在任何藥物研發(fā)進(jìn)程中，實驗方法的設(shè)計和優(yōu)化對新藥研發(fā)的成功性而言至關(guān)重要。我們需要考慮的因素包括：選擇Z合適的檢測技術(shù)，讀取模式，和實驗?zāi)Ｐ停ㄉ锘瘜W(xué)，細(xì)胞或動物）。通常，這些因素會影響數(shù)據(jù)質(zhì)量，生物相關(guān)性以及ZL的可預(yù)測性，Z終將影響整個臨床前藥物開發(fā)工作的成敗。

方法技術(shù)的選擇

diyi步是確立解決實驗問題的技術(shù)，例如激活，YZ或調(diào)控靶標(biāo)、闡明MOA（作用機(jī)制）、確定受體 - 配體或蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)的相互作用、鑒定和定量疾病特異性生物標(biāo)志物或血漿中的生物標(biāo)志物成分。

樣本基質(zhì)的兼容性

生物標(biāo)志物測定旨在檢測或定量生物學(xué)中的靶標(biāo)樣本(例如，復(fù)雜基質(zhì)）中的含量，這種負(fù)責(zé)基質(zhì)涵蓋范圍有：細(xì)胞培養(yǎng)中的分泌蛋白，細(xì)胞裂解液，組織提取物，唾液，尿液，血清，血漿，血液的上清液，或其他液體（例如，CSF，BALF）。分析技術(shù)可能并非總是如此。某些實驗方法在某些基質(zhì)中存在干擾而不適用。例如，在血清，血漿或血液中的血紅蛋白表現(xiàn)出廣泛的可見光譜吸光度，即在350和600nm之間。檢測方法中，依賴于這些波長的激發(fā)或發(fā)射將容易發(fā)生干擾?；谙礈斓臋z測方法可以避免由于過多復(fù)雜基質(zhì)引起的干擾，因為干擾物質(zhì)在洗滌過程中被沖走。為了確定基質(zhì)的相容性，在合適的稀釋液中的加標(biāo)回收和標(biāo)準(zhǔn)曲線是傳統(tǒng)的驗證方法。

同時，在復(fù)雜體系中的抗體選擇也是非常重要的，靶標(biāo)蛋白可能被修飾或者酶切，影響抗原識別位點，因此，加入蛋白酶YZ劑也是有必要的。

實驗效果 ：靈敏度和動態(tài)范圍

 一個實驗的靈敏度決定了其在動態(tài)范圍內(nèi)的對其靶點的檢測的“分辨率”，同時預(yù)警了不同批次批次之間的Z低檢測范圍的差異性。靈敏度同時也依賴于檢測樣本。血清中的檢測難度高于細(xì)胞水平。同時“珍貴樣品”如有限的細(xì)胞或者組織會決定測試的容許體積等。方法技術(shù)也會影響檢測靈敏度，如發(fā)光和熒光的模式比吸收光的模式的靈敏度要好。

動態(tài)范圍定義了檢測下限和上限。例如下圖所示，不同的檢測技術(shù)對于腫瘤壞死因子TNF的檢測動態(tài)范圍達(dá)到了數(shù)量級的差異。因此，當(dāng)樣品含量超過了其實驗方法的動態(tài)范圍，其濃度，動力學(xué)參數(shù)，活性，結(jié)合力將不準(zhǔn)確。因此，需要預(yù)先滴定檢測窗口以免達(dá)到飽和。

下圖展示了不同實驗技術(shù)對于不同的親和力的適用范圍：

特異性

特異性對于確保篩選靶向的靶點或表型非常重要。對于免疫分析，需要考慮針對靶向分析物特異性的抗體，特別是對于靶向蛋白質(zhì)的部分修飾新表位變化,結(jié)合/未結(jié)合或活性/非活性狀態(tài)。此外，還需要考慮物種和靶點的交叉反應(yīng)性。

穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性

盡管信號強(qiáng)度和和性噪比（S/B）通常被用來評估一個實驗的質(zhì)量，可重復(fù)性和準(zhǔn)確性也是非常重要的。Z’是一個非常好的評判標(biāo)準(zhǔn)。例如，相對而言，高Z’而低信噪比的實驗方法好于低Z’高性噪比的實驗方法。與此同時，實驗發(fā)法應(yīng)當(dāng)具有高重復(fù)性，定量實驗應(yīng)該有標(biāo)準(zhǔn)品做參照。設(shè)置好對照，好的標(biāo)品，抗體，陽性化合物對于建立可靠的實驗是非常重要的。

試劑和其他耗材

對于免疫實驗來說，高靈敏度和搞特異性的抗體非常重要，同時還有對應(yīng)的酶或重組蛋白。通常，所有的實驗成分，例如細(xì)胞、蛋白、酶、輔因子、底物、激動劑，拮抗劑等都需要進(jìn)行濃度滴定以確定Z優(yōu)濃度。該過程能夠確保穩(wěn)定的動力學(xué)研究以及防止過飽和濃度而產(chǎn)生的試劑浪費(fèi)。（如下圖）

細(xì)胞模型

在選擇細(xì)胞模型時，應(yīng)考慮使用原代細(xì)胞與重組/永生化細(xì)胞系的優(yōu)缺點，以及研究內(nèi)源性與重組表達(dá)的靶蛋白。同時需要評估目標(biāo)蛋白的表達(dá)水平，因為過多或過少的表達(dá)會影響靈敏度和分析質(zhì)量。細(xì)胞傳代和培養(yǎng)條件也會影響實驗質(zhì)量。

微孔板的選擇

正確選擇微孔板可以減少交叉效應(yīng)、降低背景、降低信號吸收或放大信號強(qiáng)度。下表顯示了基于檢測方法的微孔板選擇矩陣。

眾所周知，藥物研發(fā)花費(fèi)巨大，耗時長。優(yōu)化已知影響數(shù)據(jù)質(zhì)量、生物相關(guān)性和ZL可預(yù)測性的實驗因素Z終推動整個臨床前藥物開發(fā)工作的成功。選擇Z合適的分析技術(shù)、讀取模式和實驗?zāi)Ｐ鸵约皟?yōu)化實驗方案為成功和經(jīng)濟(jì)有效的藥物開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

我們珀金埃爾默能夠提供多種實驗方法開發(fā)的解決方案。例如，我們擁有的均相的Alpha技術(shù)以及TRFRET技術(shù)，時間分辨defia技術(shù)，化學(xué)發(fā)光技術(shù)，細(xì)胞增殖和毒性試劑盒，各類GPCR以及動物模型的探針細(xì)胞株，微孔板等試劑耗材，能夠助力您新藥研發(fā)的各個環(huán)節(jié)。

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關(guān)于珀金埃爾默：

珀金埃爾默致力于為創(chuàng)建更健康的世界而持續(xù)創(chuàng)新。我們?yōu)樵\斷、生命科學(xué)、食品及應(yīng)用市場推出獨特的解決方案，助力科學(xué)家、研究人員和臨床醫(yī)生解決Z棘手的科學(xué)和YL難題。憑借深厚的市場了解和技術(shù)專長，我們助力客戶更早地獲得更準(zhǔn)確的洞見。在，我們擁有12500名專業(yè)技術(shù)人員，服務(wù)于150多個國家，時刻專注于幫助客戶打造更健康的家庭，改善人類生活質(zhì)量。2018年，珀金埃爾默年營收達(dá)到約28億美元，為標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)中的一員，紐交所上市代號1-877-PKI-NYSE。

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當(dāng)前，COVID-19疫情已在全世界范圍蔓延，國內(nèi)形勢逐漸轉(zhuǎn)好但也絕不能松懈，全民復(fù)工復(fù)產(chǎn)推動經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)是自救也是對其他國家的支持。特別是YL和制藥行業(yè)，在疫情開始階段就投入研發(fā)和生產(chǎn)，加速藥物篩選、臨床診斷和疫苗研發(fā)仍然是藥企復(fù)工后的重中之重，也是今后長期持久的工作。從各地ZL方案的報道來看，不僅僅考慮對新冠肺炎的治LX果，更考慮到患者治愈后的生活質(zhì)量，用藥較SARS時期更為謹(jǐn)慎。這也提示，經(jīng)過此次“戰(zhàn)疫”，對于藥效、作用機(jī)制和副作用的研究要求更為明確，國家可能對新藥審批和監(jiān)管更為嚴(yán)格。

疫情之下，珀金埃爾默積極行動，基于在藥物研發(fā)領(lǐng)域積累的經(jīng)驗和對法規(guī)的理解，我們從藥物高通量篩選(HTS)的層面出發(fā)，為藥企提供設(shè)備、軟件和服務(wù)全流程方案。

利器加速研發(fā)成果轉(zhuǎn)化

01 利用類病毒顆粒報告基因系統(tǒng)進(jìn)行藥物篩選

EBOV trVLP類病毒顆粒報告基因系統(tǒng)可以很好的模擬病毒生命周期，可用于高通量非靶點(target-free)藥物篩選，通過EnVision檢測報告基因熒光素酶和底物結(jié)合釋放的化學(xué)發(fā)光信號來評價化合物的抗病毒活性；同時研究化合物是如何影響病毒進(jìn)入細(xì)胞、復(fù)制以及分泌。^[1]

p1細(xì)胞檢測藥物對病毒進(jìn)入、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的YZ作用。p1細(xì)胞給藥后的細(xì)胞上清被轉(zhuǎn)移至p2細(xì)胞，用以檢測病毒組裝和分泌。

02 病毒空斑檢測

病毒空斑檢測是臨床前和臨床研究中評價抗病毒 藥物和疫苗效果的一種通用方法。利用熒光免疫染色和EnSight多功能微孔板檢測對96孔板中的RSV（呼吸道合胞病毒）侵染HEp-2細(xì)胞產(chǎn)生的空斑成像，通過Kaleido分析軟件自動識別病毒空斑并計數(shù)，檢測RSV滴度，以及抗RSV中和抗體滴度。^[2][3]

病毒空斑自動計數(shù)。A. 細(xì)胞明場成像和免疫熒光成像識別到的病毒空斑。B. 軟件自動識別的空斑，紫色表示溶斑空洞ZX，相應(yīng)的噬斑顯示為紅色；非裂解空斑以藍(lán)綠色表示。算法可同時識別裂解(lytic)和非裂解(non-lytic)兩種病毒空斑并自動計數(shù)。

03 細(xì)胞活力和細(xì)胞毒性檢測

細(xì)胞活力或毒性檢測是臨床前評價藥物安全性的重要方法。 ATPlite 1step檢測系統(tǒng)將ATP代謝活性作為細(xì)胞活力的檢測指標(biāo)，通過Victor Nivo化學(xué)發(fā)光檢測模式對ATP水平定量，當(dāng)細(xì)胞的ATP濃度下降，表示細(xì)胞處于凋亡或壞死狀態(tài)。這種快速靈敏的方法也用于檢測化合物誘導(dǎo)的細(xì)胞毒效應(yīng)。^[4]

04 細(xì)胞因子風(fēng)暴監(jiān)測

在新冠肺炎ZL過程中發(fā)現(xiàn)，有些急重癥病人在免疫系統(tǒng)被激發(fā)后，過量細(xì)胞因子釋放會導(dǎo)致細(xì)胞因子風(fēng)暴，危機(jī)病人生命。通過多色AlphaPlex技術(shù)可以同時檢測細(xì)胞因子IL6和IL8的含量，從而開發(fā)提升LX或YZ細(xì)胞因子風(fēng)暴產(chǎn)生的方案，幫助患者度過危險期。檢測細(xì)胞因子釋放也是評價治LX果及安全性的重要指標(biāo)。^[5]

掃平合規(guī)之路

將一種新藥或ZL方法推向市場，是一個繁瑣而復(fù)雜的過程——必須遵守FDA 21 CFR Part 11或EU Annex 11指南。使用我們針對珀金埃爾默多模式讀板儀的增強(qiáng)安全軟件，遵守法規(guī)就簡單多了。該軟件提供了所有兼容的工具，包括：

高級用戶管理

審計追蹤

電子簽名

導(dǎo)出文件認(rèn)證

全流程驗證和確認(rèn)

在多模式微孔板檢測系統(tǒng)的使用壽命周期中，會執(zhí)行多次確認(rèn)測試。這些測試可以確保儀器達(dá)到Z佳性能。珀金埃爾默執(zhí)行這些確認(rèn)測試，并為您提供證書，作為GxP合規(guī)的證明。

制藥和生物技術(shù)公司，包括臨床研究機(jī)構(gòu)，需要定義明確的SOPs、可靠的儀器、兼容的軟件、經(jīng)過驗證的檢測方法等，以確保一切都處于高水平運(yùn)行。將我們的產(chǎn)品和服務(wù)與您的SOPs結(jié)合起來，成為一個完整的合規(guī)性解決方案。因此您可以專注于真正重要的事情——您的科學(xué)研究。

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珀金埃爾默“應(yīng)對復(fù)雜的合規(guī)需求”電子書

《“應(yīng)對復(fù)雜的合規(guī)需求”電子書》

參考文獻(xiàn)

1. Lee N, Shum D, K?nig A, et al. High-throughput drug screening using the Ebola virus transcription-and replication-competent virus-like particle system[J]. Antiviral research, 2018, 158: 226-237.

2. Wen Z, Citron M, Bett A J, et al. Development and application of a higher throughput RSV plaque assay by immunofluorescent imaging[J]. Journal of virological methods, 2019, 263: 88-95.

3. 快速GX判斷病毒活性，何懼“疫”軍突起https://mp.weixin.qq.com/s/vEPswHUqS1juaRgmXS4HBQ

4. Kuzikov M, Kanke R, ScreeningPort F I M E. Measuring Cell Proliferation and Cytotoxicity using the ATPlite 1step System and the VICTOR Nivo Multimode Plate Reader[J].

5. Ruby P, Groves K. Simultaneous Detection of IL-6 and IL-8 Secretion by Cell Lines using AlphaPlex Technology.

　　2010年5月28日 馬薩諸塞沃爾瑟姆 - 專注于提高人類健康及其生存環(huán)境安全的lingxian公司PerkinElmer, Inc., 今天宣布為新藥開發(fā)和生物研究中的高含量篩選應(yīng)用增添 3D 圖像分析功能，該功能集成了本公司Z新版本的旗艦成像軟件套件 Columbus 2.1 和 Volocity 5.3.2。

　　科研人員首次嘗試將這兩款功能強(qiáng)大的平臺集成到一起，滿足他們在高含量篩選應(yīng)用中對 3D 成像分析日益增長的需求。先進(jìn)的 3D 功能可以更清晰和更準(zhǔn)確地觀察細(xì)胞，及其與病原體或ZL化合物的相互作用，從而促進(jìn)新藥開發(fā)，幫助科研人員更好地了解細(xì)胞生物學(xué)。

　　Columbus 平臺是一個可聯(lián)網(wǎng)的開源式高容量圖像數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)，它可以導(dǎo)入、導(dǎo)出、存儲和管理各種不同格式、不同來源的圖像元數(shù)據(jù)。Volocity 系統(tǒng)是 PerkinElmer 的高性能 3D 成像軟件，它可以對圖像執(zhí)行采集、顯示、定量和恢復(fù)等操作。

　　面臨的問題：科學(xué)家們在科學(xué)研究中不斷生成大量圖像數(shù)據(jù)，如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和分析，是他們當(dāng)今面臨的巨大難題。

　　解決方案：新版本的 Columbus 和 Volocity 軟件在這兩款強(qiáng)大的軟件工具之間架起一座橋梁。

　　具體方法：Z新版本的 Volocity 支持 Columbus 服務(wù)器，通過簡便的拖放界面將 Columbus 中高含量篩選試驗結(jié)果傳輸?shù)?Volocity，進(jìn)行強(qiáng)大的 3D 分析。

　　優(yōu)點：研究人員現(xiàn)在可以將圖像從 Columbus 傳輸?shù)?Volocity 進(jìn)行 3D 分析，然后再次返回到 Columbus 進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的存儲和管理。

　　Columbus 2.1：速度提高 10 倍，因此能夠處理 Volocity 分析過的海量圖像文件

　　Volocity 5.3.2：目前支持 Columbus 服務(wù)器，能夠在 Columbus 和 Volocity 之間進(jìn)行方便的拖放鏈接操作。

　　關(guān)于 PerkinElmer, Inc.

　　PerkinElmer, Inc. 是一家專注于提高人類健康及其生存環(huán)境安全的lingxian公司。據(jù)報道，該公司 2009 年收入為 18 億美元，擁有約 8,800 名員工，為超過 150 個國家/地區(qū)的客戶提供服務(wù)，同時該公司也是標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 指數(shù)的成員。

　　有關(guān)其它信息，請致電800-820-5046 或 +86(0)21-38769510 或 訪問www.perkinelmer.com.cn。