药物发现和开发

推进药物发现的生物学和技术

我们的技术将尽可能地提高通量和可重现性，以便更快地为研究人员提供更多答案和更深入的见解

在达到最终步骤的每种药物中，有 90% 不合格。失败率如此之高，其原因在于对 2D 细胞培养物的依赖，此类培养物不能高度模拟复杂的人体生物学，还往往导致对药物潜力的预测不准确，并延长药物开发时间。

药物发现形势在不断变化，更多的科学家开始专注于细胞系开发、疾病模型和围绕生理相关 3D 细胞模型的高通量筛选方法。原因显而易见：在研究中使用可高度模拟患者疾病状态或人体器官的细胞模型系统，能够更快地将挽救生命的治疗推向市场。

我们的类器官创新中心被视为一个未来实验室，这是一个将自动化细胞系开发和 3D 生物学工作流程相结合的协作空间，使得客户和行业合作伙伴能够凭借一个高通量筛选解决方案扩大药物发现研究规模。

观看 Molecular Devices 的资深科学家 Oksana Sirenko 博士的视频，他在视频中解释了 3D 细胞模型和高内涵成像如何帮助推进药物发现进程

早期药物发现过程中高通量筛选的重要性

高通量筛选 (HTS) 涉及针对生物靶点检测化合物库集。筛选涉及复制 1000 次生化反应，以使用各种浓度系统检测 100,000 个药物化合物靶点。HTS 科学家们将确定什么样的浓度范围能够阻止或促进期望的结果，同时不会对动物模型产生毒性作用。进行各种生化、细胞和离子通道检测以确定某种化合物的疗效。研究的生化反应包括蛋白活性、结合效率、细胞毒性或表型变化以及细胞信号传导读取。

HTS 是一个耗时的过程。该过程需要评估数个科学参数，所有这些参数对确保候选药物可继续进行下一阶段研发来说至关重要。同时也是一个花费较大的过程，因此任何优化通量和规模的能力（即每日进行的检测体积或数量），对于加快上市时间或下一阶段评估来说都至关重要。

3D 生物学工作流程的自动化端到端解决方案

药物发现在很大程度上依赖于高通量检测，并且有一个测定候选药物效果的相关窗口期。3D 细胞模型有望彻底改变早期药物发现的结果，进而可能使先导候选药物的早期选择更佳，随后提高研发 (R&D) 产率。

Molecular Devices 将微孔板读板机、高内涵成像系统、克隆拣选技术和高级分析软件与实验室自动化（包括机械设备、培养和液体处理）集成在一起，以便更好地推动实验，让研究人员能够轻松挖掘复杂数据以获得见解，并帮助塑造药物发现的未来。

优化您的药物发现和开发过程的特色研究主题

我们的硬件和软件集成解决方案能够从始至终实现自动化工作流程，可用于任何研究应用。无论重点是细胞系开发、3D 生物学，还是药物筛选，我们的技术均尽可能地提高通量和可重现性，以便更快地为研究人员提供更多答案和更深入的见解。

2D 至 3D 细胞培养
3D 细胞成像和分析
3D 细胞模型
细胞活性
Cell Painting
细胞信号传导
疾病模型
非标记检测
干细胞研究
毒理学

2D 至 3D 细胞培养

近来，药物开发和疾病模拟领域已朝着使用 3D 细胞模型的方向发展，因为大量研究表明，与 2D 模型相比，3D 细胞模型可更好地模拟体内环境，且提供的数据更具生理相关性。

3D 细胞成像和分析

三维 (3D) 细胞模型具有生理相关性并且可以更好地表征组织微环境、细胞间相互作用，以及体内发生的生理过程。现在，您可以通过 ImageXpress 系统结合 MetaXpress® 软件中的集成式 3D 分析模块等技术生成更多分析数据。在不影响通量和数据质量的情况下满足您 3D 采集和分析的挑战性需求，更好地助力您的科学研究。

了解更多

3D 细胞模型

3D 细胞培养物具有模拟人体组织各个方面的优势，这些方面包括结构、细胞组织、细胞间和细胞基质间的相互作用以及更具生理相关性的特性。利用 3D 细胞检测法可增加研究和筛选活动的价值，缩短 2D 细胞培养物与整体动物模型之间的转化差距。通过复制体内环境的重要参数，3D 模型可提供有关干细胞行为以及体外组织发展的独到发现。

了解更多

细胞活性

细胞活性指一个细胞群中的健康细胞数，可通过采用测定酶活性、细胞膜完整性、ATP 含量和其它指标来评估。这些方法可使用发光、荧光或比色读数作为评价一般细胞活性，甚至可用于细胞通路的检测。细胞毒性和细胞活性检测方法常用于评估一种药物或其他治疗方法的效果，是寻求新的治疗方法以及增进我们对正常细胞如何运行的了解方面有效的手段。

了解更多信息

Cell Painting

Cell Painting 是一种基于高内涵多重图像检测的细胞学分析方法。在 Cell Painting 检测中，最多可使用 6 种荧光染料标记细胞的不同组分，包括细胞核、内质网、线粒体、细胞骨架、高尔基体和 RNA。目的在于尽可能多地让细胞“着色”，从而获得整个细胞的代表性图像。

了解更多

细胞信号传导

细胞信号传导使细胞能够对它们所处的环境做出反应，并与其他细胞进行交流。位于细胞表面的蛋白可接收其周围环境发出的信号，并通过一系列受体、激酶、转录因子和其他调节蛋白（包括信号传导通路）将信息传输至细胞。多细胞生物依靠广泛的信号传导通路来协调细胞和组织的正常生长、调控及功能。如果细胞之间或细胞内的信号传导紊乱，不适当的细胞反应可导致癌症和其他疾病。

已经开发了许多工具来测定通过各种信号传导通路发生的细胞反应。例如，G 蛋白偶联受体 (GPCR) 信号传导可通过各种检测进行研究，范围包括钙通量（可使用荧光染料监测）到下游效应分子变化（通过时间分辨荧光共振能量转移 [TR-FRET] 评估）。

疾病模型

了解人类疾病的生物学对发现有效治疗而言至关重要，并且来源于癌症组织的细胞系有助于开发效果更好的抗癌药物。但目前迫切需要提高细胞模型的复杂性和相关性，以更准确地预测新候选药物的效果。携带疾病基因突变的基因改造人体或动物细胞，表现出在真实人类疾病中观察到的所有或部分病理过程。设计可模拟组织和细胞相互作用的 3D 模型，能让研究人员更好地预测药物效果。3D 细胞模型，包括细胞球、类器官和器官芯片，可使用源于 iPSC 细胞或患者源性细胞的确立细胞系来建立。细胞可源于代表罕见类型癌症的患者组织，或者经过基因改造以引入或修复疾病相关的基因。