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

內(nèi)容簡介：
本文聚焦于Greiner專為高通量篩查（HTS）和高內(nèi)涵篩查（HCS）設(shè)計的微孔板，詳細解析其為實現(xiàn)精準光學檢測而進行的關(guān)鍵性能優(yōu)化。文章深入探討了微孔板的光學基底材料（如純黑色/白色背景、透明底板）、孔壁幾何設(shè)計、基材自發(fā)熒光控制等參數(shù)對熒光強度（FI）、發(fā)光（Luminescence）、吸收光（Absorbance）和熒光偏振（FP）等檢測模式的信噪比（S/N）和信號串擾（Crosstalk）的影響。結(jié)合均相時間分辨熒光（HTRF®）、AlphaScreen®、鈣流檢測等經(jīng)典實驗模型，闡述了如何根據(jù)檢測化學原理選擇微孔板，以檢測窗口（Z'-factor），提升藥物篩選的效率和成功率。

關(guān)鍵詞： 高通量篩查、光學檢測、信噪比、信號串擾、檢測窗口

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)百萬化合物庫中快速篩選出先導化合物的核心引擎。這些自動化平臺高度依賴基于微孔板的快速、靈敏的光學檢測技術(shù)，如熒光、化學發(fā)光和吸收光檢測。檢測信號的質(zhì)量直接決定了篩選活動的成敗，而微孔板本身的光學性能在此扮演著至關(guān)重要的角色，它遠不止是一個樣本容器，更是光學檢測系統(tǒng)的一個集成組件。Greiner Bio-One專門為HTS/HCS應用開發(fā)了系列微孔板，其設(shè)計精髓在于對光學性能的優(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，當使用紫外或藍光激發(fā)時，會產(chǎn)生較高的背景噪音，嚴重降低熒光檢測的信噪比（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，為熒光強度（FI）、熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）、熒光偏振（FP）等檢測模式提供了極低的背景，尤其適用于檢測信號微弱的應用，如單分子檢測或低豐度靶標篩查。

信號引導與串擾抑制是另一關(guān)鍵。在進行熒光檢測時，相鄰孔之間的信號可能通過孔壁或板底發(fā)生“串擾"（Crosstalk），導致數(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。白色孔壁能夠高效地將光信號向上反射，增強檢測信號的強度，特別適用于發(fā)光（Luminescence）和AlphaScreen/AlphaLISA® 等均相檢測技術(shù)。而黑色孔壁則能有效吸收散射光，消除孔間光信號串擾，是熒光檢測，尤其是需要自上而下讀數(shù)的HCS成像實驗的。此外，孔壁的幾何形狀和高度也經(jīng)過精密設(shè)計，以確保在自動化液體處理過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。對于需要從底部進行檢測或成像的應用（如共聚焦HCS、倒置顯微鏡觀察），底板的光學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，確保成像清晰無畸變。同時，其微孔板底部的厚度和材質(zhì)經(jīng)過標準化，與主流多功能酶標儀和自動成像系統(tǒng)的光學對焦功能兼容，避免了因板底厚度差異導致的焦距錯誤和信號衰減。

以復雜的均相時間分辨熒光（HTRF®）檢測為例，它依賴于鑭系元素螯合物的長熒光壽命來消除短壽命背景熒光的干擾。這對微孔板提出了要求：板材必須對檢測波長的光有高透過率，且自身的長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，對于細胞水平的鈣流檢測（Calcium Flux Assays），其信號變化快速且微弱，需要高透明度的底板進行快速動力學讀取，并要求低熒光背景以凸顯瞬時的信號峰值。

在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當日下單、次日送達，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，保障實驗進度穩(wěn)定推進。 大型藥物篩選項目一旦啟動，便需要持續(xù)消耗大量的專用微孔板。穩(wěn)定、可靠的耗材供應是確保篩選中途不停頓、數(shù)據(jù)批次間可比對的根本前提。高效的供應鏈服務(wù)保障了重大新藥發(fā)現(xiàn)項目的順利推進。

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