系列藥物篩選平臺(tái)的核心是基于微流體芯片技術(shù)的遷移率檢測(cè)技術(shù)（Mobility-Shift Assay），該技術(shù)將毛細(xì)管電泳的基本理念應(yīng)用到微流體環(huán)境中，在不加入中止試劑的情況下檢測(cè)酶學(xué)實(shí)驗(yàn)(圖一)。用于實(shí)驗(yàn)的底物是帶有熒光標(biāo)記的多肽，在反應(yīng)體系中酶的作用下，底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，其所帶的電荷也發(fā)生了相應(yīng)的變化，Mobility-Shift Assay正是利用底物和產(chǎn)物所帶電荷的不同，將二者進(jìn)行分離，并分別進(jìn)行檢測(cè)。

在微流體芯片中對(duì)樣品進(jìn)行分離的力量來源于兩個(gè)不同的方面，電動(dòng)力學(xué)和液體壓力。工作時(shí)，96或384孔板中的反應(yīng)體系在負(fù)壓的作用下通過芯片底部的吸樣針被吸入芯片內(nèi)部的管路中。由于芯片中分離管路上被施加了電壓，帶有熒光標(biāo)記的多肽底物和反應(yīng)產(chǎn)物由于電荷的不同被分離，然后在檢測(cè)窗口進(jìn)行信號(hào)的激發(fā)和檢測(cè)。在檢測(cè)每一個(gè)樣品時(shí)，都可以同時(shí)看到底物和產(chǎn)物的信號(hào)。圖二顯示了Mobility-Shift Assay技術(shù)的典型信號(hào)數(shù)據(jù)。產(chǎn)物的量通過計(jì)算Conversion值，即產(chǎn)物峰的高度比上底物峰和產(chǎn)物峰高度之和（Product peak height/（Substrate＋Product peak height）），來進(jìn)行評(píng)估。在進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)檢測(cè)時(shí)，儀器會(huì)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔將樣品吸入芯片中進(jìn)行分析。

 
圖一，Mobility-Shift Assay技術(shù)原理

圖二，Mobility-Shift Assay技術(shù)的典型信號(hào)數(shù)據(jù)

EZ Reader系列藥物篩選平臺(tái)的應(yīng)用覆蓋了藥物篩選過程的多個(gè)方面，包括篩選實(shí)驗(yàn)開發(fā)、化合物篩選、效用機(jī)理研究（MOA，Mechanism of Action）及構(gòu)效關(guān)系研究（SARs，Structure-Activity Relationships）。大多數(shù)作為藥物篩選靶標(biāo)的酶，如激酶、蛋白酶、磷酸酶、組蛋白脫乙酰酶（HDAC）、磷酸二酯酶（PDE）及酰基轉(zhuǎn)移酶等，都能夠在EZ Reader平臺(tái)上進(jìn)行篩選。

為了進(jìn)行高通量快速激酶篩選，Caliper公司為EZReader平臺(tái)訂制了ProfilerPro Kinase Profiling Kit。該試劑盒以216種激酶為靶標(biāo)，在ATP Km下進(jìn)行激酶的profiling。酶、熒光多肽底物以及相應(yīng)的對(duì)照被預(yù)先加入384孔板中，使科學(xué)家*多可以在一塊板上針對(duì)24種激酶，篩選12種化合物。通過EZ Reader檢測(cè)并分析后，可以直接看到每個(gè)化合物對(duì)某種激酶的抑制情況（圖三）。目前所有的216種激酶都與癌癥及其它疾病相關(guān)，其中試劑盒1、2中的激酶覆蓋整個(gè)人類激酶組的各個(gè)分支，其它試劑盒則集中研究特定類型的激酶。ProfilerProKinase Profiling Kit使科學(xué)家可以在自己的實(shí)驗(yàn)室中簡(jiǎn)單快速的篩選以激酶為靶標(biāo)的候選藥物或研究先導(dǎo)化合物對(duì)靶點(diǎn)的特異性，從而大大加快了藥物研發(fā)的進(jìn)程。

 
圖三，ProfilerPro Kinase Profiling Kit結(jié)果及與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的比較

除了可以利用Caliper提供的ProfilerPro試劑盒進(jìn)行激酶篩選以外，科學(xué)家也可以針對(duì)自己關(guān)心的藥篩靶標(biāo)在EZReader平臺(tái)上開發(fā)相應(yīng)的篩選實(shí)驗(yàn)和MOA實(shí)驗(yàn)。

綜上所述，EZ Reader系列藥物篩選平臺(tái)及基于微流體芯片的Mobility-Shift Assay技術(shù)與藥物篩選領(lǐng)域的其它技術(shù)相比，具有很多的優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：

（1）直接檢測(cè)酶促反應(yīng)的底物和產(chǎn)物，靈敏度高，假陽性和假陰性率低
（2）可以覆蓋幾乎所有的藥物篩選酶靶標(biāo)
（3）具有實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)檢測(cè)功能，提高了篩選實(shí)驗(yàn)開發(fā)和MOA研究的效率，節(jié)省了試劑
（4）不需要抗體或放射性試劑
（5）很高的檢測(cè)精度，可以檢測(cè)到其它技術(shù)沒法檢測(cè)的弱抑制劑
（6）簡(jiǎn)單快速的開發(fā)篩選實(shí)驗(yàn)
（7）適用于激酶實(shí)驗(yàn)中很寬的ATP濃度范圍
（8）很小的反應(yīng)體積（小體積微孔板，4－12 μl體系）

由于EZ Reader平臺(tái)的這些優(yōu)勢(shì)，目前全球主要制藥公司中，80％以上已經(jīng)使用該系統(tǒng)作為其藥物篩選的核心平臺(tái)。未來，EZ Reader平臺(tái)和基于微流體芯片的Mobility-Shift Assay技術(shù)必將在藥物篩選領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

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