化合物库将使生物靶点和分子机制能够与多种细胞类型中的许多关键表型效应相关联。单独来看，小分子化学探针不太可能直接揭示新的治疗靶点。因此，只有当与其他化学和分子生物学验证技术（如遗传或基因组筛选：基因敲除或敲入实验）联合使用时，小分子筛选才真正有助于靶点确认。

高通量、高内涵和多参数成像检测试验发展至今已被证明可用于机制阐述。TargetMol化合物库也适用于在高通量、高内涵和多参数成像试验筛选，并测量细胞形态的多种特征。这可以有效地分析基因-药物的相互作用，创建一个称为“药物遗传学表型纲要”的资源库。通过这项工作，将发现新的分子作用模式和药物再利用的机会。

在某些情况下，化学基因组筛选能够揭示现有药物的新用途。这可以是间接的，比如靶点或通路中的苗头化合物同时受临床药物的调节，或直接的，比如药物本身是表型筛选中的苗头化合物。由于库中的化合物可以直接在动物模型或临床疗效实验中进行测试，因此此类对治疗靶点的发现可以大大加快药物发现过程。

与现有药物的组合库筛选也可能揭示新的协同治疗机会。该库通常与已知上市药物的靶点组合进行筛选，以确认新的治疗相关药物组合，用于治疗耐药性疾病。通常，一些靶向其他通路分子的潜在的增敏剂将会与这种已知上市药物具有协同作用，并将证明这种组合具有潜在的临床效用。

化学基因组筛选的另一个新兴应用是新化合物的毒性机制分类。通常使用一组主要人类细胞类型（hiPSC、心肌细胞、肝细胞等）和一系列不同的设备来检测广泛的毒性机制。在筛选具有已知机制的分子进行试验，能够筛选出新的分子,并使用计算预测方法与参考数据库进行比较。使用这种方法，药物化合物将被正确预测为一种潜在药物，提示毒性信息皮疹，这是在临床试验中实际观察到的副作用。因此，分析此类库以提供“指纹”功能可以预测在表型筛选中发现的新分子的作用机制。

在化学基因组子库进行针对活性化合物分子的筛选已被证明可以揭示同一基因家族内的新药理机制。通常进行的是基于靶点的无细胞筛选测定。这项工作能识别出先前已显示可抑制其他靶点的新抑制剂，由此推测新的苗头化合物将适用于这种抑制模式，这一假设随后将通过X射线晶体学得到证实。

自动化液体处理工作站，是设计用于自动完成大部分液体样品的采样、混合和组合的工具。工作站可以测量样品、添加试剂，并确保以统一的方式将液体添加到生物检测试验中。他们能节省宝贵的时间并减少大规模筛选任务中复杂、重复的处理所造成的错误。从单任务工作站到多任务集成系统，机器人液体分配的自动化规模和范围存在巨大差异。液体处理自动化工作站可处理的样品量是采购时要考虑的一个要素。其他需要考虑的要素包括工作站占用的空间有多大以及其软件界面的易用性。

多道移液器（手动或电子）对于使用微孔板进行中小型筛选目的的实验室来说是一种有价值的工具，在经济有限的情况下，它是自动化液体处理工作站的一种经济实惠的替代品。

关于移液器的建议:

1. 寻找舒适、符合人体工学的贴合方式，以防止不良移液技术影响准确度和精确度。
2. 寻找一起设计的移液器和吸头。
3. 不要吝啬消耗品：移液器吸头的一致性可降低误差，有利于整体性能。

HTS的主要目标是通过化合物库筛选来确认候选化合物受否以所需方式影响靶点，这就是所谓的“苗头化合物”或“先导化合物”。这通常通过使用液体处理设备、机器人、作为检测器的读板机以及用于仪器控制和数据处理的专用软件来实现。因此，高通量筛选应被视为对生物过程的快速扫描，通过这种扫描，可以将效果不佳或没有效果的化合物快速排除在分析流程之外。专用仪器，如多模式酶标仪，可以灵活地进行不同的检测。HTS专用的读板机可以在一天内测量数百个板，生成大量数据点。

以下功能是HTS专用多模式酶标仪的黄金标准：

1. 市场上对荧光强度和偏振的灵敏度最高；
2. 以 96、384、1536 和 3456 孔板格式进行测试；
3. 同步双发射检测，用于快速、稳妥地检测荧光偏振、BRET、FRET和TR-FRET以及AlphaScreen®；
4. 专用AlphaScreen®/AlphaLISA®激发激光器；
5. 高频TRF激光可在运行中高效测量 1536 孔板（one flash），同时仍提供高Z`值(> 0.8)。

高内涵筛选(HCS)或高内涵分析(HCA)需要一种旨在以稳妥且可重现的方式从您的样品中提取最大信息的仪器，并具有高通量分析的速度。这些强大的自动化成像和分析平台（基于HCS的自动化显微镜系统）具有强大成像和分析功能，从基础研究到分析开发和筛选更方面都被广泛应用，他们可生成尽可能高的图像质量，从而在更短的时间内进一步推进您的研究，因为他们能够同时研究复杂生物系统中的许多特征。

与只有单一活性读数的传统HTS相比，HCS能让科学家同时测量单个细胞或生物体的许多性质或特征。同时研究许多特征和多路复用的能力是HCS强大的功能和具有挑战性的复杂性的原因。它可以实现靶向和表型分析，测量细胞内或细胞之间的运动，还可以分析多品种混合物中的特定细胞亚群，这对其他技术来说很难，甚至不可能运行。

HCS最明显的应用是潜在先导化合物和可以进一步优化为候选药物分子的初步筛选，用于无法通过单一设备轻松测量的细胞活动，例如空间定位蛋白质或细胞形态的测量。此外，HCS通过将靶点分析测量与视觉测量结合在一起，增加了实验的力量和对结果的信心。

Molecular Devises LLC、Thermo Fisher Scientific、GE Healthcare Life Sciences、IntelliCyt Corporation和Perkin Elmer提供了多种此类仪器选项供您选择。

选择合适的检测板类型很重要，主要取决于检测方法。检测板表面的光反射特性对最终信号强度、背景噪声水平和孔间串扰有很大影响。建议将黑色、实心底、不透明壁板用于荧光读取技术，以获得较低的背景信号和最小的串扰，而白色板则适用于发光信号检测以增强光输出。另一方面，比色测定以及细胞试验需要透明底板，在整个实验过程中需要通过显微镜监测细胞。

尽管有这些选择指南，但仍应根据整体项目目标仔细选择合适的检测板类型。例如，在具有低信号窗口和相对高较的测定体积/孔的发光试验中，“苗头”化合物定义为与阴性对照相比导致信号强度下降的测试样品，如果使用白色板，可能会影响“苗头”化合物的检测。这是因为含有低信号活性化合物的孔将被几个具有高信号强度的非活性孔包围，来自周围孔的串扰将极大地改变活性孔中的原始信号幅度，从而导致假阴性率增加。在这种发光试验中，科学家的目标是检测信号减弱，黑板更适合进行实验。

当使用高含量成像仪时，高含量测定通常需要专门设计的微量滴定板来获得最大的扫描性能。这些板通常旨在具有光学透明、非常薄且均匀的孔底，以确保高质量的图像。此外，需要固定和染色过程并涉及多个洗涤步骤的试验可能需要增强细胞截留的板。为此，具有聚-D-赖氨酸、聚-L-赖氨酸和胶原蛋白涂层表面的板可用于促进细胞粘附和生长。

为了不同的测定方法，更多类型的板出现了，例如细胞试验中使用细胞悬浮法需要低附着板、蛋白质结合实验需要非特异性结合表面板。此外，为多重分析选择正确的板类型可能需要额外的努力和测试过程，尤其是当发光和荧光信号是在同一平板中测量时。对感兴趣的分析的可用板选项进行详细搜索是一个值得时间的做法，这最终将使科学家免于重复开发和验证分析。

化合物以固态或溶液形式回收在96孔2D-barcoded Matrix (#3791)储存管中（图2和3）。对于粉末（以1mg为例），一般情况下，将整个样品用DMSO溶解（根据M.W.为400计算约250μL）至溶液浓度为10 mM。重新盖上管盖，倒置并涡旋以减少可能粘附在管盖或管侧的任何粉末，以1,000 rpm（或145×g，Eppendorf 5810R）离心1分钟。虽然大多数粉末样品在短暂涡旋后溶解，但仍需对试管进行目视检查，以确认和分离含有未溶解材料的混合物。对含有此类混合物的试管进行长达10分钟的超声处理可以完成溶解过程。

使用自动液体分配处理器或多道移液器通过交错象限转移法将96储存管中的化合物压缩到384孔Greiner Bio-One或Matrix聚丙烯板中。对于每个96储存管，第1列留空以放置对照，因此最终384孔板的第1列和第2列空白。传输顺序是从管1到Q1-2（第1、3、5、…、23列），从管2到Q1-2（第2、4、6、…24列），从管3到Q3-4（第1、3、5、...、23列）和384孔板的管4至Q3-4（第2、4、6、...、24列）。从96储存管压缩到384孔板的过程包括以下步骤（图3）。首先，将4个96储存管以1,000rpm的速度离心1分钟。通过用12道移液器吸取和分配溶液，将第一个储存管中的样品混合3次。随后将30μL转移到384孔板的第1象限（Q1-2：第1、3、5、...、23列）。下一个储存管使用一组新的吸头（Q1-2：第2、4、6、...、24列），重复所有步骤，直到完成所有剩余的储存管。根据管中溶液的体积，可以制备并储存这些高浓度384孔板的多个副本（作为母板）。然后可以将这些384孔最高浓度板之一用于后续稀释。

上述制备的高浓度384孔板中，选择一块10mM储备溶液（溶与DMSO）用作为qHTS制备库的最高浓度点。通常细胞试验中最终的最高化合物浓度应接近或超过100μM（生物学问题），DMSO的最终浓度应控制在不大于1%（将对细胞生长的影响降至最低）.我们选择的稀释系列涵盖超过四个对数，包括由五倍稀释步骤分隔成七个浓度，涵盖了从最高浓度100μM到最低浓度6.4nM的有意义范围，适用于广泛的试验检测格式和目标类型。创建5×工作板（0.5mM化合物最高浓度）是此步骤的核心。

1. 制作符合上述标准的5×工作板，先制作10份高浓度384孔板，每份含2.5μL溶液。
注意： 因此，每孔含有2.5μL溶液的10个板的制备需消耗25μL，在孔中留下大约5μL。该步骤有三个目的：首先，它确保吸入的25μL不包含由于液体界面微小变化而产生的气泡所需的量。其次，该样品可用于回顾性QC分析，以调查化合物稳定性并解决库铺板或登记问题。第三，它代表了一个存档量，如果重新供应化合物变得困难，可以访问该存档量以执行后续有限的测试。

2. 然后将这些高浓度板中的溶液与47.5μL培养基混合（此时DMSO的浓度变为5%，稀释20倍后化合物的最高浓度为0.5mM）。将40μL含有5%DMSO的培养基添加在60个板中，用于创建10个相同副本的7个浓度稀释系列（将包含较低浓度）。从高浓度板中吸出10μL溶液，分配到下一个含有5%DMSO的40μL培养基的浓度板中，实现5倍稀释。然后重复这些步骤，直到准备好所有七个384孔板。对于每个七板稀释组，吸头更换仅发生一次（在分配到第四浓度板之后），以最大限度地减少最高浓度溶液向最低浓度板的携带。结束后将384孔板以1000 rpm离心1分钟，9组使用热封或铝封胶带封口，-80℃长期保存，其余组盖上盖子，可立即用于筛选（图4）。
注意： 如果您没有在短时间内完成所有的qHTS，您可以只使用一个顶部浓缩板并创建一组七个浓度稀释系列，并保留剩余的9个顶部浓缩板-80°C以备将来使用。

在初始重新格式化时，可以为每组板分配一个用于登记和跟踪qHTS板间浓度的唯一标识符。qHTS通常包含10个板间滴定副本，每个板具有相同的化合物布局。

所有板，从最初的96孔和384孔板开始，一直到单独的384孔化合物滴定装置，都可以使用您的处理工具进行登记。96储存管的象限映射到各自的384孔板中，有关板之间关系的信息、孔化合物及其浓度图纸，需要保存并存储在您的内部数据库中。

为获得最佳数据库性能，在板、行、列、样品批次标识符、模板合物标识符和供应商数据上创建索引。其次，更新一个单独的表格，以插入新的孔浓度和孔板信息。在筛选数据的处理过程中，这两个表联合用于创建qHTS浓度图纸，将板孔驱动的数据转换为以单个样品为中心的滴定-效应曲线。

如果可行，应使用已知的在研究对象上具有活性的配体进行研究，以确定试验药理学能够预测疾病状态，并表明试验能够确认具有预期效力和作用机制的化合物。

在化合物筛选环境中，要求试验在整个试验板、筛选时间和可能持续数年的项目中，在整个药物发现项目的持续时间内，都是可重复的。

化合物筛选试验通常在微量滴定板上进行。 在学术界或相对数量较少的化合物中，测定方法通常采用96孔或384孔微滴板，而在工业或高温高温技术应用中，测定方法采用384孔或1536孔微滴板，测定体积小至几微升。 在每种情况下，检测试剂和检测量的选择都是为了使检测成本最小化。

一个典型的试验验证过程包括多个主要组成部分，如在适当的实验对照下重复试验数日， 在课题中使用高通量仪器验证最佳的分析条件，并使用各种统计指标和可视化工具探索总体试验质量。