新型高通量方法

简单介绍一下关于药物高通量筛选技术的知识一.概念高通量筛选(High throughput screening，HTS)技术是指以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具载体，以自动化操作系统执行试验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验结果数据，以计算机对实验数据进行分析处理，同一时间对数以千万样品检测，并以相应的数据库支持整个体系运转的技术体系。二. 高通量筛选技术体系的组成1. 化合物样品库化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分离纯化两个来源。其中,人工合成又可分为常规化学合成和组合化学合成两种方法。2.自动化的操作系统自动化操作系统利用计算机通过操作软件控制整个实验过程。操作软件采用实物图像代表实验用具，简洁明了的图示代表机器的动作。自动化操作系统的工作能力取决于系统的组分，根据需要可配置加样、冲洗、温解、离心等设备以进行相应的工作。3.高灵敏度的检测系统检测系统一般采用液闪计数器、化学发光检测计数器、宽谱带分光光度仪、荧光光度仪等。4.数据库管理系统数据库管理系统承担4个方面的功能: 样品库的管理功能;生物活性信息的管理功能; 对高通量药物筛选的服务功能; 药物设计与药物发现功能。三. 高通量筛选模型常用的筛选模型都在分子水平和细胞水平，观察的是药物与分子靶点的相互作用，能够直接认识药物的基本作用机制。1. 分子水平的药物筛选模型:受体筛选模型;酶筛选模型;离子通道筛选模型1.1受体筛选模型:指受体与放射性配体结合模型。以受体为作用靶的筛选方法,包括检测功能反应、第二信使生成和标记配体与受体相互作用等不同类型。1.2酶筛选模型:观察药物对酶活性的影响。根据酶的特点,酶的反应底物,产物都可以作为检测指标,并由此确定反应速度。典型的酶筛选包括1) 适当缓冲液中孵化;(2)控制反应速度,如:温度,缓冲液的pH值和酶的浓度等;(3)单时间点数器, 需测量产物的增加和底物的减少。1.3离子通道筛选模型: (1)贝类动物毒素的高通量筛选,其作用靶为Na+通道上的蛤蚌毒素结合位点，用放射性配体进行竞争性结合试验考察受试样品。(2)用酵母双杂交的方法高通量筛选干扰N型钙通道β3亚单位与α1β亚单位相互作用的小分子，寻找新型钙通道拮抗剂。2.细胞水平药物筛选模型观察被筛样品对细胞的作用,但不能反映药物作用的具体途径和靶标,仅反映药物对细胞生长等过程的综合作用。包括: 内皮细胞激活; 细胞凋亡; 抗肿瘤活性; 转录调控检测; 信号转导通路; 细菌蛋白分泌; 细菌生长。四.问题及展望高通量筛选技术与传统的药物筛选方法相比有以下几个优点:反应体积小；自动化；灵敏快速检测；高度特异性。但是，高通量筛选作为药物筛选的一种方法,并不是一种万能的手段，特别是在中药研究方面，其局限性也是十分明显的。首先，高通量筛选所采用的主要是分子、细胞水平的体外实验模型，因此任何模型都不可能充分反映药物的全面药理作用；其次，用于高通量筛选的模型是有限的和不断发展的，要建立反映机体全部生理机能或药物对整个机体作用的理想模型，也是不现实的。但我们应该相信，随着对高通量筛选研究的不断深入，随着对筛选模型的评价标准、新的药物作用靶点的发现以及筛选模型的新颖性和实用性的统一，高通量筛选技术必将在未来的药物研究中发挥越来越重要的作用。

分享一篇关于高通量SEM的文献。《电子显微学报》2023年4月，第42卷第2期。本文重点阐述高通量扫描电镜概念与发展的过程，具体介绍了高通量扫描电镜拟要解决的问题和对应的设计思路，给出了综合数据通量的定义和影响因素。同时阐述了相应的实现手段，分别从重要模组角度介绍高通量扫描电镜的核心性能。通过实际案例计算，分析比较了高通量扫描电镜与标准场发射扫描电镜间的结果差异。探讨了高通量扫描电镜适合应用的领域，同时指出了目前的设计还存在的不足并展望该技术今后的发展前景。

[align=center][size=16px]人血清中[/size][size=16px]多[/size][size=16px]种农兽药及其代谢物的高分辨、高通量检测技术与方法学研究[/size][/align][size=16px]通过制备具有[/size][size=16px]多功能化超大比表面积[/size][size=16px]的[/size][size=16px]CMPs[/size][size=16px]和桥连硅烷化试剂修饰磁性纳米富集净化材料，并将其制备成萃取分离装置，构建集样品富集浓缩、高效净化的集成化前处理平台。进一步利用[/size][size=16px]LC-QTOF-MS[/size][size=16px]和[/size][size=16px]LC-Q Exactive Orbitrap-MS/MS[/size][size=16px]高分辨质谱，建立[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种以上农兽药及其主要代谢物的标准质谱匹配信息库和保留时间数据库，并初步用于京津冀地区人血清样本中农兽药及代谢物的全面筛查，构建不同检测技术下农兽药化学污染物在人体内蓄积水平数据库，实现农兽药残留数据获取、污染等级判定、多维度表达及分析的自动化，为后续规模化样品分析和农兽药残留与疾病的关联性分析提供技术支撑。[/size][size=16px]2.1 [/size][size=16px]研究内容[/size][size=16px]（[/size][size=16px]1[/size][size=16px]）人血清中农兽药及代谢物高效净化技术研究[/size][size=16px]针对[/size][size=16px]人血清中农兽药及代谢物[/size][size=16px]残留水平低、结构特性多样等特征[/size][size=16px]，以多粒径磁性纳米粒子为基质，制备具有超大比表面积的[/size][size=16px]桥连硅烷化试剂修饰材料和[/size][size=16px]共轭微孔聚合物材料，提高农兽药及[/size][size=16px]其代谢物的富集效率；通过修饰引入多羟基、磺酸基、卤代烃等多功能化基团，实现[/size][size=16px]不同结构特征[/size][size=16px]农兽药及其代谢物的高通量富集；将研制的富集净化材料进一步制备成萃取分离装置，构建集样品富集浓缩、高效净化的集成化前处理平台，实现人血清中农兽药及代谢物的高通量靶向[/size][size=16px]/[/size][size=16px]非靶向富集净化。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]2[/size][size=16px]）人[/size][size=16px]血清中农兽药及代谢物的高通量筛查与定量分析方法研究[/size][size=16px]针对人血清中农兽药代谢复杂、残留水平较低的特点，利用[/size][size=16px]LC-QTOF-MS[/size][size=16px]和[/size][size=16px]LC-Q Exactive Orbitrap-MS/MS[/size][size=16px]高分辨质谱，建立[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种以上农兽药及主要代谢物的标准质谱匹配信息库和保留时间数据库；结合课题开发的高通量农兽药残留分离富集前处理技术，建立覆盖[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种以上农兽药及代谢物的血清样品高通量非靶向高分辨质谱检测技术，实现人血清农兽药残留由靶向检测向非靶向筛查的跨跃式发展；对所建立的方法进行方法学验证评价，形成方法标准操作规程。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]3[/size][size=16px]）人血清样本中农兽药及代谢物全面筛查与数据库构建[/size][size=16px]基于所研发的人血清中[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种农兽药及代谢物高通量非靶向高分辨质谱检测技术，开展京津冀地区人血清样本中农兽药及代谢物的初步筛查，构建不同检测技术下农兽药化学污染物在人体内蓄积的数据库，实现农兽药残留数据获取、污染等级判定、多维度表达及分析的自动化[/size][size=16px]，[/size][size=16px]为后续规模化样品分析和农兽药残留与疾病的关联性分析提供技术支撑。[/size][size=16px]2.2 [/size][size=16px]研究目标[/size][size=16px]（[/size][size=16px]1[/size][size=16px]）针对人血清基质复杂，农兽药及代谢物残留浓度低、形态多样化等特点，筛选并制备出[/size][size=16px]多功能化超大比表面积磁性纳米材料[/size][size=16px]，[/size][size=16px]实现不同结构特征的农兽药及其代谢物的[/size][size=16px]高效、[/size][size=16px]高通量富集[/size][size=16px]。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]2[/size][size=16px]）[/size][size=16px]建立人血清中农兽药及其代谢物的高通量非靶向高分辨质谱检测技术，实现农兽药及其代谢物的快速筛查与精准定量分析。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]3[/size][size=16px]）通过结合开发的高通量非靶向检测技术，初步用于京津冀地区人血清[/size][size=16px]中[/size][size=16px]农兽药的高通量非靶向高分辨质谱检测，构建人血清中农兽药残留蓄积形态数据库，筛查出高残留的农兽药及其代谢物。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]1[/size][size=16px]）[/size][size=16px]通过设计开发[/size][size=16px]多功能化超大比表面积磁性纳米材料[/size][size=16px]，实现[/size][size=16px]复杂[/size][size=16px]的人[/size][size=16px]血清[/size][size=16px]样本中[/size][size=16px]结构特征[/size][size=16px]多样[/size][size=16px]的农兽药及其代谢物[/size][size=16px]高效富集和净化。[/size][size=16px]（[/size][size=16px]2[/size][size=16px]）针对农兽药及代谢物种类繁多、性质各异限制其高通量非靶向筛查的问题，通过建立[/size][size=16px]300[/size][size=16px]种以上农兽药及代谢物的标准质谱匹配信息库和保留时间数据库，为农兽药高通量非靶向筛查方法的研发奠定基础。[/size]