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在剛剛舉行的8月例行新聞發(fā)布會(huì)上，生態(tài)環(huán)境部提到，隨著污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的深入推進(jìn)，一些新問題逐漸凸現(xiàn)，迫切需要在基礎(chǔ)應(yīng)用研究方面進(jìn)行一批前瞻性布局，其中就包括以計(jì)算毒理學(xué)為基礎(chǔ)的高通量虛擬篩選技術(shù)原理、體外高通量和高內(nèi)涵靶向測(cè)試方法原理研究。
什么是高通量虛擬篩選技術(shù)？
什么是體外高通量測(cè)試？
什么是高內(nèi)涵靶向測(cè)試？
本文就簡(jiǎn)單帶你了解一下。
HTS和HTVS
高通量篩選(HTS)技術(shù)是指以分子水平和細(xì)胞水平的實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，以微板形式作為實(shí)驗(yàn)工具載體，以自動(dòng)化操作系統(tǒng)執(zhí)行試驗(yàn)過程，以靈敏快速的檢測(cè)儀器采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，以計(jì)算機(jī)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一時(shí)間檢測(cè)數(shù)以千萬(wàn)的樣品，并以得到的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)支持運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)體系。
從其定義中也能看到，這種技術(shù)總結(jié)起來就是“多、快、靈、準(zhǔn)”，高度自動(dòng)化更是讓其有了更大的實(shí)用價(jià)值。目前，F(xiàn)LIPR熒光檢測(cè)法、AlphaScreen檢測(cè)法都是國(guó)際上較為常用的檢測(cè)方法。
了解到HTS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也要看到HTS技術(shù)面臨的局限性，這也是高通量虛擬篩選(HTVS)誕生的意義。比如，當(dāng)100萬(wàn)個(gè)甚至1000萬(wàn)個(gè)化合物進(jìn)入了HTVS篩查，就可能會(huì)形成一個(gè)包含千種或者萬(wàn)種化合物的子集，相當(dāng)于在虛擬實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了初篩，由此顯然能極大提高效率。
此前就由研究團(tuán)隊(duì)利用HTVS技術(shù)加速發(fā)現(xiàn)了二氧化碳(CO2)捕集能力優(yōu)異的MOFs，并證明和提出了吸附量和選擇性的權(quán)衡變量與MOFs結(jié)構(gòu)參數(shù)的強(qiáng)相關(guān)性。
高通量檢測(cè)與測(cè)序
高通量檢測(cè)技術(shù)一次可檢測(cè)多個(gè)樣品或?qū)ν粯悠愤M(jìn)行多種檢測(cè)，高分辨率質(zhì)譜技術(shù)、生物芯片及生物傳感器技術(shù)、可視化快速檢測(cè)技術(shù)等目前都是較為常用的類別。其中，高分辨率質(zhì)譜技術(shù)又可細(xì)化為飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF MS)分析技術(shù)、靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜(Orbitrap MS)、實(shí)時(shí)直接分析(DART)，生物芯片及生物傳感器技術(shù)可細(xì)化為蛋白芯片技術(shù)、懸浮芯片技術(shù)(SAT)和表面等離子共振(SPR)生物傳感器技術(shù)等。
目前，高通量檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)用于核酸檢測(cè)中，其對(duì)于病毒檢測(cè)、霉菌毒素檢測(cè)、藥物殘留檢測(cè)等均有很大的應(yīng)用價(jià)值，針對(duì)性的高通量檢測(cè)儀器儀表產(chǎn)品也在不斷迭代中。
高通量測(cè)序，能夠一次并行對(duì)大量核酸分子進(jìn)行平行序列測(cè)定的技術(shù)，通常一次測(cè)序反應(yīng)能產(chǎn)出不低于100Mb的測(cè)序數(shù)據(jù)。業(yè)界評(píng)價(jià)，高通量測(cè)序技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)序一次革命性的改變，所以也被稱為“下一代測(cè)序技術(shù)”，主要有大規(guī)模平行簽名測(cè)序(MPSS)、聚合酶克隆、454焦磷酸測(cè)序、Illumina (Solexa) sequencing、ABI SOLiD sequencing、離子半導(dǎo)體測(cè)序、DNA 納米球測(cè)序 、聯(lián)合探針錨定合成測(cè)序法(cPAS)等。
高內(nèi)涵篩選(HCS)
HCS技術(shù)是為尋找先導(dǎo)物針對(duì)大量樣品進(jìn)行藥理活性評(píng)價(jià)分析的一種技術(shù)手段，基于細(xì)胞的HCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)化合物多靶點(diǎn)多參數(shù)的同時(shí)檢測(cè)，可以用來確定生物活性和潛在毒性。HCS技術(shù)與HTS技術(shù)各有千秋，HCS技術(shù)能確保高通量研究所需的自由度，應(yīng)用廣泛且靈活。就毒理學(xué)研究來說，HCS技術(shù)算得上是細(xì)胞表型篩選利器。
綜合上述“技術(shù)貼”，前沿研究方向相當(dāng)針對(duì)病理和毒性研究，這對(duì)目前的環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域來說是不小的挑戰(zhàn)。但無論是醫(yī)療廢棄物、醫(yī)療廢水、工業(yè)廢棄物&工業(yè)廢水，或者危險(xiǎn)廢棄物及“毒地”污染治理，還是新污染物防控，都需要更高效、精準(zhǔn)、快捷的檢測(cè)手段，這也依賴于高端科學(xué)儀器儀表的發(fā)展。
