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制药

药代动力学和毒理学 (ADME Tox)

由于新药的吸收、分配、代谢、排泄和毒性 (ADMET) 效果不能令人满意,导致超过 70% 的新药在研发过程中就夭折了。在药物研发阶段可以帮助提前预测 ADMET 响应的各种工具就更具优势,这是因为它们能够避免在最终注定要失败的药物上浪费宝贵的资源。

显微镜越来越被认为是一种非常有效的 ADMET 测试工具,用它既可以进行体外研究,也可以进行体外临床前研究。在一个实验中使用显微镜拍摄细胞对药物的响应,获得的图像可以提供多种与之相关信息(高容量成像)。对于细胞中药物与受体的结合情况以及药物治疗的形态效应,这些图像中可能含有同步采集的与之相关的数据。在一个实验中使用数种蛋白特异性荧光探针的能力是实现高容量成像的关键。

延时成像技术可用来监控下游药物的效果及其从细胞中排出的情况。利用数字技术完成图像拍摄后,还能使用回溯法分析相关数据,解释一些与药物有关的新问题。使用适当的图像分析软件时,显微镜图像具有易于读取的优势。这些特性使显微镜能够进行中/高通量分析(依生物信息容量而定)。电动和计算机控制显微镜是自动图像采集和中/高通量环境的必备仪器。

细胞培养

随着活细胞检测在药物研发领域中日益受到重视,为了给研究和筛查提供所需数量的健康细胞,使得对可靠细胞培养技术的要求不断提高。培养健康细胞的主要要求是无污染和环境恒定(就发育阶段和生长条件而言)。使用光学显微镜定期检查细胞生长情况是高质量培养的重要保证。

传统上,细胞检验就是实验室人员从培养皿中取样,手动使用显微镜进行定期观察。这些操作会不可避免地振动培养皿,进而导致产生温度变化、污染风险和机械应力。即使是生长条件的微小变化,也有可能影响到某些细胞类型的发育,如哺乳动物细胞和干细胞。

在细胞培养过程中,自动化无菌处理和质量控制变得日益重要。现在,显微镜使用精密的振动控制机器人技术,可在细胞培养舱内完成检查。这种技术可最大程度地降低对细胞的干扰、维持和记录环境条件(创建检查跟踪记录)、消除污染风险。其图像可通过集成的数码相机和局域网观察。

观察细胞培养情况使用的关键显微镜技术包括明视场明视场显微镜检查、暗场、数字成像和远程病理学。

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