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美迪西药物筛选模型服务

作者:   上传日期:2016-02-25  阅读次数:

药物筛选模型是发现新药的重要条件。新模型的建立将会带动新型药物的出现。分子生物学、细胞生物学、计算机科学的发展,特别是人类基因组计划的完成,为医药研究带来了良好的机遇,也为建立新的药物筛选模型,提供了理论、技术、材料等多方面的优势条件。因此,我们应充分利用各学科的发展技术建立更多新的筛选模型,促进新药的发现。

药物筛选模型流程图


药物筛选首先要有合适的筛选模型。药物筛选模型是用于证明某种物质具有药理活性(生物活性、治疗作用)的实验方法,这些实验方法是寻找和发现药物的重要条件之一。人们在长期寻找药物的实践过程中,建立了大量用于新药筛选的各类模型,在新药发现和研究中发挥了积极作用。药物筛选模型研究经历了三个不同的发展阶段:整体动物模型、组织器官水平的筛选模型和细胞、分子水平药物筛选模型,每一种模型都源于一种新技术的诞生。这些模型各有利弊,要根据具体的试验选择合适的模型。

一、整体动物模型

整体动物模型就是以动物作为药物筛选的观察对象,以动物对药物的反应,证明某些物质的药理作用,评价其药用价值。由于正常动物并不能充分反应药物在病理条件下的治疗作用,在药物筛选中应用更多的是动物病理模型。理想的动物模型应具备的基本条件是病理机制与人类疾病的相似性、病理表现的稳定性和药物作用的可观察性。

整体动物筛选模型的优点:可以从动物身上直观地反应出药物的治疗效果、不良反应以及毒副作用。由动物模型获得的筛选结果,对预测被筛选样品的临床效果、毒副作用和应用前景具有十分重要的价值。

整体动物筛选法的缺点:由于动物的特殊性,决定了药物筛选过程主要依赖于手工操作,而且只能对有限的样品进行筛选,使动物模型筛选新药具有明显的局限性,效率低、成本高。

二、组织器官水平的筛选模型

随着现代医学和现代药理学的发展,采用动物的组织、器官制备的药物筛选模型越来越多,如离体血管实验,心脏灌流实验、组织培养实验等方法。通过观察药物对特定组织或器官的作用,可以分析药物作用原理和可能具有的药理作用。组织、器官水平的筛选模型可以反映生理条件下的药物作用,也可以制备成病理模型,观察药物对病理条件下组织器官的作用。应用组织器官模型筛选药物,是药物筛选技术的一大进步。

离体组织器官模型的优点:降低了筛选样品的用量;降低劳动强度,扩大筛选规模;减少动物用量,特别是有些模型仅使用一小部分组织器官(如血管条实验法),同一时间内可以进行多样品的筛选,提高了筛选效率,降低了筛选成本;减少了影响药物作用的因素,易于评价药物作用。
应用组织器官水平的筛选模型的缺点:规模小、效率低、反应药物作用有限、不易实现一药多筛。此外,人工操作技术要求高等也是影响其在药物筛选中应用的主要原因之一。

三、细胞、分子水平药物筛选模型(高通量药物筛选)

由于近年来分子生物学技术和细胞生物学技术的快速发展,分子药理学研究也不断深入,新的药物作用靶点、功能蛋白质、基因表达的变化,生物活性成分等不断发现,为药物筛选提供了大量新的靶点,如新的有受体、酶等。这些新的靶点为新药筛选提供了新的信息和机会。细胞分子水平药物筛选模型的应用为自动化操作奠定了基础,使药物筛选由传统的手工筛选形式转变为由计算机控制的自动化大规模筛选的新技术体系,形成了高通量药物筛选。

高通量药物筛选运用自动化的筛选系统在短时间内、在特定的筛选模型上完成数以千计,甚至万计化合物样品的活性测试。一般而言,日筛选能力应在10000次以上方可以称为高通量筛选。
快速----每天筛选上万药次
微量----筛选样品需要量为微克级
灵敏----准确判断筛选样品的活性和选择性
经济----筛选费用低

高通量药物筛选的优点:实现了药物筛选的规模化,较大限度地利用了药用物质资源,提高了药物发现的概率,同时提高了发现新药的质量;筛选实验是在微量筛选系统中完成的,样品用量一般在微克级(μg),节省了样品资源,奠定了“一药多筛”的物质基础,同时节省了实验材料,降低了单药筛选成本;高通量药物筛选为高度自动化操作减少了操作误差的发生,降低了劳动强度,而且提高了药物筛选的效率和结果的准确性;具有多学科理论和技术结合的特点。

高通量药物筛选的缺点:高通量筛选所采用的主要是分子、细胞水平的体外实验模型,任何模型都不可能充分反映药物的全面药理作用;用于高通量筛选的模型总是有限的,要建立反映机体全部生理机能或药物对整个机体作用的理想模型,也是不现实的。

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