心肌细胞钙离子荧光强度数据的数值处理方法初探

【作者】 阎岩； 张建； 刘学宗；

【机构】 首都医科大学数学教研室；

【摘要】 目的比较多种用于减少非周期生理信号序列中的随机误差的线性叠加法,分析心房肌细胞的钙离子荧光强度满足的分布函数,提取特征参数(斜率和时间常数)。方法对6个豚鼠心房肌细胞, 建立3种不同浓度水平的CGRP组和空白对照组,用共聚焦显微镜记录下24组心房肌细胞的钙离子荧光强度数据。对这些数据进行校准、叠加、非线性拟合和提取特征参数。叠加方法包括等权平均叠加、主分量叠加、奇异值分解和最大似然叠加。选择Gamma分布函数作为拟合函数,使用最小二乘法进行拟合,并从Gamma函数计算特征参数。结果 (1)给出4种叠加方法的加权系数,4种线性叠加法的加权系数比较接近,特别是主分量法、奇异值分解法和最大似然法的加权系数几乎一样。对于主分量法,6个细胞的加权系数分别是0．162、0．171、0．167、0．162、0．170和0．168。(2) 叠加后的荧光强度用图表示。(3)给出特征参数(斜率和时间常数)。用主分量叠加法得到的3种不同浓度水平的CGRP组和空白对照组的斜率分别是1277、1326、2039和818,时间常数分别是0．33、 0．29、0．19和0．27。结论对于只具有一个主要成分的本实验数据,推荐使用主分量叠加法,这种方法比较简单,使用这种方法可以得到很好的叠加结果,拟合出很好的分布函数并提取出特征参数。更多还原