其他理化性质检测 | 使用TEMPEST®液体处理器改进自动化高通量AlphaLISA®检测-富默乐国际贸易(上海)有限公司

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应用领域	制药/生物制药
检测样本	其他
检测项目	理化性质
参考标准	移液工作站

AlphaLISA®因其灵敏度、多功能性和与自动化的内在兼容性而被广泛用于支持高通量筛选活动。该技术遵循均质、免洗的实验方案，当专门的供体珠和受体珠通过结合反应接近时，会产生可测量的光信号。通过使用AlphaLISA®来筛选化学文库中破坏结合的能力，研究人员可以为苗头到先导(Hit-to-Lead)进展快速识别化合物。

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配置单

Formulatrix Tempest 纳升级高通量自动分液工作站
型号：Tempest V3

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AlphaLISA®因其灵敏度、多功能性和与自动化的内在兼容性而被广泛用于支持高通量筛选活动。该技术遵循均质、免洗的实验方案，当专门的供体珠和受体珠通过结合反应接近时，会产生可测量的光信号。通过使用AlphaLISA®来筛选化学文库中破坏结合的能力，研究人员可以为苗头到先导(Hit-to-Lead)进展快速识别化合物。

尽管AlphaLISA®提供了许多好处，但该技术仍存在一些限制。首先，珠子有沉降的倾向，需要使用仪器来保持其均匀的悬浮液。AlphaLISA® 试剂也相对昂贵，这意味着必须尽量减少死体积以减少浪费和降低成本。此外,供体微珠对光敏感，要求试剂远离阳光直射且实验室照明变暗。

使用来自 Formulatrix 的 TEMPEST® 液体处理器，并与 HighRes Biosolutions® 合作将仪器与现有的自动化平台集成，圣裘德儿童研究医院的研究人员能够在AlphaLISA®检测中快速筛选重点化合物库，筛选出早期癌症候选药物。该项目的成功得益于TEMPEST®的许多关键功能，即内建的AlphaLISA®珠子再循环能力、从单个分液器分配多种试剂的能力以及极低的死体积。

AlphaLISA®是一种基于微珠相互接近的检测方法

尽管AlphaLISA®可以根据所研究的分析物采用各种配置，但分析原理始终涉及两个珠子相互作用以产生可测量的光信号。在此处描述的研究中，圣裘德儿童研究医院的研究人员利用AlphaLISA®技术筛选了一个包含大约 4,900 种化合物的库，目的是识别能够阻断专有目标蛋白与底物之间相互作用的单个分子。

在AlphaLISA®反应过程中，使用链霉亲和素包被的供体珠结合生物素化底物，使用抗His 包被的受体珠结合His标签的靶蛋白。然后用 680nm 的光激发供体珠子，使它们释放单线态氧分子。由于靶-底物结合，供体珠和受体珠非常接近，单线态氧分子与受体珠的反应导致波长为 610nm 的光发射。

相反，当目标-底物相互作用被化合物阻断时，珠子相距太远，单线态氧转移无法有效进行，且无法检测到610nm的光信号（见图2）。

TEMPEST® 再循环功能可防止由于AlphaLISA®珠子沉降引起的测定漂移

AlphaLISA®珠子因其沉降倾向而为人所知，这种特性会导致随时间而显著的实验漂移和信号完全丢失。解决此问题的一种方法是在AlphaLISA®测定期间用磁力搅拌器不断混合供体和受体珠溶液，但这种方法并不总是能保证有效混合（例如，在磁棒未对准的情况下）；如果装有珠子的容器意外翻倒，这也可能导致有价值的试剂丢失。

TEMPEST®可以选择以预设间隔重新充注仪器芯片，再循环AlphaLISA®珠试剂，以在整个检测过程中保持均匀的悬浮液。充注芯片会将珠子返回到试剂容器中，不仅在容器内混合溶液，而且还确保芯片中的试剂保持活性（见图3）。通过将再循环间隔设置为1分钟，圣裘德儿童研究医院的研究人员消除了微珠沉降问题，而不会因操作错误而导致试剂损失的风险。

TEMPEST® 低死体积最大限度地减少试剂浪费

任何涉及自动试剂分配的分析都必须在使用前考虑与仪器充注相关的死体积。由于AlphaLISA® 试剂相当昂贵，因此将死体积保持在最低限度通常是首要考虑的问题，尤其是对于那些进行高通量筛选实验的人。通过使用TEMPEST® 将AlphaLISA®珠添加到测定板，研究人员可以凭借非常低的充注体积来降低成本。.

圣裘德儿童研究医院的研究人员估计，他们将需要大约65-66毫升的每种微珠试剂来运行初始AlphaLISA®筛选，同时使用TEMPEST®液体处理器进行微珠添加。在确定70毫升的制剂足以测试所有4,900种化合物而不会耗尽试剂后，他们指出，这一体积将产生大约12%的总废物。相比之下，使用现有的分配器，计算出的浪费接近30%，因为需要为每个筛分板充注和排空管道，以保持均匀的溶液。浪费的微珠从30%减少到12%，这转化为可观的成本节约，突出了TEMPEST®在提高分析效率方面的效用（见图 4）。

灵活性的增强改进了现有的AlphaLISA®工作流程

许多自动化的高通量检测由于试剂输入能力低而导致时间线延长。例如，使用单一的传统分液器分配AlphaLISA®测定的每个单独成分，需要在实验期间多次清洗管道，增加了大量的延迟和手动步骤，无法实现自动化。尽管通过在同一检测中组合多个分液器可以缩短时间，并使检测完全自动化，但空间的可用性往往使其不切实际。

TEMPEST®液体处理仪能够从一个芯片中分配多达12种试剂，大大增强了测定的灵活性。能够用一台仪器将两种微珠试剂溶液分配到同一个检测板上，使圣裘德儿童研究医院的研究人员能够简化AlphaLISA®工作流程，并设计出以前只限于单一试剂输入的检测方法（见图5）。

高质量的AlphaLISA®筛选性能转化为强大的苗头化合物鉴定

在使用TEMPEST®对所有AlphaLISA®微珠添加的4900个化合物库进行筛选后，圣裘德儿童研究医院的研究人员以多种方式评估了筛选数据的质量。使用z'因子作为测定窗口和每个控制孔内的变异性的综合衡量标准，他们发现AlphaLISA®测定可靠地产生z'因子，高于设定的截止值（0.5），并且在整个筛选过程中表现出板与板之间的一致性，没有随着时间的推移出现重大变化（见图6）。

支持这一发现的还有，很明显，阳性和阴性对照之间没有重叠，而且各孔板的对照值变化很小。这使我们有信心识别出18种化学化合物，并逐步进行剂量反应测试，其中2 1种化合物（IC50 < 1µM)目前正在进行进一步研究。

圣裘德儿童研究医院的研究人员证明了TEMPEST®是AlphaLISA®的一项强大技术，展示了它与其他基于磁珠的高通量筛选的潜力。TEMPEST的很多附加产品特性增强了其再循环功能、低死体积和仪器的灵活性，而所有这些特性都支持现有技术的改进，增加了新兴测定技术的范围。

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文献贡献者

富默乐国际贸易(上海)有限公司

金牌会员丨第4年

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