藥物高通量篩選技術
簡單介紹一下關于藥物高通量篩選技術的知識。
一.概念
高通量篩選(High throughputscreening，HTS)技術是指以分子水平和細胞水平的實驗方法為基礎，以微板形式作為實驗工具載體，以自動化操作系統執行試驗過程，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗結果數據，以計算機對實驗數據進行分析處理，同一時間對數以千萬樣品檢測，并以相應的數據庫支持整個體系運轉的技術體系。
二. 高通量篩選技術體系的組成
化合物樣品庫
化合物樣品主要有人工合成和從天然產物中分離純化兩個來源。其中,人工合成又可分為常規化學合成和組合化學合成兩種方法。
2.自動化的操作系統
自動化操作系統利用計算機通過操作軟件控制整個實驗過程。操作軟件采用實物圖像代表實驗用具，簡潔明了的圖示代表機器的動作。自動化操作系統的工作能力取決于系統的組分，根據需要可配置加樣、沖洗、溫解、離心等設備以進行相應的工作。
3.高靈敏度的檢測系統
檢測系統一般采用液閃計數器、化學發光檢測計數器、寬譜帶分光光度儀、熒光光度儀等。
4.數據庫管理系統數據庫管理系統承擔4個方面的功能: 樣品庫的管理功能;生物活性信息的管理功能; 對高通量藥物篩選的服務功能;
藥物設計與藥物發現功能。
三. 高通量篩選模型
常用的篩選模型都在分子水平和細胞水平，觀察的是藥物與分子靶點的相互作用，能夠直接認識藥物的基本作用機制。
1.分子水平的藥物篩選模型:受體篩選模型;酶篩選模型;離子通道篩選模型
1.1受體篩選模型:指受體與放射性配體結合模型。以受體為作用靶的篩選方法,包括檢測功能反應、第二信使生成和標記配體與受體相互作用等不同類型。
1.2酶篩選模型:觀察藥物對酶活性的影響。根據酶的特點,酶的反應底物,產物都可以作為檢測指標,并由此確定反應速度。典型的酶篩選包括1)
適當緩沖液中孵化;(2)控制反應速度,如:溫度,緩沖液的pH值和酶的濃度等;(3)單時間點數器, 需測量產物的增加和底物的減少。
1.3離子通道篩選模型:
(1)貝類動物毒素的高通量篩選,其作用靶為Na+通道上的蛤蚌毒素結合位點，用放射性配體進行競爭性結合試驗考察受試樣品。(2)用酵母雙雜交的方法高通量篩選干擾N型鈣通道β3亞單位與α1β亞單位相互作用的小分子，尋找新型鈣通道拮抗劑。
2.細胞水平藥物篩選模型觀察被篩樣品對細胞的作用,但不能反映藥物作用的具體途徑和靶標,僅反映藥物對細胞生長等過程的綜合作用。包括: 內皮細胞激活; 細胞凋亡; 抗腫瘤活性; 轉錄調控檢測; 信號轉導通路; 細菌蛋白分泌; 細菌生長。
四.問題及展望
高通量篩選技術與傳統的藥物篩選方法相比有以下幾個優點:反應體積小；自動化；靈敏快速檢測；高度特異性。但是，高通量篩選作為藥物篩選的一種方法,并不是一種萬能的手段，特別是在中藥研究方面，其局限性也是十分明顯的。首先，高通量篩選所采用的主要是分子、細胞水平的體外實驗模型，因此任何模型都不可能充分反映藥物的全面藥理作用；其次，用于高通量篩選的模型是有限的和不斷發展的，要建立反映機體全部生理機能或藥物對整個機體作用的理想模型，也是不現實的。但我們應該相信，隨著對高通量篩選研究的不斷深入，隨著對篩選模型的評價標準、新的藥物作用靶點的發現以及篩選模型的新穎性和實用性的統一，高通量篩選技術必將在未來的藥物研究中發揮越來越重要的作用。