Statistik für Assay-Daten: welche Tests passen und welche nicht

Assay-Daten werden regelmäßig mit Verfahren ausgewertet, deren Voraussetzungen sie nicht erfüllen. Das führt zu Signifikanzen, die keine sind, und zu übersehenen Effekten. Vier Punkte decken den überwiegenden Teil der Fälle ab.

Es geht dabei nicht um fortgeschrittene Statistik, sondern um die Voraussetzungen der einfachsten Tests. Die folgenden Abschnitte gehen sie durch.

Wiederholungen richtig zählen

Drei Vertiefungen derselben Platte sind keine drei unabhängigen Beobachtungen, sondern drei Messungen einer Beobachtung. Werden sie als n gleich drei in einen Test gegeben, ist die Fehlerabschätzung systematisch zu optimistisch. Das ist der häufigste statistische Fehler in diesem Bereich.

Unabhängig sind erst Ansätze an verschiedenen Tagen mit eigener Zellaussaat. Die Zusammenhänge stehen im Artikel zur Reproduzierbarkeit.

Der Mittelwert technischer Replikate

Der saubere Weg besteht darin, technische Replikate zu einem Wert je unabhängigem Ansatz zu mitteln und diese Mittelwerte in den Test zu geben. Damit ist n die Zahl der unabhängigen Ansätze. Das reduziert n und erhöht die Belastbarkeit.

Ein kleineres n mit korrekter Struktur ist mehr wert als ein größeres mit falscher. Das ist die zentrale Einsicht dieses Abschnitts.

Normalverteilung prüfen

Der t-Test setzt annähernd normalverteilte Daten voraus. Bei kleinen Stichproben lässt sich das kaum prüfen, weshalb bei n gleich drei oder vier ein nichtparametrisches Verfahren oder eine reine Darstellung der Einzelwerte oft ehrlicher ist.

Verhältnisdaten und Konzentrationen sind häufig logarithmisch verteilt. Eine Logarithmierung vor dem Test ist dann angemessen und sollte benannt werden.

Multiples Testen

Werden acht Konzentrationen einzeln gegen die Kontrolle getestet, steigt die Wahrscheinlichkeit eines Zufallstreffers erheblich. Ohne Korrektur ist mindestens ein scheinbar signifikanter Punkt zu erwarten, auch wenn kein Effekt vorliegt. Das ist reine Rechnung.

Angemessener ist meist die Anpassung einer Kurve statt der Einzelvergleich. Die Zusammenhänge stehen im Artikel zu Dosis-Wirkungs-Kurven.

Signifikant ist nicht relevant

Ein statistisch signifikanter Unterschied kann biologisch bedeutungslos sein, wenn er klein genug ist. Umgekehrt kann ein deutlicher Effekt bei kleinem n die Signifikanzschwelle verfehlen. Beide Fälle kommen regelmäßig vor.

Deshalb gehört die Effektgröße neben den p-Wert. Sie beantwortet die Frage, die eigentlich interessiert.

Fehlerbalken benennen

Standardabweichung, Standardfehler und Konfidenzintervall sehen im Diagramm ähnlich aus und bedeuten Verschiedenes. Der Standardfehler ist immer kleiner und lässt Daten präziser wirken. Welche Größe dargestellt ist, gehört in die Beschriftung.

Ohne diese Angabe ist ein Diagramm nicht interpretierbar. Das ist eine der einfachsten und häufigsten Auslassungen.

Einzelwerte zeigen

Bei kleinen Stichproben ist die Darstellung aller Einzelwerte informativer als jeder Balken mit Fehlerbalken. Sie zeigt Ausreißer, Verteilung und tatsächliche Streuung auf einen Blick. Der Platzbedarf ist derselbe.

Zunehmend verlangen Zeitschriften diese Darstellung. Sie ist auch für die eigene Fehlersuche die nützlichere.

Ausreißer behandeln

Ein Wert darf entfernt werden, wenn ein technischer Grund dokumentiert ist — eine sichtbar fehlerhafte Vertiefung etwa. Er darf nicht entfernt werden, weil er nicht ins Bild passt. Der Unterschied liegt in der Begründung und darin, dass sie vor dem Blick auf das Ergebnis feststand.

Ausschlusskriterien gehören deshalb vor Versuchsbeginn festgelegt. Der Eintrag kostet eine Zeile im Protokoll.

Was in die Methodenbeschreibung gehört

Jede Entscheidung, die das Ergebnis verändert, gehört dokumentiert — Geräteparameter, Puffer, Inkubationsdauer, Auslesegröße und die mitgeführten Kontrollen. Was nicht aufgeschrieben ist, lässt sich weder wiederholen noch verteidigen. Der Aufwand beträgt wenige Zeilen je Versuch.

Für Publikationen sind diese Angaben inzwischen häufig ausdrücklich verlangt. Welche Felder gebraucht werden, beschreibt der Artikel zur Protokollführung.

Der Bezug zum Material

Jede Methode ist nur so belastbar wie das eingesetzte Material. Chargennummer, Reinheit mit Methode und der Peptidgehalt gehören deshalb in dieselbe Dokumentation wie die Assay-Parameter. Ohne diesen Bezug ist ein Ergebnis nicht auf eine Substanz zurückführbar.

Die Angaben stehen auf dem Chargenzertifikat und in der Spezifikationstabelle im Katalog. Die Übersicht der geführten Dokumente steht unter Analysezertifikate.

Nur für Forschungszwecke

Alle beschriebenen Verfahren beziehen sich auf die In-vitro-Laborarbeit mit analytischen Referenzstandards. Kronen Peptides veröffentlicht keine Angaben zu Dosierung, Verabreichung oder Anwendung an Mensch oder Tier.

Der rechtliche Rahmen steht im Schwerpunkt Recht und Compliance. Die Prüfverfahren des Katalogs stehen unter Qualität und Prüfverfahren.