Greiner高通量篩查微孔板在藥物發(fā)現(xiàn)中的光學(xué)性能優(yōu)化

內(nèi)容簡(jiǎn)介：
本文聚焦于Greiner專為高通量篩查（HTS）和高內(nèi)涵篩查（HCS）設(shè)計(jì)的微孔板，詳細(xì)解析其為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)光學(xué)檢測(cè)而進(jìn)行的關(guān)鍵性能優(yōu)化。文章深入探討了微孔板的光學(xué)基底材料（如純黑色/白色背景、透明底板）、孔壁幾何設(shè)計(jì)、基材自發(fā)熒光控制等參數(shù)對(duì)熒光強(qiáng)度（FI）、發(fā)光（Luminescence）、吸收光（Absorbance）和熒光偏振（FP）等檢測(cè)模式的信噪比（S/N）和信號(hào)串?dāng)_（Crosstalk）的影響。結(jié)合均相時(shí)間分辨熒光（HTRF®）、AlphaScreen®、鈣流檢測(cè)等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，闡述了如何根據(jù)檢測(cè)化學(xué)原理選擇微孔板，以檢測(cè)窗口（Z'-factor），提升藥物篩選的效率和成功率。

關(guān)鍵詞： 高通量篩查、光學(xué)檢測(cè)、信噪比、信號(hào)串?dāng)_、檢測(cè)窗口

正文

在現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn) pipelines 中，高通量篩查（High-Throughput Screening, HTS）和高內(nèi)涵篩查（High-Content Screening, HCS）是從數(shù)百萬(wàn)化合物庫(kù)中快速篩選出先導(dǎo)化合物的核心引擎。這些自動(dòng)化平臺(tái)高度依賴基于微孔板的快速、靈敏的光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，如熒光、化學(xué)發(fā)光和吸收光檢測(cè)。檢測(cè)信號(hào)的質(zhì)量直接決定了篩選活動(dòng)的成敗，而微孔板本身的光學(xué)性能在此扮演著至關(guān)重要的角色，它遠(yuǎn)不止是一個(gè)樣本容器，更是光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)集成組件。Greiner Bio-One專門為HTS/HCS應(yīng)用開(kāi)發(fā)了系列微孔板，其設(shè)計(jì)精髓在于對(duì)光學(xué)性能的優(yōu)化。

背景熒光控制是首要考量。大多數(shù)塑料本身具有微弱的自發(fā)熒光，當(dāng)使用紫外或藍(lán)光激發(fā)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的背景噪音，嚴(yán)重降低熒光檢測(cè)的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, S/N）。Greiner的黑色微孔板采用特殊配方的高分子材料，極大地降低了材料本身的自發(fā)熒光，為熒光強(qiáng)度（FI）、熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）、熒光偏振（FP）等檢測(cè)模式提供了極低的背景，尤其適用于檢測(cè)信號(hào)微弱的應(yīng)用，如單分子檢測(cè)或低豐度靶標(biāo)篩查。

信號(hào)引導(dǎo)與串?dāng)_抑制是另一關(guān)鍵。在進(jìn)行熒光檢測(cè)時(shí)，相鄰孔之間的信號(hào)可能通過(guò)孔壁或板底發(fā)生“串?dāng)_"（Crosstalk），導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。Greiner的微孔板采用不透明的白色或黑色孔壁設(shè)計(jì)。白色孔壁能夠高效地將光信號(hào)向上反射，增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度，特別適用于發(fā)光（Luminescence）和AlphaScreen/AlphaLISA® 等均相檢測(cè)技術(shù)。而黑色孔壁則能有效吸收散射光，消除孔間光信號(hào)串?dāng)_，是熒光檢測(cè)，尤其是需要自上而下讀數(shù)的HCS成像實(shí)驗(yàn)的。此外，孔壁的幾何形狀和高度也經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)，以確保在自動(dòng)化液體處理過(guò)程中最小化液體掛壁和交叉污染。

底板性能與兼容性同樣重要。對(duì)于需要從底部進(jìn)行檢測(cè)或成像的應(yīng)用（如共聚焦HCS、倒置顯微鏡觀察），底板的光學(xué)透明度和均一性至關(guān)重要。Greiner提供具有優(yōu)異透光率和極低雙折射率的透明底板，確保成像清晰無(wú)畸變。同時(shí)，其微孔板底部的厚度和材質(zhì)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化，與主流多功能酶標(biāo)儀和自動(dòng)成像系統(tǒng)的光學(xué)對(duì)焦功能兼容，避免了因板底厚度差異導(dǎo)致的焦距錯(cuò)誤和信號(hào)衰減。

以復(fù)雜的均相時(shí)間分辨熒光（HTRF®）檢測(cè)為例，它依賴于鑭系元素螯合物的長(zhǎng)熒光壽命來(lái)消除短壽命背景熒光的干擾。這對(duì)微孔板提出了要求：板材必須對(duì)檢測(cè)波長(zhǎng)的光有高透過(guò)率，且自身的長(zhǎng)壽命熒光背景必須極低。Greiner專為HTRF®優(yōu)化的微孔板確保了該技術(shù)高靈敏度特性的充分發(fā)揮。同樣，對(duì)于細(xì)胞水平的鈣流檢測(cè)（Calcium Flux Assays），其信號(hào)變化快速且微弱，需要高透明度的底板進(jìn)行快速動(dòng)力學(xué)讀取，并要求低熒光背景以凸顯瞬時(shí)的信號(hào)峰值。

在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實(shí)驗(yàn)缺耗材、長(zhǎng)期需求難規(guī)劃" 的痛點(diǎn)。易匯生物的產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)表示，其現(xiàn)貨試劑可實(shí)現(xiàn)當(dāng)日下單、次日送達(dá)，期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實(shí)驗(yàn)進(jìn)度穩(wěn)定推進(jìn)。 大型藥物篩選項(xiàng)目一旦啟動(dòng)，便需要持續(xù)消耗大量的專用微孔板。穩(wěn)定、可靠的耗材供應(yīng)是確保篩選中途不停頓、數(shù)據(jù)批次間可比對(duì)的根本前提。高效的供應(yīng)鏈服務(wù)保障了重大新藥發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

綜上所述，Greiner的HTS/HCS微孔板是光學(xué)工程與材料科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。它們通過(guò)精心的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為各種光學(xué)檢測(cè)技術(shù)提供了的平臺(tái)，限度地提升了檢測(cè)的信噪比和數(shù)據(jù)的質(zhì)量，是驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)引擎高效、精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件。