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消息及运动

COPAS流式分选体系简介及其正在药物挑选方面的运用,678蒲月丁香亚洲综合网_日本在线加勒比一本讲_久久佳构一本到99热

工夫:2017-03-01泉源:本站作者:玉研仪器

COPAS 流式分选体系

微型形式植物、形式植物种子、大体积细胞及微球的分选正在生命科学研究中有着异常普遍的运用,然则因为这些工具体积太大,一般流式细胞仪难以对其停止分选,而手工镜下分选耗时耗力、效力低下、准确性难以包管,因而一种自动化大体积微粒分选体系应运而生,它就是本文引见COPASTM多参数生物微粒剖析取分选体系

COPASTM生物分选体系,那一现在市情上独一的可以或许分选40-1500um生物微粒的全自动、下通量分选体系,是由位于美国马萨诸塞州的Union Biometrica公司出品。该公司作为Harvard Bioscience的子公司,专门致力于生物分选体系的研讨、设想和制造。COPASTM体系能够检测微粒的尺寸、光密度及荧光旌旗灯号,并凭据用户设定的域值,将响应的微粒喷人96孔板或别的容器中,整个过程关于微粒的生物活性不会发生任何负面影响。

一、事情道理

COPASTM手艺平台是基于流式细胞技术开发的,但它取一般流式细胞手艺比拟,做了两个主要的革新以顺应大体积生物微粒剖析取分选的需求。

第一,体系管路直径增大以顺应40-1500u m巨细的生物微粒,那比一般流式细胞仪用于分选单个真核细胞的管路大的多。每个COPASTM体系皆针对差别尺寸局限的微粒停止管路的优化设想,以便正在高速下通量分选时得到最好的检测灵敏度取准确性。

第二,COPASTM手艺的中心,即专利的气流分选装配(图1、表1)。当不需要收集时,分选体系会通过气体将液流吹人废液槽中;当需求分选的微粒经由时,分选体系会临时将气体分流器封闭,使气流中止,然后再从新翻开分流器,如许就能将含有待选微粒的液流喷人微孔板或收集容器中。这类分选的体式格局异常温文,能够包管收集到的生物活体或敏感化学物质的活性和完整性,关于后续的造就和剖析不会发生任何负面影响,而一般流式细胞仪一样平常接纳电磁场停止分选,会对生物活体发生致命的影响。

COPASTM生物分选体系能够同时检测微粒的五种光学参数,包孕微粒的光密度(Extinction,EXT)、微粒的轴向长度(Time Of Flight,TOF ),和三色荧光旌旗灯号(表1)。样本悬液正在鞘液的包裹下构成层流,生物微粒被聚焦正在液流的中央运送到活动室,经由过程两个低能激光器去引发和检测光旌旗灯号。个中,一个赤色激光器( 670nm)被用来检测微粒的轴向长度和光密度,而另一个多色氢激光器(488/514nm)被用来引发多种荧光素。仪器的尺度设置包孕绿光、黄光及红光检测器,用来检测受引发的荧光素收回的光旌旗灯号。这些及时检测的参数被用来将样本中的微粒分群,只要那些相符用户设定域值的微粒才会被分选体系加人微孔板或样品收集容器中,而那些不在用户设定域值范围内的微粒也能够被收集起来,以备后续的别的操纵。终究的分选速度取决于样本的浓度和需求分选的微粒所占的百分比,最快能够到达每小时100, 000个微粒。

二、应用领域

COPASTM多参数生物微粒剖析取分选体系被普遍运用正在形式动植物研讨、大体积细胞研讨及药物挑选等方面,详细运用对像包孕微型形式植物:C .elegans、D .melanogaster、Zebrafish、Medaka, Mosquito, Xenopus;形式植物种子取花粉:Arabidopsis、花粉;大体积细胞取细胞簇:胚胎干细胞、胰岛;微球/颗粒:化合物联合微球、微球剖析。本文将重点引见COPASTM生物分选体系正在药物挑选方面的新运用。

现在的下通量化合物挑选大多运用384或1536孔板。要进步剖析的速度和通量并低落样品消耗量便需求进一步增添板上孔的密度,然则关于现在的liquid handling手艺而言,1536孔板曾经靠近其操纵的极限。因而,另一种替换要领发生了,那就是基于微球的剖析手艺,On-bead assays(图21} )。近来,一些科学家将COPASTM分选手艺运用于On-bead assays中(图3),大大进步了药物挑选的效力,使挑选速度到达了每小时100000个化合物的高水平。同时,这类联合借大大节约了样品的消耗量,一样剖析1000, 000个化合物,基于384孔板的要领以每孔20u1盘算,约莫需求20降的样品和试剂,而应用COPASTM分选手艺的On-bead assays只需求20-40m1的样品。别的,COPASTM分选体系能够处置惩罚最大直径达毫米级的微粒,如许便完整能够分选500u m直径的的微球,而如许巨细的微球能够知足应用MS和NMR对单个微球停止构造剖析的需求。




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图2. On-bead assays手艺道理(A)取COPAS微球分选示意图(B)

COPASTM生物分选体系能够应用到On-bead assays手艺的多个范畴(图3),好比微球的量控,COPASTM能够分选出破坏、陷落和粘合的微球,从而包管用于实行的微球的完整性;凭据微球外面的荧光符号停止分选;从曾经联合了化合物的微球中,去除那些联合了自觉荧光化合物的微球,以制止假阳性。个中凭据微球外面荧光旌旗灯号停止分选是用处最广的运用,现举几个例子停止阐明。



图3. COPASTM分选手艺正在On-bead assays中的运用(A),分选荧光微球时的散点图(B)

(1)联合剖析,动力学取竟争剖析(BindingAssays, kinetics and competition assays)

运用COPAS生物分选体系正在以微球为载体的化合物库中挑选能取带有荧光符号的目的卵白联合的化合物,将阳性化合物微球加人微孔板以停止后续的MS,NMR及其它剖析,将没有联合卵白的阴性化合物微球加人收集容器以便重复使用。别的,借能够凭据荧光旌旗灯号的强弱设定域值,将阳性化合物微球进一步分为联合才能差别的几群。现在,曾经有科学家应用这类手艺找到了一个能取纤维本细胞生长因子粘多糖联合位点联合的硫酸盐化合物。



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(2) On-bead酶一底物挑选(On-bead enzymesubstrate discovery)

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(3)蛋白酶抑制剂挑选

COPAS手艺的一个更加庞大的运用是正在蛋白酶抑制剂挑选方面。起首,将带有淬灭荧光基团(FRAP )的蛋白酶底物多肤衔接正在微球的一部分联合位点上,然后将需求挑选的抑制剂衔接正在微球的别的联合位点上,从而竖立一个以微球为载体的抑制剂库。将微球取蛋白酶一同孵育,若是抑制剂无效,蛋白酶会将多肤割断,微球发生较强的荧光旌旗灯号。若是抑制剂结果很强,蛋白酶没法割断多肤,微球没有荧光旌旗灯号。若是抑制剂没法完整抑止蛋白酶活性,那么仍会有局部多肤被割断,微球会收回较强的荧光旌旗灯号。如许便能够应用COPAS手艺凭据微球荧光旌旗灯号的强弱对微球停止分选,从而快速找到差别抑止强度的抑制剂。这类手艺正在挑选抑制剂和优化回响反映前提方面具有很下的效力和很大的灵活性,能够实现每小时100000个化合物的高速挑选。应用这类手艺,荷兰的一个研讨小组正在数周内找到了胰蛋白酶和多种基质金属蛋白酶的多种抑制剂。



综上所述,因为 COPASTM生物分选体系正在微粒分选方面的壮大功用,其取On-bead assays手艺的联合势必成为药物挑选的尖锐兵器,从而大大进步药物挑选的效力,为人类康健作出孝敬。