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高內(nèi)涵篩選技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)
在生命科學(xué)和藥物研發(fā)的廣闊領(lǐng)域中，高內(nèi)涵篩選技術(shù)如同精準(zhǔn)挖掘生物奧秘的利器，為我們快速、高效地篩選出具有潛在價(jià)值的生物樣本和藥物分子提供了強(qiáng)大的支持。
高內(nèi)涵篩選是一種基于細(xì)胞水平的高通量篩選技術(shù)。它結(jié)合了高內(nèi)涵成像技術(shù)和自動(dòng)化分析系統(tǒng)，能夠在一次實(shí)驗(yàn)中同時(shí)對(duì)多個(gè)細(xì)胞參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和分析。與傳統(tǒng)的篩選方法相比，高內(nèi)涵篩選具有更高的靈敏度和特異性，能夠更全面地反映細(xì)胞的生物學(xué)狀態(tài)。
CellVoyager CV8000高內(nèi)涵篩選平臺(tái)是一款優(yōu)良的高內(nèi)涵分析系統(tǒng)，可解決這一相互矛盾的篩選難題。
通過將橫河專有的高速共聚焦掃描單元、水浸式鏡頭、多達(dá)四個(gè)高視角相機(jī)、帶有細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的顯微鏡臺(tái)和集成機(jī)器人移液器相結(jié)合，我們不僅實(shí)現(xiàn)了高內(nèi)涵、高分辨率成像，還可以通過更復(fù)雜的評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行表型篩選。
在藥物研發(fā)的市場(chǎng)中，隨著基于細(xì)胞的測(cè)定和表型篩選的需求，對(duì)用于藥物療效評(píng)估的高內(nèi)涵分析系統(tǒng)的需求也在增加。為了提高篩選效率，需要更高速（更高內(nèi)涵）的設(shè)備。
另一方面，為了彌合藥物研發(fā)過程中的“死亡谷”，必須提高篩選率的質(zhì)量。
這需要構(gòu)建更復(fù)雜的評(píng)估系統(tǒng)，通過3D培養(yǎng)系統(tǒng)、活細(xì)胞成像和更詳細(xì)的圖像分析，利用多方面的參數(shù)。在當(dāng)前的藥物研發(fā)中，確定如何并行實(shí)施內(nèi)涵篩選和復(fù)雜評(píng)估系統(tǒng)篩選是一個(gè)重要問題。
我們的解決方案
CellVoyager CV8000是一款的高內(nèi)涵篩選平臺(tái)，可解決這一相互矛盾的篩選難題。
通過將橫河專有的高速共聚焦掃描單元、水浸式鏡頭、多達(dá)四個(gè)高視角相機(jī)、帶有細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的顯微鏡臺(tái)和集成機(jī)器人移液器相結(jié)合，我們不僅實(shí)現(xiàn)了高內(nèi)涵、高分辨率成像，還可以通過更復(fù)雜的評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行表型篩選。
此外，我們的專業(yè)分析軟件CellPathfinder高內(nèi)涵篩選平臺(tái)使用深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)來高精度識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，支持客戶從圖像分析到使用圖表顯示結(jié)果。
橫河電機(jī)專有的多點(diǎn)同步掃描方法，是在掃描區(qū)域同時(shí)使用約1,000幀/秒的激光束和高速旋轉(zhuǎn)的圓盤。這些圓盤包括一個(gè)針孔陣列盤，其具有大約20,000個(gè)以等螺距螺旋排列的針孔，以及一個(gè)將激發(fā)光聚焦到單個(gè)針孔中的微透鏡陣列盤。這不僅可以實(shí)現(xiàn)高速成像，而且還可以在很大程度上降低光損傷和光漂白。
更深入、更清晰的觀察-針孔陣列盤交換器-
根據(jù)樣品，可以使用兩種不同類型的針孔盤（25/50μm）。對(duì)于厚的樣品，減小針孔直徑可以獲得更高的共聚焦度，使圖像更清晰。對(duì)于暗的樣品，增加針孔直徑可獲得更明亮的圖像。
類器官成像示例針孔直徑大于25μm針孔直徑小于50μm
在藥物研發(fā)過程中，高內(nèi)涵篩選可以大大縮短研發(fā)周期和降低成本。傳統(tǒng)的藥物篩選方法往往需要對(duì)大量的化合物進(jìn)行逐一測(cè)試，效率低下且成本高昂。而高內(nèi)涵篩選可以在細(xì)胞水平上快速評(píng)估化合物的活性和毒性，篩選出具有潛在治療價(jià)值的化合物。同時(shí)，通過對(duì)細(xì)胞多個(gè)參數(shù)的分析，還可以深入了解化合物的作用機(jī)制，為藥物的優(yōu)化和開發(fā)提供依據(jù)。
在疾病機(jī)制研究方面，高內(nèi)涵篩選也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過對(duì)疾病模型細(xì)胞進(jìn)行高內(nèi)涵篩選，可以發(fā)現(xiàn)與疾病發(fā)生發(fā)展相關(guān)的生物標(biāo)志物和信號(hào)通路。這些發(fā)現(xiàn)有助于我們深入了解疾病的發(fā)病機(jī)制，為疾病的診斷和治療提供新的思路和靶點(diǎn)。
高內(nèi)涵篩選還可以應(yīng)用于生物樣本的篩選和鑒定。在生物技術(shù)領(lǐng)域，需要對(duì)大量的生物樣本進(jìn)行篩選，以尋找具有特定功能的細(xì)胞或分子。高內(nèi)涵篩選可以快速、準(zhǔn)確地篩選出符合要求的樣本，提高生物技術(shù)研發(fā)的效率。
高內(nèi)涵篩選技術(shù)以其高通量、高靈敏度和高特異性的特點(diǎn)，成為了生命科學(xué)和藥物研發(fā)領(lǐng)域的重要工具。它為我們精準(zhǔn)挖掘生物奧秘提供了有力的支持，推動(dòng)著生命科學(xué)研究和藥物研發(fā)向更加高效、精準(zhǔn)的方向發(fā)展。
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