基于纳米通道单分子检测系统的数据处理方法

摘要

本发明提供一种基于纳米通道单分子检测系统的数据处理方法，包括如下步骤：依次获取所述纳米通道中对应离散时间点的电流数据；分段处理所述电流数据，将所述电流数据分成两个以上数据段；从每一数据段中获取对应该数据段的事件信号；识别所述事件信号的类型；获取对应所述事件信号的事件信息；导出所述事件信息，形成文本文件；统计所述事件信息，形成事件信息数据库；根据所述事件信息数据库绘制并输出事件分布统计图。本发明的优点在于，能够对复杂庞大的实验数据进行快速读取、处理、分类、统计并形成图谱，通过此技术所得到的数据为电流的离散时间序列，有较大的高斯白噪声背景。

主权项

一种基于纳米通道单分子检测系统的数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1) 依次获取所述纳米通道中对应离散时间点的电流数据；S2) 分段处理所述电流数据，将所述电流数据分成两个以上数据段；S3) 从每一数据段中获取对应该数据段的事件信号；S4) 识别所述事件信号的类型；S5) 获取对应所述事件信号的事件信息；S6) 导出所述事件信息，形成文本文件；S7) 统计所述事件信息，形成事件信息数据库；S8) 根据所述事件信息数据库绘制并输出事件分布统计图；其中，所述分段处理所述电流数据，包括如下步骤：S21)保存彼此对应的所述离散时间点、所述电流数据至一电流矩阵M中；S22)初始化所述电流矩阵M；确定突跃系数γ，使得所述突跃系数γ为大于或等于3且小于或等于8的一定值；确定分段计数标记i等于1，使得第1段的起始时间点为P₁；其中i为自然数；S23)在所述电流矩阵M中，预处理从P_i开始的N个时间点所对应的电流数据；计算所述N个时间点所对应的电流数据的均值作为第i段的基线电流值I_i，计算所述N个时间点所对应的电流数据的平均误差作为第i段的电流平均误差ε_i ；其中N为自然数；S24)计算第i段上突跃阈值Tu_i及第i段下突跃阈值Td_i；其中，所述突跃阈值Tu_i为对应第i段的基线电流值I_i加上电流平均误差ε_i与突跃系数γ的乘积，即Tu_i = I_i + ε_i × γ；所述突跃阈值Td_i为对应第i段的基线电流值I_i减去电流平均误差ε_i与突跃系数γ的乘积，即Td_i = I_i ‑ε_i × γ；S25)在所述电流矩阵M中，依次比较从时间点P_i开始的每一时间点所对应的电流数据与第i段的突跃阈值T_i；当某一时间点对应的电流数据值大于上突跃阈值Tu_i或小于下突跃阈值Td_i，执行步骤S26）；S26)暂停步骤S25）所述的比较，并对该时间点进行突跃判定；若该时间点之后的N个起始时间点相对应的电流数据的电流平均值大于所述上突跃阈值Tu_i或小于所述下突跃阈值Td_i，确定该时间点为突跃点，将此突跃点作为后一段数据的起始点P_i+1，确定相邻的两个段起始点P_i与P_i+1之间的数据为第i段；将第i段中彼此对应的所述离散时间点、所述电流数据保存至一电流矩阵M_i中；将i的值加1，返回步骤S23）；若该时间点之后的N个起始时间点相对应的电流数据的电流平均值小于或等于所述上突跃阈值Tu_i并大于或等于所述下突跃阈值Td_i，继续进行步骤S25）所述的比较，当比较进行到最后一时间点时，将最后一时间点与最后的一起始点P_k之间的电流数据定义为第k段，将第k段中彼此对应的所述离散时间点、所述电流数据保存至一电流矩阵中M_k。