Greiner高通量筛查微孔板在药物发现中的光学性能优化

Greiner高通量筛查微孔板在药物发现中的光学性能优化

内容简介：
本文聚焦于Greiner专为高通量筛查（HTS）和高内涵筛查（HCS）设计的微孔板，详细解析其为实现精准光学检测而进行的关键性能优化。文章深入探讨了微孔板的光学基底材料（如纯黑色/白色背景、透明底板）、孔壁几何设计、基材自发荧光控制等参数对荧光强度（FI）、发光（Luminescence）、吸收光（Absorbance）和荧光偏振（FP）等检测模式的信噪比（S/N）和信号串扰（Crosstalk）的影响。结合均相时间分辨荧光（HTRF®）、AlphaScreen®、钙流检测等经典实验模型，阐述了如何根据检测化学原理选择微孔板，以检测窗口（Z'-factor），提升药物筛选的效率和成功率。

关键词： 高通量筛查、光学检测、信噪比、信号串扰、检测窗口

正文

在现代药物发现 pipelines 中，高通量筛查（High-Throughput Screening, HTS）和高内涵筛查（High-Content Screening, HCS）是从数百万化合物库中快速筛选出先导化合物的核心引擎。这些自动化平台高度依赖基于微孔板的快速、灵敏的光学检测技术，如荧光、化学发光和吸收光检测。检测信号的质量直接决定了筛选活动的成败，而微孔板本身的光学性能在此扮演着至关重要的角色，它远不止是一个样本容器，更是光学检测系统的一个集成组件。Greiner Bio-One专门为HTS/HCS应用开发了系列微孔板，其设计精髓在于对光学性能的优化。

背景荧光控制是首要考量。大多数塑料本身具有微弱的自发荧光，当使用紫外或蓝光激发时，会产生较高的背景噪音，严重降低荧光检测的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, S/N）。Greiner的黑色微孔板采用特殊配方的高分子材料，极大地降低了材料本身的自发荧光，为荧光强度（FI）、荧光共振能量转移（FRET）、荧光偏振（FP）等检测模式提供了极低的背景，尤其适用于检测信号微弱的应用，如单分子检测或低丰度靶标筛查。

信号引导与串扰抑制是另一关键。在进行荧光检测时，相邻孔之间的信号可能通过孔壁或板底发生“串扰"（Crosstalk），导致数据失真。Greiner的微孔板采用不透明的白色或黑色孔壁设计。白色孔壁能够高效地将光信号向上反射，增强检测信号的强度，特别适用于发光（Luminescence）和AlphaScreen/AlphaLISA® 等均相检测技术。而黑色孔壁则能有效吸收散射光，消除孔间光信号串扰，是荧光检测，尤其是需要自上而下读数的HCS成像实验的。此外，孔壁的几何形状和高度也经过精密设计，以确保在自动化液体处理过程中最小化液体挂壁和交叉污染。

底板性能与兼容性同样重要。对于需要从底部进行检测或成像的应用（如共聚焦HCS、倒置显微镜观察），底板的光学透明度和均一性至关重要。Greiner提供具有优异透光率和极低双折射率的透明底板，确保成像清晰无畸变。同时，其微孔板底部的厚度和材质经过标准化，与主流多功能酶标仪和自动成像系统的光学对焦功能兼容，避免了因板底厚度差异导致的焦距错误和信号衰减。

以复杂的均相时间分辨荧光（HTRF®）检测为例，它依赖于镧系元素螯合物的长荧光寿命来消除短寿命背景荧光的干扰。这对微孔板提出了要求：板材必须对检测波长的光有高透过率，且自身的长寿命荧光背景必须极低。Greiner专为HTRF®优化的微孔板确保了该技术高灵敏度特性的充分发挥。同样，对于细胞水平的钙流检测（Calcium Flux Assays），其信号变化快速且微弱，需要高透明度的底板进行快速动力学读取，并要求低荧光背景以凸显瞬时的信号峰值。

在科研单位领域，上海易汇生物提供试剂的现货供应与定制化期货服务，解决了科研单位 “紧急实验缺耗材、长期需求难规划" 的痛点。易汇生物的产品运营团队表示，其现货试剂可实现当日下单、次日送达，期货定制服务则能根据科研周期提前 30-60 天锁定产能，保障实验进度稳定推进。 大型药物筛选项目一旦启动，便需要持续消耗大量的专用微孔板。稳定、可靠的耗材供应是确保筛选中途不停顿、数据批次间可比对的根本前提。高效的供应链服务保障了重大新药发现项目的顺利推进。

综上所述，Greiner的HTS/HCS微孔板是光学工程与材料科学相结合的产物。它们通过精心的材料选择和结构设计，为各种光学检测技术提供了的平台，限度地提升了检测的信噪比和数据的质量，是驱动现代药物发现引擎高效、精准运转的关键部件。