[發(fā)明專利]連續(xù)式高處理量篩選

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810081767.6
• 申請日: 1998-12-11
• 公開（公告）號: CN101256187A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·A·比特爾;M·E·舒達(dá)克;M·J·沃二巴斯;D·J·布爾恩斯;M·K·約瑟夫
• 申請（專利權(quán)）人: 艾博特公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 梁謀

本申請是以下申請的分案申請：申請日：1998年12月11日；申請?zhí)枺?8812079.8(PCT/US98/26465)；發(fā)明名稱：同上。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用了至少一種多孔基質(zhì)的連續(xù)式高處理量篩選方法(Continuous?format?high?throughput?screening，CF-HTS)，該方法使得制藥工業(yè)能夠同時對大量生物學(xué)或生化活性分布廣泛的化學(xué)實體進(jìn)行篩選。此外，CF-HTS也可用于進(jìn)行多步驟的檢測實驗。

發(fā)明背景

生物學(xué)和生物化學(xué)檢測實驗的設(shè)計是為了對各種各樣系統(tǒng)的活性進(jìn)行測試，其中包括從蛋白-蛋白相互作用、酶催化、小分子-蛋白結(jié)合到細(xì)胞功能。在“高處理量篩選方法”(HTS)中應(yīng)用了這些檢測實驗測試大量化學(xué)實體以探索這些化學(xué)實體先前未知的生物學(xué)或生物化學(xué)功能

一步(homogenous)和多步(heterogeneous)檢測實驗

所有不同種類的生物學(xué)檢測實驗都可歸成兩個大類：一步檢測實驗和多步檢測實驗。在一步檢測實驗中，同時加入所有的試劑，并測量或解釋結(jié)果而無需另外的操作。例如，在皮氏培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細(xì)胞可用化學(xué)物質(zhì)處理。如果化學(xué)物質(zhì)對細(xì)胞是毒性的可通過簡單地觀察變清澈的區(qū)域而判斷毒性。另一個例子是可以使用表達(dá)蛋白的細(xì)胞，所有表達(dá)蛋白能改變該細(xì)胞的顏色。生長于含X-gal瓊脂上的表達(dá)β-半乳糖苷酶(β-gal)的細(xì)胞這個例子中，根據(jù)β-gal蛋白表達(dá)量的不同細(xì)胞會不同程度地變藍(lán)。因此對于任何影響報告基因，如β-半乳糖苷酶基因表達(dá)的生物學(xué)過程，可設(shè)計一個一步檢測實驗。一步檢測實驗的另一例子是利用一種在酶的作用下改變顏色或熒光的底物。最后，如Amersham的鄰近閃爍檢測(Scintillation?Proximity?Assays，SPA)，這樣的技術(shù)能直接測量放射性標(biāo)記的配基與固定到含閃爍劑小珠上的蛋白或任何配基結(jié)合物質(zhì)的結(jié)合。以上所有的例子都是一步檢測實驗的例子，因為它們除了在最后的探測、測量或讀取信號之前加入試劑外不需要任何另外的步驟

另一方面，多步檢測實驗需要至少兩個不能合并成一步的步驟，因為這些步驟不同程度上固有地不相容。例如，許多多步檢測實驗要求按一定的順序加入試劑(例如一些試劑將影響前面的步驟，但對于完成后面的步驟又是必須的)。這種情況的常見例子包括需要加入信號顯示試劑以間接地報告反應(yīng)產(chǎn)物的存在或濃度的檢測實驗。在多步檢測實驗中另一常見的步驟是洗滌步驟。在檢測實驗前期步驟中通常需要加入過量檢測試劑，但在隨后的步驟中需要洗去以便隨后進(jìn)行的實驗不會出現(xiàn)過高的背景信號。例如，在放射性配基結(jié)合實驗中，首先將標(biāo)記的配基與結(jié)合到固相表面上的蛋白溫育，但這些配基中只有一小部分真正結(jié)合有限的蛋白位點。溫育后，在能準(zhǔn)確測量結(jié)合的放射性配基之前，必須將過量的未結(jié)合配基洗去。洗滌可通過多種供選的方法完成，包括過濾、重復(fù)洗滌/倒干、沉淀/分相和/或離心。

許多生物學(xué)和生物化學(xué)過程只能通過多步檢測方法測量。進(jìn)而，盡管存在通過調(diào)整其他生物學(xué)或生物化學(xué)過程使之適合一步法的途徑，但使用多步法可使這些其他過程更有效地發(fā)揮作用，或可以使用更容易得到的試劑進(jìn)行操作。給出的多種一步檢測技術(shù)的方法和試劑盒如SPA(Amersham)，熒光極化(Jolley公司和其它公司)和時間分辨熒光技術(shù)(Packard公司和其它公司)中只有少數(shù)是可由商業(yè)途徑獲得。而且，使用這些方法總是需要更多的費用和時間。對于多數(shù)檢測而言，多步法可以更好地建立，并且更易于快速顯示結(jié)果。因此，多步法，如ELISA、過濾結(jié)合、RIA、熒光素酶細(xì)胞檢測實驗等等的應(yīng)用仍然很廣泛。下文將就這些方法中的一些做法更為詳細(xì)地描述。

高處理量篩選(HTS)

多年以來，制藥工業(yè)越來越依賴于篩選化合物庫的HTS以發(fā)現(xiàn)候選藥物。HTS是指一種平行測試許多離散化合物以便同時或幾乎同時篩選大量測試化合物的生物學(xué)活性。目前，使用最廣泛的方法采用了96孔微量滴定板。在這種方式中，在一塊含96個反應(yīng)孔的8cm×12cm的塑料板上同時進(jìn)行96個獨立的測試。這些孔要求的檢測容量通常為50-500μl。對于許多一步和多步檢測實驗而言，除了板外，還可從商業(yè)途徑獲得多種與這種96孔板方法配套的儀器、材料、移液器、機器人、洗板機、和讀板儀等等。