高通量筛选(HTS)

2019年4月10日

在短时间内进行数百万次生物或化学试验的一种工具是高通量筛选。它主要用于药物发现过程中识别生物相关化合物。接下来,您将了解什么是高通量筛选,运行高通量测试需要什么,以及主要使用哪些分析方法。

Tobias Pusterla博士的形象
托拜厄斯博士Pusterla
博士,国际市场经理
德赢vwin官网客服BMG LABTECH总部

什么是高吞吐量筛选?

高通量筛选(HTS)是一种药物发现过程,允许对特定生物靶标的大量化学和/或生物化合物进行自动化。高通量筛选方法广泛用于制药行业,利用机器人和自动化以快速测试大量分子的生物化学或生化活性,通常是药物。它们加速目标分析,随着大规模化合物库可以以成本效益的方式迅速筛选。HTS是评估对药理学靶标的药理分析激动剂和受体(例如GPCR)和酶的拮抗剂的有用工具。

药物发现中的高通量筛选

首要目标HTS是通过复合库筛选来识别,以期望的方式影响目标的候选人,所谓的“命中”或“线索”。这通常使用液体处理设备,机器人,平板阅读器作为探测器和专用软件的仪器控制和数据处理来实现。

重要的,高吞吐量筛选过程通常不能识别药物,因为复合文库筛查不能评估对新药的发展至关重要的若干性质。例如,HT不能评估毒性和生物利用度。高通量筛选测定的主要作用是识别“引线”并提供优化的建议。HTS测定的结果为您提供了药物发现管道等进一步步骤的起点,以及理解特定生化过程的相互作用或作用。


因此,高通量筛选应被视为生物过程的快速扫描,通过该生物过程可以从分析管道迅速排除具有差或没有效果的化合物。

高吞吐量筛选服务:制药,CROS和大学

最近,机器人中的现代进步,液体处理,板式读卡器检测以及高速电脑的现代进步,HTS大大实现了HTS。然而,要有效地运行,高吞吐量筛选仍然需要高度专业化和昂贵的筛选设备,而不是每个实验室都可以负担得起。作为建立一个拥有的设施的替代方案,有限预算的机构通常可以访问第三方提供的HTS服务,例如合同研究组织(CRO),或主要在学术环境,核心设施中。

查尔斯河实验室的Ian Waddell讨论了这里的内容“酶标仪对CRO的要求“有效的击中发现。

在下面的视频中,Becky Allsopp解释了哪些服务Sygnature发现作为CRO可以向客户提供和Pherastar如何vwin088FSX.满足他们的需求。

高吞吐量筛选过程:基本步骤

从技术的角度来看,HTS的主要点是小型化,自动化和测定读数。通常,高吞吐量筛选由以下四个步骤组成:

  • 样品和复合文库的制备
  • 建立一种适合的方法实验室自动化
  • 配置机器人工作站
  • 收购和处理数据

样品和复合文库的制备

样品通常是细胞或生化性质,取决于要运行的测定。高吞吐量筛选需要以阵列格式制备样品。所用关键平台或样本载体是这样的微孔板。典型格式包括384-,1536-或3456孔板。样品和检测测定的性质可能影响微孔板格式的选择及其颜色。
筛选设施通常会使他们的复合图书馆收集储存在所谓的“股票板”中。库存板不直接用于实验。相反,当需要时,通过移液站将来自股票板的化合物“复制”到测定板。

建立一种适用于自动化的方法

自动化作为HTS的一个重要元素,作为基准台到自动化高通量筛选测定的转换,强制了影响实际测定设计的特定约束。理想地,HTS测定在单孔中进行,具有少量的试剂(小型化),并且比注射要测试的样品/化合物的最小或不进一步的操纵。因此,必须从属于自动化问题的最佳检测模式和测定的选择。


建立严格的测定和有效的质量控制方法是设置自动屏幕时的主要问题。更清晰的区别负面和阳性对照,获得高质量数据的可能性越高,具有忽视数量的假阴性,特别是假阳性结果。

配置机器人工作站

机器人平台的范围是同时自主地管理多个板,显着加速数据采集。用于高吞吐量筛选的机器人平台范围从简单的自动化液体处理机器到执行多维工作站的多维工作站。这通常通过支撑一个或多个机械臂来实现。德赢Vwin安全吗通常,机器人系统在诸如试剂添加,混合,孵育和检测之类的几个步骤,机器人系统管理从站到车站的微孔板。

收购和处理数据

在高吞吐量筛选中,数据采集通常由光学测量执行,量化样品的“产生”的光量。不同读数,如荧光或发光检测,Colourimetry或光散射(浊度)是可用的。常见的检测模式包括荧光强度极化烦恼,时间分辨荧光(例如:HTRF®,兰斯®等),发光(例如。:纳米多元),和alphascreen.®

根据要回答的生物问题,可以选择数据质量以及成本效益,选择不同的基于光的检测读数。专门的仪器,喜欢多模微孔板读卡器,可以顺序地执行不同的实验或在井上应用不同的检测协议。其输出是数值的网格。

更好地了解筛选设施的微孔板读卡器要求是什么,阅读此处马克Wigglesworths完全采访。Mark是英国阿斯利康公司高通量筛查的主管,他整合了aPHERAstarFSX.在Astrazeneca的筛选机构中。

“我们发现,新的Pherastar FSX的改进优于我们审判中的历史经验和其他读者。读者井井注于我们的测定开发和筛查组,在那里它经常用于各种技术。“

Mark Wiggelsworth,Astrazeneca,英国

HTS-专用板读数器可以在一天中测量数百板,产生相当大量的数据点。因此,鉴于测试的大量化合物,各种化学文库和相关性和不同筛选活动的结果,给予自动化高通量筛选中的临界点。专用的数据分析和管理平台(例如,Genedata)交错数据来自不同的筛选活动,其中具有复合结构,以及彼此进行的测定,从不同的角度提取详细信息。

PHERAstarFSX.:专用的高吞吐量筛选板读卡器

复合文库筛选必须尽可能快地测量,非常小的体积(几μl)并产生鲁棒结果。除了使用和灵活性执行不同的测定之外,这需要非常敏感和精确的仪器。从服务器,法国,评论她与Pherastar平台的经验。

通过它的过去几代,PherastarFSX.已被视为该领域的参考读者。以下特点使其成为高通量筛选的黄金标准:

  • 对荧光强度和极化市场的最高敏感性
  • 384-,1536-以及3456孔板格式的测量
  • 同时双发射检测快速和鲁棒检测荧光偏振分析,BRET, FRET和tri -FRET以及AlphaScreen®分析
  • 专用的字母屏®/ AlphaLISA®激光激光
  • 高频后机匣激光可以在36秒内高效测量飞行中的1536孔板(1闪光)

高吞吐量筛选应用

虽然药物筛选中最具靶向的受体组中的一种是G蛋白偶联受体(GPCR),但并非每种支架测定可以转化为自动HTS,特别是在使用活细胞时。应用注287描述如何第一次纳米多元已成功用于监测活细胞中的结合的配体-GPCR。

HTS中的一个重要问题是小型化。样品必须尽可能小,以节省成本,但仍然提供可靠的结果。微孔板读者的敏感性及其在高密度板格式中可靠地测量样品的能力是非常重要的。在应用笔记229.,Discoverex Pathhunter报告细胞系用Pherastar测量FS.在1536和3456孔板中。读者能够检测到3,456孔板中1,536-和250个细胞中少于1,000个细胞的信号。同样地,应用笔记260.显示,在1536孔板中,在1536孔板中,每种样品小型到2μL的甲醛测定如何在Pherastar上检测到FS.


在药物筛选中,速度与小型化同样重要。应用注295显示pherstar如何FSX.配备了TRF激光激光,能够检测HTRF.®在1536孔板中的分析只需36秒,仍然是36秒,仍然递送z`值> 0.8。

客户成功案例

Pherastar板读者通常用于HTS设施,因为它们提供了准确的信号,灵敏度和高吞吐量。


位于荷兰Oss的Pivot Park筛选中心依靠PHERAstar FSX进行有效的hit发现。在我们的客户成功故事中"提高欧洲领先筛查中心的hit发现效率“,他们的CTO,Steven Van Hetten讨论了吸毒发现的创新和筛查技术的未来。


在文中 ”选择最好的微孔板阅读器“,Astrazeneca英国的Mark WiggleSworth展示了高吞吐量筛选,讨论了跟上AZ的筛选必需品所需的微孔板读者要求,以及为什么AZ选择Pherastar FSX。

寻找新的激酶抑制剂Pherastar FSX.板阅读器百塔实验室在Kyiv,乌克兰。HTS组使用ATP耗尽测定法在激酶测定中筛选超过600,000种化合物,测量偶联的荧光素酶反应中的发光。


PHERAstar平板阅读器通常在实验室使用,因为它们提供了精确的信号,高通量和灵敏度,以及发光激酶分析所需的稳定温度控制。

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