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          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          在科研工作中,要将原始实验数据转化为可理解的信息(如生理学信息、物理学信息、化学信息等等),或者将实验参数与结果的关系归纳为理论模型(如经验公式),往往需要进行一系列的繁杂处理流程(如原始数据转换、数据计算、回归分析等等)。

          市面上的商业软件,如ClampFit(Molecular devices LLC)和SigmaPlot (Systat software Inc.),一般只能够执行整个流程中的一部分,无法有效的完成所有步骤。

          研究人员往往不得不先将原始数据记录在Excel电子表格中,用电子表格公式进行数据转换和基本的计算,再用专业软件进行回归分析。这样的工作模式步骤不连贯,效?#24335;系?/strong>。

          以细胞内钙瞬态分析为例,可以深切感受到整个处理流程的复杂,以及将整个流程分割到不同的软件中进行的弊端。如下图:

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          也许不少的读者都设想过将整个处理过程集中到Excel中完成,但最终大多因为觉得Excel的数据拟合功能比不?#29486;?#19994;软件而作罢。

          实际上,Excel可以实现的数据拟合功能一点不比专业软件差,下边将介绍一个Excel用作细胞内钙瞬态分析的一站式数据处理的例子。

          其处理流程如下:

          1.数据输入与处理

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          如上图:①先在A区域输入(导入)原始数据(电压检测值);②在B、C区域选择处理方法;③在图D中通过游标E和滚动条F定义初始参数;④点击G区Calibrate进行数据处理。

          2.计算细胞内钙瞬态的绝对值

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          如上图:①选择参数;②点击Draw按钮计算钙瞬态绝对值曲线;③可以方便地在图中进?#22411;?#21160;和缩放;④可以方便查看舒张值、峰值及收缩值等。

          3.数据拟合

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          同时进行两种模式的拟合:参数?#21592;日?#31034;,便于确定最优拟合方式

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          同时进行两种模式的拟合:可视化?#21592;齲?#20415;于确定最有拟合方式。

          可进行复杂模式的曲线拟合(多元回归)?#21644;?#20013;蓝线为双指数方程拟合结果,红色为单指数方程拟合结果。

          Excel用作细胞内钙瞬态的多元回归分析

          Excel拟合结果与商业软件结果完全一致。

          可见,运用Excel进行复杂的多元回归分析并不比商业软件的效果差。

          但与商用软件相比,其具有更多的显著优势:

          1) 任?#25105;?#21488;能够运行Microsoft Excel的PC机都能运行。

          2) 数据输入、数据处理、结果显示,均在同一个Excel工作簿中进行,易于熟悉和使用。

          3) 采用逻辑工作流,将实际步骤在excel中进?#20449;?#24207;,确定原始数据输入、处理有序。

          4) 原始数据、数据处理结果、计算结果和回归分析结果都存储在一个表格,一个实验可?#28304;?#20648;为一个独立的表格。后续重新分析可以通过简单地重新打开工作簿来执行,不需要重新导入原始数据并重新导出准备/分析的结果。

          5) 无需购买专用商业软件。

          参考文献Computer methods and programs in biomedicine 113 (2014) 241–250:Ca analysis: An Excel based program for the analysis of intracellular Calcium transients including multiple, simultaneous regression analysis。

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