药物研发技术平台系统解决方案

药物研发技术平台系统解决方案 供 应 商： 基因有限公司 联 系 人： 联系方式： 蛋白 水平 个体 水平 细胞 水平 基因 水平 组织 水平 第一部分 药物研发总体技术路线 候选药物 制备候选药物：化学类药 物；中医类药物；生物制品 类药物等 动物实验 制备合适动物模型，并结合 药物本身特性选择给药途径， 从个体水平、细胞水平、蛋白 和基因水平研究药物安全性、 药效、药代等特性； 筛出候选药物进入 临床实验阶段 药监局审批 药物试验阶段 药物安全评价中心对上报审 批的药物进行安全评价，之后 进行临床实验并分析实验结果。 基因有限公司生命科学组中国区市场部 第二部分 药物研发平台的硬件组成 Tribute 候选药物 动物实验 PS3 美国 PTI 公司生产的两款经典的多肽合成仪用 于 多肽类，蛋白类药物的合成和开发。 基因水平蛋白水平 细胞水平组织水平个体水平 SAW SAM GREEN 生物传 感器测定蛋白相互作用研究 Affymetrix的小鼠 cyto 芯片 （SNP+CNV）、DMET 芯片、表达谱芯片 Bioscale 生物分析 仪用于测定蛋白含量 amnis公司高分辨显微成像 流式细胞仪用于检测药物对细 胞的影响 MMI公司激光显微切割系统可 对特定区域组织进行切割、分 离以获得同质细胞 Aperio公司数字病理完整解 决方案，管理和分析大量组织 切片。 Licor Pearl系列近红外活 体荧光成像系统，动态观察药 物治疗肿瘤等疾病的效果 筛出候选药物进入 临床实验阶段 Digilab公司蛋白质凝胶点切 割、酶解点样工作系统筛选药 物作用靶蛋白 高内涵 （genetix） 补充图片 第三部分 各仪器平台的功能介绍和技术优势 1、基因水平 1.Affymetrix的小鼠 cyto 芯片（SNP+CNV）、DMET 芯片、表达谱芯片 【功能介绍功能介绍】 请补充！ DMET 芯片 Affymetrix 推出的 DMET Plus Premier Pack （Drug Metabolizing Enzymes and Transporters， DMET)可以分析 FDA 验证的 225 个基因中 1936 个药物代谢生物标志物， 目前经 PharmaADME group 定义的 ADME 药物代谢标志物中的 90%以上的标志物都可以 在该芯片得到分析，结合分析软件自动解释和以 star nomenclature 形式给出数据，可以方 便整合到临床试验流程中。这些生物标志物包括：common / rare SNPs, insertions, deletions, tri-alleles, copy number。 “十一五”国家高技术研究发展计划（863 计划）生物和医药技术领域“常见重大疾病全 基因组关联分析和药物基因组学研究”中，国家投 2 亿巨资进行精神疾病、高血压、糖尿病、 食管癌和肺癌的全基因组关联分析和药物基因组学研究，其中疾病的药物基因组学部分采 用的主要技术平台之一就是 DMET 芯片技术。 【技术优势技术优势】 2、蛋白水平 1.PTI 多肽合成仪 【功能介绍功能介绍】 【技术优势技术优势】 2.Bioscale 生物分析仪 【功能介绍功能介绍】 【技术优势技术优势】 基因有限公司生命科学组中国区市场部 3.SAW Sam 5 生物传感器 【功能介绍功能介绍】 【技术优势技术优势】 4.Digilab 公司蛋白质组学产品公司蛋白质组学产品 ProPicProPic IIII 全自动蛋白斑点切取工作站全自动蛋白斑点切取工作站 【功能介绍功能介绍】 Digilab公司旗下InvestigatorTM ProPic II工 作站主要用于2D蛋白凝胶上蛋白质点的成像分析，自 动切取，可对考马斯亮蓝、银染、荧光染色以及DIGE 蛋白凝胶进行操作，是目前切割精度最高，功能最灵 活的蛋白切胶系统。 【技术优势技术优势】 1. 可对考马斯亮蓝、银染、荧光染色的蛋白凝胶进 行切取； 2. 自动化程度高，集凝胶成像和切割为一体，大大 提高切割准确性； 3. 切割精度高, XYZ 轴机械切割精度 10m，为同类 产品中最高； 4. 切取速度 200 个/小时,成像和切割面积: 28X24cm; 可同时切割 1 块大胶或 4 块小胶； 5. 主机可放置 6 块 96 孔板,可一批切割 6X96 个胶块； 6. 配备 16 位高分辨率冷 CCD 成像系统， 对找寻低丰度蛋白更为有效； 7. 仪器内部含 HEPA 过滤, 有效防止角蛋白污染和其它的污染； 8. 内置凝胶水合装置，有效避免凝胶变干； 9. 可以切割普通 1D, 2D 胶,也可切割 plastic 胶(粘于胶 板), 非常灵活； 10系统内部温度和湿度可以控制，保证切割过程中 胶不会干燥收缩，而影响切点精度； 11. 可由软件分析自动生成蛋白质点切取列表，亦可通过手动的 point-click 模式生成切 取列表，在 8 小时的操作周期内无需专人管理，完全自动化，结果可靠； ProPrepProPrep IIII 蛋白酶解点靶工作站蛋白酶解点靶工作站 【功能介绍功能介绍】 ProPrepII 是Digilab公司旗下Genomic Solutions 公司的第三代新型蛋白酶解点样工 作站。它能够自动完成凝胶蛋白质点酶解及酶解后样品的浓缩，脱盐和MALDI板点样等一系 列过程，通过4个样品针头同时操作使得实验结果高效和自动化。酶解后的样品适用于多种 后续分析，包括将样品转移至LCMS（液相色谱）和CE（毛细管电泳），尤其适用于质谱 分析，如MALDI TOF 和MS/MS。该系统的酶解和MALDI点样两个操作过程可以分开单独进行， 也可以整合成一个完整的过程进行自动化操作。 系统的蛋白酶解功能可以从 2D 或 SDS-PAGE 胶上切取胶块的自动化酶解以及 MALDI 的 点样。通过反应程序的设定，从而实现酶解过程中的脱色，还原，烷基化，清洗，加酶和 恒温孵育等多个步骤循环，从而有组于蛋白酶解的效率，提高蛋白质谱分析的成功率。系 统的点样主要用于质谱分析前的蛋白样品脱盐、纯化、浓缩、MALDI 点样, 该系统可以通 基因有限公司生命科学组中国区市场部 过 C18 柱反向洗脱原理将酶解样品中的盐和其它杂质去除，并且将蛋白高度浓缩，然后将 蛋白样品精确点到靶板上。点样的靶板可以进行后续的质谱分析，该系统可以提高蛋白质 谱分析的成功率。同时，系统也可以将酶解产物转移至 LC-MS. 【技术优势技术优势】 1.在同一仪器内完成自动化、高通量的蛋白质点酶解和点样工作系统； 2.自动完成脱色，还原，烷基化，清洗，加酶和恒温孵育以及点样工作； 3.能够同时进行96个样品反应,每轮反应时间为6.5 小时； 4.操作空间密封，有专门的密封罩； 5.内部要求HEPA过滤的超净环境，防止样品受到操作者和环境污染； 6.内置微处理器精确控制胶内酶解反应条件； 7.单向流技术，使细小胶块不会Tip头吸走，保证胶块100不损失； 8.废液直接从孔板底部排出，不通过Tip头回吸，避免交叉污染； 9.可以将蛋白酶解产物脱盐、纯化、浓缩、点样到任何商品化的 MALDI targets； 10. 可对反应精确控制，多肽反向洗脱提高样品纯度，增加质谱检测灵敏度； 11. 软件操作方便，可根据用户需要进行定制； 3、细胞水平 1.1.AmnisAmnis ImagestreamXImagestreamX 高分辨率显微成像流式细胞仪高分辨率显微成像流式细胞仪 【功能介绍功能介绍】 ImageStreamX是一种台式多谱段成像流式细胞仪（Multispectral Imaging Flow Cytometry），能够最多同时采集 12 个检测通道中的细胞图像（图一）。它将流式细胞检 测与荧光显微成像结合于一身，既能提供细胞群的统计数据，又可以获得单个细胞的图像， 从而提供细胞形态学、细胞结构和荧光亚细胞信号分布的信息。与传统流式细胞仪很类似， ImageStreamX也是由液流系统，光学系统和电子系统等三大部分组成(图一)。液流系统将样 本细胞悬液和系统鞘液注入流动室中，使细胞在鞘液流的约束下聚焦在液流的中心，逐个 流过检测窗口。光学系统中光源照射通过检测窗口的细胞，从而产生光信号。光源分为两 种，其一是用于产生明场细胞图像的卤灯（Brightfield Illuminator），另一种是用于产生荧 光细胞图像的激光器。光源照射细胞产生的光信号被具有很大数值孔径（NA：0.75）的物 镜收集，然后通过光路系统传递到由二向色镜构成的滤光片堆栈（Dichroic Filter Stack）。 光信号在这里被分成不同波段投射到一个或者两个六通道 CCD 上，产生一个明场细胞图像， 一个暗场细胞图像（Side Scatter，SSC）及最多十个不同荧光通道的细胞图像。 ImageStreamX的光路系统能够自动调整焦距，并实时测定细胞运动速度，而其 CCD 采用时 间延迟积分方式（Time Delay Integration，TDI）进行信号采集，上述这些手段保证了系统 采集到的细胞图像的质量。 图一，ImageStreamX流式细胞成像系统工作原理 基因有限公司生命科学组中国区市场部 图二，IDEAS 分析软件界面 ImageStreamX系统配有功能强大的数据分析软件 IDEAS，具备以下几大特点：（1）直 观化的流式分析：每一个分析的细胞都能看到响应的图片，利于更加准确的对细胞亚群进 行设门；（2）高内涵分析：软件可以对每个细胞分析近 1000 种量化参数。这些参数不仅 包括细胞整体的散射光和荧光信号强度，还包括对细胞形态，细胞结构及亚细胞信号分布 进行统计学分析，真正实现细胞的高内涵分析，另外，使用者还能够根据自身研究的特殊 需要，进行自定义参数的设定，进行更深入的分析；（3）强大的流式分析工具：通过在细 胞群体中对上述参数进行统计，分析软件可以生成细胞群体的散点图和柱状图，而这些统 计数据与细胞图像是完全整合的，比如点击散点图上的点，就可以直观的看到这个点代表 的细胞的图像；（4）丰富的应用向导：软件为众多常用的分析提供了优化好的应用向导， 便于您分析数据；（5）灵活的图像操作工具：重合图像、颜色变换等丰富的图像操作工具 利于输出报告和发表文章。 【技术优势技术优势】 ImageStreamX流式细胞成像系统结合了流式细胞检测功能与荧光显微成像功能，并整 合了功能强大的分析软件，对每一个细胞进行高内涵分析，几乎可应用于细胞分析的所有 领域，深化和拓展了流式细胞术的应用。 荧光信号亚细胞定位统计学分析荧光信号亚细胞定位统计学分析 ImageStreamX为每一个细胞提供最多 12 张图像，并且在图像的基础上计算出了上千个 特征参数。因此 ImageStreamX不仅能检测荧光强度，而且能分辨荧光信号的亚细胞定位。 这大大拓展了流式分析的应用领域，如蛋白质核转位、蛋白质共定位和细胞内吞研究等领 域，相比于显微镜观察分析的方法，ImageStreamX对荧光信号亚细胞定位实行严格的参数 化界定，使得所有分析有了一个客观统一的标准，并且能在短时间内轻松实现上万个细胞 的统计学分析。 混合细胞中某一细胞亚群的荧光亚细胞定位统计学分析 传统技术对于混合细胞中某一细胞亚群的荧光亚细胞定位统计学分析，需要通过以下 步骤： 这种方法不仅麻烦，并且肉眼统计的结果不够客观、数量有限，另外还存在很多技术瓶颈： （1）流式细胞仪进行分选很难做到 100%的纯度；（2）在共聚焦显微镜下面观察，能够使 用的荧光染料非常有限，只能使用那些相荧光强度对比较强的染料。 但是如果用 ImageStreamX 进行分析就显得非常的方便，它能够在不进行分选的情况下 轻松实现对混合细胞中的每一个细胞亚群的荧光信号亚细胞定位统计学分析。 传统流式细 胞仪分选 选每一个细 胞亚群 不同实验条 件处理细胞 显微镜观察 肉眼观察几百个细 胞进行统计分析 基因有限公司生命科学组中国区市场部 药物作用下分析全血白细胞中单核细胞和 T 细胞的 NF-kB 转位 相关文献： 1.Lytic Granule Loading of CD8+ T Cells Is Required for HIV-Infected Cell Elimination Associated with Immune Control. Immunity. 2008 Dec 19;29(6):1009-21. Epub 2008 Dec 8 2.Autophosphorylation docking site Tyr867 in Mertk allows for dissociation of multiple signaling pathways for phagocytosis of apoptotic cells and downmodulation of LPS-inducible NF-B transcriptional activation. J Biol Chem. 2008 Feb 8;283(6):3618-27. Epub 2007 Nov 26 3.Temporal Dissection of T-bet Functions. J Immunol. 2007 Mar 15;178(6):3457-65 4.The unexpected effect of cyclosporin A on CD56+CD16- and CD56+CD16+ natural killer cell subpopulations. Blood. 2007 Sep 1;110(5):1530-9. Epub 2007 May 10 5.Receptor Cross-Linking on Human Plasmacytoid Dendritic Cells Leads to the Regulation of IFN- Production. J Immunol. 2006 Nov 1;177(9):5829-39 6.Quantitative Measurement of Nuclear Translocation Events using Similarity Analysis of Multispectral Cellular Images Obtained in Flow. J Immunol Methods. 2006 Apr 20;311(1-2):117-29. Epub 2006 Mar 10 分子共定位研究分子共定位研究 利用 ImageStreamX采集大量细胞图像后，软件自动分析每个细胞不同荧光信号空间分 （1）ImageStreamX高速采集每个细胞的图像。 （2）利用单核细胞和 T 细胞特异性表面标记 CD14(PE) 和 CD3(APCAF750)，将这两种细胞鉴定出来。 （3）对每个细胞进行 NFkB(FITC)核转位程度分析。利用 IDEAS 分析软件预置的 Similarity 参数（即两色荧光像素 空间分布的一致性，相似性越高，转位程度越高），通 过分析算 NFkB 和细胞核(DAPI )的 Similarity 值，可以准 确地统计出 NFkB 核转位阳性细胞亚群所占比例。 布的 Similarity 值，相似度越高，分子共定位程度越高。以一定 Similarity 值设门，定量分 析发生分子共定位的细胞亚群。 治疗性抗体在细胞内的作用位点是分子 共定位研究的一个重要方面。研究人员利用 ImageStream 研究了一种抗肿瘤治疗型单抗 利妥昔（Rituximab，RTX）的作用机制。前 人的研究表明，RTX 能与 CD20 特异性结合， 其抗肿瘤活性与补体依赖型细胞毒性 （Complement-dependent cytotoxicity，CDC）有关。本实验中，从慢 性淋巴细胞性白血病病人血液中分离的 B 细 胞与 AF488 标记的 RTX 孵育，然后分别被 PE 标记的抗补体 C3b 的抗体和作为阴性对照的 抗 CD45 的抗体染色。经 ImageStream 的检测，通过 Similarity 参数进行分析，结果显示， RTX 与 CD45 没有分布上的一致性（如右图），而与 C3b 具有明显的共定位特征（如右图）， 表明 RTX 与 CD20 阳性细胞的结合可能激活了补体信号通路，并导致 C3b 补体在 RTX 结合 处富集，从而形成共定位。 图示结果显示： RTX(AF488 )与 C3b(PE)发生共定位的细胞阳性率明显高于 RTX 与 CD45(PE)的共定位的细胞阳性率。 相关文献： 1.Differential Association of Programmed Death-1 and CD57 with Ex Vivo Survival of CD8+ T Cells in HIV Infection. J Immunol. 2009 Jul 15;183(2):1120-32. Epub 2009 Jun 29 2.Binding of submaximal C1q promotes complement-dependent cytotoxicity (CDC) of B cells opsonized with anti-CD20 mAbs ofatumumab (OFA) or rituximab (RTX): considerably higher levels of CDC are induced by OFA than by RTX. J Immunol. 2009 Jul 1;183(1):749-58. Epub 2009 Jun 17 3.CD44 Deficiency Attenuates Chronic Murine Ileitis. Gastroenterology. 2008 Dec;135(6):1993-2002. Epub 2008 Sep 6 4.NF-E2-related factor 2 regulates the stress response to UVA-1-oxidized phospholipids in skin cells. The FASEB Journal. 2010;24:39-48 药物对细胞形态改变（药物对细胞形态改变（Quantitative Morphology） 基因有限公司生命科学组中国区市场部 传统流式细胞仪只有前向角和侧向角散色光两个参数对细胞形态进行简单的分析，因 此全面的细胞形态学分析必须借助于显微镜观察，而显微镜观察的细胞数量毕竟有限且人 与人之间以及同一人对各个细胞的判断标准不一，往往很难得到准确、客观的数据。 ImageStreamX则能快速、方便、准确地对大量细胞的形态学变化进行统一标准的分析并且 给出统计数据，而且还能突破传统方法的局限性，对混合细胞群中的稀有细胞亚群进行形 态学分析。 细胞形态的改变是免疫响应的一个方面，也是细胞功能改变的标志。当病原体侵入机 体后，首先被入侵的细胞会释放出一些化学信号，诱导免疫细胞发生形变，并向病原体入 侵的部位移动，对外来病原显示出极强的吞噬清理能力。人为地增加这种化学信号就能够 增强机体抵抗力。一些研究人员研究了化学诱导物 MCP-1 引发的细胞变形从而改变细胞功 能最终增强细胞抗感染能力，为药物的研发提供了新的思路。 该实验采用 FITC 标记的抗 CD14 抗体染色细胞，然后用 ImageStream 检测。利用 Circularity 参数对 CD14 阳性细胞群体进行分析。所谓 Circularity 参数，是指细胞平均半径 比上细胞半径的变量。结果显示，MCP-1 处理后，变形的细胞从 9.5增加到 60.9。 伪足形成实验也是细胞形态研究的一个领域。相关研究人员对一个 IL-3 依赖性细胞系 在 IL-3 饥饿 3 小时后重新供给 IL-3，观察细胞伪足形成的情况。细胞被 PE 标记的抗伪足标 记分子 Podo 的抗体和 DRAQ5 染色，然后用 ImageStream 进行检测。利用上述的 Aspect Ratio 和 Delta Centroid 参数绘制散点图，将伪足形成过程中的细胞分成 Uniform、Capped 及 Pseudopod 等三类。结果显示，随着 IL-3 孵育时间的延长，Uniform 细胞逐渐减少，而 形成伪足的细胞逐渐增加。 A， B， 相关文献： 1. Akt inhibition pr