Войти
Биология с высокой пропускной способностью - это использование оборудования автоматизации с классическими методами клеточной биологии для решения биологические вопросы, которые иначе невозможно решить обычными методами. Он может включать в себя методы из оптики, химии, биологии или анализа изображений, чтобы обеспечить быстрое параллельное исследование того, как клетки функционируют, взаимодействуют друг с другом и как патогены используют их при болезнях.
Биология клеток с высокой пропускной способностью имеет множество определений, но чаще всего определяется поиском активных соединений в природных материалах, таких как лекарственные растения. Это также известно как высокопроизводительный скрининг (HTS), и именно так сегодня делается большинство открытий лекарств, многие лекарства от рака, антибиотики или вирусные антагонисты были обнаружены с помощью HTS. В процессе HTS также проверяются вещества на потенциально вредные химические вещества, которые могут представлять потенциальный риск для здоровья человека. HTS обычно включает сотни образцов клеток с модельным заболеванием и сотни различных соединений, тестируемых из определенного источника. Чаще всего компьютер используется, чтобы определить, когда интересующее соединение оказывает желаемое или интересное влияние на образцы клеток.
Использование этого метода способствовало открытию препарата Сорафениб (Нексавар). Сорафениб используется в качестве лекарства для лечения нескольких типов рака, включая почечно-клеточную карциному (ПКР, рак почек), гепатоцеллюлярную карциному (рак печени) и рак щитовидной железы. Он помогает остановить размножение раковых клеток, блокируя присутствующие аномальные белки. В 1994 году был завершен высокопроизводительный скрининг этого конкретного препарата. Первоначально он был открыт Bayer Pharmaceuticals в 2001 году. С помощью биохимического анализа киназы RAF было проведен скрининг 200000 соединений из библиотек, направленных на синтез или комбинаторные библиотеки, для определения активных молекул против активной киназы RAF. После трех испытаний было обнаружено, что он оказывает антиангиогенное действие на раковые опухоли, что останавливает процесс создания новых кровеносных сосудов в организме.
Еще одно открытие, сделанное с использованием HTS, - это маравирок. Это ингибитор проникновения ВИЧ, который замедляет процесс и препятствует проникновению ВИЧ в клетки человека. Он также используется для лечения различных видов рака, уменьшая или блокируя метастазирование раковых клеток, когда раковые клетки распространяются в совершенно другую часть тела от того места, где они возникли. Высокопроизводительный скрининг для Maraviroc был завершен в 1997 году и завершен в 2005 году глобальной группой исследований и разработок Pfizer.
Биология с высокой пропускной способностью служит одним из аспектов того, что также называется «омикс исследование» - интерфейса между крупномасштабной биологией (геном, протеом, транскриптом ), технологии и исследователи. В высокопроизводительной клеточной биологии особое внимание уделяется клетке и методам доступа к клетке, таким как визуализация, экспрессия генов микрочипов или полногеномный скрининг. Основная идея состоит в том, чтобы взять методы, которые обычно выполняются сами по себе, и выполнить их очень большое количество, не влияя на их качество
Высокопроизводительное исследование можно определить как автоматизацию экспериментов, при которой становится возможным повторение в большом масштабе. Это важно, потому что многие вопросы, с которыми сейчас сталкиваются исследователи наук о жизни, затрагивают большое количество людей. Например, геном человека содержит не менее 21000 генов, каждый из которых потенциально может способствовать функции клетки или заболеванию. Чтобы иметь возможность получить представление о том, как эти гены взаимодействуют друг с другом, какие гены задействованы и где они находятся, представляют интерес методы, которые охватывают от клетки к геному.
Классический Скрининг с высокой пропускной способностью Робототехника теперь становится ближе к клеточной биологии, в основном с использованием таких технологий, как скрининг высокого содержания. Высокопроизводительная клеточная биология диктует методы, которые могут перевести рутинную клеточную биологию от низкомасштабных исследований к скорости и масштабу, необходимым для исследования сложных систем, получения большого размера выборки или эффективного скрининга коллекции.
Технология высокопроизводительного скрининга в основном основана на автоматизированной цифровой микроскопии и проточной цитометрии в сочетании с IT- системы для анализа и хранения данных. Технология «высококонтентной» или визуальной биологии преследует две цели: во-первых, получить информацию о событии с пространственным или временным разрешением, а во-вторых, автоматически дать количественную оценку. Приборы с пространственным разрешением обычно представляют собой автоматизированные микроскопы, а временное разрешение в большинстве случаев все еще требует некоторой формы измерения флуоресценции. Это означает, что многие приборы HCS представляют собой (флуоресцентные ) микроскопы, которые связаны между собой в некоторую форму пакета анализа изображений. Они позаботятся обо всех этапах получения флуоресцентных изображений клеток и обеспечат быструю, автоматизированную и беспристрастную оценку экспериментов.
Технологию можно определить как то же самое, что и первые автоматизированные секвенаторы ДНК в начале 1990-х годов. Автоматизированное секвенирование ДНК было революционной технологией, когда стало практичным и - даже если ранние устройства имели недостатки - позволило реализовать проекты секвенирования в масштабе генома и создать область биоинформатики. Трудно предсказать влияние столь же разрушительной и мощной технологии на молекулярную клеточную биологию и трансляционные исследования, но ясно то, что это вызовет глубокие изменения в способах исследований клеточных биологов и открытии лекарств.
 | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Биология высокой пропускной способности |
