高通量筛选烧钱又耗时？微量化、自动化助您降本增速

高通量筛选（High Throughput Screening，HTS）是一种特别用于药物发现和相关领域的科学实验方法。它使研究人员能够快速进行数百万次药理学活性评价测试。通过这一过程，研究人员可以快速识别调节特定生物分子途径的活性化合物、抗体或基因。这些实验的结果为药物设计和理解特定位置的非相互作用或作用提供了起点。这使得HTS在发现新药物初期发挥着非常重要的作用。

HTS常见实验类型

HTS支持所有类型的实验，从基于靶标的筛选到广泛的表型筛选，筛选的类型取决于药物发现的靶标以及最有可能产生有用leads的方法。高通量筛选体系可以大致分为生化体系和细胞体系两大类，一些常见实验类型包括：

酶实验：测试化合物激活或抑 制酶靶标的能力。它们经常检测酶反应的产物或底物，比如激酶检测、蛋白酶检测等。

受体结合实验：测试化合物与 GPCR、离子通道、转运蛋白等受体结合的能力，一般使用标记的配体来检测受体结合。

基于细胞的检测：测试化合物对完整细胞的影响。它们检测细胞增殖、分化、活力、信号传导、基因表达等变化等结果。比如报告基因分析、细胞凋亡分析、神经突生长测试等。

表型筛选：采用无偏的方法，在不知道确切分子靶标的情况下筛选细胞或生物体中所需的表型变化。然后进一步研究引起表型的化合物，以确定靶标和作用机制。

毒性筛查：评估化合物的不良影响，如细胞毒性、肝毒性、遗传毒性等。目标是检测由于安全问题而在药物发现的后期阶段可能失败的化合物。

耐药性筛选：筛选出能够在癌症等疾病中克服耐药性的化合物。他们使用对现有疗法产生抗药性的细胞来寻找仍然有效的新化合物。

HTS常用自动化实验设备

HTS通常采用高密度微孔板作为载体，利用自动化机械系统实现高通量的实验步骤，从液体处理系统到分析设备，再到数据采集分析软件和信息管理系统，这些设备集成在一起，形成一个无缝的工作流程。当满负荷运行时，HTS系统几乎可以独立运行，无需人工干预。常见的HTS自动化实验设备包括：

自动化工作站：这些设备用于准确快速地对样品，试剂和化合物进行高通量移液，它们可以处理从微升到毫升的体积。构建化合物库时，化合物稀释分装和移液到微孔板是高通量筛选的难点之一，也是限速步骤，提高这一部分操作的质量和时间才有可能真正实现高通量筛选，提高新药开发速度。

纳升级液体处理系统：ECHO采用声波移液方式克服了传统移液方式的局限，高精度地移取微小体积，无交叉污染，使分析检测实现微量化，提升筛选速度，节约试剂和样品。此外ECHO移取纳升级液体的能力使其在剂量分析实验中采用直接稀释法，因为稀释曲线上每个浓度点均为单独而非连续生成，所以避免了传统化合物稀释方法沿曲线传递误差的风险，显著提高数据质量。

酶标仪：读取在微孔板中进行的实验结果。它们检测荧光、吸光度、发光等信号，并且可以读取从96孔到1536孔及以上的不同密度的微孔板。

自动培养箱：培养箱为检测体系的孵育提供了受控环境。它们可以震荡，保持温度和湿度。

洗板机：这些清洗机自动执行检测的清洗步骤，以去除多余的试剂和化合物。它们也可以处理多种板格式。

封膜机/撕膜机：可应用于高通量药物筛选，化合物管理和临床研究中的微孔板的封膜、撕膜，保证样本的完整性。

孔板运输系统：机械臂在液体处理系统、洗板机、分析设备、培养箱等仪器之间移动微孔板，并且跟踪板以确保正确的工作流程。

化合物库存储系统：该设备用于存储和检索 HTS 所需的大型化合物库，维护化合物库的温度控制和库存记录。

数据处理系统：管理HTS中生成的大量数据。实验室信息管理系统（LIMS）和数据库软件用于组织，存储和分析筛选数据。

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