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“新基建” 加速化合物筛选,新药研发势如破竹_腾讯新闻

天乐
2020-06-30 21:55:36 第一视角

近年来,随着科技的发展和政策的支撑,国内外市场接连涌现出许多重磅创新药物。过去一年,国内药企的创新药物生产批文通过率也大幅上升。随着带量采购政策的逐步深化落实,并通过压低药价大幅压缩医药市场,使得医药产业回归到本身价值的同时,创新药物研发或将迎来更大的发展空间。

现任国家新药筛选中心主任、国家化合物样品库主任、复旦大学药学院院长王明伟博士表示:“化合物是创新药物研究的起点和源头,其种类、数量和结构的多样性是新药创制的物质基础”。过去,化合物资源分散和规模有限曾严重制约了我国新药创制的进程,现如今,越来越多的药企开始注重化合物样品库的构建,并加大了人力、物力以及资金的投入。目前,已有多家制药企业拥有了自己大型的高质量化合库,通常规模可达200–300万数量级的分子化合物。然而,为找到有药物疗效的活性化合物用于新药研发,科研人员需要在几十万个化合物中进行高通量筛选,但传统人工操作下的高通量筛选的成功率只在 0.5% 以下,费时费力且极易出错,这也成为当下制药企业亟待解决的难点。

“新基建” 加速化合物筛选,促进化合物库管理系统构建

人工智能 (AI) 概念自1956年首次提出,经过 60 多年的发展,它已成为一门广泛的交叉和前沿科学。作为新基建领域之一,人工智能对 5G 基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、工业互联网等各新基建科技端领域起到了重大促进作用;尤其自新冠肺炎疫情发生以来,以人工智能为代表的新兴科技,在疫情监测分析、人员物资管控、医疗救治、药品研发等方面发挥了重要的支撑与保障作用。可以预见,人工智能与 5G、大数据等技术结合,将带动诸多行业快速发展,为很多领域数字化智能化转型奠定基础。

相较于传统的高通量化合物筛选手段,若将人工智能 (AI) 技术应用其中,不仅可提高效率,更能节约昂贵的筛选费用。据动脉网 - 蛋壳研究院研究显示,AI 可从两方面切入化合物筛选场景,一是利用深度学习和计算能力开发虚拟筛选技术以取代高通量筛选,二是利用图像识别技术优化高通量筛选过程。动脉网 - 蛋壳研究院的数据分析,AI 在化合物合成和筛选方面比传统手段可节约 40% - 50% 的时间,每年可为药企节约 260 亿美元的化合物筛选成本。

由此可见,随着人工智能、大数据和实验室筛选模型的迅速发展,将有数以百万计的化合物以实体或虚拟形式存储于化合物库中,为了让化合物样品库更有效的运作,就需要高效管理工作的配合。化合物库管理是高通量筛选和化合物基因组学的关键技术组成部分,直接关系着新药开发的成败。

Chemspeed 自动试剂加样技术重新定义化合物库管理

在新药开发中,自动化技术扮演着越来越重要的作用,特别是随着高通量筛选的普遍应用,自动化技术已经成为全球知名药企的必备武器之一。一方面,自动化技术不仅将技术人员从重复性的操作中解放出来,更重要的是避免了人工误差的发生,极大的提高了重复性操作的效率。另一方面,自动化技术也为化合物库管理提供了新途经,Chemspeed 自动试剂加样系统应用于化合物库管理中的化合物重新分配,无论是固体、液体还是粘性液体、甚至膏状物质,Chemspeed 都可以准确快速的进行自动化合物分配,尤其是针对微量固体粉末的分配上表现出极大的优势。

Chemspeed SWILE 微量粉末加样工具重新定义了实验室自动加样技术,它采用决策式分配过程,全程无交叉污染,可实现一对一或一对多的加样方式,即使是 100μg 这样人手操作束手无策的量也可以进行准确添加,无论是准确度还是精确度都可以满足最为严苛的标准。高通量筛选对反应体积的微量化有着十分高的要求,经常会用到 384 孔板来做小体积的筛选。384孔板相较于常用的96孔板,其孔数更多,间隔更小,在视觉上极易造成混乱,尤其是对384孔板的加样过程中,很容易因无法准确识别每个孔的位置而造成错加或漏加,但借助自动化技术就可以轻松解决这一难题。例如实验员可将设计好的实验流程或编辑好的 Excel文件直接导入控制软件,无需手动逐一输入加样参数;操作过程中,仪器也可自动记录所有数据,并在 Excel 文件中导出,方便查找和溯源,不会再因数据混乱而导致实验失败。

Chemspeed SWILE 自动化操作平台

力扬携手 Chemspeed 助攻新药研发

力扬企业是瑞士 Chemspeed 中国区的唯一指定的代理商,双方合作长达十余年之久。期间,力扬企业携手 Chemspeed 为众多国内企业提供了切实有效的自动化解决方案,尤其是在化合物筛选领域,借助 Chemspeed 的独家专利手段——顶置式称重分配工具——进行全自动化的化学试剂分配过程,解决了水、氧敏感化合物存储和转移的难题,避免了在筛选过程中化合物中有害成分对实验人员的健康危害等问题。坚持 “化繁为简” 的理念,让新药研发的速度和质量迈上更高的台阶,是力扬和 Chemspeed 双方始终秉持的原则。

未来,双方将持续携手构建全自动化、智能化的化合物管理系统,以实现对各类化合物 (包括不同性状的固体、不同粘度的液体、微量固/液体等)的灵活储存和管理,并将配合 Chemspeed丰富的高通量高产出的产品线组合,集成安全的样品管理平台以及精密的数据管理和处理软件,严格管控化合物筛选的每个流程,确保每个步骤精准无误,为新药研发提供强有力的帮助,助力医药行业创新发展。

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