需要高通量篩選的工作流程

高通量篩選的主要目標是通過快速分析大量潛在的生物調(diào)節(jié)劑來確定那些對特定靶點具有預(yù)期效果的調(diào)節(jié)劑，從而簡化藥物發(fā)現(xiàn)過程。HTS 通常用于以下工作流程：

• 藥物發(fā)現(xiàn)： 確定與特定生物靶點相互作用的潛在候選藥物。
• 功能基因組學： 了解基因功能并確定在特定途徑中發(fā)揮作用的基因。
• 毒理學： 評估各種化合物的潛在毒性。
• 通路分析： 確定特定細胞通路中的關(guān)鍵角色。

高通量篩選過程概述

步驟 1：樣本和化合物庫匯編

這一步驟需要選擇與生物相關(guān)的靶點，通常是已知在疾病或其他相關(guān)過程中發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)或細胞通路。與此同時，還要創(chuàng)建或采購各種化合物。這些化合物的數(shù)量從數(shù)千種到數(shù)百萬種不等，它們構(gòu)成了 “化合物庫”，將用于篩選針對目標的潛在活性。

步驟 2：開發(fā)與高通量兼容的檢測方法

HTS 流程的核心是設(shè)計和應(yīng)用有效的檢測方法。這不是普通的測試；它是精心定制的，用于衡量庫中化合物對指定生物靶點的影響。要在 HTS 環(huán)境中發(fā)揮有效作用，檢測方法必須對最微小的變化具有超靈敏度，并能靈活管理大量樣品。此外，在向自動化過渡的過程中，還需要針對讀板器等設(shè)備對檢測方法進行優(yōu)化，這通常意味著檢測方法需要針對 96 孔板或 384 孔板等格式進行定制。除此以外，確保檢測在大量樣品中的穩(wěn)定性和可重復(fù)性也至關(guān)重要。

• 基于細胞的檢測：在這里，活細胞占據(jù)中心位置。在這些細胞內(nèi)對化合物進行測試，以確定其效果，無論是對細胞健康、增殖還是獨特的細胞反應(yīng)。
• 生化試驗： 進一步放大，這些試驗使用純化的蛋白質(zhì)或特定的生物大分子來確定化合物的影響。通常，這可以是酶動力學探索或細微的結(jié)合試驗。
• 表型測定： 從更廣闊的視角來看，這些試驗深入到整個生物體的領(lǐng)域。通過將化合物引入斑馬魚或高麗魚等實體，研究人員可以監(jiān)測表型的任何顯著變化。

步驟 3：自動化基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置

由于樣品和化合物的數(shù)量龐大，人工處理是不切實際的。因此，需要配置專門的移液工作站來實現(xiàn)流程自動化。這些工作站可以處理從精確分配樣品和化合物的量到在微孔板之間轉(zhuǎn)移液體等各種任務(wù)。整個裝置的設(shè)計旨在最大限度地減少誤差、提高速度，并確保對每個樣品進行一致的處理。

步驟 4：數(shù)據(jù)收集與分析

使用檢測方法篩選化合物后，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。自動讀板機、成像系統(tǒng)或其他檢測方法可用于收集這些數(shù)據(jù)。然后，專業(yè)軟件會處理這些信息，并對其進行分析，找出顯示出預(yù)期效果的化合物，即 “命中 ”化合物。這一步至關(guān)重要，因為它為在這些有前景的化合物基礎(chǔ)上開展進一步研究和優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。