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主要規格及技術指標

 

　　1.基于微流體芯片技術及Mobility Shift Assay，適用于針對各種酶類及部分GPCR藥靶的體外篩選、mechanism of action研究及kinase profiling實驗；

 

　　2.無需抗體或其他任何中間體，直接檢測熒光標記之酶的底物及產物，并給出定量的底物產物轉化比例；

 

　　3.具備終點檢測和實時動力學檢測兩種模式，實時動力學檢測模式下，一個反應即可獲得一條動力學曲線；

 

　　4.可進行熒光檢測，至少滿足4通道(樣品)同時檢測，488nm激發(LED)，530nm檢測(CCD)；

 

　　5.納升級的反應液消耗；

 

　　6.高通量：可進行4-384反應/輪，兼容96孔板及384孔樣品板；

 

　　7.快速：一個載樣、分離及檢測Cycle通常<1min；

 

主要功能及特色

 

　　原理及實驗流程：基于微流體芯片的Mobility Shift Assay

 

　　1)終點法檢測(篩選及Profiling用)：

 

　　以針對磷酸化激酶的篩選為例，在96或384孔板中構建如下反應體系：

 

　　酶＋底物(帶熒光標記)＋ATP＋Buffer＋待篩藥物，孵育一定時間后終止反應，放到EZR上去檢測，EZR的chip的sipper會吸若干nl的反應液到chip上，在液流跟電場作用下，底物跟產物(多一個磷酸化基團，所以帶更多負電)在chip的channel中被分離，進而其所帶的熒光基團在檢測窗口被激發跟檢測到，根據底物跟產物峰的熒光信號強度，軟件會計算出底物轉化成產物的比例；如果當反應中沒有加任何待篩藥物(正對照)的時候，這一轉化比40%，而加了某待測藥物后，轉化比變為30%，則說明該成為對該激酶有抑制作用，反之亦然；不加ATP的反應作為負對照；

 

　　2)實時動力學檢測(實驗方法優化及MOA研究時)：

 

　　類似方法構建反應體系，不終止反應，直接放到EZR上去讀，每個孔隔若干時間(比如1分鐘)取一次樣，同樣在芯片上分離檢測，這樣一個孔的反應就可以做出一條動力學曲線了，做一組梯度(比如ATP濃度梯度)，則可計算出相應的動力學參數如Km、Vmax<

 

設備使用相關說明

 

　　EZ Reader系列藥物篩選平臺的核心是基于微流體芯片技術的遷移率檢測技術(Mobility-Shift Assay)，該技術將毛細管電泳的基本理念應用到微流體環境中，在不加入中止試劑的情況下檢測酶學實驗。

 

　　功能：針對各種酶類及GPCR類藥靶的化學或天然藥物的篩選及機理研究。

 

　　1微流體芯片技術及Mobility Shift Assay原理

 

　　隨著基因組學、化學合成技術及實驗室自動化技術的發展，在制藥與生物技術企業以及學術機構從事藥物篩選的科學家們需要面對開發大量新篩選實驗的艱巨任務。這些實驗必須是快速、經濟、微量、靈敏、準確和自動化的。傳統的藥物篩選實驗技術，比如親近閃爍檢測法(SPA)、時間分辨熒光共振能量轉移檢測法(TR-FRET)、IMAP檢測等，往往都是相當復雜的，而且需要特殊的試劑，比如放射性試劑、特殊的抗體或其它的檢測試劑。另外，酶活性的分析需要精確的測定底物的Km和抑制劑的Ki，這就需要測定酶促反應過程中產物生成的速率。大多數藥物篩選技術都局限于終點法檢測，因而很難實現對整個酶促反應過程的跟蹤與檢測。為了突破傳統藥物篩選技術的種種局限，美國Caliper Life Sciences公司將其領先的微流體芯片技術(Microfluidic Lab-on-Chip)應用于藥物篩選領域，開發了不需要抗體和放射性試劑并具有實時動力學檢測功能的EZ Reader系列藥物篩選平臺。

 

　　微流體芯片技術是將樣品制備、生化反應和結果檢測等步驟集成到芯片上，將微型化、集成化、自動化的特點集于一身，被視為未來生命科學及醫藥研究革新的方向之一。微流體芯片是在微型化的芯片上蝕刻出微米級直徑的復雜管路系統。生物大分子進入這一管路系統后，便在電場、壓力、及溫度的控制下，在這一管道系統中運動、混合并分離，進而在特定的檢測窗口中被檢測，從而實現了多種功能，包括生物大分子的鑒定，生化反應的實時進行和在線監測等。

 

　　EZ Reader系列藥物篩選平臺的核心是基于微流體芯片技術的遷移率檢測技術(Mobility-Shift Assay)，該技術將毛細管電泳的基本理念應用到微流體環境中，在不加入中止試劑的情況下檢測酶學實驗。用于實驗的底物是帶有熒光標記的多肽，在反應體系中酶的作用下底物轉變為產物，其所代的電荷也發生了相應的變化，Mobility-Shift Assay正是利用底物和產物所帶電荷的不同，將二者進行分離，并分別進行檢測的。在微流體芯片中對樣品進行分離的力量來源于兩個不同的方面，電動力學和液體壓力。工作時，96或384孔板中的反應體系在負壓的作用下通過芯片底部的吸樣針被吸入芯片內部的管路中。由于芯片中分離管路上被施加了電壓，帶有熒光標記的多肽底物和反應產物由于電荷的不同被分離，然后在檢測窗口進行信號的激發和檢測。在檢測每一個樣品時，都可以同時看到底物和產物的信號。產物的量通過計算Conversion值，即產物峰的高度比上底物峰和產物峰高度之和(Product peak height/(Substrate＋Product peak height))，來進行評估。在進行實時動力學檢測時，儀器會根據設定的時間間隔將樣品吸入芯片中進行分析。

 

　　2微流體芯片技術的優勢和應用

 

　　基于微流體芯片技術的EZ Reader系列藥物篩選平臺的應用覆蓋了藥物篩選過程的多個方面，包括篩選實驗開發、化合物篩選、效用機理研究(MOA，Mechanism of Action)及構效關系研究(SARs，Structure-Activity Relation