Patent No. 8,560,247).
  • the Data item may provide information about the device name of the nucleic acid detection device 200 received by the computer device 100, whether or not amplification reaction result data is received, and the type of consumables used in the device.
  • the computer device 100 may process/analyze the amplification reaction result data received from the nucleic acid detection device 200 to obtain processed/analysis data.
  • the DSP item provides an interface used to set the value of the parameters used in the process of reading the presence or absence of the target nucleic acid molecule.
  • analysis of amplification reaction result data and setting of set values for amplification reaction result data for each detailed performance experiment are performed.
  • the computer device 100 provides a feasibility tool that derives a result of whether an oligonucleotide is suitable for detecting a target nucleic acid molecule and an optimization result for the oligonucleotide through the DSP item.
  • a feasibility tool that derives a result of whether an oligonucleotide is suitable for detecting a target nucleic acid molecule and an optimization result for the oligonucleotide through the DSP item.
  • the computer device 100 is a device used in the process of developing a reagent for detecting target nucleic acid molecules, and the development of the reagent for detecting target nucleic acid molecules is based on the performance of oligonucleotides. Therefore, it is usually important to select an oligonucleotide with optimal performance among different candidate oligonucleotides.
  • the feasibility tool may include a selection tool to be used to select at least one oligonucleotide among candidate oligonucleotides, and a performance optimization tool to optimize the performance of the oligonucleotide selected by the selection tool.
  • parameters are required, for example, parameters for Ct, RFU, and amplification curve shape.
  • the selection tool can select the at least one oligonucleotide by obtaining a corrected data set from the raw data set when acquiring amplification reaction result data through the Data item.
  • the corrected data set can be created using the sigmoid function.
  • the performance optimization tool creates a sigmoid function by correcting the amplification reaction result data for the selected oligonucleotide data. Determine the fitting accuracy of the generated sigmoid function, and use the determined fitting accuracy to obtain the values of signal processing parameters to be used in the process of reading the presence or absence of the target nucleic acid molecule to obtain processing/analysis data for the selected oligonucleotide. You can. Through acquisition of such processing/analysis data, the performance of oligonucleotides can be optimized.
  • the computer device 100 may select oligonucleotides using an experiment result record instead of the feasibility tool described above.
  • the selection experiment is based on at least one selected from the group consisting of sensitivity, specificity, and amplification reaction efficiency of a plurality of candidate oligonucleotides obtained from amplification reaction result data and/or processing/analysis data received from the nucleic acid detection device 200.
  • Candidate oligonucleotides can be scored.
  • predefined criteria that is, sensitivity, specificity, and amplification efficiency, are extracted from the stored amplification reaction result data and a plurality of candidate oligonucleotides are scored to determine the target. Allows selection of oligonucleotides to be included in reagents for detecting nucleic acid molecules.
  • the sensitivity and specificity of a plurality of candidate oligonucleotides can be obtained from the processing/analysis data.
  • the amplification reaction efficiency of the plurality of candidate oligonucleotides can be obtained from the amplification reaction result data.
  • the sensitivity, specificity, and amplification reaction efficiency of a plurality of candidate oligonucleotides may be obtained from the processing/analysis data.
  • the amplification reaction result data may be a raw data set received from the nucleic acid detection device 200.
  • the raw data set includes signal intensity data over a cycle expressed in reaction number or time obtained from a signal-generating reaction against the target nucleic acid molecule using a signal-generating means.
  • Raw data set refers to a group of raw data points initially obtained from equipment (e.g., a nucleic acid detection device) for performing a signal-generating reaction such as real-time PCR.
  • the computer device 100 extracts the value of a selection parameter to be used in selecting at least one oligonucleotide among different candidate oligonucleotides for each data set.
  • Computer device 100 may generate a non-linear function fitted to this raw data set.
  • Generating a non-linear function can mean determining which non-linear function best matches (or best represents) the raw data set. This is basically carried out by non-linear regression analysis method.
  • nonlinear regression analysis methods can be used in the present invention (see Seber, G. A. F.; Wild, C. J. (1989). Nonlinear Regression. New York: John Wiley and Sons).
  • a polynomial function, exponential function, logarithmic function, trigonometric function, or sigmoid function can be used as a nonlinear function.
  • the non-linear function used in the present invention is a sigmoid function.
  • sigmoid function refers to a function that can represent a sigmoid-shaped curve, and includes the logistic function, Gompertz function, or Chapman function.
  • the non-linear function may be a sigmoid function including at least one parameter expressed by a predetermined equation.
  • the parameters determine the cycle number of the signal-generating reaction, the background signal value, the difference between the maximum signal value and the background signal value, the inflection point of the sigmoid function, and the sharpness of the sigmoid function, respectively.
  • the parameter that integrally determines the shape of the sigmoid function, the maximum cycle of the second derivative of the sigmoid function (SDM), the parameter that represents the ratio of the signal to the background signal value (SBR), and the slope on the axis of symmetry includes parameter (a4).
  • the computer device 100 extracts the value of a selection parameter to be used for selection of an oligonucleotide among parameters from a non-linear function fitted to the raw data set, for example, the value of the amplification process.
  • the values of SBR, SDM, and a4 parameters, including parameters that reflect the shape of the amplification curve, can be extracted.
  • the computer device 100 is a device used in the development process of a target nucleic acid detection reagent performed according to a molecular diagnostic development protocol, and the development of a target nucleic acid detection reagent is greatly dependent on the performance of the oligonucleotide. Therefore, it is usually important to select an oligonucleotide with optimal performance among different candidate oligonucleotides.
  • the computer device 100 is provided with the values of selection parameters for selecting oligonucleotides, and can perform scoring for selecting oligonucleotides using the values of the selection parameters through an experiment result record.
  • This experiment result record is an electronic document that derives and records the results required for the detailed performance experiment based on predefined criteria in at least one detailed performance experiment among a plurality of detailed performance experiments.
  • the candidate oligonucleotide scoring function in the experimental result record must be preceded by the storage of the amplification reaction result data in the experimental result record for each detailed performance experiment.
  • the scoring results are displayed in a separate window in the DSP item or can be checked in the lab-note item.
  • the processed/analyzed data may be a data set from which a baseline has been subtracted to remove background signal values from the raw data set.
  • the baseline-subtracted data set can be obtained through various methods known in the art (eg, U.S. Patent No. 8,560,247).
  • the detailed performance experiment is a performance optimization experiment that optimizes the performance of the oligonucleotide selected from a plurality of candidate oligonucleotides as an oligonucleotide to be included in the reagent for detecting the target nucleic acid molecule, and the amplification containing the selected oligonucleotide Sensitivity or specificity when the composition is used to detect target nucleic acid molecules at different concentrations, sensitivity to each of the standard strains to be detected or excluded strains to be excluded from detection by the amplification composition containing the selected oligonucleotide.
  • the sensitivity and specificity when only a single target nucleic acid molecule is included or at least two or more target nucleic acid molecules are received together and the selected It may include at least one of sensitivity and specificity for each of a clinical sample containing a target nucleic acid molecule detected by an amplification composition containing an oligonucleotide or a clinical sample not containing a target nucleic acid molecule to be detected.
  • At least one of the data set for the selected oligonucleotide and the value of the selection parameter extracted for the selected oligonucleotide is converted into a preset documentation format and stored as an experiment result record. Performance analysis can be additionally performed on the raw data set for the selected oligonucleotide prior to converting the data set for the oligonucleotide and the values of the selection parameters extracted for the selected oligonucleotide into a preset documentation format. .
  • computer device 100 includes an algorithm that corrects the raw data set for selected oligonucleotides. For example, it includes an algorithm for obtaining corrected data by applying a normalization coefficient disclosed in WO 2017/086762 of the present applicant to signal values.
  • the normalization coefficient is provided using a reference value, a reference cycle, and the data set, the reference cycle is selected from the cycles of the data set, the reference value is an arbitrarily determined value, and the standardization coefficient is provided by determining the relationship between the signal value of the cycle corresponding to the reference cycle in the data set and the reference value, and applying the standardization coefficient to the signal values of the raw data set to obtain corrected signal values and obtain the raw data Provided in set.
  • it is a reference value.
  • the reference value is the value used to provide the standardization coefficient.
  • a reference value refers to an arbitrary value applied to a reference cycle to correct signal values of a data set.
  • the same standard value is applied to data sets that are to be standardized by the same standard.
  • the multiple data sets may be corrected using the same reference value.
  • the reference value may be an arbitrarily determined value.
  • the reference value is a randomly determined value among real numbers other than 0.
  • the reference value may be arbitrarily selected by the experimenter as long as the presence of the target analyte in the sample can be determined by a calibration data set using the reference value. Therefore, the reference value to be used for correction of the data set can be determined within the range of signal values that can be obtained in the reference cycle by the same type of signal generation response as the signal generation response from which the data set was obtained.
  • the reference value can be obtained separately from the data set to be calibrated.
  • the reference value can be determined from a data set obtained from a signal generation reaction for a target nucleic acid molecule of the same type as the target analyte being analyzed.
  • the reference value may be obtained from a set of data sets containing the data set to be corrected.
  • the reference value may be the same type of value as the signal value of the data set to be corrected, and may be the same unit or dimension as the data set to be corrected.
  • the appropriate normalization coefficient for each response is provided from the reference value and the signal value of the data set to be calibrated.
  • a data set can be obtained using normalized coefficients for each reaction. Parameters are distinguished according to the type of analysis method, and may be classified and displayed according to the type. Accordingly, the preset default value may also be displayed separately for each parameter depending on the type of analysis method.
  • These parameters are used for mathematical processing of signals in a signal generation reaction that generates a signal dependent on the presence of a target nucleic acid molecule, or are used as a criterion for reading the presence or absence of the target analyte in a sample.
  • values that can determine the positive/negative nature of a sample include Ct (Threshold Cycle), delta Ct, melt Tm, melt peak, threshold intensity value of the signal used to determine Ct, and threshold value for determining Ct value.
  • the BPN of the analysis method may include parameters for reference value (RV) and signal value relationship parameter (Cut-off ratio, CR) value.
  • the CR describes the relationship or degree of change in signal, signal change or signal difference, especially numerically, when two signal values occur at different detection temperatures.
  • the different detection temperatures may be a relatively high temperature detection temperature and a relatively low temperature detection temperature, or a first temperature and a second temperature.
  • “Signal value relationship parameters” include arbitrary values that reflect the pattern (rule) of signal change at different detection temperatures.
  • the signal value relationship parameter refers to a value indicating the degree of change between the signal detected at a relatively high detection temperature and the signal detected at a relatively low detection temperature for a specific target nucleic acid sequence.
  • a signal value relationship parameter may indicate a value used to convert, convert, adjust, or transform a signal detected at one temperature into a signal at another temperature.
  • Signal value relationship parameters may vary depending on the type of target nucleic acid sequence, the type of signal generation means, and the conditions of incubation and detection. Accordingly, various signal value relationship parameters can be determined for different or the same target nucleic acid sequences.
  • the process of detecting the presence or absence of a target nucleic acid molecule means reading whether the target nucleic acid molecule is present in the sample based on the data set obtained from the nucleic acid detection device 200.
  • the presence/absence reading process is to read whether each sample is positive or negative using the data set obtained for each sample that provides correct answer data (data confirming the presence or absence of the target nucleic acid molecule), and determines whether each sample is positive or negative. Parameters are needed to read.
  • the parameters used in the presence/absence reading process may include the threshold intensity value of the signal used to determine the Ct (Threshold Cycle) for each sample as a criterion for determining the presence or absence of the target nucleic acid molecule in the sample.
  • the raw data set may be mathematically processed to include parameters used in the processed performance data set.
  • the computer device 100 provides a positive/negative read criterion that can set a value for the Ct parameter to be used in the process of determining the presence or absence of a target nucleic acid molecule in the sample, or a positive/negative read criterion according to one embodiment.
  • DSP digital signal processor
  • Parameters set using the DSP technology include parameters used in a performance data set obtained by mathematically processing a raw data set.
  • the processed/analyzed data includes not only data obtained by mathematically processing the raw data set, but also data obtained by mathematically processing the mathematically processed data obtained in this way. For example, it is data that includes the first derivative of the raw data set and the second, third, etc. derivatives obtained from the derivative.
  • the accuracy of fitting a nonlinear function to a data set is used as a direct indicator of the analysis of target nucleic acid molecules, and signal-generating reactions utilize signal-generating means to analyze target analytes without false positive and false negative results, especially false positive results.
  • obtain a data set for the target nucleic acid molecule from, calibrate the obtained data set comprising a plurality of data points including cycle numbers and signal values, and generate a non-linear function for the calibrated data set to calibrate Determine the fitting accuracy of the non-linear function to a data set, and use the fitting accuracy to determine the presence or absence of a target analyte in the sample.
  • This analysis method requires various parameters and can be optimized according to the value set for each parameter.
  • DSP WO2019/066572
  • parameters used in the process of determining the presence or absence of target analytes are assigned, and the values of the DSP parameters are set to perform analysis.
  • an algorithm may be included to extract only data for each target analyte from data obtained at a plurality of different temperatures for a plurality of target nucleic acid molecules.
  • the algorithm disclosed in WO2015-147370, WO2015/147412, WO2015/147382 and WO2016/093619 of the present applicant using a plurality of target detection temperatures is used to assign parameters used in the process of reading the presence or absence of a target analyte, You can analyze the data in the raw data set by setting the values of the assigned parameters.
  • the selected oligonucleotide is optimized by changing the setting values in various ways and checking the analysis results (positive/negative reading results) or changes (amplification curve).
  • the default value and setting value are displayed within one screen so that the positive/negative reading results analyzed according to the standard settings preset in this process, such as the default value, can be simultaneously checked or compared with the setting value set by the research developer. do.
  • the values of the optimal parameters must be able to be analyzed to match the well-specific information on positive/negative labeled in the correct answer data under any conditions and circumstances.
  • a data set of the results of the amplification process obtained through performance experiments under different experimental conditions and environments for the selected oligonucleotide is obtained, and the positive in the correct answer data is converted to positive by displaying the default value and setting value.
  • the optimal parameter value can be set by repeatedly adjusting the parameter value for the selected oligonucleotide until the negative result is confirmed as negative.
  • processing/analysis data can be obtained by processing/analyzing amplification reaction result data received for each detailed performance experiment.
  • at least one detailed performance experiment may be performed through a default screen that displays the results of applying the settings previously set up through the setup screen.
  • setup screen and the default screen can be displayed on one screen.
  • processing/analysis data acquisition is to obtain positive and negative read data by processing to be used in the process of reading the presence or absence of the target nucleic acid molecule, which includes parameters for correction of the received amplification reaction result data and parameters for numerical adjustment. It can be performed through
  • the parameters for the correction include PMC (Parameter Criterion) for determining the shape of the sigmoid graph for the received amplification reaction result data, SFC (Start Fitting Cycle) for baseline fitting start cycle correction, Including an MFC for correcting the amplification reaction result data by using baseline fitting from the SFC to a minimum fitting cycle (MFC),
  • PMC Parameter Criterion
  • SFC Start Fitting Cycle
  • the parameter for adjusting the numerical value is CR (Cut-off ratio), the RFU value at low temperature divided by the RFU value at high temperature to correct the difference in REU value due to the difference in RFU value between low and high temperature, sample after sigmoid fitting It may include a threshold (THRD, Ct Threshold) for positive/negative reading, and dRFU (Determinant RFU) for filtering the positive/negative of the sample.
  • CR Cut-off ratio
  • THRD threshold
  • Ct Threshold Ct Threshold
  • dRFU Determinant RFU
  • Research and development data derived from this process i.e., data sets (raw data set and corrected data set) or parameters for the selected oligonucleotide (e.g., parameters reflecting the shape of the amplification curve of the amplification process in the raw data set, and Ct and End-RFU) from the corrected data set are acquired and stored in the experimental result record.
  • data sets raw data set and corrected data set
  • parameters for the selected oligonucleotide e.g., parameters reflecting the shape of the amplification curve of the amplification process in the raw data set, and Ct and End-RFU
  • the present disclosure is not limited to the operation of research and development data for selected oligonucleotides.
  • the selection tool data sets or parameters for candidate oligonucleotides that were not selected during the selection process of appropriate oligonucleotides among candidate oligonucleotides can be saved in the lab note.
  • the computer device 100 converts the data entered through the data input screen for the items required to perform the experiment, the preparation information, the amplification reaction results, and the processing/analysis data into an experiment result record for each detailed performance experiment. You can save it.
  • the storage of result records for each detailed performance experiment collects predefined results from detailed procedures for each detailed performance experiment, and generates the collected predefined results according to a preset format for each detailed performance experiment. .
  • the lab note item corresponding to the experiment result record generates an experiment result record for a plurality of performance experiments.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram showing the form of an experiment result record generated by the computer device 100 according to an embodiment.
  • the experiment result record records research and development data derived during the research and development process, including detailed performance for research and development of reagents for detecting target nucleic acid molecules, materials used for each experiment, methods for experiments, and materials used for each experiment. It is a record of at least one item for experimentation selected from among the items for experimentation, including equipment and combinations thereof, preparation information, amplification reaction results, and processing/analysis data.
  • a lab note is created for each of a plurality of detailed performance experiments shown in FIG. 5 based on information entered through the data input screen of FIGS. 3 and 4.
  • the experimental result record for the channel performance verification experiment includes information entered through the Material & Method item, an image of a plate displaying preparation information automatically generated through the Well info item based on this information, and the Multi MOM performance_Co_infection; Multi MOM performance_Co_infection; Data item; Equipment information on which the Channell experiment was conducted and data set file information obtained therefrom, history information for determining the oligonucleotide selected among candidate oligonucleotides through DSP items, history information and optimization results for performance optimization for the selected oligonucleotide can be recorded.
  • the computer device 100 Since the computer device 100 according to the present disclosure is used to process, manage, and store data calculated according to the molecular diagnostic development protocol in the process of developing a target nucleic acid molecule, the history of each process of reagent development according to the molecular diagnostic development protocol It is desirable to save .
  • computer device 100 is not limited to data operations only for selected oligonucleotides, as noted. All data generated in the process of developing reagents for detecting target analytes reflect the characteristics of reagent development, so in addition, data sets or parameters from specific experiments on candidate oligonucleotides that were not selected among candidate oligonucleotides are included in the experiment result record. Be able to record it.
  • the setting value applied to the experimental result record for each detailed performance experiment for the selected oligonucleotide is automatically saved.
  • Figure 9 is an example diagram of a setting value display screen in the computer device 100 according to one embodiment.
  • the computer device 100 displays the default value (91) and setting value (92) together so that researchers and developers using it can compare the default value (91) and setting value (92) at once in the detailed performance test through the Setting value item. It can be done as much as possible.
  • the default value and setting value are selectively displayed for each detection channel.
  • the computer device 100 can display detection channels by aligning them on the table 93 so that a detection channel can be selected.
  • the default value and setting are set for each target nucleic acid molecule when detecting multiple target nucleic acid molecules (low temperature/high temperature) with one channel and/or when detecting multiple target nucleic acid molecules with multiple channels. Values can be sorted and displayed.
  • the setting values automatically saved through the Setting value item are the setting values for data processing used in processing the amplification reaction result data and/or the target in the sample. It can be set by providing a setup screen to set up the presence/absence reading settings used to read the presence/absence of nucleic acid molecules. At this time, the computer management device 100 according to the present disclosure matches the processing settings and/or presence/absence reading settings input through the setup screen with metadata.
  • the processing settings and/or presence/absence reading settings matched with metadata are stored in a standardized format at a predetermined location in the data storage structure.
  • the computer device 100 when the computer device 100 according to the present disclosure acquires amplification reaction result data for a target nucleic acid molecule, which is one of the results of a plurality of detailed performance experiments, it matches the obtained amplification reaction result data with the meta data, and The amplification reaction result data matched with the data is stored in a predetermined location in the data storage structure. At this time, the amplification reaction result data is also stored in a standardized format. For example, in the amplification reaction result data, the signal strength, which is the signal value in a specific cycle, must be entered in a unit called RFU and must be entered by cycle. In the case of the amplification graph, it must be displayed in a predetermined color for each channel, and the scale of the amplification graph must be It may be normalized.
  • the processed result and/or the readout of the presence or absence of the target nucleic acid molecule is performed.
  • a result is matched with the metadata, and the processed result and/or the presence/absence reading result matched with the metadata are stored in a predetermined location in the data storage structure.
  • Metadata is data about data stored at a predetermined location in a pre-designed data storage structure, and according to one embodiment, various data derived during the research and development process, such as the above-described data input screen (FIGS. 3 to 7)
  • Each of the data input through the screen shown in and its items (Data, DSP items) is stored as metadata in a standardized format.
  • Data entered in an unstructured format may be converted to a standardized format or the input itself may be rejected.
  • the data storage structure in which metadata is stored in the computer device 100 is each research and development data derived during the research and development process of the reagent for detecting the target nucleic acid molecule based on the target nucleic acid molecule of the reagent for detecting the target nucleic acid molecule to be developed.
  • This metadata is each indexed and structured structure.
  • the target analyte of the reagent for detecting the target analyte to be developed becomes the root node
  • each research and development data derived from the research and development process of the reagent becomes the child node.
  • the root node has at least one child node.
  • Child nodes are metadata in which each research and development data derived during the research and development process is indexed.
  • One child node is connected to at least one other child node, and at least one or more individual data is accumulated in each child node.
  • Each individual data accumulated in a child node may be a test that researchers and developers have attempted in various ways.
  • metadata indexed by settings may index settings that have been tested by one research developer multiple times and/or to set up optimized settings for the development of a reagent for detecting a specific target analyte for each research developer. All settings are accumulated and stored in metadata. This set value metadata stores both set values actually applied to the reagent and set values not applied.
  • Metadata indexed in this way can include amplification reaction results, settings, parameters used in the presence/absence reading process, multiple performance verification experiments, experiment information (type, materials, procedures, equipment, etc.), product name, and viewer results. and are each stored in a predetermined location in a pre-designed data storage structure.
  • data input through the data input screen is formatted in a standardized format at a pre-designated location (e.g., corresponding indexed metadata location) in the pre-designed data storage structure. It is controlled by software to save. That is, the research and development data management device 100 stores data input by computer-readable codes executable on the processor 130 or instructions stored on a computer-readable recording medium, as specified in advance in the data storage structure. You can control the location to be saved.
  • a pre-designated location e.g., corresponding indexed metadata location
  • a research developer using the computer device 100 wishes to develop a reagent for detecting a specific target nucleic acid molecule or when optimizing the performance of an oligonucleotide for a reagent for detecting a specific target nucleic acid molecule, detection of the target nucleic acid molecule This is to ensure that research and development data derived from the research and development process for each reagent can be recycled or searched.
  • the computer management device 100 can use a command returned as metadata as a query to search metadata related to the query.
  • the computer device 100 provides a screen for inputting search conditions, and receives search conditions through the input screen.
  • Metadata matching the inputted search conditions is searched among metadata stored in a predetermined location in the data storage structure. Obtain the searched meta data and/or amplification result data matching the searched meta data.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of managing research and development data in the research and development data management device 100 according to an embodiment.
  • the computer device 100 includes items for experimentation including materials, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof used in detailed performance experiments to be performed on candidate oligonucleotides. ) Provides a screen for data entry for at least one item required to perform an experiment selected from among.
  • data input through the data input screen is stored as metadata in a predetermined location in a pre-designed data storage structure.
  • the computer device 100 acquires amplification reaction result data for the target nucleic acid molecule, which is one of the results of the detailed performance experiment.
  • the metadata is matched with the amplification reaction result data obtained in S156.
  • the amplification reaction result data matched with the metadata is stored in a predetermined location in the data storage structure.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for guiding a plurality of detailed performance experiments and organizing an experiment result record required for developing a reagent for detecting a target nucleic acid molecule in the computer device 100 according to an embodiment.
  • At least one item selected from among the required items for experimentation, including materials, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof for each detailed performance experiment to be performed on the oligonucleotide for detection of the target nucleic acid molecule in S160 Provides a screen for data entry for items required for experiment performance.
  • the nucleic acid detection device displays preparation information for a reaction plate for performing an amplification reaction targeting the oligonucleotide based on the data entered through the data input screen for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment. .
  • the received amplification reaction result data is processed/analyzed to obtain processed/analysis data.
  • the method of managing research and development data performed in the computer device 100 indexes and stores research and development data derived from the research and development process as metadata in a structured data storage structure.
  • lab notes can be completed based on saved research and development data.
  • the research developer performs analysis and organization of the experiment plan, experiment method, and experiment results through the research and development data management device 100, and analyzes the experiment results (e.g., oligonucleotide selection and Optimization, history information that determines this) information can be reused or searched.
  • These computer programs when executed by one or more processors, cause the one or more processors to, for a research and development data management device, research and develop candidate oligonucleotides for detection of a target analyte in the research and development data management device. It includes instructions for performing a method for managing data, wherein the method includes a type of performance verification experiment to be performed on the candidate oligonucleotide, materials used in the experiment, experimental procedures in the experiment, experimental equipment, and Providing a screen for data input for at least one group selected from groups including a combination thereof,
  • the present disclosure includes: a memory storing at least one instruction; and a processor, wherein the at least one instruction is executed by the processor, thereby guiding a plurality of detailed performance experiments necessary for developing a reagent for detecting a target nucleic acid molecule and organizing an experiment result record, wherein the method is performed by a computer device. At least selected from among the required items for experimentation, including materials, experimental methods, experimental equipment, and combinations thereof for each detailed performance experiment to be performed on the oligonucleotide for detection of the target nucleic acid molecule.
  • a screen for data input for items required to perform one experiment is provided, and a nucleic acid detection device targets the oligonucleotide based on the data entered through the screen for data input for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment.
  • Receive process/analyze the received amplification reaction result data to obtain processed/analysis data, data entered through a data input screen for the items required to perform the experiment, the preparation information, the amplification reaction result, and It is a computer device that stores processed/analyzed data as a record of experimental results for each detailed performance experiment.
  • a computer-readable recording medium storing a computer program, wherein when the computer program is executed by one or more processors included in a computer device,
  • a nucleic acid detection device displaying preparation information for a reaction plate for performing an amplification reaction targeting the oligonucleotide based on data entered through a data input screen for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment. ;
  • a computer-readable recording medium storing a computer program, wherein the computer program is executed by one or more processors included in a computer device,
  • a nucleic acid detection device displaying preparation information for a reaction plate for performing an amplification reaction targeting the oligonucleotide based on data entered through a data input screen for the items required to perform the experiment for each detailed performance experiment. ; Receiving amplification reaction result data performed by the nucleic acid detection device using an amplification composition containing the oligonucleotide prepared for each detailed performance experiment based on the preparation information; Processing/analyzing the received amplification reaction result data to obtain processed/analysis data; And a step of storing the data entered through the data input screen for the items required to perform the experiment, the preparation information, the amplification reaction results, and the processing/analysis data as an experiment result record for each detailed performance experiment. It is a computer-readable recording medium.

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Abstract

타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법은 컴퓨터 장치에 의해 수행되며, 상기 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 방법, 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목 중에서 선택된 적어도 하나의 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계; 상기 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계; 상기 준비 정보를 기반으로 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함한다.

Description

타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법
본 발명은 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 그리고, 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 연구 개발 과정에서 생성되는 연구 개발 데이터 관리 및 저장에 관한 것이다.
분자 진단은 현재 질병을 조기 진단하기 위한 체외 진단시장에서 빠르게 성장하고 있는 분야이다. 그 중에서 핵산(nucleic acid)을 이용한 방법들이 높은 특이성과 민감성을 바탕으로 바이러스, 박테리아에 의한 감염 등에 의한 원인 유전인자를 진단하는데 유용하게 사용되고 있다.
핵산을 이용한 진단 방법들 대부분은 타겟 핵산(예컨대, 바이러스 또는 박테리아 핵산)을 증폭하는 핵산 증폭 반응(nucleic acid amplification reaction)을 이용한다. 대표적인 예로서, 핵산 증폭 반응 중 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction: PCR)은 이중가닥 DNA의 변성, DNA 주형에로의 올리고뉴클레오타이드 프라이머의 어닐링 및 DNA 중합효소에 의한 프라이머 연장의 반복된 사이클 과정을 포함한다. (Mullis 등, 미국 특허 제4,683,195호, 제4,683,202호 및 제4,800,159호: Saiki et al., Science 230:1350-1354)1985)). 핵산을 증폭하기 위한 다른 방법으로 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction (LCR)) (미국특허 제4,683,195호 및 제4,683,202호; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990)), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification (SDA)) (Walker, et al. Nucleic Acids Res. 20(7):1691-6 (1992); Walker PCR Methods Appl 3(1):1-6 (1993)), 전사 매개 증폭(transcription-mediated amplification) (Phyffer, et al., J. Clin. Microbiol. 34:834-841 (1996); Vuorinen, et al., J. Clin. Microbiol. 33:1856-1859 (1995)), 염기순서기반증폭(nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)) (Compton, Nature 350(6313):91-2 (1991)), 롤링서클 증폭(rollingcircle amplification, RCA) (Lisby, Mol. Biotechnol. 12(1):75-99 (1999); Hatchet al., Genet. Anal. 15(2):35-40 (1999)) 및 Q-beta 레플리카제(Q-Beta Replicase) (Lizardi et al., BiolTechnology 6:1197(1988)), loop-mediated isothermal amplication(LAMP, Y. Mori, H. Kanda and T. Notomi, J. Infect. Chemother., 2013, 19, 404-411), recombinase polymerase amplication(RPA, J. Li, J. Macdonald and F. von Stetten, Analyst, 2018, 144, 31-67) 등이 이에 포함될 수 있다.
최근에는 이러한 핵산 증폭 반응을 기반으로 하나의 튜브 내에서 복수의 타겟 핵산을 검출하기 위한 멀티플렉스(multiplex) 진단 기술이 사용되고 있다. 예컨대, 핵산 증폭 반응의 예시로서 상술한 PCR 및 LAMP 등의 방법을 사용하여 여러 종류의 바이러스들을 한 번에 검출하기 위한 다양한 멀티플렉스 기술이 있다.
이러한 핵산 증폭 반응 기술들은 관심있는 타겟 핵산을 증폭 및 검출하기 위해 타겟 핵산에 특이적으로 혼성화하는 올리고뉴클레오타이드(예컨대, 프라이머 및/또는 프로브), 표지, DNA 중합효소, dNTP, Mg 이온 및 버퍼 등을 포함하는 타겟 핵산 검출용 시약의 사용을 필요로 한다.
타겟 핵산 검출용 시약은 분자진단 개발 protocol에 따라 개발되는데 개발과정에서 시약의 개발 및 상용화 가능한 정교한 올리고뉴클레오타이드 선정 및 다양한 성능 실험이 필수적이다.
그러나 통상 숙력된 개발자가 아니라면 다양한 성능 실험을 진행하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
그리고, 각 성능 실험 과정에서는 여러 후보 올리고뉴클레오타이드 중에서 최적의 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위해 올리고뉴클레오타이드 별 테스트를 수행하기 때문에 실험의 계획부터 실험에 사용되는 materials, 이에 기반하는 실험의 절차, 실험의 결과 및 결과 분석에 이르기까지 방대한 양의 연구 개발 데이터가 쌓이게 된다.
이러한 연구 개발 데이터는 후보 올리고뉴클레오타이드 중에서 개발하고자 하는 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 최적화된 올리고뉴클레오타이드를 결정하기 위한 개발 과정에서 도출된 것이다. 따라서, 해당 시약의 연구개발 과정, 또는 해당 시약이 판매되고 나서 후속조치가 필요할 때의 후속 연구과정 또는 해당 시약과 유사한 시약의 연구개발 과정에서 유용하게 활용될 수 있다.
일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험을 가이딩하고, 이 과정에서 도출되는 세부 성능 실험별 결과 데이터를 실험 결과 기록서에 저장하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 전술한 연구 개발 과정에서 도출된 연구 개발 데이터를 관리하는 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로는 연구 개발 과정에서 도출되는 다양한 연구 개발 데이터가 재활용 또는 참고될 수 있도록, 이러한 연구 개발 데이터를 조직화해서 저장하고 검색할 수 있는 기술을 제공하는 것이 이러한 과제에 포함될 수 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법으로서, 상기 방법은 컴퓨터 장치에 의해 수행되며, 상기 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계; 상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계; 상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 방법은, 상기 세부 성능 실험의 종류를 선택할 수 있는 세부 성능 실험 입력 화면을 표시하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 세부 성능 실험 각각은, 상기 올리고뉴클레오타이드의 성능을 테스트하기 위한 것이며, 상기 올리고뉴클레오타이드의 성능은 상기 타겟 핵산 분자에 대한 민감도 및/또는 특이도를 포함한다.
또한, 상기 세부 성능 실험은 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하는 실험이고, 상기 선정 실험은 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터 및/또는 상기 가공/분석 데이터로부터 얻어진 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율로 구성된 군으로부터 선택된 최소 하나에 기반하여 상기 후보 올리고뉴클레오타이들을 스코어링(scoring)하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도 및 특이도는 상기 가공/분석 데이터로부터 획득하고, 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 증폭 반응 효율은 증폭 반응 결과로부터 획득한다.
또한, 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율은 상기 가공/분석 데이터로부터 획득한다.
또한, 상기 방법은, 상기 복수 개의 세부 성능 실험들에 사용되는 materials, 실험 절차, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 shared 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 shared 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 shared 데이터는 사용자의 선택에 따라 상기 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목(item for experimentation) 입력 데이터 화면에 입력 데이터로 제공된다.
또한, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는, 올리고뉴클레오타이드의 종류와 농도, 타겟 핵산 분자의 종류와 농도, 효소의 종류, 버퍼, 반응 용기의 종류, 양성 대조군의 종류 및 농도, 음성 대조군의 종류 및 농도, 내부 대조군의 종류와 농도, 물의 종류 및 사용량 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 materials 관련 데이터가 입력된다.
또한, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는, 검출 채널별 타겟 핵산 분자의 정보, 증폭 반응 protocol, 상기 타겟 핵산 분자의 추출 방법 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력된다.
또한, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는, 핵산 검출 장치, 실험 준비 장치 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력된다.
또한, 상기 준비 정보를 표시하는 단계는, 상기 세부 성능 실험의 목적에 적합한 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도, 올리고뉴클레오타이드의 종류, 반응 플레이트의 종류 중 최소 하나를 표시한다.
또한, 반응 플레이트가 포함하는 복수의 반응 용기 각각에 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도가 표시된다.
또한, 상기 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를, 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서 소정의 위치에, 메타 데이터(meta-data)로서 저장하는 단계; 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터 및 가공/분석 데이터와 상기 메타 데이터를 매칭시키는 단계; 및 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 증폭 반응 결과 데이터 및 가공/분석 데이터를, 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장하는 단계;를 더 포함한다.
또한, 상기 방법은 상기 증폭 반응 결과 데이터의 가공/분석에 이용되는 설정값을 셋업하기 위한 셋업용 화면을 제공하는 단계; 상기 셋업용 화면을 통해 입력된 설정값을 상기 메타 데이터와 매칭시키는 단계; 및 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 설정값을 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장하는 단계;를 더 포함한다.
또한, 상기 방법은 검색 조건의 입력용 화면을 제공하는 단계; 상기 검색 조건의 입력용 화면을 통해 검색 조건을 입력받는 단계; 상기 입력받은 검색 조건에 매칭되는 메타 데이터를, 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장되어 있는 메타 데이터 중에서 검색하는 단계; 및 상기 검색된 메타 데이터 및/또는 상기 검색된 메타 데이터와 매칭되어 있는 증폭 반응 결과 데이터를 획득하는 단계; 를 더 포함한다.
또한, 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계는, 상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 가공/분석에 이용되는 설정값을 셋업(set-up)하고, 셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 셋업용 화면 및 상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 상기 셋업용 화면을 통해 기셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 default용 화면을 통해 수행되고, 상기 셋업용 화면 및 상기 default용 화면은 한 화면에 표시된다.
또한, 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계는, 상기 각 단계별 기정의된 결과물 수집하는 단계; 및 상기 수집된 기정의된 결과물을 상기 세부 성능 실험별 기설정된 포맷에 맞춰 생성하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 실험 결과 기록서는, 상기 수집된 기정의된 결과물로부터 상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 기정의된 criteria 기초하여 해당 세부 성능 실험에 필요한 결과물을 도출하여 기록하는 전자 문서이다.
또한, 상기 세부 성능 실험은 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드로 선정된 올리고뉴클레오타이드의 성능을 최적화하는 성능 최적화(performance optimization) 실험이고, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 농도의 타겟 핵산 분자의 검출에 이용될 때의 민감도나 특이도, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되어야 할 표준 균주 또는 검출에서 배제되어야 할 제외 균주 각각에 대한 민감도와 특이도, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 수용 용기 타입별로 수용되어서 검출에 이용될 때의 민감도와 특이도,
상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물의 수용된 반응 용기에 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 복수의 타겟 핵산 분자를 분석 타겟으로 하는 경우, 단일 타겟 핵산 분자만 포함되거나, 적어도 2 이상의 타겟 핵산 분자들이 함께 수용되었을 경우의 민감도와 특이도, 및 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함하는 임상 샘플 또는 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함되지 않는 임상 샘플 각각에 대한 민감도와 특이도 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 상기 세부 성능 실험의 종류를 선택할 수 있는 세부 성능 실험 입력 화면을 표시하는 단계는, 상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 데이터 수신, 상기 가공/분석 데이터 획득 및 상기 실험 결과 기록서 각각에 대한 진행 상태가 아이콘으로 각각 표시되는 section을 제공하는 단계;를 포함하고, 상기 아이콘 선택 시 대응하는 상기 실험수행 필요항목 또는 상기 준비 정보 또는 상기 증폭 반응 결과 데이터 또는 상기 가공/분석 데이터 또는 상기 실험 결과 기록서의 세부 내용에 대한 화면이 표시되는
또한, 상기 방법은, 상기 각 세부 성능 실험에 필요한 상기 증폭 조성물을 제조하는 실험 준비 장치의 구동에 필요한 제조 작업별 파라미터의 값에 대한 파라미터 입력용 화면을 제공하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제조 작업은, 증폭 반응에 이용되는 주형 희석물 세부작업, Oligonucleotide mixture의 세부작업, 효소와 버퍼 및 상기 제조된 Oligonucleotide mixture를 포함하는 Master mixture의 세부작업 및 상기 제조된 Master mixture와 상기 주형 희석물을 반응 용기 내에 분주하는 증폭용 반응액 셋업 세부작업 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따르면 컴퓨터 장치에서 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험을 가이딩함으로써 실험이 용이하면서도 human error 없이 세부 성능 실험별 표준화된 실험 결과 기록서를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터의 입력을 위한 인터페이스가 제공된다. 이를 통해, 첫째, 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터는 누락되지 않고 저장될 수 있다.
둘째, 전술한 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터가 정형화된 포맷으로, 즉 표준화되어서 저장될 수 있다. 이들 데이터는 해당 연구 개발을 개선하거나 수정하기 위해 또는 또 다른 연구 개발을 위해 재활용될 수 있다. 이 때, 원활하게 재활용이 되기 위해서는, 이들 데이터는 정해진 규격에 따라 저장되어야 한다. 이에, 일 실시예에서는 이들 데이터의 입력 과정 또는 이들 데이터를 저장시키는 과정에서, 정형화된 포맷을 갖도록, 즉 표준화된 상태로 저장될 수 있다.
셋째, 전술한 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터가 용이하게 검색될 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에서는 전술한 연구 개발 데이터나 메타 데이터에 대한 검색이, 연구 개발자가 원하는 조건에 따라 수행될 수 있다.
도 1에는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치 및 이와 연결된 기기가 도시되어 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 연구 개발 관리 장치에 대한 블록도이다.
도 3 및 4는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치에서 shared 데이터 입력용 화면의 구현 예를 예시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 세부 성능 실험을 보인 화면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 세부 성능 실험별 실험 계획(Material & Method) 단계에서 제공되는 화면의 구현예를 예시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치에서 Material & Method를 기반으로 생성되는 plate information을 보인 예시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치에서 생성되는 실험 결과 기록서(lab note)의 형태를 보인 예시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치에서 Setting value 표시 화면의 예시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치에서 연구 개발 데이터를 관리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치에서 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1을 설명하기에 앞서, 본원에서 사용된 용어에 대해 살펴보기로 한다.
용어 "타겟 분석물(target analyte)"은 다양한 물질(예컨대, 생물학적 물질 및 비생물학적 물질)을 포함하는데, 이는 용어 "표적 분석물질"과 동일한 대상을 지칭할 수 있다.
이러한 타겟 분석물은 구체적으로 생물학적 물질, 보다 구체적으로 핵산분자(예컨대, DNA 및 RNA), 단백질, 펩타이드, 탄수화물, 지질, 아미노산, 생물학적 화합물, 호르몬, 항체, 항원, 대사물질 및 세포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
용어 "시료"는 생물학적 시료(예컨대, 세포, 조직 및 체액) 및 비생물학적 시료(예컨대, 음식물, 물 및 토양)를 포함해서 지칭한다. 이 중, 상기 생물학적 시료는 예컨대, 바이러스, 세균, 조직, 세포, 혈액(전혈, 혈장 및 혈청 포함), 림프, 골수액, 타액, 객담(sputum), 스왑(swab), 흡인액(aspiration), 우유, 소변(urine), 분변(stool), 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 기관지 세척액, 복수 및 양막액 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 시료에는 전술한 표적 분석물질이 포함될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
한편, 전술한 표적 분석물질이 핵산분자이거나 핵산분자를 포함하는 경우, 상기 표적 분석물질을 포함할 것으로 추정되는 상기 시료에는 본 기술분야에서 공지된 핵산 추출(nucleic acid extraction) 과정이 수행될 수 있다(참조: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001)). 상기 핵산 추출 과정은 시료의 종류에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 추출된 핵산이 RNA인 경우 cDNA를 합성하기 위한 역전사(reverse transcription) 과정을 추가로 거칠 수 있다(참조: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001).
용어 "데이터 세트"는 신호 발생 수단(신호 발생 수단에 대해서는 후술하기로 한다)을 이용하는 상기 표적 분석물질에 대한 신호 발생 반응으로부터 수득된 데이터를 지칭한다.
이 경우, 용어 "신호 발생 반응"은 시료 내 표적 분석물질의 특성(properties), 예컨대 활성, 양 또는 존재(또는 부존재), 구체적으로 존재(또는 부존재)에 의존적으로 신호를 발생시키는 반응을 의미한다. 이러한 신호 발생 반응은 생물학적 반응 및 화학적 반응을 포함한다. 이 중, 생물학적 반응은 PCR, 실시간 PCR, 등온증폭 및 마이크로어레이 분석과 같은 유전적 분석 과정, 면역학적 분석 과정 및 박테리아 성장 분석을 포함한다. 아울러, 화학적 반응은 화학물질의 생성, 변화 또는 파괴를 분석하는 과정을 포함한다. 일 구현예에 따르면, 신호 발생 반응은 유전적 분석 과정일 수 있으며, 또는 핵산증폭반응, 효소 반응 또는 미생물 성장일 수 있다.
한편, 전술한 신호 발생 반응은 신호 변화를 동반한다. 따라서, 이러한 신호 발생 반응의 진행정도는 신호의 변화를 측정함으로써 평가될 수 있다.
여기서, 용어 "신호"는 측정 가능한 아웃풋을 의미한다. 아울러, 이러한 신호의 측정된 크기 또는 변화는 표적 분석물질의 특성, 구체적으로는 시료 내 표적 분석물질의 존재 또는 부존재를 정성적으로 또는 정량적으로 지시하는 지시자 역할을 한다.
여기서, 지시자의 예는 형광 세기(fluorescence intensity), 발광 세기, 화학발광 세기, 생발광 세기, 인광세기, 전하 이동, 전압, 전류, 전력, 에너지, 온도, 점성도, 광 스캐터, 방사능 세기, 반사도, 투광도 및 흡광도를 포함하며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바 있는 용어 "신호 발생 수단"은 분석하고자 하는 표적 분석물질의 특성, 구체적으로 존재 또는 부존재를 나타내는 신호를 제공하는 수단을 의미한다.
이러한 신호 발생 수단은 표지 자체 또는 표지가 연결된 올리고뉴클레오타이드를 포함한다.
이 중, 표지는 형광 표지, 발광 표지, 화학발광 표지, 전기화학적 표지 및 금속 표지를 포함한다. 상기 표지는 인터컬레이팅 염료(intercalating dye)와 같이 표지 자체로 사용될 수 있다. 또는 상기 표지는, 단일 표지 또는 공여 분자(donor molecule) 및 수용 분자(acceptor molecule)를 포함하는 상호작용적인 이중 표지의 형태로서, 하나 이상의 올리고뉴클레오타이드에 결합된 형태로 사용될 수 있다.
형광표지를 사용하는 경우, 신호값은 RFU(Relative Fluorescence Unit) 값으로 표현될 수 있다.
상기 신호 발생 수단은 신호를 발생시키기 위하여 핵산 절단 활성을 갖는 효소를 추가적으로 포함할 수 있다(예를 들어, 5' 핵산 절단 활성을 갖는 효소 또는 3' 핵산 절단 활성을 갖는 효소).
한편, 상기 신호 발생 수단을 이용하여 표적 분석물질, 특히 타겟 핵산분자의 존재를 나타내는 신호를 발생시키는 다양한 방법이 알려져 있다. 대표적인 예에는 다음이 포함될 수 있다: TaqManTM 프로브 방법(미국특허 제5,210,015호), 분자 비콘 방법 (Tyagi, Nature Biotechnology, v.14 MARCH 1996), 스콜피온(Scorpion) 방법(Whitcombe 등, Nature Biotechnology 17:804-807(1999)), 선라이즈(Sunrise 또는 Amplifluor) 방법(Nazarenko 등, Nucleic Acids Research, 25(12):2516-2521(1997), 및 미국특허 제6,117,635호), 럭스(Lux) 방법(미국특허 제7,537,886호), CPT(Duck P, 등. Biotechniques, 9:142-148(1990)), LNA 방법 (미국특허 제6,977,295호), 플렉서(Plexor) 방법(Sherrill CB, 등, Journal of the American Chemical Society, 126:4550-4556(2004)), Hybeacons (D.J. French, 등, Molecular and Cellular Probes 13:363-374(2001) 및 미국특허 제7,348,141호), 이중표지된 자가-퀀칭된 프로브(Dual-labeled, self-quenched probe; 미국특허 제5,876,930호), 혼성화 프로브(Bernard PS, et al., Clin Chem 2000, 46, 147-148), PTOCE(PTO cleavage and extension) 방법(WO 2012/096523), PCE-SH(PTO Cleavage and Extension-Dependent Signaling Oligonucleotide Hybridization) 방법(WO2013/115442), PCE-NH(PTO Cleavage and Extension-Dependent Non-Hybridization) 방법(PCT/KR2013/012312) 및 CER 방법(WO 2011/037306).
한편, 전술한 용어 "신호 발생 반응"은 신호의 증폭 반응을 포함할 수 있다. 이 때, 용어 "증폭 반응"은 상기 신호 발생 수단에 의하여 발생되는 신호를 증가 또는 감소시키는 반응을 의미한다. 구체적으로, 상기 증폭 반응은 표적 분석물질의 존재에 의존적으로 상기 신호 발생 수단에 의하여 발생하는 신호의 증가(또는 증폭) 반응을 의미한다.
이러한 증폭 반응에서는, 표적 분석물질(예컨대, 핵산분자)의 증폭이 동반되거나 또는 동반되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 증폭 반응은 표적 분석물질의 증폭이 동반되는 신호의 증폭 반응을 의미할 수 있다.
한편, 상기 증폭 반응을 통하여 수득되는 데이터 세트에는 증폭 사이클이 포함될 수 있다.
여기서, 용어 "사이클"은 일정한 조건의 변화를 수반한 복수의 측정에 있어, 상기 조건의 변화 단위를 말한다. 상기 일정한 조건의 변화는 예를들어 온도, 반응시간, 반응횟수, 농도, pH, 측정 대상(예를 들어 핵산)의 복제 횟수 등의 증가 또는 감소를 의미한다. 따라서 사이클은 시간(time) 또는 과정(process) 사이클, 단위 운영(unit operation) 사이클 및 재생산(reproductive) 사이클 일 수 있다.
보다 구체적으로, 용어 "사이클"은 일정한 과정의 반응을 반복하거나 일정한 시간 간격 기준으로 반응을 반복하는 경우, 상기 반복의 하나의 단위를 의미한다.
또는 용어 "사이클"은 반응의 진행에 따라 일정한 행위를 반복하는 경우, 상기 반복의 하나의 단위를 의미할 수 있다.
일 예로, 핵산 증폭 반응이 수행되는 경우, 일정한 시간 간격으로 발생되는 시그널을 검출하는 행위를 반복할 수 있으며, 상기 반복의 하나의 단위를 의미할 수 있다. 이 경우, 사이클은 시간의 단위를 가질 수 있다.
일 예로 핵산 증폭 반응의 경우 하나의 사이클은 핵산의 변성단계(denaturation), 프라이머의 어닐링 단계 및 프라이머의 연장 단계(extension)를 포함하는 반응을 의미한다. 이 경우 일정한 조건의 변화는 반응의 반복 횟수의 증가이며, 상기 일련의 단계를 포함하는 반응의 반복 단위가 하나의 사이클로 설정된다. 사이클 수는, 반응 횟수 또는 반응 시간을 포함할 수 있다.
한편, 전술한 표적 분석물질이나 타겟 분석물, 특히 타겟 핵산분자는 다양한 방법으로 증폭될 수 있다: 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction (PCR)), 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction (LCR)) (미국특허 제4,683,195호 및 제4,683,202호; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis et al., eds, 1990)), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification (SDA)) (Walker, et al. Nucleic Acids Res. 20(7):1691-6 (1992); Walker PCR Methods Appl 3(1):1-6 (1993)), 전사 매개 증폭(transcription-mediated amplification) (Phyffer, et al., J. Clin. Microbiol. 34:834-841 (1996); Vuorinen, et al., J. Clin. Microbiol. 33:1856-1859 (1995)), 염기순서기반증폭(nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)) (Compton, Nature 350(6313):91-2 (1991)), 롤링서클 증폭(rollingcircle amplification, RCA) (Lisby, Mol. Biotechnol. 12(1):75-99 (1999); Hatchet al., Genet. Anal. 15(2):35-40 (1999)) 및 Q-beta 레플리카제(Q-Beta Replicase) (Lizardi et al., BiolTechnology 6:1197(1988)), Loop-mediated isothermal amplication(LAMP, Y. Mori, H. Kanda and T. Notomi, J. Infect. Chemother., 2013, 19, 404-411), Recombinase polymerase amplication(RPA, J. Li, J. Macdonald and F. von Stetten, Analyst, 2018, 144, 31-67).
한편, 증폭 반응은 표적 분석물질(구체적으로, 타겟 핵산분자)의 증폭이 수반되면서 신호를 증폭한다. 예컨대, 증폭 반응은 PCR, 구체적으로 실시간 PCR에 따라 실시되거나 또는 등온 증폭 반응 (예를 들어, LAMP 나 RPA)으로 실시된다.
한편, 신호 발생 반응에 의해 얻은 데이터 세트는 신호 발생 반응의 사이클들 및 사이클들에서의 신호값들을 포함하는 복수의 데이터 지점을 포함한다.
여기서, 용어 "신호값"은 신호 발생 반응, 특히 증폭 반응의 사이클에서 실제적으로 측정된 신호의 수준(예컨대, 신호의 세기)을 일정한 스케일에 따라 수치화한 값 또는 이들의 변형값을 의미한다. 상기 변형값은 상기 실제적으로 측정된 신호값의 수학적으로 가공된 신호값을 포함할 수 있다. 실제적으로 측정된 신호값(즉, 원시 데이터 세트의 신호값)의 수학적으로 가공된 신호값의 예는 로그값 또는 도함수값(derivatives)을 포함할 수 있다.
용어 "데이터 지점(data point)"은 사이클 및 신호값을 포함하는 하나의 좌표값(a coordinate value)을 의미한다. 아울러, 용어 "데이터"는 데이터 세트를 구성하는 모든 정보를 의미한다. 예컨대, 증폭 반응의 사이클 및 신호값 각각은 데이터에 해당될 수 있다.
신호 발생 반응, 특히 증폭 반응에 의해 얻어진 데이터 지점들은 2차원 직교 좌표계에 나타낼 수 있는 좌표값으로 표시될 수 있다. 상기 좌표값에서 X-축은 해당 사이클 수를 나타내며, Y-축은 해당 사이클에서 측정 또는 가공된 신호값을 나타낸다.
용어 "데이터 세트"는 상기 데이터 지점들의 집합을 의미한다. 예를 들어, 데이터 세트는 신호 발생 수단의 존재 하에서 수행된 증폭 반응을 통하여 직접적으로 수득되는 데이터 지점의 집합일 수 있으며 또는 이러한 데이터 세트를 변형한 변형된 데이터 세트일 수 있다. 상기 데이터 세트는 증폭 반응에 의해 수득되는 복수의 데이터 지점들 또는 이의 변형된 데이터 지점들의 일부 또는 전체일 수 있다.
한편, 데이터 세트는 복수의 데이터 세트를 가공하여 수득한 데이터 세트일 수도 있다. 복수의 표적 분석물질에 대한 분석을 하나의 반응용기에서 수행하는 경우, 경우에 따라 상기 복수의 표적 분석물질에 대한 데이터 세트는 상기 하나의 반응용기에서 이루어진 반응으로부터 수득된 데이터 세트들의 가공을 통하여 수득될 수 있다. 예를 들어 하나의 반응용기에서 이루어진 복수의 표적 분석물질에 대한 데이터 세트는 서로 다른 온도에서 측정된 신호로부터 수득한 복수의 데이터 세트를 가공(processing)하여 수득될 수 있다.
전술한 데이터 세트는 플롯팅될 수 있으며 이에 의해 증폭곡선이 획득될 수 있다.
용어 "플레이트"는 증폭 장치에서 증폭 반응이 수행되는 기준 단위이며, 증폭 반응 후 생성되는 데이터가 저장되는 기본 단위를 의미한다. 서로 다른 플레이트들은 동일한 증폭 장치를 이용하여 서로 다른 시간에 증폭반응이 수행된 플레이트들이거나, 같은 시간에 다른 증폭 장치들에 의해 증폭반응이 수행된 플레이트들일 수 있다.
플레이트는 복수의 반응 웰들을 포함한다. 플레이트는 N x M 개의 반응 웰들을 포함할 수 있다. 통상적으로 플레이트는 12 x 8 또는 8 x 12 개의 반응 웰들을 포함한다. 플레이트의 반응 웰은 플레이트와 일체형이거나 분리 가능한 튜브 형태일 수 있다. 플레이트는 직사각형의 형태일 수 있으나, 플레이트는 하나 이상의 반응 웰을 포함하는 것으로 직사각형 이외에도 원형, 사다리, 마름모 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
플레이트의 웰은 분석하고자 하는 샘플 및 핵산 증폭 반응에 필요한 시약들을 포함한다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 구현예에 대해 살펴보기로 한다.
도 1에는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100) 및 이와 연결된 핵산 검출 장치(200) 및 데이터베이스(300)가 도시되어 있다. 이들(100, 200, 300)은 서로 간에 유선 또는 무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 다만, 도 1은 예시적인 것에 불과하며, 본 개시의 사상이 도 1에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다. 예컨대, 이들(100, 200, 300)에는 도 1에 도시되지 않은 구성이 추가로 연결될 수 있는데, 여기에는 후보 뉴클레오타이드를 인실리코(in-silico) 방식으로 도출하는 서버, 핵산 증폭을 위한 준비 과정을 수행하는 준비 장치 또는 핵산 검출 장치(200)에서 검출된 결과에 기초해서 특정 타겟 분석물의 양음성 여부를 판독하거나 상기 검출된 결과를 소정의 그래프로서 도시해서 제공하는 결과 분석 모듈이 이에 포함될 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도시된 것과는 달리 데이터베이스(200)는 컴퓨터 장치(100)에 포함되어서 구현될 수도 있다. 다만, 이하에서는 전술한 구성들(100, 200, 300)이 도 1에 도시된 것과 같이 구현 내지 연결된 것을 전제로 설명하기로 한다. 이하, 각 구성에 대해 자세하게 살펴본다.
핵산 검출 장치(200)는 샘플을 대상으로, 핵산 증폭 반응과 핵산 검출 작업을 수행하도록 구현된다. 실시예에 따라, 핵산 검출 장치(200)는 핵산 증폭 반응을 수행하지 않고, 핵산 검출 작업을 수행하도록 구현될 수도 있지만, 이하에서는 핵산 검출 장치(200)가 핵산 증폭 반응도 수행하도록 구현되는 것을 전제로 설명하기로 한다.
한편, 전술한 핵산 증폭 반응이 수행됨에 따라, 반응 용기 내의 샘플에 타겟 핵산 분자가 포함되어 있다면 그 양이 증폭됨은 물론, 전술한 신호 발생 수단에 의해 발생되는 신호의 크기 또한 전술한 바와 같이 증폭될 수 있다. 이에, 핵산 검출 장치(200)는 이러한 신호의 크기를 검출하도록 구현된다. 구체적으로, 핵산 검출 장치(200)는 핵산 증폭 반응의 진행에 따라 변화되는 신호의 크기를 실시간 모니터링할 수 있다. 모니터링된 결과는 용어의 정의 부분에서 언급된 바 있는 데이터 세트의 형태, 예컨대 사이클 별 신호의 세기로서 핵산 검출 장치(200)로부터 출력될 수 있다. 여기서, 사이클 별 신호의 세기는 해당 샘플 내 타겟 핵산 분자의 존부를 판독하는데 근거가 되는 정보이다.
한편, 상기 핵산 증폭 반응이 수행되면, 신호 발생 수단에 의해 발생되는 신호의 크기 또한 증폭될 수 있다는 점에서, 핵산 증폭 반응은 앞서 용어로서 살펴본 바 있는 신호 발생 반응을 야기하는 것으로 이하에서는 간주하기로 하자.
데이터베이스(300)에는 다양한 종류의 데이터가 저장된다.
예컨대, 데이터베이스(300)에는 전술한 핵산 증폭 반응에 대한 데이터가 저장될 수 있다. 구체적으로, 핵산을 증폭하기 위한 복수의 사이클 각각마다의 신호 세기, 이러한 사이클 마다의 신호 세기를 이용해서 생성된 증폭 곡선의 형태 또는 양음성 판독 결과 등이 연구 개발 데이터로서 저장될 수 있다. 본 명세서에서 이러한 '핵산 증폭 반응에 대한 데이터'에는 증폭 반응 결과 데이터가 포함될 수 있다.
뿐만 아니라, 이러한 연구 개발 데이터에 대한 메타(meta-data)가 데이터베이스(300)에 저장될 수도 있다. 메타 데이터는 "데이터에 대한 데이터"로 설명될 수 있으며, 즉 다른 데이터에 대한 정보를 제공하는 데이터로 설명될 수 있다. 예를 들어, 올리고뉴클레오타이드 그 자체에 대한 정보, 이러한 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 성능 검증용 실험의 종류, 상기 실험에 사용되는 materials, 상기 실험에서의 실험 절차 및 실험용 장비 중 적어도 하나가 이러한 메타 데이터에 포함될 수 있다. 여기서, 메타 데이터에 포함될 수 있다고 언급된 전술한 항목에 대해서는 뒤에 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
또한, 본 개시에서 올리고뉴클레오타이드는 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드를 포함하고, 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 선정되어 최종적으로 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 포함할 수 있다.
컴퓨터 장치(100)는 전술한 연구 개발 데이터 또는 전술한 메타 데이터의 입력을 위한 인터페이스를 제공한다. 이러한 인터페이스가 제공됨으로써, 첫째, 데이터(이하, '데이터'는 연구 개발 데이터 및 메타 데이터를 포괄해서 지칭하는 것으로 하자)가 누락되지 않고 저장될 수 있다. 연구 개발을 위해 관리되어야 하는 데이터에는 많은 종류가 있는 바, 경우에 따라서는 일부 데이터가 입력되지 않고 누락될 위험이 있다. 그러나, 일 실시예에서는 연구 개발 관리 장치(100)에 의해 이러한 인터페이스가 제공됨으로써, 연구 개발자는 인터페이스 상에서 입력이 요구되는 데이터를 입력할 수 있다. 이로써, 데이터에 대한 입력 누락의 가능성이 제거 또는 저감될 수 있다.
둘째, 전술한 데이터가 정형화된 포맷으로, 즉 표준화되어서 저장될 수 있다. 이들 데이터는 해당 연구 개발을 개선하거나 수정하기 위해 또는 또 다른 연구 개발을 위해 재활용될 수 있다. 이 때, 원활하게 재활용이 되기 위해서는, 이들 데이터는 정해진 규격에 따라 저장되어야 한다. 이에, 일 실시예에서는 이들 데이터의 입력 과정 또는 이들 데이터를 저장시키는 과정에서, 정형화된 포맷을 갖도록, 즉 표준화된 상태로 저장될 수 있다.
셋째, 전술한 데이터가 용이하게 검색될 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에서는 전술한 데이터에 대한 검색이, 연구 개발자가 원하는 조건에 따라 수행될 수 있다. 예컨대 후보 뉴클레오타이드의 종류나 농도, 표적 분석물질의 종류와 농도, 소모품의 종류, 효소와 버퍼의 manufacturer 정보, 실험이 수행된 기간 또는 실험을 수행한 사람 등이 이러한 조건에 포함될 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 본 개시에 따른 장치(100)에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 2는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)에 대한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 컴퓨터 장치(100)는 통신부(110), 메모리(120), 프로세서(130) 및 디스플레이부(140)를 포함하며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 통신부(110)는 유선 또는 무선 통신 모듈로 구현된다. 이러한 통신부(110)를 통해 컴퓨터 장치(100)는 외부와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 장치(100)는 통신부(110)를 통해 핵산 검출 장치(200)로부터 증폭 반응 결과 데이터를 수신 받을 수 있다. 또한, 컴퓨터 장치(100)는 연구 개발 데이터 관리에 필요한 정보를 외부, 예컨대 도 1에 도시되어 있는 데이터베이스(300)로부터 수신 받을 수 있다.
메모리(120)에는 적어도 하나의 명령을 포함한 다양한 종류의 데이터 내지 정보가 저장된다. 저장되는 데이터에는, 데이터베이스(300)로부터 통신부(110)를 통해 수신된 데이터 또는 프로세서(130)에 의해 처리된 데이터가 저장될 수 있는데, 이들 데이터 내지 정보에는 연구 개발 데이터 관리에 필요한 다양한 종류의 연구 개발 정보 등이 포함될 수 있다.
한편, 도 2에서는 메모리(120)가 프로세서(130)와 별도의 구성으로 도시되어 있으나, 메모리(120)가 프로세서(130)과 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 프로세서(130)의 내부에 포함된 캐쉬와 같은 스토리지일 수 있다.
다음으로, 프로세서(130)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), MCU(micro controller unit) 또는 일 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서 등에 의해 구현 가능하다. 이하, 이러한 프로세서(130)는 단일 프로세서 또는 복수 개의 프로세서, 예컨대 멀티 코어 프로세서를 통칭할 수 있다.
이러한 프로세서(130)에는 메모리(120)에 데이터를 기록(write)할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 명령어를 독출해서 실행시킬 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 명령어를 실행시킴으로써, 연구 개발 데이터 관리 장치(100)가 이하에서 설명될 기능을 수행하도록 할 수 있는데, 이러한 기능에 대해서는 후술하기로 한다.
디스플레이부(140)는 프로세서(130)에 의해 다음과 같이 구동될 수 있다.
우선, 이러한 디스플레이부(140)에서는 정보가 표시될 수 있다. 또한, 디스플레이부(140)를 통해 사용자는 소정의 정보를 입력할 수도 있다. 이러한 표시 또는 입력을 위해, 디스플레이부(140)는 터치스크린이나 터치 패드 등으로 구현될 수 있고, 이와 달리 LCD 모니터와 키보드 등에 조합을 통해 구현될 수도 있다. 여기서, 디스플레이부(140)에 표시되는 정보는 통신부(110)를 통해 연구 개발 데이터 관리 장치(100)가 외부로부터 전달받은 것이나 또는 메모리(120)로부터 로딩된 것일 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예에 따라 디스플레이부(140)에서는 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터를 입력받기 위한 입력용 화면이 표시된다. 이러한 화면에 포함되는 내용 내지 컨텐츠는 통신부(110)를 통해 컴퓨터 장치(100)가 데이터베이스(300)와 같은 외부로부터 전달받은 것이거나 또는 메모리(120)로부터 로딩된 것일 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이부(140)에 입력되는 연구 개발 데이터 또는 메타 데이터의 종류에 대해서는 앞서 설명된 바 있는 바, 이를 원용하기로 한다.
이하에서는, 이러한 데이터 입력용 화면을 제공하는 컴퓨터 장치(100)의 각 기능적 구성에 대하여, 도 3 내지 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
일 실시예에 따른 연구 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험을 가이딩(guiding)하며, 상기 복수 개의 세부 성능 실험에 따른 각 세부 성능 실험 별 실험 결과 기록서에 대한 정리를 제공할 수 있다.
이를 위해 우선, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 복수 개의 세부 성능 실험들에 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 shared 데이터 입력용 화면을 도 3에서와 같이 제공할 수 있다.
도 3에 도시된 shared 데이터 입력용 화면을 통해 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험들에 공통적으로 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목에 해당하는 세부 데이터를 입력 받을 수 있다.
이러한 shared 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 shared 데이터는 사용자의 선택에 따라 후술되는 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목(item for experimentation) 입력 데이터 화면에 사용자 입력을 통해 입력 데이터로 제공될 수 있다.
올리고뉴클레오타이드는 타겟 핵산 분자 내의 타겟 핵산을 핵산 중합효소 연쇄반응(polymerase chain-reaction, PCR)에 의해 검출하는데 사용되는 것으로, 타겟 핵산 분자의 검출 성능이 소정의 수준을 충족시키는지에 대한 또는 상기 검출 성능의 평가/최적화를 위한 테스트의 대상을 의미한다.
도 3은 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)의 디스플레이부(140)에서 제공되는 shared 데이터 입력용 화면이다. 도 3을 참조하면, 개발하고자 하는 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 연구 개발을 위해 후보 올리고뉴클레오타이드에 대한 기본 정보 및/또는 shared 데이터 입력을 위한 shared 데이터 데이터 입력용 화면이 예시적으로 도시되어 있다. 도 3에 도시된 shared 데이터 입력용 화면에서는 올리고뉴클레오타이드의 종류와 농도, 타겟 핵산 분자의 종류와 농도, 효소의 종류, 버퍼, 반응 용기의 종류, 양성 대조군의 종류 및 농도, 음성 대조군의 종류 및 농도, 내부 대조군의 종류와 농도, 물의 종류 및 사용량 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 materials 관련 데이터가 입력될 수 있다.
상기 shared 데이터 입력용 화면에서는, 검출 채널별(FAM, HEX, Cal Red 610, Quasar 670, Quasr 705) 타겟 핵산 분자의 정보, 증폭 반응 protocol, 상기 타겟 핵산 분자의 추출 방법 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력될 수 있다.
구체적으로, 선택된 타겟 핵산 분자 검출용 시약, 작성자, 복수의 웰별 후보 올리고뉴클레오타이드 각각이 수용되어 핵산 검출 장치(200)에서 증폭 반응이 수행되는 패널에 대한 구성, PCR component, PCR protocol, PCR 장비, PCR 소모품에 관한 정보가 입력될 수 있다.
예를 들어, 패널의 정보가 입력되는 Target channel information 테이블(30)에서는 대상 analyte 에 대한 고온/저온 각각에서의 채널별 target gene 이름이 입력되고, PCR component information 테이블(31)에서는 enzyme, buffer, template의 type 또는 volume 에 대한 정보가 입력될 수 있다.
또한, shared 데이터 입력용 화면에서는, 핵산 검출 장치, 실험 준비 장치 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력될 수 있다. 이러한 shared 입력용 화면을 통해 입력되는 데이터는 정형화된 기설정된 포맷으로 저장된다. 예컨대, 정형화되지 않은 포맷으로 입력된 데이터는 정형화된 포맷으로 변환되거나 또는 입력 자체가 거부될 수 있다. 구체적으로, PCR 소모품을 입력할 때, 오타가 발생했거나 또는 기 정의된 리스트에는 없는 소모품이 입력될 경우, 이에 대한 입력이 거부될 수 있다. 또는 PCR protocol의 경우 몇 사이클이 어떤 온도에서 수행되는지가 지정되어야 하는데, 이러한 사이클과 온도를 지정하기 위한 포맷이 미리 존재하는 바, 이 포맷에 맞춰서 입력되는 PCR protocol은 정형화된 포맷, 즉 표준화되어서 저장될 수 있다.
본 개시에 따른 shared 입력용 화면을 통해 입력되는 데이터는 shared 입력용 화면 제공 단계에서 수집되는 데이터로서 기정의된 결과물로 변환되어 후술될 실험 결과 기록서로 저장될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)의 디스플레이부(140)에서 제공되는 또 다른 입력용 화면이다. 도 4를 참조하면, 개발하고자 하는 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 연구 개발을 위해 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 복수 개의 세부 성능 실험에 사용되는 materials 정보를 입력하기 위한 shared데이터 입력용 화면이 예시적으로 도시되어 있다.
상기 실험에 사용되는 materials에는, 임상 시료, 상기 임상 시료의 종류, 표지의 종류, 각 실험에서 이용될 후보 올리고뉴클레오타이드의 종류와 농도, 타겟 핵산 분자의 종류와 농도, 소모품의 종류, 효소와 버퍼의 manufacturer 정보 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목이 포함된다.
예를 들면, 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 Mastermix와 상기 Mastermix에 희석된 주형(template)에 대한 material 정보 및 추출 방법에 대한 정보를 입력하기 위한 shared 데이터 입력용 화면의 구현예를 예시한다.
도 3 및 도 4에 도시된 shared 데이터 입력용 화면은 실시예에 따라 각각 info. 및 Mtrls. 탭으로 구별되어 디스플레이 될 수도 있다.
다음으로, 이하에서 설명될 Oligomix와 Mastermix에 대해서 살펴보자.
Oligomix란, 정방향 프라이머, 역방향 프라이머, 프로브가 믹스된 올리고뉴클레오타이드를 지칭한다.
Mastermix란 상기 Oligomix 에 enzyme, TE buffer, RNase free water를 믹스된 용액을 지칭한다.
구체적으로, 도 4의 shared 데이터 입력용 화면에서는 Oligomix의 total volume, 상기 Oligomix, TE buffer 및 효소가 믹스된 Mastermix에서 상기 Oligomix 가 차지하는 volume, Oligonucleotides타입별 농도값, 최소 하나 이상의 용기에 분주되는 Oligomix의 volume, Oligo 타입별 기본 농도에 따라 설정 농도를 정하는 dilution factor, Oligonucleotides 타입별 명칭, 상기 Oligonucleotides 명칭별 Oligonucleotides 타입 등에 관한 material 정보가 입력될 수 있다. 이 때의 Oligomix란, 정방향 프라이머, 역방향 프라이머, 프로브가 믹스된 올리고뉴클레오타이드를 지칭한다.
또한, 도 4의 shared 데이터 입력용 화면에는 Mastermix 제조 시 올리고뉴클레오타이드와 함께 믹스되는 reagent 예컨대, enzyme, buffer, RNase free water의 Manufacturer, Cat No, Lot No 등에 대한 정보가 입력될 수 있다.
더불어, Template 타입별 농도, Cat No, Lot No 등에 대한 정보, PC에 관한 정보, Extraction method가 입력될 수 있다.
이와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 데이터 입력용 화면에서는 일 실시예에 따른 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 연구 개발을 위해 올리고뉴클레오타이드에 대한 기본 정보 및 상기 올리고뉴클레오타이드 및 상기 올리고뉴클레오타이드와 믹스되는 reagent에 대한 material 정보가 입력될 수 있다.
다만, 도시된 화면은 본 개시에 따른 구현 예일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시에서 올리고뉴클레오타이드는 검출 성능이 소정의 수준을 충족시키는지에 대한 또는 상기 검출 성능의 최적화를 위한 테스트의 대상을 의미하고, 테스트는 검증하고자 하는 성능이 상이한 복수 개의 세부 성능실험을 가이딩한다.
올리고뉴클레오타이드는 다양한 조건에서 그 성능이 차이 날 수 있기 때문에 올리고뉴클레오타이드를 구성하는 각 material에 대한 test는 매우 엄격히 수행되어야 한다. 따라서, 이러한 올리고뉴클레오타이드의 경우 다양한 조건 하에서 잘 동작될 수 있는 지에 대한 성능에 대한 test가 수행되어야 한다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자 검출용 시약을 개발하고 하는 사용자에게 복수 개의 세부 성능 실험 각각을 가이딩하기 위해서 우선, 도 3 및 도 4에 도시된 shared 데이터 입력용 화면을 통해 해당 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에서 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목에 대한 데이터를 요구할 수 있다.
복수 개의 세부 성능 실험 각각은 모두 특정 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 개발을 위한 test이지만, 서로 상이하며 세부 성능 실험별 요구되는 material 정보 또한 차이가 있을 수 있다. 그러나, 이러한 세부 성능 실험들 각각은 모두 특정 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 test이므로 기본 정보는 상기 특정 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 공통적으로 기반한다.
상술한 도 3 및 도 4에 도시된 shared 데이터 입력용 화면은 올리고뉴클레오타이드에 대하여 서로 상이한 세부 성능 실험에도 불구하고 공통적으로 동일하게 적용되는 shared 데이터를 입력 받기 위한 공통 데이터 입력용 화면의 예시이다.
이에, 도 3 및 도 4에 도시된 shared 데이터 입력용 화면을 통해 입력되는 기본 정보 및 material 정보는 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 복수 개의 세부 성능 실험에 있어서 검증하고자 하는 성능이 상이한 세부 성능 실험에 공통적으로 동일하게 적용되는 정보일 수 있다.
본 개시에 따른 복수 개의 세부 성능 실험에 대해서는 도 5를 참조하여 자세히 살펴보도록 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 올리고뉴클레오타이드에 대한 복수 개의 세부 성능 실험 중 어떤 성능 실험을 수행할 것인지를 선택하도록 하기 위해 컴퓨터장치(100)에서 제공하는 화면을 예시적으로 나타내고 있다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 세부 성능 실험의 종류를 선택할 수 있는 세부 성능 실험 입력 화면을 표시할 수 있다.
따라서 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 전체 복수 개의 세부 성능 실험들에 기반하는 공통적인 정보는 shared 데이터 입력용 화면에 세부 성능 실험별 고유의 정보 입력에 대한 세부 성능 실험 입력 화면을 구분할 수 있다.
이때, 세부 성능 실험 각각은, 상기 올리고뉴클레오타이드의 성능을 테스트하기 위한 것이며, 올리고뉴클레오타이드의 성능은 상기 타겟 핵산 분자에 대한 민감도 및/또는 특이도를 포함할 수 있다.
이러한 세부 성능 실험을 위해 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 개시에 따른 복수 개의 세부 성능 실험의 종류에는 타겟 핵산 분자의 농도 선택, 올리고뉴클레오타이드 선정_NC 및 민감도(Sensitivity), 재조합(recombination), 올리고뉴클레오타이드 성능 민감도, 올리고뉴클레오타이드 성능 최적화(optimization), PC 성능 민감도 및 이들의 조합을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 그룹이 포함될 수 있다.
한편, 도 5에서는 컴퓨터 장치(100)에서 각 세부 성능 실험별 세부 절차에 대한 진행 상태의 check 및 확인이 가능하다.
세부 성능 실험별 세부 절차에는 도 5에 도시된 바와 같이, Material & Method. well info, Data, DSP, Lab-note, Setting value 항목을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 세부 성능 실험 입력 화면을 통해 복수 개의 세부 성능 실험의 종류를 선택하거나 및/또는 세부 성능 실험별 세부 절차에 대한 진행 상태를 확인할 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 세부 절차는 도 5에 도시된 바와 같이 실험수행 필요항목(Material & Method), 준비 정보(Well info), 증폭 반응 결과 데이터 수신(Data), 가공/분석 데이터 획득(DSP) 및 실험 결과 기록서(예컨대, Lab-note )를 포함할 수 있다.
이러한 실험수행 필요항목, 준비 정보, 증폭 반응 결과 데이터 수신, 가공/분석 데이터 획득 및 실험 결과 기록서 각각에 대한 진행 상태가 세부 성능 실험 입력 화면에서는 아이콘(√, X)으로 각각 표시되는 section을 통해 제공될 수 있다.
아이콘 선택 시 대응하는 실험수행 필요항목 또는 준비 정보 또는 증폭 반응 결과 데이터 또는 가공/분석 데이터 또는 실험 결과 기록서의 세부 내용이 표시되는 화면이 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따라 세부절차는 실험에 사용되는 materials, 실험 계획, 실험 준비, 실험용 장비, 실험 방법 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목 및 실험 결과 정리를 포함할 수 있다. 이를 도 5에 도시된 화면에서는 Material& Method, Well info, Data, Feasibility, Lab-note, Setting value로 표시할 수 있다.
다만, 본 개시에 따른 세부 성능 실험 입력 화면은 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 도 5에 도시된 세부 성능 실험별 세부 절차와 같이 복수 개의 세부 성능 실험에서 선택된 어느 하나의 세부 성능 실험에 대한 실험수행 필요항목(Material & Method)이 작성되면 이를 기반으로 반응 플레이트에 대한 후술되는 준비 정보를 컴퓨터 장치(100)의 디스플레이에 표시하고, 표시된 준비 정보 및 실험수행 필용항목에 기초하여 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 제조할 수 있도록 연동된 실험 준비 장치에 구동을 명령할 수 있다. 후술하겠지만 이 과정에서 컴퓨터 장치(100)는 상기 실험 준비 장치 구동에 필요한 파라미터의 값을 입력할 수 있는 파라미터 입력용 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다. 상기 파라미터 입력용 화면을 통해 입력된 파라미터의 값을 기반으로 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 제조되면 이에 대한 반응 플레이트의 증폭 반응을 핵산 검출 장치(200)를 통해 수행되며, 수행 결과인 증폭 반응 결과 데이터가 컴퓨터 장치(100)에 업로드 된다. 이는 세부 절차의 Data 항목에 확인할 수 있다. Data 항목에서 핵산 검출 장치(200)가 export한 특정 세부 성능 실험에 대한 증폭 반응 결과 데이터가 선택되면, 세부절차의 DSP 항목의 선택을 통해 선택된 증폭 반응 결과 데이터에 대한 가공/분석이 수행될 수 있다. DSP 항목에서는 특정 세부 성능 실험에 대응하는 증폭 반응 결과 데이터에 대한 가공/분석 데이터 획득을 위한 가공/분석이 수행된다. 가공/분석은 세부 성능 실험별로 수행되며, 해당하는 증폭 반응 결과 데이터에 가공/분석에 필요한 value(예컨대, 기준값 및/또는 신호값 관계 파라미터(Cut-off ratio, CR))를 포함하는 설정값을 설정하여 가공/분석 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 세부절차에 따른 항목에서 입력된 및/또는 수행된 결과물은 모두 기설정된 포맷으로 변환되어 Lab_note 항목에서 실험 결과 기록서에 세부 성능 실험별로 저장될 수 있다.
도 6 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목 입력을 위해 제공되는 화면의 구현예를 예시한다.
먼저, 도 6에서 도면 하단의 각각의 탭은 상술한 세부 실험 절차를 표시한 것으로, 도 5에 도시된 세부 실험 절차 중에서 어떤 세부 실험 절차의 화면에 대한 것인지를 표시하기 위함이다. 예컨대, 아래 탭들에서 활성화된Material & Method 항목은 실험수행 필요항목에 해당하는 것으로, 앞서 도 3 및 도 4의 shared 데이터 입력용 공통 데이터 입력화면과 달리 세부 성능 실험별 고유 데이터 입력용 화면을 제공하기 위해 세부 성능 실험별로 제공되는 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면이다.
구체적으로 해당 세부 성능 검증용 실험에서의 올리고뉴클레오타이드에 대한 올리고뉴클레오타이드 및 material 정보를 입력하기 위한 항목으로, 각 세부 성능 실험별 올리고뉴클레오타이드의 종류와 농도, 타겟 핵산 분자의 종류와 농도, 소모품의 종류, 효소와 버퍼의 manufacturer 정보 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목이 입력될 수 있다.
일 실시예에 따른 실험수행 필요항목은 도 3 및 도 4의 shared 데이터 입력용 화면에서 입력된 올리고뉴클레오타이드에 대한 기본 정보 및 material 정보를 기반하되, 해당 세부 성능 실험에서 특별히 더 추가되는 정보를 입력하기 위함이다. 복수 개의 세부 성능 실험은 서로 상이한 실험이기 때문에 각 실험별 특수성에 기인한다. 예컨대, 실험수행 필요항목(Material & Method)은 복수 개의 세부 성능 실험별 각 실험을 진행할 때마다 기존의 material을 폐기하고, 새로운 material을 사용하거나, Lot이 변경되는 경우 등으로 인해 세부 성능 실험별 추가 정보 또는 해당 세부 성능 실험에서 유일한 정보를 입력하기 위함이다.
이러한 실험수행 필요항목에서는 앞서 도 3 및 도 4의 shared 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 정보가 해당 세부 성능 실험에서 입력되는 내용과 중복되는 경우 반복 입력을 지양하기 위해 별도의 아이콘(
Figure PCTKR2023016418-appb-img-000001
)을 통해 도 3 및 도 4의 shared 데이터 입력용 화면에서 입력된 정보를 불러와 입력할 수도 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치(200)가 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시한다.
일 실시예에 따라 준비 정보 표시는 세부 성능 실험의 목적에 적합한 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도, 올리고뉴클레오타이드의 종류, 반응 플레이트의 종류 중 최소 하나를 표시함을 의미한다.
반응 플레이트가 포함하는 복수의 반응 용기 각각에 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도가 표시될 수 있다.
도 7에 도시된 준비 정보(Well info)은 실험수행 필요항목에서 입력된 정보를 기반으로 준비된 반응 용기 예컨대, 복수의 반응 용기(예컨대, 웰)포함하는 반응 플레이트에 대한 정보를 표시하기 위함이다. 즉, 준비 정보는 세부 절차에 있어서 실험 계획을 위한 실험수행 필요항목항목에서 입력된 정보를 기반으로 생성되어 표시된다.
이때의 반응 플레이트는 해당 세부성능 실험이 준비되어 실제 핵산 검출 장치(200)를 통해 증폭 반응이 수행되는 반응 플레이트이다.
언급한 바와 같이, 준비 정보는 복수 개의 세부 성능 실험별로 준비되는 반응 plate에 대한 정보를 표시하기 위함으로, 반응 플레이이트 반응 용기별 표시되는 정보는 해당 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력정보를 기반으로 세부 성능 실험별 테스트 수행 시 사용되는 웰별 분주 정보이다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)에서는 세부 성능 실험별로 대응하는 준비 정보에 대한 분주 정보가 표시된 반응 플레이트 이미지를 표시하기 위해 세부 성능 실험별 기 설정된 default 플레이트 이미지에 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목에 입력된 정보를 기반으로 타겟 핵산 분자의 종류 및 농도 값을 웰별로 표시할 수 있다.
이 때 기설정된 default 플레이트 이미지는 복수의 세부 성능 실험별 기 설정된 인자(factor)에 따라 의존적으로 변경된다. 기설정된 인자는, 올리고뉴클레오타이드의 종류, 주형(template), template의 농도 및 플레이트 타입들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)를 이용하는 연구개발자는 실험수행 필요항목에대한 데이터 입력용 화면을 통해입력된 정보를 기반으로 복수의 세부 성능 실험별 준비된 준비 정보 즉, 준비 정보에 표시된 반응 plate 이미지에 따라 반응 plate를 준비할 수 있다.
한편, 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드의 성능을 최적화하기 위해서는 각 material들의 조건 및 환경을 변경해 가면서 다양한 검출용 후보 올리고뉴클레오타이드들을 제조하고, 이를 기반으로 제조된 검출용 후보 증폭 조성물들에서 적합한 검출용 증폭 조성물을 선정하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 개시에서는 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위한 적어도 하나 이상의 검출용 후보 증폭 조성물을 제조하거나, 상기 검출용 후보 증폭 조성물 중에서 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 검출용 증폭 조성물을 제조하는 실험 준비 장치와 연동할 수 있다.
이를 위해 컴퓨터 장치(100)는 세부 성능 실험에 필요한 증폭 조성물을 제조하는 실험 준비 장치의 구동에 필요한 제조 작업별 세부작업에 대한 파라미터의 값에 대한 파라미터 입력용 화면을 제공할 수 있다.
제조 작업은, 증폭 반응에 이용되는 주형 희석물 세부작업, Oligonucleotide mixture의 세부작업, 효소와 버퍼 및 상기 제조된 Oligonucleotide mixture를 포함하는 Master mixture의 세부작업 및 상기 제조된 Master mixture와 상기 주형 희석물을 반응 용기 내에 분주하는 증폭용 반응액 셋업 세부작업 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 세부작업들은 검출용 후보 증폭 조성물/증폭 조성물의 제조에 필요한 입력 화면을 통해 선택될 수 있다. 이러한 입력 화면을 통해 선택된 세부작업을 수행하기 위하여 세부작업에서 요구되는 파라미터의 값을 파라미터 입력용 화면을 통해 입력할 수 있다.
이때, 파라미터 입력용 화면에 입력되는 파라미터의 값은, 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터와 연동되어 자동으로 입력될 수 있다.
파라미터의 값은 다양한 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 검출용 후보 증폭 조성물의 세부작업에 이용되는 material의 종류, 농도, 부피, 해당 material이 수용된 용기가 실험 준비 장치 내의 덱(deck)에서 배치될 위치 및 검출용 후보 증폭 조성물이 수용된 반응 용기가 실험 준비 장치 내의 반응 plate에서 배치될 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 파라미터 입력용 화면에 입력되는 파라미터의 값은, 본 개시에 따른 준비 정보를 포함할 수 있으며, 준비 정보에 따라 예컨대, 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도를 기반으로 검출용 후보 증폭 조성물들을 제조하여 증폭 반응 대상의 반응 plate를 준비할 수 있다.
각각의 세부 작업이 완료된 검출용 후보 올리고뉴클레오타이드 증폭 조성물 대상의 반응 플레이트는 핵산 검출 장치(200)에서 증폭 반응을 수행할 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 실험수행 필요항목 및/또는 준비 정보를 기반으로 세부 성능 실험별 준비된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 핵산 검출 장치(200)가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신할 수 있다.
이에 대한 증폭 결과 데이터는 후술하는 Data 항목을 통해 엑세스 가능하다.
복수 개의 세부 성능 실험별 세부 절차에서 Data 항목은 핵산 검출 장치(200)로부터 복수 개의 세부 성능 실험별로 익스포트되는 데이터에 대한 정보를 표시하기 위함이다. 이때의 데이터는 원시 데이터 세트일 수 있다. 원시 데이터 세트는 신호-발생 반응으로부터 수득한 사이클 번호 및 신호값을 포함하는 데이터 지점의 집합을 의미한다. 원시 데이터 세트는 실시간 PCR과 같은 신호-발생 반응을 수행하기 위한 장비(예컨대, 핵산 검출 장치)로부터 최초로 수득하는 비가공된 데이터 지점들의 그룹을 의미한다.
실시예에 따라 핵산 검출 장치(200)로부터 복수 개의 세부 성능 실험별로 익스포트되는 데이터는 원시 데이터 세트로부터 배경 신호값을 제거하기 위하여 베이스라인이 차감된 데이터 세트일 수 있다. 상기 베이스라인이 차감된 데이터 세트는 당업계에 공지된 다양한 방법(예컨대, 미국특허 제8,560,247호)을 통하여 얻을 수 있다.
Data 항목에서는 세부 성능 실험을 수행한 핵산 검출 장치명, 원시 데이터 세트의 파일 업로드 여부, 튜브 타입 등에 관한 정보가 입력될 수 있다.
실시 예에 따라 Data 항목에서는 컴퓨터 장치(100)로 수신된 핵산 검출 장치(200)의 장치명, 증폭 반응 결과 데이터에 대한 수신 여부, 해당 장치에서 사용된 소모품의 종류에 대한 정보를 제공할 수 있다.
다음으로, 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 핵산 검출 장치(200)로부터 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득할 수 있다.
이를 위해, 복수 개의 세부 성능 실험별 세부 절차에서 DSP 항목은 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process에 이용되는 파라미터를 대상으로 그 value 설정에 이용되는 인터페이스를 제공한다.
일 실시 예에 따라 DSP 항목에서는 세부 성능 실험별 증폭 반응 결과 데이터에 대한 증폭 반응 결과값 분석 및 설정값 셋팅이 수행된다.
이를 위해 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 DSP 항목을 통해 올리고뉴클레오타이드가 타겟 핵산 분자 검출용으로 적합 한지에 대한 결과 및 올리고뉴클레오타이드에 대한 최적화 결과를 도출하는 feasibility tool을 제공한다. 상기 feasibility tool에 상기 획득된 증폭 반응 결과 데이터를 제공하여 상기 feasibility tool로부터 올리고뉴클레오타이드에 대해 도출된 결과를 획득할 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 개발 과정에 이용되는 장치이고, 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 개발은 올리고뉴클레오타이드의 성능에 기반한다. 따라서, 통상 서로 다른 후보올리고뉴클레오타이드 중에서 최적의 성능을 가지는 올리고뉴클레오타이드의 선정이 중요하다.
이에 따라, feasibility tool은 후보 올리고뉴클레오타이드 중 적어도 하나의 올리고뉴클레오타이드 선정에 이용될 선정 툴과, 상기 선정 툴에 의해 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 성능을 최적화하기 위한 성능 최적화 툴을 포함할 수 있다.
상기 선정 툴을 이용하여 후보 올리고뉴클레오타이드에서 적합한 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위해서는 파라미터가 필요한데 예컨대, Ct, RFU, 증폭 곡선 shape에 대한 파라미터일 수 있다.
즉, 선정 툴은 Data 항목을 통해 증폭 반응 결과 데이터 획득 시 원시 데이터 세트로부터 보정된 데이터 세트를 획득하여 상기 적어도 하나의 올리고뉴클레오타이드를 선정할 수 있다. 이때의 보정된 데이터 세트는 시그모이드 함수를 이용하여 생성될 수 있다.
성능 최적화 툴에서는 선정된 올리고뉴클레오타이드의 데이터에 대한 증폭 반응 결과 데이터를 보정하여 시그모이드 함수를 생성한다. 생성된 시그모이드 함수의 피팅 정확도를 결정하고, 결정된 피팅 정확도를 이용하여 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process에 이용될 신호 가공용 파라미터의 값을 획득하여 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 가공/분석 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 가공/분석 데이터 획득을 통해 올리고뉴클레오타이드에 대한 성능을 최적화할 수 있다.
한편, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 상술한 feasibility tool 대신 실험 결과 기록서를 이용해서 올리고뉴클레오타이드에 대한 선정을 수행할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 복수 개의 세부 성능 실험에서 일부는 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하는 실험이다.
선정 실험은 핵산 검출 장치(200)로부터 수신된 증폭 반응 결과 데이터 및/또는 가공/분석 데이터로부터 얻어진 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율로 구성된 군으로부터 선택된 최소 하나에 기반하여 상기 후보 올리고뉴클레오타이들을 스코어링(scoring)할 수 있다.
타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하는 실험에서는 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들로부터 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위해 후보 올리고뉴클레오타이드별 증폭 반응 결과 데이터를 각각 수신하면 이는 해당 세부 성능 실험의 실험 결과 기록서에 저장될 수 있다. 저장과 동시에 해당 실험 결과 기록서에 기정의된 criteria 기초하여 해당 세부 성능 실험에 필요한 결과물을 도출할 수 있다. 여기서는, 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위한 실험이기 때문에 기정의된 criteria 즉, 민감도, 특이도 및 증폭 효율을 저장된 증폭 반응 결과 데이터로부터 추출하여 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들을 스코어링하여 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정할 수 있도록 한다.
이때, 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도 및 특이도는 상기 가공/분석 데이터로부터 획득할 수 있다.
상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 증폭 반응 효율은 상기 증폭 반응 결과 데이터로부터 획득할 수 있다.
또한, 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율은 상기 가공/분석 데이터로부터 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 증폭 반응 결과 데이터는 핵산 검출 장치(200)에서 수신된 원시 데이터 세트일 수 있다. 원시 데이터 세트는 신호-발생 수단을 이용한 상기 타겟 핵산 분자에 대한 신호-발생 반응으로부터 수득된 반응 횟수 또는 시간으로 표현되는 사이클에 따른 신호의 세기 데이터를 포함한다. 원시 데이터 세트는 실시간 PCR과 같은 신호-발생 반응을 수행하기 위한 장비(예컨대, 핵산 검출 장치)로부터 최초로 수득하는 비가공된 데이터 지점들의 그룹을 의미한다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 서로 다른 후보 올리고뉴클레오타이드 중 적어도 하나의 올리고뉴클레오타이드의 선정에 이용될 선정용 파라미터의 값을, 각각의 데이트 세트에 대해 추출한다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 이러한 원시 데이터 세트에 피팅된 비-선형 함수(non-linear function)를 생성할 수 있다. 비-선형 함수를 생성한다는 것은 원시 데이터 세트와 가장 일치하는(또는 가장 잘 나타내는) 비선형 함수를 결정하는 것을 의미할 수 있다. 이는 기본적으로 비선형 회귀 분석 방법에 의해 실시된다.
다양한 종래의 비선형 회귀 분석 방법이 본 발명에 이용될 수 있다(참조: Seber, G. A. F.; Wild, C. J. (1989). Nonlinear Regression. New York: John Wiley and Sons). 예를 들어 다항 함수, 지수 함수, 로그 함수, 삼각 함수 또는 시그모이드 함수가 비선형 함수로 이용될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 비-선형 함수는 시그모이드 함수(sigmoid function)이다. 본 명세서에서 용어 "시그모이드 함수"는 시그모이드 형태의 곡선을 나타낼 수 있는 함수를 의미하며, 로지스틱 함수, Gompertz 함수 또는 Chapman 함수를 포함한다.
본 개시의 일 구현예에서, 상기 비-선형 함수는 소정의 수학식으로 표시되는 적어도 하나 이상의 파라미터를 포함하는 시그모이드 함수일 수 있다. 파라미터는 각각 신호-발생 반응의 사이클 번호, 배경 신호값, 최대 신호값과 배경 신호값 사이의 차이, 시그모이드 함수의 변곡점(inflection point) 결정, 시그모이드 함수의 첨예도(sharpness)를 결정하는 파라미터를 포함한다. 또한 시그모이드 함수의 형태(shape)를 통합적으로 결정하는 파라미터, 시그모이드 함수의 2차 미분 함수 최댓값 사이클(SDM), 배경 신호값 대비 신호의 비율을 나타내는 파라미터(SBR) 및 대칭축에서의 기울기 파라미터(a4)를 포함한다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 파라미터 중 올리고뉴클레오타이드의 선정에 이용될 선정용 파라미터의 값을 원시 데이터 세트에 피팅된 비-선형 함수(non-linear function)에서 추출하는데, 예컨대 증폭 process의 증폭 곡선의 shape을 반영하는 파라미터를 포함하는 SBR, SDM, a4 파라미터의 값을 추출할 수 있다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 분자진단 개발 protocol에 따라 수행되는 타겟 핵산 검출용 시약의 개발 과정에 이용되는 장치이고, 타겟 핵산 검출용 시약의 개발은 올리고뉴클레오타이드의 성능에 크게 좌우된다. 따라서, 통상 서로 다른 후보 올리고뉴클레오타이드 중에서 최적의 성능을 가지는 올리고뉴클레오타이드의 선정이 중요하다.
따라서, 컴퓨터 장치(100)는 올리고뉴클레오타이드를 선정하기 위한 선정용 파라미터의 값을 제공받고, 상기 선정용 파라미터의 값을 이용하여 올리고뉴클레오타이드를 선정을 위한 스코어링을 실험 결과 기록서를 통해 수행할 수 있다.
이러한 실험 결과 기록서는, 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 기정의된 criteria 기초하여 해당 세부 성능 실험에 필요한 결과물을 도출하여 기록하는 전자 문서이다.
물론, 실험 결과 기록서의 후보 올리고뉴클레오타이드들 스코어링 기능은 해당 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서에 증폭 반응 결과 데이터의 저장이 선행되어야만 한다.
스코어링 결과는 예에 따라 DSP 항목에서 별도의 윈도우를 통해 표시되거나, lab-note 항목에서 확인할 수 있다.
한편, 가공/분석 데이터는 원시 데이터 세트로부터 배경 신호값을 제거하기 위하여 베이스라인이 차감된 데이터 세트일 수 있다. 상기 베이스 라인이 차감된 데이터 세트는 당업계에 공지된 다양한 방법(예컨대, 미국특허 제8,560,247호)을 통하여 얻을 수 있다.
한편, 세부 성능 실험은 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드로 선정된 올리고뉴클레오타이드의 성능을 최적화하는 성능 최적화(performance optimization) 실험이고, 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 농도의 타겟 핵산 분자의 검출에 이용될 때의 민감도나 특이도, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되어야 할 표준 균주 또는 검출에서 배제되어야 할 제외 균주 각각에 대한 민감도와 특이도, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 수용 용기 타입별로 수용되어서 검출에 이용될 때의 민감도와 특이도, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물의 수용된 반응 용기에 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 복수의 타겟 핵산 분자를 분석 타겟으로 하는 경우, 단일 타겟 핵산 분자만 포함되거나, 적어도 2 이상의 타겟 핵산 분자들이 함께 수용되었을 경우의 민감도와 특이도 및 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함하는 임상 샘플 또는 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함되지 않는 임상 샘플 각각에 대한 민감도와 특이도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 데이터 세트 및 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대해 추출된 선정용 파라미터의 값 중 적어도 하나를 기설정된 문서화 포맷으로 변환하고, 이를 실험 결과 기록서로 저장하는데, 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 데이터 세트 및 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대해 추출된 선정용 파라미터의 값을 기설정된 문서화 포맷으로 변환하기에 앞서 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 원시 데이터 세트에 대한 성능 분석을 추가적으로 수행할 수 있다.
이를 위해, 컴퓨터 장치(100)는 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 원시 데이터 세트를 보정하는 알고리즘을 포함한다. 예를 들어, 본 출원인의 WO 2017/086762에 개시된 표준화 계수(normalization coefficient)를 신호값들에 적용하여 보정된 데이터를 얻는 알고리즘을 포함한다.
상기 표준화 계수는 기준값(reference value), 기준 사이클(reference cycle) 및 상기 데이터 세트를 이용하여 제공되며 상기 기준 사이클은 상기 데이터 세트의 사이클들에서 선택되며, 상기 기준값은 임의로 정해진 값이며, 상기 표준화 계수는 상기 데이터 세트에서 상기 기준 사이클에 해당하는 사이클의 신호값 및 상기 기준값 사이의 관계를 정하여 제공되며, 그리고 상기 표준화 계수를 상기 원시 데이터 세트의 신호값들에 적용하여 보정된 신호값들을 얻어 원시 데이터 세트에 제공한다. 예컨대, 기준값(reference value)이다. 기준값은 표준화 계수를 제공하는데 이용되는 값이다. 본 명세서에서 기준값은 데이터 세트의 신호값들을 보정하기 위하여 기준 사이클에 적용되는 임의의 값을 의미한다. 동일 기준으로 표준화하려는 데이터 세트들에는 동일한 기준값이 적용된다. 보정하고자 하는 데이터 세트가 복수의 데이터 세트인 경우, 상기 복수의 데이터 세트들은 동일한 기준값에 의하여 보정될 수 있다. 기준값은 임의로 정해진 값일 수 있다. 바람직하게는 기준값은 0이 아닌 실수 중에서 임의로 정해진 값이다. 기준값은 시료 내 표적 분석물질의 존재가 상기 기준값을 이용한 보정 데이터 세트에 의하여 결정될 수 있는 한, 실험자에 의하여 임의로 선택될 수 있다. 그러므로, 데이터 세트의 보정에 이용될 기준값은 상기 데이터 세트가 수득된 신호발생반응과 동일 종류의 신호발생반응에 의하여 기준 사이클에서 수득될 수 있는 신호값의 범위내에서 결정될 수 있다. 기준값은 보정될 데이터 세트와 별도로 수득될 수 있다. 구체적으로 기준값은 분석대상인 표적 분석물질과 동일 종류의 타겟 핵산 분자에 대한 신호발생반응으로부터 수득된 데이터 세트로부터 결정될 수 있다. 택일적으로, 상기 기준값은 보정될 데이터 세트를 포함하는 일군의 데이터 세트들로부터 수득될 수 있다. 바람직하게는 기준값은 보정대상인 데이터 세트의 신호값과 동일한 종류의 값일 수 있으며, 보정대상인 데이터 세트와 동일한 단위 또는 차원(dimension)일 수 있다. 그러나, 기준값과 데이터 세트의 신호값이 서로 다른 단위 또는 차원을 가지거나, 기준값이 단위나 차원을 가지지 않더라도, 각 반응에 대한 적절한 표준화 계수는 기준값과 보정대상 데이터 세트의 신호값으로부터 제공되고, 보정 데이터 세트가 각 반응에 대한 표준화 계수를 이용하여 수득될 수 있다. 파라미터는 분석 방법 유형에 따라 구별되고, 그 유형에 따라 분류되어 표시될 수 있다. 이에 따라, 기설정된 default value 또한 분석 방법 유형에 따라 파라미터별로 구별되어 표시될 수 있다.
이러한 파라미터는, 타겟 핵산 분자의 존재에 의존적인 신호를 발생시키는 신호 발생 반응에 있어서 신호의 수학적 가공에 이용되거나 또는 샘플 내 상기 표적 분석물질의 존부 판독용 criterion으로서 이용된다. 샘플의 양/음성을 판단할 수 있는 값의 예로는 Ct(Threshold Cycle), delta Ct, melt Tm, melt peak, Ct결정에 이용되는 상기 신호의 임계(Threshold) 세기값, Ct 값을 결정하는 역치값; 백그라운드 차감 시 이용되는 피팅 시작 사이클과 최종 사이클; WO 2017/086762에 개시된 알고리즘을 채택하는 경우 기준값(reference value)과 기준 사이클(reference cycle); 시그모이드 피팅 알고리즘을 이용하는 경우 R2 값, 시그모이드 피팅 곡선의 최대 기울기값 및 최대 신호값과 최소 신호값과의 차이; WO2015-147370, WO 2015/147412, WO2015/147382 및 WO2016/093619에 개시된 알고리즘을 채택하는 경우 기준값(reference value)을 포함한다.
이에 분석 방법의 BPN은 기준값(reference value, RV), 신호값 관계 파라미터(Cut-off ratio, CR) value에 대한 파라미터가 포함될 수 있다. 상기 CR은 2개의 신호값이 상이한 검출 온도에서 발생할 때, 특히 수치적으로, 시그널의 변화, 시그널 변화 또는 시그널 차이의 관계 또는 정도를 기술한다. 이때, 상이한 검출온도는 상대적 고온 검출 온도 및 상대적 저온 검출 온도, 또는 제1 온도 및 제2 온도일 수 있다. "신호값 관계 파라미터"는 상이한 검출 온도에서의 시그널 변화의 패턴(규칙)을 반영하는 임의의 값을 포함한다. 또한, 신호값 관계 파라미터는 특정 타겟 핵산 서열에 대해 상대적 고온 검출 온도에서 검출된 시그널 및 상대적 저온 검출 온도에서 검출된 시그널 사이의 변화의 정도를 나타내는 값을 가리킨다. 신호값 관계 파라미터는 하나의 온도에서 검출된 시그널을 또 다른 온도에서의 시그널로 변환, 전환, 조절 또는 변형시키기 위해 사용된 값을 가리킬 수 있다. 신호값 관계 파라미터는 타겟 핵산 서열의 유형, 시그널 발생 수단의 유형 및 인큐베이션 및 검출의 조건에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상이하거나 동일한 타겟 핵산 서열에 대해 다양한 신호값 관계 파라미터가 결정될 수 있다.
타겟 핵산 분자의 존부 판독 process란, 핵산 검출 장치(200)로부터 수득된 데이터 세트에 기반해서, 샘플 내 타겟 핵산 분자가 존재하는지 여부를 판독하는 것을 의미한다. 본 개시에 따른 존부 판독 process는 정답 데이터(타겟 핵산 분자의 존부 결과가 확인된 데이터)를 제공한 샘플 별 수득된 데이터 세트를 이용하여 각 샘플이 양성 혹은 음성인지 판독하기 위한 것으로, 양/음성을 판독하기 위해서는 파라미터가 필요하다. 예컨대, 존부 판독 process에 이용되는 파라미터는 샘플 내 상기 타겟 핵산 분자의 존부 판독용 판단 기준으로 샘플 별 Ct(Threshold Cycle) 결정에 이용되는 상기 신호의 임계(Threshold) 세기값을 포함할 수 있다. 또는, 원시 데이터 세트를 수학적으로 가공하여 가공된 성능 데이터 세트에 이용되는 파라미터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)은 샘플 내 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process에 이용될 Ct 파라미터에 대한 값을 설정할 수 있는 양/음성 판독 criterion 을 제공하거나 일 실시 예에 따라 양/음성 판독 criterion으로 DSP(WO2019/066572) 기술을 이용하여 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process을 위한 분석을 수행할 수 있다. 상기 DSP 기술을 이용하여 설정되는 파라미터는 원시 데이터 세트를 수학적으로 가공하여 가공된 성능 데이터 세트에 이용되는 파라미터를 포함한다. 여기서, 가공/분석 데이터는 원시 데이터 세트를 수학적으로 가공한 데이터뿐만 아니라, 이렇게 하여 얻어진 수학적으로 가공된 데이터를 다시 수학적으로 가공한 데이터도 포괄한다. 예를 들어, 원시 데이터 세트의 1차 도함수 및 상기 도함수로부터 수득한 2차, 3차 등의 도함수를 포함하는 데이터이다.
DSP 항목에서는 데이터 세트에 대한 비선형 함수의 피팅 정확도를 타겟 핵산 분자 분석을 직접적인 지표로 이용하여, 위양성 및 위음성 결과, 특히 위양성 결과 없이 표적 분석물질을 분석하기 위해 신호-발생 수단을 이용하는 신호-발생 반응으로부터 타겟 핵산 분자에 대한 데이터 세트를 수득하고, 사이클 번호 및 신호값을 포함하는 복수의 데이터 지점을 포함하는 수득된 데이터 세트를 보정하고, 보정된 데이터 세트에 대한 비-선형 함수를 생성하여 보정된 데이터 세트에 대한 상기 비-선형 함수의 피팅 정확도를 결정하고, 피팅 정확도를 이용하여 상기 시료 내 타겟 분석물의 존재 또는 부존재를 결정한다. 이러한 분석 방법은 다양한 파라미터들이 필요하게 되며 파라미터별 설정된 value에 따라 최적화할 수 있다. DSP(WO2019/066572) 기술을 이용하여 표적 분석물질의 존부 판독 process에 이용되는 파라미터로 배정하고, DSP 파라미터의 값을 설정하여 분석을 수행한다.
더하여, 복수의 타겟 핵산 분자에 대해 복수의 상이한 온도에서 수득된 데이터로부터 각각의 표적 분석물질에 대한 데이터만을 추출하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 타겟 검출온도를 이용하는 본 출원인의 WO2015-147370, WO2015/147412, WO2015/147382 및 WO2016/093619에 개시된 알고리즘을 이용하여 표적 분석물질의 존부 판독 process에 이용되는 파라미터로 배정하고, 배정된 파라미터의 값을 설정하여 원시 데이터 세트의 데이터를 분석할 수 있다.
복수 개의 세부 성능 실험별 DSP 항목에서는설정값을 다양하게 변경해가면서 분석한 결과(양/음성 판독 결과)나 변화(증폭 곡선)를 확인함으로써 선정된 올리고뉴클레오타이드를 최적화한다. 이때, 이 과정에서 미리 설정된 기준 설정값 예컨대, default value에 따라 분석된 양/음성 판독 결과를 연구 개발자가 설정하는 setting value와 동시에 확인하거나 비교할 수 있도록 하나의 화면 내에서 default value 및 setting value를 표시한다.
최적의 파라미터의 값은 어떠한 조건과 환경에서도 정답 데이터에 레이블링된 양/음성에 대한 웰 별 정보와 일치할 수 있게 분석할 수 있어야 한다.
본 개시에서는 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대해 실험 조건 및 환경이 상이한 성능 실험을 통해 획득된 증폭 process의 결과에 대한 데이터 세트를 각각 수득하여 default value 및 setting value 표시를 통해 정답 데이터에서의 양성이 양성으로, 음성이 음성으로 확인될 때까지 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 파라미터의 값을 반복하여 조정하여 최적의 파라미터의 값을 설정할 수 있도록 한다.
본 개시에 따른 DSP 항목에서는 복수 개의 세부 성능 실험별 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터 획득할 수 있다. 이때, 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 가공/분석에 이용되는 설정값을 셋업(set-up)하고, 셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 셋업용 화면 및 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 상기 셋업용 화면을 통해 기셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 default용 화면을 통해 수행될 수 있다.
그리고, 상기 셋업용 화면 및 상기 default용 화면은 한 화면에 표시될 수 있다.
본 개시에서 가공/분석 데이터 획득은 상기 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process에 이용될 가공하여 양음성 판독 데이터를 얻는 것이고, 이는 수신된 증폭 반응 결과 데이터에 대한 보정을 위한 파라미터 및 수치 조정을 위한 파라미터를 통해 수행될 수 있다.
상기 보정을 위한 파라미터는, 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터에 대한 시그모이드 그래프의 모양 결정에 관한 PMC(Parameter Criterion), 베이스 라인 피팅(baseline fitting) 시작 사이클 보정을 위한 SFC(Start Fitting Cycle), 상기 SFC에서 최소 MFC(Minimum Fitting Cycle)까지 baseline fitting에 사용하여 상기 증폭 반응 결과 데이터를 보정하기 위한 MFC를 포함하고,
상기 수치 조정을 위한 파라미터는, 저온/고온의 RFU 값 차이 때문에 REU 값의 차이를 보정하기 위한 저온에서의 RFU 값을 고온에서의 RFU 값으로 나눈 값 CR(Cut-off ratio), Sigmoid fitting 후의 샘플의 양/음성 판독을 위한 임계값(THRD, Ct Threshold), 샘플의 양/음성을 필터링하기 위한 dRFU(Determinant RFU)를 포함할 수 있다.
이 과정에서 도출되는 연구 개발 데이터 즉, 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 데이터 세트(원시 데이터 세트 및 보정된 데이터 세트) 또는 파라미터(예컨대, 원시 데이터 세트에서의 증폭 process의 증폭 곡선의 shape을 반영하는 파라미터 및 보정된 데이터 세트에서의 Ct 및 End-RFU)를 획득하고, 이를 실험 결과 기록서에 저장된다.
더불어, 본 개시에서는 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 연구 개발 데이터 운용에만 제한적이지 않다. 선정 툴에서 후보 올리고뉴클레오타이드 중 적합한 올리고뉴클레오타이드 선정 과정에서 선정되지 않은 후보 올리고뉴클레오타이드에 대한 데이터 세트 또는 파라미터를 lab note에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)는 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따라 세부 성능 실험별 결과 기록서 저장은 복수 개의 세부 성능 실험별 세부 절차에서 기정의된 결과물을 수집하고, 수집된 기정의된 결과물을 세부 성능 실험별 기설정된 포맷에 맞춰 생성할 수 있다.
따라서, 실험 결과 기록서에 해당하는 Lab note 항목에서는 복수 개의 성능 실험 실험에 대한 실험 결과 기록서를 생성한다.
도 8은 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)에서 생성되는 실험 결과 기록서의 형태를 보인 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 실험 결과 기록서는 연구 개발 과정에서 도출된 연구 개발 데이터가 기록되는 것으로, 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 연구 개발용 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험에 대한 방법, 실험용 장비, 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목, 준비 정보, 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터에 대한 기록이다.
일 실시예에 따라 lab note는 도 3 및 도 4의 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 정보를 기반으로 도 5에 도시된 복수개의 세부 성능 실험별로 생성된다.
상술한 바와 같이, 세부 성능 실험 각각은 세부 절차 즉, Material & Method. well info, Data, DSP, Lab-note, Setting value 항목을 포함하므로 각 항목별 데이터 입력용 화면을 통해 입력되는 정보 및 항목별 S/W 동작 결과는 모두 lab note에 기록될 수 있다.
예를 들면, Multi MOM performance_Co_infection; Channerl 성능 검증용 실험에 대한 실험 결과 기록서에는 Material & Method 항목을 통해 입력된 정보 및 이를 기반으로 Well info 항목을 통해 자동으로 생성되는 준비정보가 표시된 plate의 이미지, Data 항목을 통해 상기 Multi MOM performance_Co_infection; Channerl 실험이 진행된 장비 정보 및 이로부터 수득된 데이터 세트 파일 정보, DSP항목을 통해 후보 올리고뉴클레오타이드 중 선정된 올리고뉴클레오타이드를 결정하는 히스토리 정보, 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 성능 최적화를 위한 히스토리 정보 및 최적화 결과가 기록될 수 있다.
본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 타겟 핵산 분자의 개발 과정에서 분자진단 개발 protocol에 따라 산출되는 데이터를 처리하고, 관리·저장하는데 이용되기 때문에 분자진단 개발 protocol에 따른 시약 개발의 각 과정의 히스토리를 저장하는 것이 바람직하다.
따라서, 컴퓨터 장치(100)는 언급한 바와 같이, 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 데이터 운용에만 제한적이지 않다. 표적 분석물질 검출용 시약의 개발 과정에서 산출되는 모든 데이터는 시약 개발의 특성을 반영하기에 추가적으로 후보 올리고뉴클레오타이드 중 선정되지 않은 후보 올리고뉴클레오타이드에 대한 특정 실험에 있어서의 데이터 세트 또는 파라미터를 실험 결과 기록서에 기록할 수 있도록 한다.
이어서, Setting value 항목에서는 선정된 올리고뉴클레오타이드에 대한 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서에 적용된 설정값을 자동으로 저장한다.
도 9는 일 실시예에 따른 컴퓨터 장치(100)에서 Setting value 표시 화면의 예시도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 Setting value 항목을 통해 이를 이용하는 연구개발자에게 해당 세부 성능 실험에서 default value(91) 및 setting value(92)가 한 번에 비교되도록 함께 표시되도록 할 수 있다.
Setting value 항목에서는 상기 default value 및 setting value가 검출 채널별로 선택적으로 표시되게 한다.
이를 위해 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)에서는 검출 채널을 선택할 수 있도록 검출 채널들을 테이블(93)에 정렬하여 표시할 수 있다.
즉, Setting value 항목에서는 하나의 채널로 복수 개의 타겟 핵산 분자 검출(저온/고온) 시 마다, 및/또는 복수의 채널로 복수 개의 타겟 핵산 분자 검출 시, 이러한 복수 개의 타겟 핵산 분자 마다 default value 및 setting value가 정렬되어 표시될 수 있다.
이와 같이, Setting value 항목을 통해 연구 개발자는 세부 성능 실험별 적용된 default value 및 setting value 에 대한 존부 판독용 설정값을 확인하고, 확인된 설정값을 참고로 신속하고도 정확하게 파라미터의 value를 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 성능 검증용 실험별 다양한 설정값 적용이 가능하다.
한편, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 언급한 바와 같이, Setting value 항목을 통해 자동으로 저장된 설정값들은 상술한 증폭 반응 결과 데이터의 가공에 이용되는 데이터 가공용 설정값 및/또는 샘플 내 상기 타겟 핵산 분자의 존부 판독에 이용되는 존부 판독용 설정값을 셋업하기 위한 셋업용 화면 제공을 통해 설정 가능하다. 이때, 본 개시에 따른 컴퓨터 관리 장치(100)는 셋업용 화면을 통해 입력된 가공용 설정값 및/또는 존부 판독용 설정값을 메타 데이터와 매칭시킨다.
메타 데이터와 매칭된 상기 가공용 설정값 및/또는 존부 판독용 설정값은 정형화된 포맷으로 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장된다.
또한, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)는 복수 개의 세부 성능 실험의 결과물 중 하나인 타겟 핵산 분자에 대한 증폭 반응 결과 데이터를 획득하면 획득된 증폭 반응 결과 데이터와 상기 메타 데이터를 매칭시키고, 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 증폭 반응 결과 데이터를 상기 데이터 저장 structure에서의 소정 위치에 저장한다. 이때의 증폭 반응 결과 데이터 또한 정형화된 포맷으로 저장된다. 예컨대, 증폭 반응 결과 데이터에서 특정 사이클에서의 신호값인 신호 세기는 RFU라는 단위로 입력되어야 하고, cycle별로 입력되어야 하며, 증폭 그래프의 경우 채널 별로 미리 지정된 색상으로 표시되어야 하며, 증폭 그래프의 스케일은 normalization된 것일 수 있다.
DSP 항목을 통해 증폭 결과 데이터가 상기 가공용 설정값에 의해 가공된 결과물 및/또는 상기 존부 판독용 설정값이 적용된 상기 타겟 핵산 분자의 존부 판독 결과물을 획득하면, 상기 가공된 결과물 및/또는 상기 존부 판독 결과물을 상기 메타 데이터와 매칭시키고, 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 가공된 결과물 및/또는 상기 존부 판독 결과물을 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장한다.
메타 데이터는 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서의 소정의 위치에 저장된 데이터에 대한 데이터로서, 일 실시예에 따라 연구 개발 과정에서 도출되는 다양한 데이터 예컨대, 전술한 데이터 입력용 화면(도 3 내지 도 7에 도시된 화면 및 이들의 항목(Data, DSP 항목))을 통해 입력된 데이터 각각이 정형화된 포맷의 메타 데이터로서 저장된다. 정형화되지 않은 포맷으로 입력된 데이터는 정형화된 포맷으로 변환되거나 또는 입력 자체가 거부될 수 있다.
컴퓨터 장치(100)에서 메타 데이터가 저장되는 데이터 저장 structure는, 개발하고자 하는 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 타겟 핵산 분자를 기반으로 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약의 연구 개발 과정에서 도출되는 연구 개발 데이터 각각이 메타 데이터로서 각각 인덱스 되어 구조화된 structure이다. 예를 들어, 데이터 저장 structure에는 개발하고자 하는 표적 분석물질 검출용 시약의 표적 분석물질이 루트 노드가 되고, 상기 시약의 연구 개발 과정에서 도출되는 연구 개발 데이터 각각이 자식 노드가 된다. 상기 데이터 저장 structure에서 루트 노드는 적어도 하나 이상의 자식 노드를 갖는다.
자식 노드는 연구 개발 과정에서 도출되는 연구 개발 데이터 각각이 인덱스된 메타 데이터이다. 하나의 자식 노드는 적어도 하나 이상의 다른 자식 노드와 연결되고, 각각의 자식 노드에는 적어도 하나 이상의 개별 데이터가 누적된다.
자식 노드에 누적되는 개별 데이터 각각은 연구 개발자가 다양하게 시도한 test일 수 있다. 예를 들어, 설정값으로 인덱스된 메타 데이터는 한 명의 연구 개발자가 수회 및/또는 연구 개발자별 특정의 표적 분석물질 검출용 시약의 개발을 위해 최적화된 설정값을 셋업하기 위해 test한 설정값들이 인덱스 설정값 메타 데이터에 모두 누적되어 저장된다. 이러한 설정값 메타 데이터는 실제 상기 시약에 적용된 설정값 및 적용되지 않은 설정값 모두가 저장된다.
이렇게 인덱스된 메타 데이터에는 증폭 반응 결과, 설정값, 존부 판독 process에 이용되는 파라미터, 복수개의 성능 검증용 실험, 실험 정보(종류, materials, 절차, 장비 등), 제품 명 및 뷰어 결과를 포함할 수 있고, 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서 소정 위치에 각각 저장된다.
이를 위해, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)에서는 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터가 상기 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서 미리 지정된 위치(예컨대, 해당 인덱스된 메타 데이터 위치)에 정형화된 포맷으로 저장되도록 소프트웨어에 의해 제어되도록 한다. 즉, 연구 개발 데이터 관리 장치(100)는 프로세서(130)상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장된 명령어에 의해 입력된 데이터가 상기 데이터 저장 structure에 미리 지정된 위치에 저장되도록 제어할 수 있다.
이는, 연구 개발 과정에서 수행되는 다양한 실험의 시작부터 결과에 이르기까지 도출되는 다양한 종류의 연구 개발 데이터를 종류별로 조직화하여 데이터베이스에 저장함으로써 검색이 가능하도록 할 수 있다.
이로 인해 컴퓨터 장치(100)를 이용하는 연구 개발자가 특정의 타겟 핵산 분자 검출용 시약을 개발하고자 하는 경우 또는 특정의 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 대한 올리고뉴클레오타이드의 성능을 최적화하고자 하는 경우, 타겟 핵산 분자 검출용 시약별 연구 개발 과정에서 도출된 연구 개발 데이터를 재활용하거나 검색할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 개시에 따른 컴퓨터 관리 장치(100)는 메타 데이터로 반환하는 명령어를 쿼리로 사용하여 해당 쿼리와 관련된 메타 데이터를 검색할 수 있다.
이에 따라, 컴퓨터ㅓ 장치(100)에서는 검색 조건의 입력용 화면을 제공하고, 상기 입력용 화면을 통해 검색조건을 입력 받는다. 상기 입력받은 검색 조건에 매칭되는 메타 데이터를, 상기 데이터 저장 structure에서의 소정 위치에 저장되어 있는 메타 데이터 중에서 검색한다. 상기 검색된 메타 데이터 및/또는 상기 검색된 메타 데이터와 매칭되어 있는 증폭 결과 데이터를 획득한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 연구 개발 데이터 관리 장치(100)에서 연구 개발 데이터를 관리하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, S150에서 컴퓨터 장치(100)는 후보 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험에 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공한다.
S152에서는 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를, 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서의 소정의 위치에, 메타 데이터로서 저장한다.
S154에서 컴퓨터 장치(100)는 세부 성능 실험의 결과물 중 하나인 타겟 핵산 분자에 대한 증폭 반응 결과 데이터를 획득한다.
S156에서 획득된 증폭 반응 결과 데이터와 상기 메타 데이터를 매칭시킨다.
S158에서 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 증폭 반응 결과 데이터를 상기 데이터 저장 structure에서의 소정 위치에 저장한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 컴퓨터 장치(100)에서 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S160에서 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공한다.
S162에서 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시한다.
S164에서 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신한다.
S166에서 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득한다.
S168에서 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장한다.
도 10 및 도 11에 도시된 각 단계별 동작은 앞서 살펴본 컴퓨터 장치(100)의 기능과 동일하므로 상술한 도 1 - 도 9의 설명을 원용하도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 개시에 따른 컴퓨터 장치(100)에서 수행되는 연구 개발 데이터를 관리하는 방법은, 연구 개발 과정에서 도출된 연구 개발 데이터를 구조화된 데이터 저장 structure에 메타 데이터로서 인덱스하여 저장하고, 저장된 연구 개발 데이터를 기반으로 lab note를 완성할 수 있다. 연구 개발자는 연구 개발 데이터 관리 장치(100)를 통해 실험 계획, 실험 방법 및 실험 결과 분석 및 정리를 수행하고, 데이터 저장 structure에 저장된 메타 데이터를 기반으로 실험 결과에 대한 분석(예컨대, 올리고뉴클레오타이드 선정 및 최적화, 이를 결정하는 히스토리 정보)정보를 재활용(reusability)하거나 검색할 수 있다.
본 개시에 첨부된 블록도 및 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램에 의해 수행될 수도 있다.
이들 컴퓨터 프로그램은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 연구 개발 데이터 관리 장치를 대상으로, 상기 연구 개발 데이터 관리 장치에서 표적 분석물질의 검출용 후보 올리고뉴클레오타이드에 대한 연구 개발 데이터를 관리하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 포함하고, 상기 방법은 상기 후보 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 성능 검증용 실험의 종류, 상기 실험에 사용되는 materials, 상기 실험에서의 실험 절차, 실험용 장치 및 이들의 조합을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 그룹에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계,
상기 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를, 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서의 소정의 위치에, 메타 데이터(meta-data)로서 저장하는 단계, 상기 성능 검증용 실험의 결과물 중 하나인 상기 표적 분석물질에 대한 증폭 반응 결과 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득된 증폭 반응 결과 데이터와 상기 메타 데이터를 매칭시키는 단계; 및 상기 메타 데이터와 매칭된 상기 증폭 결과 데이터를, 상기 데이터 저장 structure에서의 소정 위치에 저장하는 단계;를 포함한다.
본 개시는 적어도 하나의 명령어를 저장하는 메모리; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서에 의해 상기 적어도 하나의 명령어가 실행됨으로써, 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법으로서, 상기 방법은 컴퓨터 장치에 의해 수행되며, 상기 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하고, 상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하고, 상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하고, 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하고, 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 컴퓨터 장치이다.
컴퓨터 프로그램을 저정하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되면,
타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계; 상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계;
상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함해서 수행되는 컴퓨터 프로그램이다.
컴퓨터 프로그램을 저정하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서에 의해 수행되며,
타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계;
상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계; 상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함해서 수행되는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이다.
이러한 프로그램은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장되는 것도 가능하다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상으로 본 개시의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예 일뿐이며, 이에 본 개시의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 개시의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (24)

  1. 타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법으로서, 상기 방법은 컴퓨터 장치에 의해 수행되며,
    상기 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계;
    상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계;
    상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 세부 성능 실험의 종류를 선택할 수 있는 세부 성능 실험 입력 화면을 표시하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 세부 성능 실험 각각은, 상기 올리고뉴클레오타이드의 성능을 테스트하기 위한 것이며,
    상기 올리고뉴클레오타이드의 성능은 상기 타겟 핵산 분자에 대한 민감도 및/또는 특이도를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 세부 성능 실험은 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드를 선정하는 실험이고,
    상기 선정 실험은 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터 및/또는 상기 가공/분석 데이터로부터 얻어진 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율로 구성된 군으로부터 선택된 최소 하나에 기반하여 상기 후보 올리고뉴클레오타이들을 스코어링(scoring)하는 단계;를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도 및 특이도는 상기 가공/분석 데이터로부터 획득하고,
    상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 증폭 반응 효율은 증폭 반응 결과로부터 획득하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드들의 민감도, 특이도 및 증폭 반응 효율은 상기 가공/분석 데이터로부터 획득하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 복수 개의 세부 성능 실험들에 사용되는 materials, 실험 절차, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 shared 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 shared 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 shared 데이터는 사용자의 선택에 따라 상기 세부 성능 실험별 실험수행 필요항목(item for experimentation) 입력 데이터 화면에 입력 데이터로 제공되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는,
    올리고뉴클레오타이드의 종류와 농도, 타겟 핵산 분자의 종류와 농도, 효소의 종류, 버퍼, 반응 용기의 종류, 양성 대조군의 종류 및 농도, 음성 대조군의 종류 및 농도, 내부 대조군의 종류와 농도, 물의 종류 및 사용량 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 materials 관련 데이터가 입력되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는,
    검출 채널별 타겟 핵산 분자의 정보, 증폭 반응 protocol, 상기 타겟 핵산 분자의 추출 방법 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 shared 데이터 입력용 화면에서는,
    핵산 검출 장치, 실험 준비 장치 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실험 방법 관련 데이터가 입력되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 준비 정보를 표시하는 단계는,
    상기 세부 성능 실험의 목적에 적합한 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도, 올리고뉴클레오타이드의 종류, 반응 플레이트의 종류 중 최소 하나를 표시하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    반응 플레이트가 포함하는 복수의 반응 용기 각각에 주형의 종류 및/또는 주형의 농도 또는 series 농도가 표시되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를, 기 설계되어 있는 데이터 저장 structure에서 소정의 위치에, 메타 데이터(meta-data)로서 저장하는 단계;
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터 및 가공/분석 데이터와 상기 메타 데이터를 매칭시키는 단계; 및
    상기 메타 데이터와 매칭된 상기 증폭 반응 결과 데이터 및 가공/분석 데이터를, 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장하는 단계;를 더 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 증폭 반응 결과 데이터의 가공/분석에 이용되는 설정값을 셋업하기 위한 셋업용 화면을 제공하는 단계;
    상기 셋업용 화면을 통해 입력된 설정값을 상기 메타 데이터와 매칭시키는 단계; 및
    상기 메타 데이터와 매칭된 상기 설정값을 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장하는 단계;를 더 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    검색 조건의 입력용 화면을 제공하는 단계;
    상기 검색 조건의 입력용 화면을 통해 검색 조건을 입력받는 단계;
    상기 입력받은 검색 조건에 매칭되는 메타 데이터를, 상기 데이터 저장용 structure에서의 소정 위치에 저장되어 있는 메타 데이터 중에서 검색하는 단계; 및
    상기 검색된 메타 데이터 및/또는 상기 검색된 메타 데이터와 매칭되어 있는 증폭 반응 결과 데이터를 획득하는 단계; 를 더 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 가공/분석에 이용되는 설정값을 셋업(set-up)하고, 셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 셋업용 화면 및
    상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 상기 셋업용 화면을 통해 기셋업된 설정값이 적용된 결과를 표시하는 default용 화면을 통해 수행되고,
    상기 셋업용 화면 및 상기 default용 화면은 한 화면에 표시되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계는,
    상기 각 단계별 기정의된 결과물 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 기정의된 결과물을 상기 세부 성능 실험별 기설정된 포맷에 맞춰 생성하는 단계;를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 실험 결과 기록서는,
    상기 수집된 기정의된 결과물로부터 상기 복수 개의 세부 성능 실험 중에서 적어도 하나 이상의 세부 성능 실험에서 기정의된 criteria 기초하여 해당 세부 성능 실험에 필요한 결과물을 도출하여 기록하는 전자 문서임
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 세부 성능 실험은 복수의 후보 올리고뉴클레오타이드로부터 상기 타겟 핵산 분자 검출용 시약에 포함될 올리고뉴클레오타이드로 선정된 올리고뉴클레오타이드의 성능을 최적화하는 성능 최적화(performance optimization) 실험이고,
    상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 농도의 타겟 핵산 분자의 검출에 이용될 때의 민감도나 특이도,
    상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되어야 할 표준 균주 또는 검출에서 배제되어야 할 제외 균주 각각에 대한 민감도와 특이도,
    상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 서로 다른 수용 용기 타입별로 수용되어서 검출에 이용될 때의 민감도와 특이도,
    상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물의 수용된 반응 용기에 상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물이 복수의 타겟 핵산 분자를 분석 타겟으로 하는 경우, 단일 타겟 핵산 분자만 포함되거나, 적어도 2 이상의 타겟 핵산 분자들이 함께 수용되었을 경우의 민감도와 특이도,
    및
    상기 선정된 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물에 의해 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함하는 임상 샘플 또는 검출되는 타겟 핵산 분자를 포함되지 않는 임상 샘플 각각에 대한 민감도와 특이도 중 적어도 하나를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  19. 제 2 항에 있어서,
    상기 세부 성능 실험의 종류를 선택할 수 있는 세부 성능 실험 입력 화면을 표시하는 단계는,
    상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 데이터 수신, 상기 가공/분석 데이터 획득 및 상기 실험 결과 기록서 각각에 대한 진행 상태가 아이콘으로 각각 표시되는 section을 제공하는 단계;를 포함하고,
    상기 아이콘 선택 시 대응하는 상기 실험수행 필요항목 또는 상기 준비 정보 또는 상기 증폭 반응 결과 데이터 또는 상기 가공/분석 데이터 또는 상기 실험 결과 기록서의 세부 내용에 대한 화면이 표시되는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 각 세부 성능 실험에 필요한 상기 증폭 조성물을 제조하는 실험 준비 장치의 구동에 필요한 제조 작업별 파라미터의 값에 대한 파라미터 입력용 화면을 제공하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제조 작업은,
    증폭 반응에 이용되는 주형 희석물 세부작업, Oligonucleotide mixture의 세부작업, 효소와 버퍼 및 상기 제조된 Oligonucleotide mixture를 포함하는 Master mixture의 세부작업 및 상기 제조된 Master mixture와 상기 주형 희석물을 반응 용기 내에 분주하는 증폭용 반응액 셋업 세부작업 중 적어도 하나를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 가공/분석 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 타겟 핵산 분자의 존부 판독 process에 이용될 가공하여 양음성 판독 데이터를 얻는 것이고,
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터에 대한 보정을 위한 파라미터 및 수치 조정을 위한 파라미터를 통해 수행되고,
    상기 보정을 위한 파라미터는,
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터에 대한 시그모이드 그래프의 모양 결정에 관한 PMC(Parameter Criterion), 베이스 라인 피팅(baseline fitting) 시작 사이클 보정을 위한 SFC(Start Fitting Cycle), 상기 SFC에서 최소 MFC(Minimum Fitting Cycle)까지 baseline fitting에 사용하여 상기 증폭 반응 결과 데이터를 보정하기 위한 MFC를 포함하고,
    상기 수치 조정을 위한 파라미터는,
    저온/고온의 RFU 값 차이 때문에 REU 값의 차이를 보정하기 위한 저온에서의 RFU 값을 고온에서의 RFU 값으로 나눈 값 CR(Cut-off ratio), Sigmoid fitting 후의 샘플의 양/음성 판독을 위한 임계값(THRD, Ct Threshold), 샘플의 양/음성을 필터링하기 위한 dRFU(Determinant RFU)를 포함하는
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 데이터 정리 방법.
  22. 적어도 하나의 명령어를 저장하는 메모리; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서에 의해 상기 적어도 하나의 명령어가 실행됨으로써,
    타겟 핵산 분자 검출용 시약 개발에 필요한 복수 개의 세부 성능 실험 가이딩 및 실험 결과 기록서 정리 방법으로서, 상기 방법은 컴퓨터 장치에 의해 수행되며, 상기 타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 상기 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하고,
    상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하고,
    상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하고,
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하고,
    상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는
    컴퓨터 장치.
  23. 컴퓨터 프로그램을 저정하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되면,
    타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계;
    상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계;
    상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함해서 수행되는 컴퓨터 프로그램.
  24. 컴퓨터 프로그램을 저정하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서에 의해 수행되며,
    타겟 핵산 분자의 검출용 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 수행될 세부 성능 실험별 사용되는 materials, 실험 방법, 실험용 장비 및 이들의 조합을 포함하는 실험수행 필요항목(item for experimentation) 중에서 선택된 적어도 하나의 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 제공하는 단계;
    상기 세부 성능 실험별 상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터를 기반으로 핵산 검출 장치가 상기 올리고뉴클레오타이드를 대상으로 증폭 반응을 수행하기 위한 반응 플레이트에 대한 준비 정보를 표시하는 단계;
    상기 준비 정보를 기반으로 상기 세부 성능 실험별 준비된 상기 올리고뉴클레오타이드가 포함된 증폭 조성물을 이용하여 상기 핵산 검출 장치가 수행한 증폭 반응 결과 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 증폭 반응 결과 데이터를 가공/분석하여 가공/분석 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 실험수행 필요항목에 대한 데이터 입력용 화면을 통해 입력된 데이터, 상기 준비 정보, 상기 증폭 반응 결과 및 가공/분석 데이터를 상기 세부 성능 실험별 실험 결과 기록서로 저장하는 단계;를 포함해서 수행되는
    컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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