眾所周知，細胞膜很薄，大約只有5nm左右，從這個角度來看，一根頭發的直徑相當于大約10,000層細胞膜。然而，了解細胞膜的基本特征是否就能知曉小分子如何進出這些又薄又強大的細胞膜呢? 
 
人們以前認為，大多數藥物通過“被動擴散”進入細胞，然而，“通過雙分子層的y擴散”在細胞中真實發生的證據尚不足。這意味著要了解藥物的分布、療效和毒性，我們需要了解相關轉運體的分布和它們在定量構效關系的特異性。有了這些，我們就可以解釋大多數藥物的分布（包括哪些藥物穿過血腦屏障以及原因），以及為什么藥物會失敗。我們還可以靶向我們的目標藥物。
  圖示大致按比例繪制的典型生物膜結構，表明典型的蛋白質：脂質質量比，以及小分子藥物（阿托伐他汀，也按比例繪制）可能通過的方式，包括(A)雙層脂質擴散，通過名義上不受蛋白質存在影響的雙層區域，或者(B)通過轉運體來實現中間代謝。（圖來源：Front Pharmacol. 2014 Oct 31;5:231.）
 
接下來，讓我們看看利物浦大學系統生物學的研究人員們如何研究小分子藥物的攝取和跨膜轉運。
 
   
University of Liverpool Case Study Podcast

 
來自英國利物浦大學（University of Liverpool）系統生物學講席教授Douglas Kell博士帶領他的小組成員分享他們如何使用Intellicyt® iQue Screener Plus開展各種項目，尤其重在關注小分子的跨膜轉運，包括熒光小分子。憑借Intellicyt® iQue Screener Plus高通量、高度重復性和快速分析的特性優勢，他們成功觀察到各種細胞及其突變形式攝取熒光染料的能力。
 
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Justine Grixti博士研究員
 
研究項目：確定所關注的精神活性分子使用的轉運體或轉運蛋白，有助于研究藥物不良反應、療效和耐藥性。
 
運用：使用一系列熒光染料處理哺乳動物細胞系，經藥物處理后使用Intellicyt® iQue Screener Plus進行測定，再采用CRISPR-Cas9技術敲除所關注細胞的特定轉運體，并分選出細胞。
 

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Srijan Jindal博士后研究員
 
研究項目：在臨床疑似尿路感染樣本中開發一種快速、抗菌藥敏檢測方案。
 
運用：使用Intellicyt® iQue Screener Plus系統中不同的熒光和散射光通道對細菌進行計數，再進行抗生素處理。
 
Intellicyt® 的優勢：

• 高度重復性和快速分析。所有步驟僅需三十分鐘，可作為一種快速檢測方案應用于全科醫生的手術，以便更好地診斷尿路感染患者。 

 

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Jesus Enrique Salcedo Sora博士后研究員
 
研究項目：使用大腸桿菌研究膜生物學。
 
運用：得益于Intellicyt® iQue Screener Plus的高通量方式，使用流式細胞術篩選大量熒光分子，可在大腸桿菌中成功篩選出47或50種不同的熒光基團。
 
Intellicyt® 的優勢：

• 散射光閾值非常低，可檢測到非常微小的細胞，比如長度僅約2微米的大腸桿菌。
• 光學模塊設計對用戶非常友好，具備多個通道，其激發和發射波長都以標準化制定。
• 超卓的優秀耦合熒光散射光系統，背景干擾少，有助于檢測到來自細胞內的熒光信號。

 

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