CellEnrichmentRunChecker

Cell Enrichment Run

Liquid Biopsy жидкостная биопсия cfDNA ctDNA CTC exosomes NGS qPCR
Открыть подборку

Описание утилиты: Cell Enrichment Run

Cell Enrichment Run Checker — Контроль качества обогащения клеток

ℹ️  Утилита выполняет комплексную оценку эффективности процессов клеточной сепарации согласно требованиям GMP для ATMP и рекомендациям ISCT:
     • Recovery Rate: Расчет процента восстановления именно целевых клеток (а не общей массы).
     • Purity: Контроль доли целевой популяции в конечном продукте.
     • Viability: Оценка влияния процедуры сортировки на жизнеспособность клеток.
     • Fold Enrichment: Расчет кратности увеличения концентрации целевых клеток.

⚠️  ВАЖНО: 
     • Высокая чистота при низком выходе может сделать производство невозможным из-за нехватки материала.
     • Падение жизнеспособности ниже порога требует оптимизации параметров сепарации.

Использование:
  CellEnrichmentRunChecker.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  CellEnrichmentRunChecker.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
RunID,CellType,Method,Input_TotalCells_Million,Input_Viability_Percent,Input_TargetPercent,Output_TotalCells_Million,Output_Viability_Percent,Output_TargetPercent,Min_Output_Viability_Percent,Min_Output_Purity_Percent,Min_Recovery_Rate_Percent

Пример:
  ENR-001,CD3+,MACS,1000,95,45,420,92,96,70,85,60

📍 Область применения (Usage Where):
     • Производство CAR-T/TILs: Выделение T-лимфоцитов перед трансдукцией.
     • Диагностика CTC: Обогащение редких циркулирующих опухолевых клеток.
     • Стволовые клетки: Выделение CD34+ клеток для трансплантации.
     • R&D: Оптимизация протоколов магнитной и проточной сортировки.

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Эффективность обогащения напрямую определяет успех downstream-процессов.
Недостаточное количество целевых клеток ведет к браку серии клеточного продукта.
Низкая чистота может вызвать иммунные реакции или снизить эффективность терапии.
Автоматизированный расчет исключает ошибки ручного подсчета recovery rate.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Recovery Calculation: Должна базироваться на абсолютном числе целевых клеток, а не общем выходе.
• Viability Drop: Снижение >10-15% относительно входа требует расследования.
• Purity vs Yield: Баланс между чистотой и выходом должен быть определен в протоколе.
• Method Specificity: Лимиты зависят от метода (MACS обычно дает выше выход, FACS — выше чистоту).

Ключевые особенности утилиты:
• Автоматический расчет Recovery Rate целевой популяции
• Трехпараметрическая оценка (Purity/Viability/Recovery)
• Поддержка различных методов сепарации
• Генерация отчетов для batch record
• Соответствие требованиям GMP для клеточных продуктов

Критические параметры:
• Recovery Rate: ≥ Min Limit (целевых клеток)
• Output Purity: ≥ Min Limit
• Output Viability: ≥ Min Limit
• Fold Enrichment: > 1

💡 Советы по использованию:
1. Подсчет клеток: Используйте автоматические счетчики с красителем на жизнеспособность.
2. Контроль входа: Точное определение Input Target % критично для расчета recovery.
3. Температура: Строго соблюдайте температурный режим (+4°C для MACS) для сохранения viabiltiy.
4. Валидация: Установите лимиты на основе валидационных runs для каждого типа клеток.
5. Тренды: Мониторьте дрейф эффективности для своевременной замены реагентов/колонок.

⚠️ Примечание: Данная утилита является инструментом контроля процесса сепарации. Она не заменяет функциональные тесты активации или стерильности, но гарантирует достаточность и качество материала для них.

input.csv

RunID,CellType,Method,Input_TotalCells_Million,Input_Viability_Percent,Input_TargetPercent,Output_TotalCells_Million,Output_Viability_Percent,Output_TargetPercent,Min_Output_Viability_Percent,Min_Output_Purity_Percent,Min_Recovery_Rate_Percent
ENR-2026-CAR-001,CD3+ T-cells,CliniMACS Prodigy,1000,95,45,420,92,96,70,85,60
ENR-2026-NK-002,NK Cells,MACS Column,500,88,12,35,65,75,70,80,40
ENR-2026-CTC-003,Circulating Tumor Cells,Parsortix,100,90,0.01,0.5,85,60,70,50,30

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты CellEnrichmentRunChecker для сценария Cell Enrichment Run Checker.

Предметные ограничения и критические параметры

Ниже приведены ключевые фрагменты исходного описания. Перед продуктивным применением пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
  • Cell Enrichment Run Checker — Контроль качества обогащения клеток
  • ℹ️ Утилита выполняет комплексную оценку эффективности процессов клеточной сепарации согласно требованиям GMP для ATMP и рекомендациям ISCT:
  • • Purity: Контроль доли целевой популяции в конечном продукте.
  • • Fold Enrichment: Расчет кратности увеличения концентрации целевых клеток.
  • ⚠️ ВАЖНО:
  • CellEnrichmentRunChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль)
  • CellEnrichmentRunChecker.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
  • RunID,CellType,Method,Input_TotalCells_Million,Input_Viability_Percent,Input_TargetPercent,Output_TotalCells_Million,Output_Viability_Percent,Output_TargetPercent,Min_Output_Viability_Percent,Min_Output_Purity_Percent,Min_Recovery_Rate_Percent
  • Эффективность обогащения напрямую определяет успех downstream-процессов.
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • • Viability Drop: Снижение >10-15% относительно входа требует расследования.
  • • Purity vs Yield: Баланс между чистотой и выходом должен быть определен в протоколе.
  • • Трехпараметрическая оценка (Purity/Viability/Recovery)
  • • Соответствие требованиям GMP для клеточных продуктов
  • Критические параметры:
  • • Recovery Rate: ≥ Min Limit (целевых клеток)
  • • Output Purity: ≥ Min Limit
  • • Output Viability: ≥ Min Limit

URS — пользовательские требования

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Утилита должна принимать файл input.csv для Cell Enrichment Run Checker с заголовками, определёнными в контракте данных.HighФайл обрабатывается без ручного изменения заголовков.
URS-002Утилита должна выполнять детерминированную оценку QC/ОКК без машинного обучения и без вероятностного принятия решения о соответствии.HighПри одинаковых входных данных, версии правил и конфигурации результат полностью воспроизводим.
URS-003Утилита должна валидировать обязательные поля, типы данных, диапазоны, единицы измерения и предметную правдоподобность значений.HighОшибки схемы, преобразования и диапазона явно отражаются в результате.
URS-004Утилита должна применять предметные пределы и правила из описания, утверждённой спецификации, регистрационного досье и локальных SOP.HighКаждая проверка имеет результат PASS/WARNING/FAIL и понятное сообщение.
URS-005Утилита должна формировать output.json с машинно-читаемыми результатами, исходными значениями, предупреждениями, отказами и критическими находками.HighJSON пригоден для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review.
URS-006Утилита должна сохранять трассируемость между серией/образцом, входным файлом, применёнными правилами и итоговым статусом.HighВыход содержит идентификаторы, список параметров и audit metadata.
URS-007Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ, CSV/CSA и обсуждение с инспекторами или внутренним QA.MediumURS, FS, контракт input/output и тестовые сценарии поставляются вместе с утилитой.
URS-008Утилита должна использоваться как decision-support инструмент QC, а не как замена утверждённым спецификациям и выпускному решению Qualified Person/QA.MediumВ документации указан контроль change control и необходимость сверки пределов.

Контракт input.csv

#ПолеТипПримерНазначение
1RunIDstring / controlled vocabularyENR-2026-CAR-001Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
2CellTypestring / controlled vocabularyCD3+ T-cellsКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
3Methodstring / controlled vocabularyCliniMACS ProdigyМетод или технологический подход; контролируемое справочное значение.
4Input_TotalCells_Millioninteger / decimal1000Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
5Input_Viability_Percentdecimal95Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
6Input_TargetPercentdecimal45Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
7Output_TotalCells_Millioninteger / decimal420Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
8Output_Viability_Percentdecimal92Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
9Output_TargetPercentdecimal96Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
10Min_Output_Viability_Percentdecimal70Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
11Min_Output_Purity_Percentdecimal85Чистота/профиль примесей; ключевой QC-параметр.
12Min_Recovery_Rate_Percentdecimal60Восстановление/извлечение; показатель валидности анализа.
RunID,CellType,Method,Input_TotalCells_Million,Input_Viability_Percent,Input_TargetPercent,Output_TotalCells_Million,Output_Viability_Percent,Output_TargetPercent,Min_Output_Viability_Percent,Min_Output_Purity_Percent,Min_Recovery_Rate_Percent
ENR-2026-CAR-001,CD3+ T-cells,CliniMACS Prodigy,1000,95,45,420,92,96,70,85,60
ENR-2026-NK-002,NK Cells,MACS Column,500,88,12,35,65,75,70,80,40
ENR-2026-CTC-003,Circulating Tumor Cells,Parsortix,100,90,0.01,0.5,85,60,70,50,30

Правила валидации входных данных

IDПолеПравилоКритичность
VR-001RunIDПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-002CellTypeПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-003MethodПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-004Input_TotalCells_MillionПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-005Input_Viability_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-006Input_TargetPercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-007Output_TotalCells_MillionПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-008Output_Viability_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-009Output_TargetPercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-010Min_Output_Viability_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-011Min_Output_Purity_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-012Min_Recovery_Rate_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium

FS — функциональная спецификация

IDФункцияРеализация
FS-001CLI executionПоддержать режимы запуска: demo mode без аргументов и production mode input.csv output.json.
FS-002CSV importПрочитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, проверить наличие заголовка и ожидаемых колонок.
FS-003Schema validationПроверить обязательные поля, количество колонок, неизвестные ключевые поля и пустые обязательные значения.
FS-004Type conversionПреобразовать числовые, флаговые и текстовые значения; некорректный формат фиксировать как ошибку строки.
FS-005Domain rule engineПрименить правила для Cell Enrichment Run Checker, включая критические пределы из описания и утверждённой спецификации.
FS-006Status aggregationСформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии.
FS-007JSON exportЗаписать output.json с детализацией проверок, исходными значениями, предупреждениями, отказами и critical findings.
FS-008Audit supportСохранять структуру результата пригодной для review, расследования отклонений и воспроизведения расчёта.
FS-009Integration contractПоддержать сценарий LIMS/ELN/MES → input.csv → utility → output.json → portal/admin review.
FS-010Error handlingВозвращать явные сообщения для отсутствующего файла, пустого CSV, неверной схемы, ошибки записи output.json и некорректного формата.

Пример output.json

{
  "utilityId": "cellenrichmentrunchecker",
  "utilityFolder": "CellEnrichmentRunChecker",
  "package": "LiquidBiopsy",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "RunID",
      "value": "ENR-2026-CAR-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-001"
    },
    {
      "parameter": "CellType",
      "value": "CD3+ T-cells",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-002"
    },
    {
      "parameter": "Method",
      "value": "CliniMACS Prodigy",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-003"
    },
    {
      "parameter": "Input_TotalCells_Million",
      "value": "1000",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-004"
    },
    {
      "parameter": "Input_Viability_Percent",
      "value": "95",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-005"
    },
    {
      "parameter": "Input_TargetPercent",
      "value": "45",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-006"
    },
    {
      "parameter": "Output_TotalCells_Million",
      "value": "420",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-007"
    },
    {
      "parameter": "Output_Viability_Percent",
      "value": "92",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-008"
    },
    {
      "parameter": "Output_TargetPercent",
      "value": "96",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-009"
    },
    {
      "parameter": "Min_Output_Viability_Percent",
      "value": "70",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-010"
    },
    {
      "parameter": "Min_Output_Purity_Percent",
      "value": "85",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-011"
    },
    {
      "parameter": "Min_Recovery_Rate_Percent",
      "value": "60",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-012"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "warnings": [],
  "audit": {
    "inputHash": "sha256:<calculated at runtime>",
    "rulesVersion": "<utility executable version>",
    "documentation": "CellEnrichmentRunChecker.documentation.html"
  }
}

Матрица трассируемости

URSFSТестПодтверждение
URS-001FS-001, FS-002OQ-001Проверить запуск и импорт валидного input.csv.
URS-002FS-005, FS-006OQ-004Повторить один и тот же набор данных и сравнить output.json.
URS-003FS-003, FS-004, FS-010OQ-002, OQ-003Проверить отсутствующие колонки и неверные типы.
URS-004FS-005, FS-006OQ-004, PQ-001Проверить критические отклонения по реальным/граничным данным.
URS-005FS-007, FS-009OQ-005Проверить JSON schema и пригодность для downstream-систем.
URS-006FS-008OQ-006Проверить наличие идентификаторов и audit metadata.
URS-007FS-008, FS-010IQ-001, OQ-007Проверить комплектность документации и control evidence.
URS-008FS-005, FS-008PQ-002Проверить review workflow и запрет автоматической замены QA-решения.

IQ/OQ/PQ тестовые сценарии

IDСценарийОжидаемый результат
IQ-001Проверить наличие executable, input.csv, документации и контрольной суммы.Комплект поставки полон; версия зафиксирована.
OQ-001Валидная строка из примера input.csv.PASS или допустимый WARNING согласно правилам.
OQ-002Удалить обязательную колонку из CSV.Ошибка схемы или FAIL с указанием отсутствующей колонки.
OQ-003Внести нечисловое значение в числовое поле.Ошибка преобразования типа с указанием строки/поля.
OQ-004Значение критического параметра вывести за предел.FAIL и critical finding.
OQ-005Проверить структуру output.json.Все обязательные секции присутствуют, JSON валиден.
OQ-006Проверить трассируемость серии/образца.Идентификаторы входа и результатов совпадают.
PQ-001Проверить 3–5 реальных партий/образцов пользователя.Результат подтверждён QC/QA review.
PQ-002Проверить workflow отклонения и ручного QA-решения.Утилита поддерживает review, но не заменяет утверждённое решение.

QA/QC и change control

  • Не менять имена колонок без обновления валидатора, документации и тестового набора.
  • Хранить input.csv, output.json, версию исполняемого файла и контрольную сумму.
  • Перед продуктивным использованием провести IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSV/CSA-проверку.
  • Критические пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
  • Утилита предоставляет формализованный QC decision support, но окончательное решение выпуска остаётся за QA/QP и утверждёнными процедурами.

Входит в пакеты

Жидкостная биопсия

Пакет для QC и преданалитического контроля жидкостной биопсии: cfDNA/ctDNA, CTC, EV/exosomes, метилирование, NGS/qPCR/ddPCR, контроль образцов, контаминации, чувствительности и отчётности.

Открыть