Jump to content

ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സ്ക്രീനിംഗ്

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സ്ക്രീനിംഗ് റോബോട്ടുകൾ

മരുന്ന് ഉൽപാദന വ്യവസായത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നതും, ജീവശാസ്ത്രം, മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്[1], രസതന്ത്രം[2][3] എന്നീ മേഖലകളിൽ വളരെ പ്രസക്തവുമായ ഒരു ശാസ്ത്രീയ പരീക്ഷണ രീതിയാണ് ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സ്ക്രീനിംഗ് (HTS). റോബോട്ടിക്‌സ്, ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ്/കൺട്രോൾ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറുകൾ , ലിക്വിഡ് ഹാൻഡ്‌ലിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, സെൻസിറ്റീവ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ തരത്തിലുള്ള ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ടെസ്റ്റുകൾ ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സ്ക്രീനിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് നടത്താവുന്നതാണ്.

ജീവശാസ്ത്രത്തിലെ ഏതൊരു മോളിക്യുലാർ പാതയും മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുന്ന സജീവ സംയുക്തങ്ങളെയും , ആന്റിബോഡികളെയും ജീനുകളെയും തിരിച്ചറിയാൻ ഈ പ്രക്രിയ സഹായകരമാണ്. ഈ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ മരുന്നുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.

അസ്സെ പ്ലേറ്റ് തയ്യാറാക്കൽ[തിരുത്തുക]

ഒരു റോബോട്ട് കൈ ഒരു അസ്സെ പ്ലേറ്റ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു

സാധാരണയായി, ഡിസ്പോസബിൾ ആയ പ്ലാസ്റ്റിക് കൊണ്ട് നിർമിക്കപ്പെട്ട, ചെറിയ സുഷിരങ്ങളുള്ള ഒരു ഗ്രിഡ്('well' എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്നു ) ആണ്  HTS ന്റെ പ്രധാന ടെസ്റ്റിംഗ് പ്രതലം. ഈ പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലത്തിനെ മൈക്രോടൈറ്റർ പ്ലേറ്റ് എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്. സാധാരണയായി ഇത്തരം മൈക്രോപ്ലേറ്റുകളിൽ 96  മുതൽ 6144 വരെ സുഷിരങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഈ സുഷിരങ്ങളെല്ലാം 96ന്റെ ആവർത്തനങ്ങളാണ്. ക്യാറ്റലോഗു് ചെയ്യപ്പെട്ട സ്റ്റോക്ക് പ്ലേറ്റുകളുടെ ഒരു കോപ്പിയെയാണ് അസ്സേ പ്ലേറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

പ്രതികരണ നിരീക്ഷണം[തിരുത്തുക]

ഒരു പരിശോധനയ്ക്ക് തയ്യാറെടുക്കാൻ, ഗവേഷകൻ അസ്സെ പ്ലേറ്റിന്റെ ഓരോ സുഷിരത്തിലും പരീക്ഷണം നടത്താൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ജൈവവസ്തുക്കൾ നിറയ്ക്കുന്നു(പ്രോട്ടീൻ അല്ലെങ്കിൽ കോശം). ഇൻകുബേഷൻ സമയം കഴിഞ്ഞതിന് ശേഷം, സുഷിരങ്ങളിലെ സംയുക്തങ്ങൾ ജൈവവസ്തുക്കളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ സമയത്ത് മാനുവലായോ ഒരു  യന്ത്രത്തിന്റെ സഹായത്തോടെയോ പ്ലേറ്റിന്റെ എല്ലാ സുഷിരങ്ങളിലും  അളവുകൾ എടുക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ അസ്സെയുടെ ഫലങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച്, ഗവേഷകന് അതേ സ്ക്രീനിൽ തന്നെ "ഹിറ്റുകൾ" എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന നിക്ഷിപ്‌ത താല്പര്യം ഉണർത്തുന്ന അസ്സേ ഫലങ്ങൾ പുതിയ അസ്സെ പ്ലേറ്റുകളിലേക്ക് നൽകുകയും തുടർന്ന് വീണ്ടും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ പരീക്ഷണം ചുരുങ്ങിയ സാമ്പിൾ സ്പേസിൽ ആയതിനാൽ നിരീക്ഷണങ്ങൾ കാര്യക്ഷമമായി സ്ഥിരീകരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ഓട്ടോമേഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ[തിരുത്തുക]

ഉയർന്ന സ്റ്റോറേജ് കപ്പാസിറ്റിക്കും ഉയർന്ന സ്പീഡ് ആക്‌സസിനും വേണ്ടി അസ്സെ പ്ലേറ്റുകൾ സംഭരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു കറൗസൽ സിസ്റ്റം

HTS ന്റെ ഉപയോഗക്ഷമതയിൽ ഓട്ടോമേഷൻ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്. സാധാരണഗതിയിൽ, ഒന്നോ അതിലധികമോ റോബോട്ടുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു സംയോജിത റോബോട്ട് സിസ്റ്റം, സാമ്പിൾ, റീജന്റ് കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, മിക്സിംഗ്, ഇൻകുബേഷൻ, ഒടുവിൽ റീഡൗട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഡിറ്റക്ഷൻ എന്നിവയ്ക്കായി സ്റ്റേഷനിൽ നിന്ന് സ്റ്റേഷനിലേക്ക് അസെ-മൈക്രോപ്ലേറ്റുകൾ കൊണ്ടുപോകുന്നു.  സാധാരണയായി, ഒരു എച്ച്ടിഎസ് സിസ്റ്റത്തിന് ഒരേസമയം നിരവധി പ്ലേറ്റുകൾ തയ്യാറാക്കാനും ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്യാനും വിശകലനം ചെയ്യാനും കഴിയും, ഇത് ഡാറ്റ-ശേഖരണ പ്രക്രിയയെ കൂടുതൽ വേഗത്തിലാക്കുന്നു. പ്രതിദിനം 100,000 സംയുക്തങ്ങൾ വരെ പരിശോധിക്കാൻ കഴിയുന്ന HTS റോബോട്ടുകൾ നിലവിലുണ്ട്. [4][5]

 

  1. Zhao, Yicheng; Heumueller, Thomas; Zhang, Jiyun; Luo, Junsheng; Kasian, Olga; Langner, Stefan; Kupfer, Christian; Liu, Bowen; Zhong, Yu (16 December 2021). "A bilayer conducting polymer structure for planar perovskite solar cells with over 1,400 hours operational stability at elevated temperatures". Nature Energy (in ഇംഗ്ലീഷ്). 7 (2): 144–152. Bibcode:2022NatEn...7..144Z. doi:10.1038/s41560-021-00953-z. ISSN 2058-7546.
  2. Inglese J and Auld DS. (2009) Application of High Throughput Screening (HTS) Techniques: Applications in Chemical Biology in Wiley Encyclopedia of Chemical Biology (Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ) Vol 2, pp 260–274 doi/10.1002/9780470048672.wecb223.
  3. Macarron, R.; Banks, M.N.; Bojanic, D.; Burns, D.J.; Cirovic, D.A.; Garyantes, T.; Green, D.V.; Hertzberg, R.P.; Janzen, W.P. (2011). "Impact of high-throughput screening in biomedical research". Nat Rev Drug Discov. 10 (3): 188–195. doi:10.1038/nrd3368. PMID 21358738.
  4. Caraus, I.; Alsuwailem, A. A.; Nadon, R.; Makarenkov, V. (2015-11-01). "Detecting and overcoming systematic bias in high-throughput screening technologies: a comprehensive review of practical issues and methodological solutions". Briefings in Bioinformatics (in ഇംഗ്ലീഷ്). 16 (6): 974–986. doi:10.1093/bib/bbv004. ISSN 1467-5463. PMID 25750417.
  5. "Pursuing the leadlikeness concept in pharmaceutical research". Curr Opin Chem Biol. 8 (3): 255–63. June 2004. doi:10.1016/j.cbpa.2004.04.003. PMID 15183323.