2013年5月17日，由中國化學會主辦、廈門大學承辦、復旦大學、浙江大學協辦的第八屆全國微全分析系統學術會議、第三屆全國微納尺度生物分離分析學術會議暨第五屆國際微化學與微系統學術會議在美麗的海濱城市廈門隆重召開，400余名國內外學者參加了這一盛會。GE生命科學（GE Healthcare Life Sciences）贊助參會，并帶來了幾款拳頭產品方案：用于研究分子間相互作用及生物大分子穩定性解析的非標記生物物理技術，包括Biacore系統、MicroCal ITC系統、MicroCal DSC系統；以及用于高通量藥物篩選的Gyros產品。Biacore和Gyros這兩種成功的商品化系統中，均集成了微流控芯片技術。
GE生命科學的展臺
Biacore和Microcal非標記分子相互作用分析系統：生物分子間相互作用、動力學和熱力學研究的標準方法
生物體內分子間的相互作用是維持生命活動的基礎。對分子間相互作用的正確分析是了解生命活動十分必要和必須的：分子間是否存在結合（相互作用），結合的快慢、結合的強弱、結合的機理、驅動力......所有這些對于分子間相互作用的研究常常都需要采用生物物理的方法來進行，目前應用的一些研究分子間相互作用的前提是需要提前對作用的分子進行標記處理，但標記的處理常導致分子不是處于真正的原位環境，而且標記的處理會帶來其他無法預測的額外因素，為分子間相互作用的研究增加了難度。
GE生命科學提供的表面等離子共振技術（Biacore）和微量熱技術（Microcal）卻很好地克服這些缺陷，其特點是：非標記、原位、靈敏、快速、動態、全過程地實時、定量表征結合的過程；由于這兩種技術得到的信息相互補充、相互印證，可為正確全面判定分子間相互作用的全面機制，提供充分的信心：不僅可定量研究結合的快慢（Ka\Kd，Ka為結合速率常數，Kd為解離速率常數），結合的強弱（KD\G，K
D 為解離平衡常數，G為吉布斯自由能）；而且可定量研究結合的位點（n），結合的驅動力及機理（ΔG\ΔH\ΔS，G為吉布斯自由能，H為焓，S為熵），由此也可評判結合的穩定性，這些將有助于科研工作者對生命本質的探索。
研究分子間的相互用作用-親和力，對生命科學意味著很多：可以幫助了解生物學過程和分子識別過程；驅動藥物先導物的產生和發現；選擇最優的生物藥物；優化藥物的安全性和藥效；優化藥物劑型和制造工藝；監控制造工藝過程中蛋白質的質量。但研究親和力，還需要考慮：
（1）即使同樣的親和力，卻有不一樣的動力學（結合\解離速率），這可以用Biacore來研究。例如，人們需要安眠藥物能夠及時中止發揮作用，就需要通過Biacore來選擇能從靶點快速解離的候選藥物；反之，為實現抗癌藥物在體內保持長時間有效，就要選擇解離速度慢而能夠長時間與靶點結合的候選藥物。Biacore能實時監測生物的動力學全過程，這是單點測試篩選（只提供親和力的測試）如蛋白質免疫印跡分析（ELISA）無法做到的分子結合反應。
（2）同樣的親和力，還有不一樣的熱力學，這可以根據Microbal獲得的熱力學信息來研究，它可推測出與相互作用相關的結合的種類。通過Microbal，能夠獲得焓變（ΔH）于熵變（ΔS）的值。該圖譜表示三個不同的化合物結合在同樣的靶標上，它們均具有同樣的親和力或ΔG（見藍色條柱）。如果單以此來評級篩選藥物，它們是完全相同的。但是如果你研究它們各自的結合機理（見紅色和綠色條柱），它們又是完全不同的。
A. 結合親和力來自于專有的氫鍵或范德華力的相互作用，表示為焓變ΔH；同時也存在由于構象變化帶來的熵變ΔS。藥物的這種結合模式，表明藥物具有很好的結合 特異性和選擇性，是使藥物成為最佳選擇的好的開端，但是同時由于極性較高（熵變為負），也有容易引起膜透性的問題。
B. 結合親和力來自于非特異性的疏水效應，表現為顯著有利的熵變ΔS，同時由于表面無氫鍵形成所帶來的去水合過程需要消耗的不利焓變ΔH。藥物的這種結合模式，說明藥物結合不具有特異性，而且溶解度較差，容易產生副作用和抗藥性。
C. 結合親和力來自于有利的氫鍵效應和疏水效應。藥物的這種結合模式是較為理想的：既具有結合作用的特異性，又可以保持一定的膜透性。
因此，在目前的藥物設計中，來自于熱力學方面的信息，愈來愈成為一種不可或缺的證據。
（3）穩定性研究的重要性：蛋白質等生物大分子及其相關復合體系的穩定性研究是進行相互作用分析的重要基礎之一（見下圖），它關乎蛋白質及其復合體系構象整體系的評估和檢測。分子間相互作用在蛋白質分子內實際上就是蛋白質結構的穩定性和可折疊性，而蛋白質天然結構的穩定性和可折疊性是生物功能的信息流動的一個重要環節：具有適當初級序列的多肽鏈折疊成具有生物活性的天然結構，使得從遺傳信息到生物功能的信息表達過程得以完成。在正確的物理化學條件下，蛋白質的折疊是自發的；在不正確的物理化學條件下，蛋白質通常沒有緊致而特定的結構，也就沒有其生物學功能。
在這個意義上，我們說，基因一旦被表達，即被翻譯成一定的多肽序列，熱力學就代替生物學機制起主導作用，將原本是柔性、不規則的多肽鏈折疊為生物學功能所需的、更緊致、特定的結構。
而差示掃描量熱技術DSC是研究蛋白質等生物大分子的穩定性和折疊性的重要手段之一，是研究穩定性的第一原理技術。
基礎研究中生物大分子結構、功能、活性的全面表征，使您的結論更可靠
小分子藥物的研發之旅，處處可見Microcal和Biacore的身影
生物藥物從研發到生產到質量控制，幾乎都有Microcal和Biacore的參與
哪一種方法可用于分析？
生物體內的分子間相互作用中，各種條件（濃度、生物大分子的構象、周圍分子的狀態等）之間有著復雜的關系。著眼于特定的物理化學現象而對相互作用進行觀測和分析，對于理解這樣的系統是有幫助的。例如，通過檢測出伴隨著結合而發生的質量變化，Biacore能夠掌握結合/解離的速度。這些信息能夠用來預測生物體內的分子動力學。一方面，ITC將結合時發生的熱量變化捕獲，因而能夠預測蛋白質的構象變化及結合的數量及種類。這些多方面的信息，可用于開發藥效更高、副作用較少的高特異性藥物。
Biacore和MicroCal系統在功能上互補：首先啟動差示掃描量熱儀對丹巴和其它生物分子的穩定性進行表征和鑒定。一旦各個組分之間形成穩定的相互作用，則可啟動表面等離子共振系統即Biacore和等溫滴定量熱法即MicroCal ITC系統對分子之間相互作用動力學和熱力學進行研究。綜合這些儀器，可詳盡地描述生物分子穩定性和結合的動力學、結合機制，而無需標簽的引入。
Gyrolab：使生物治療藥物開發的效率最大化
GE Healthcare 生命科學部和Gyros合作，將在中國地區銷售其全自動微流控免疫測定工作站Gyrolab xP workstation及其相應的耗品和試劑Gyrolab Bioaffy CD 和Rexxip 緩沖液。
Gyrolab免疫測定平臺是靈活的生物分析系統，并成功將微流控免疫測定技術實現小型化和自動化，適用于早期的藥物開發，生物工藝過程中的蛋白質定量、雜質測定，以及臨床前和臨床研究的藥代動力學分析、藥效和毒代、免疫原性分析和生物標志物監測等應用分析。從早期的候選藥物篩選到臨床試驗完成的整個過程中，Gyrolab不僅顯著提升了工作效率，而且滿足了治療性蛋白藥物和疫苗開發過程中所要求的高選擇性、高靈敏度、快速、高通量等關鍵需求。Gyrolab幾乎克服了傳統技術耗費時間且操作繁瑣等缺點，正快速成為領先的生物制藥公司及其CRO/CMO機構所必需的工具。
該分析平臺有三個主要部分組成，包括處理微流控CD（microfluidic CD）的自動化工作站，直觀的軟件和獨有的可視化工具，以及整個平臺的技術核心――微流控CD。通過這樣的組合，將定量免疫測定小型化、集成化，明顯提高了生產能力，具有獨特的優勢。該平臺既具備了可擴展性――以滿足日益增長的分析數量要求，又具備了易轉移性――可以快速、簡單地在不同實驗室間實現方法轉移或轉至CRO/CMO機構。
作為極具前瞻性的生物分析技術，Gyrolab具備以下的特點：
更少的樣品耗費：微型化的測定模式僅需要納升級體積，因此將珍貴樣品和試劑的消耗降到最低，有效降低了成本。該微流控平臺以高精確度、高準確度和高回收率確保了測定的可靠性。
更廣的動態范圍：Gyrolab免疫測定有著很廣泛的動態范圍；通常可達到四個數量級。選擇不同樣品容量的CD，可以進一步擴展動態范圍，降低樣品的重復率，將繁復的稀釋操作減到最少。
更快的分析速度：Gyrolab的流過式分析形式（flow-through format）加快了分析速度，而且顯著地降低了基質效應。在相同的分析條件下，可以同時處理數百個樣品，從而顯著增加了通量。
更易的方法開發：開放、靈活的系統，以及獨特的方法開發可視化工具，這些特點意味著在Gyrolab上開發并優化新的測定方法可以在幾日內而不是幾周內完成，可輕松的轉換現有的酶聯免疫吸附測定方法。
更佳的工作狀態：簡單、自動化的系統便于使用者在整個藥物開發過程中輕松測定各種參數。自動化操作意味著用戶可以將更多的時間花在更重要的任務上，而不必花在乏味的常規優化和數據獲取上。自動化同時也提高了工作流程的穩定性。
Gyrolab可適用于以下領域，并獲得了極高的用戶評價：
生物工藝開發：“因為我們正在工藝開發中，對于我們而言，無論是在我們需要處理的樣品數量方面，還是在每項試驗需要花費的時間方面考慮，高通量都非常重要。我們正面臨著需要進行越來越多試驗的壓力。”——美國加州生物技術公司副研究員 Lily Chu
臨床前評估與臨床評估：“樣品和試劑的用量少是Gyrolab的關鍵優勢，有利于成本控制。對于藥代動力學和抗藥性抗體研究而言，靈敏且樣品用量小的方法非常重要。”——美國新澤西州普林斯頓市百時施貴寶公司Johanna Mora
方法開發：“使用Gyrolab檢測抗藥物抗體可實現高通量篩選。而且分析的自動化實際上每天給了我更多的時間可以集中于其它重要的問題。”——美國新澤西州普林斯頓市百時施貴寶公司Johanna Mora
關于通用電氣（中國）醫療集團生命科學部
GE醫療中國生命科學部隸屬于GE醫療中國，我們的產品和技術主要應用于基因科學、蛋白質科學、藥物開發研究、以及生物制藥、診斷、法醫和環保等行業。 我們為制藥公司提供完整解決方案，以減少新藥篩選和開發的時間和費用，迅速、簡單地將研究成果轉為規模化生產，并更好地從藥物開發候選方案中選擇開發藥物的方案，更快地研制新藥，為醫藥研發領域的重大突破鋪平道路。
我們提供：
? Biacore和Microcal非標記分子相互作用分析系統是生物分子間相互作用、動力學和熱力學研究的標準方法。
? ?KTA系統是專為生物分子純化而設計的平臺，集成了液相層析系統、軟件和預裝柱；市場上有眾多生物藥及制品都使用基于相同設計理念的可放大平臺AKTAProcess系統和填料來進行生物藥物分子的提純。
? 在蛋白研究領域我們碩果累累，開創了基于電泳為原理的多種技術方法。從2D-DIGE蛋白質組學研究到電泳，從常規的western blot到濃度定量、多功能生物樣品成像等，我們都為用戶提供解決方案，滿足多方面的實驗需求。
? Whatman過濾分析產品線提供在全球享有盛譽的過濾產品和技術，及時為分析領域、個人身份識別、醫療保健和生物科學市場提供解決方案。
? WAVE、PAA及Xcellerex為用戶提供從實驗室到生產規模的簡單、穩定、可靠的高密度細胞培養技術。
? Incell高內涵細胞成像系統具有出色的靈活性讓研究人員用單個儀器就能完成過去具挑戰性的實驗：從研究用顯微成像到高內涵篩選，從細胞器到細胞到完整生物體，從終點反應到深入細致的活細胞研究。
100多年來，GE一直與學術界、工業界以及各領域的科學家和研究人員保持長期良好的合作，著力于技術研發和提高產率。無論在醫療系統和基礎生命研究中面臨怎樣的挑戰，您都可以通過GE來獲得高品質的產品和杰出并系統化的服務和支持。
