艾玮得高内涵智能分析系统：助力新药研发的利器

江苏艾玮得生物科技有限公司

2023/08/02 17:25

EvaluatePharma 预测 2019-2026 年全球医药研发支出将以 3.2% 的 CAGR 上升至 2026 年的 2330 亿美元。其中针对新型药物 (ADC、PD-1 等) 及新型治疗技术 (CAR-T 等) 各大制药公司均纷纷加大研发投入。

新药研发成本日益增高，而药物开发的高失败率和巨大费用，源于现有细胞以及动物筛选系统无法给予正确的药物有效性和毒性评价。

尽管目前新药研发在前期筛选中已使用高通量筛选技术，但其检测模型均建立在单个药物作用靶分子的基础上，无法全面反映被筛样品的生物活性特征，如化合物对细胞产生的多种特异效应包括毒性作用等问题仍给后期临床研究带来不少困难。由荧光显微系统、检测仪器、图像处理分析软件、分析和数据管理系统等仪器和系统组成的高内涵筛选系统的快速发展，则为这些研究难题提供了帮助。

高内涵筛选（High-content screening，HCS）也可称为高内涵成像分析系统，也被叫做高内涵分析（high-content analysis，HCA）。高内涵筛选采用了先进的技术手段，如高通量筛选、基因组学、蛋白质组学等，可在亚显微形态下同时检测不同条件对细胞、类器官的形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导各个环节的影响，从而获取大量相关定量数据。

高内涵成像分析系统克服了操作繁杂、检测速度慢等缺点，实现了高通量样品的自动化快速检测，是探索细胞功能研究、大规模筛选的重要选择。

vatarInsight 以 AI 智能分析为核心，集结光学显微成像、智能传感器、可视化呈现等关键技术应用，为新药研发中各检测项目打造「无限」3D 智能成像分析平台。

新药研发应用摘取

测试验证：在常氧和缺氧条件下 AMG510 对 KRAS 突变非小细胞肺癌和结直肠癌细胞的治疗效果评估

采用 AvatarInsight 高内涵智能成像分析仪，可实现自动对焦、智能视图、实时检测等功能，在记录肿瘤球状体构建和侵袭过程、观察和成像过程中维持肿瘤球体的细胞生长等实验项目中缩短研发周期、提升科研成果效率、提高投资回报率。

在本次实验中，在 48 小时观察中（图 1c），细胞球状体在前 24 小时内聚集并形成更紧密的球状体，在接下来的 24 小时内，微球中的细胞逐渐向外迁移以形成典型的肿瘤结构 - 增殖层，非活性层和坏死核心的分层从球体的外部到内部（图 1d）。

同时，AvatarInsight 高内涵智能成像分析仪清晰的记录了 CT-26 癌细胞迁移到 3D Matrigel 基质胶中的全过程：因为侵入性球状体总是抑制粗糙和不尖锐的边界 [21]。同时，HT-29（一种人结直肠癌细胞系）球状体为光滑球状体，在三维基质中的构建过程没有明显的形态变化（图 3（eII）），这意味着其侵入性较低。体外 1D 重建肿瘤球体的侵袭特征与体内相似 [3]。

测试验证：免疫检查点药物有效性测试及新药复合用药测试

在特殊构建的 3D 肿瘤微环境体系中，模拟了真实肿瘤组织中的细胞相互作用和微环境条件。

本次实验使用 AvatarInsight 高内涵智能成像分析仪的多通道、孔板滴定导航、延时与拼接功能，拍摄细胞活性检测的明场和 Live/Dead 荧光图像结合，完成观察多色样品，并在最佳条件下快速采集高清图像。

本实验可对免疫检查点药物和相关复合用药在这个模拟环境中的效果进行精确的评估和验证，这对于研究和开发免疫治疗药物以及制定个性化治疗方案具有重要意义。

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