（1）药物发现过程：根据研究资料：人类对药物的发现过程分为偶然发现和主动寻找--药物筛选两种方式。虽然偶然发现的药物在药物研究中具有一定的作用，但过程是不可控的，因而不可能成为发现药物的主要途径。要发现新药，必须依赖主动寻找的过程，或称为广义的药物筛选过程。其药物筛选可分为以下几种：

①走向筛选：即采用特定的方法，专门筛选防治某种疾病的药物。这种方法是现代医学研究过程中长期使用的方法，并在药学研究中取得了巨大的成就，如治疗心血管疾病的药物、抗肿瘤药物等。定向筛选对于发现某一类型的药物行之有效，但对于被筛选的物质来讲，却不能全面反映出内在的作用，因此理想的方法是在定向筛选的同时能够实现一药多端，从多方面发现这些物质的作用。

②对特定样品的筛选：其特点在于利用已有信息，在特定的样品范围内进行筛选。例如抗生素类药物的筛选，筛选多种细菌产物的抗菌活性，从而发现了大量新的抗生素。对中药的研究也是采取这种方法，根据中药已有的相关信息，筛选特定中药的有效成分。这种方式具有较高的成功率，但被筛选的范围受到限制，忽略了广泛的资源；样品间对比的范围较小，易造成对低效样品的高投入研究，特别是信息资料不可靠时可能产生误导。

③比较筛选：根据对现有药物的认识，以确定的模型进行筛选，由此发现问类型而作用更好的新药物，其中包括“metoo”药。可利用的药物信息包括药物作用机制。药物代谢过程以及病理机制等。例如根据菌体激素类药物的结构，找到了大量抗炎药物；根据阿片类镇痛作用原理，发现了新的镇痛药物等。

④随机筛选：就是对可能作为药用的物质样品进行药理活性的广泛筛选。这种筛选方法是新药发现的最基本方式，也是在医药发展过程中人们一直进行的方式。特点是能够发现全新的药物，但成功率是不可预测的。要保证药物随机筛选的成功率，就必须有足够的被筛选样品量和广泛的药物作用筛选方法。

⑤计算机筛选：计算机筛选实际上是根据药理学、药物化学、计算机科学等多学科的知识和理论，应用计算机和相关软件作为工具进行的化合物活性的预测，最常用的方法是建立在药物与作用靶点相结合理论的基础上，采用计算机模型进行对接的方法选择具有相互作用可能的化合物结构。

⑥高通量药物的筛选：高通量药物筛选技术（High hroughput screening, HTS）是20世纪末发展起来的药物筛选新技术体系，已经成为主动寻找药物的重要技术手段，受到药物研究和开发工作者的极大重视。

（2）高通量药物筛选技术的主要设备：由于高通量筛选技术采用的是细胞、分子水平的筛选模型，其具有样品数量大、样品用量少、体积容量小等特点，因此，仅靠传统的实验方法和手工才做不可能实现高通量药物筛选，必须借助于自动化仪器设备。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国高通量药物筛选仪市场研究及投资建议预测报告》统计数据显示：现根据仪器设备的功能和用途，可将高通量药物筛选技术设备分为四大类，即样品处理设备、实验操作设备、结果检测设备和相关配套设备。

①样品处理自动化设备：高通量筛选是一种利用已有的化合物进行体外随机筛选，筛选时首先需要具备一个高容量的化合物样品库。化合物样品主要有人工合成和从天然产物中分类纯化两个来源。因此，通过高通量筛选发现先导化合物（leading compounds）的有效性就取决于化合物样品库中化合物的数量和质量。化合物样品的数量是指不同样品的数量，其质量主要由化合物结构的多样性决定。目前，高通量药物筛选的样品处理设备有多种类型，大多是在计算机控制下完成样品的处理过程。主要包括多样品进行自动化标记、识别称量、溶解、稀释、拣选和转移等。

②药物筛选自动化实验操作设备：高通量药物筛选技术的自动化操作设备，又称实验室自动化工作站，一般由计算机控制系统、实验操作系统和检测系统等部分组成。

--计算机控制系统：高通量筛选的特点是针对数以万计的化合物样品进行多模型的筛选。因此，计算机控制系统中的多种设备各有其专用的计算机软件，可根据筛选试验的实际操作步骤和要求，编制用于特定的筛选试验控制程序，是自动化操作设备完成筛选操作任务。该系统具有四个方面的功能：1、样品库的管理功能，主要针对高通量药物筛选时化合物样品的各种理化性质进行存储管理；2、生物活性信息的管理功能，具体是贮存每一化合物经过不同模型检测后的结果，并根据多个模型的检测结果对化合物的生物活性进行综合评价；3、高通量药物筛选的服务功能，主要是对与药物筛选相关的档案管理、样品标签打印等进行管理，是高通量药物筛选的各个环节程序化、标准化；4、药物设计与药物发现功能，主要针对高通量药物筛选产生的大量化合物结构信息和生物活性信息进行构效关系分析，从而为药物设计提供可靠的参考依据。

--实验操作系统：实验操作系统是指执行程序指令的机械部分，可采用计算机操作软件控制整个实验过程。该系统采用微孔板作为反应容器，不同的微孔板以条形码加以标记，通过光电阅读器对特定的微孔板上的热定位置进行操作。并将操作结果及相关数据贮存在计算机内。筛选结果准确、快速。为保证筛选试验的顺利进行，根据需要实验操作系统中可配置样品的加样、温解、离心、清洗、检测等部件。

--检测系统：快速、高灵敏度的检测技术是高通量药物筛选的关键技术之一。高通量的药物筛选自动化操作设备中，结果检测是通过与自动化工作站链接的检测仪器完成的。因此，无论应用何种检测仪器，都必须实现与自动化工作站的对接，将处理完毕的实验载体转移到检测仪器中进行检测，已获得最终的原始筛选数据。

③高通量药物筛选检测仪器（基本定义）：高通量药物筛选检测仪器（即高通量药物筛选仪）是用于高通量药物筛选过程中检测样品生物活性的分析仪器。如：酶标仪、放射性活性检测仪、荧光检测仪、化学发光检测计数器、宽谱带分光光度仪、荧光分光光度计、液闪计数器、生物分子相互作用分析仪、液相色谱/质谱联用自动分析仪等。

④相关配套设备：高通量药物筛选通常是针对大量的药品进行筛选，整个过程设计的相关配套仪器很多，如条码编制、打印、识别等。以用于样品管理、实验载体管理和筛选结果管理等，具体可根据实验室的条件和筛选的规模等装备配置。

高通量药物筛选仪行业的种类：根据药物反应过程中生物活性变化产生的信号特点，可将高通量药物筛选仪其分为多种类型，如酶标仪、放射性活性检测仪、荧光检测仪、化学发光检测计数器、宽谱带分光光度仪、荧光分光光度计、液体闪烁计数器、生物分子相互作用分析仪等。

①酶标仪：酶标仪即酶联免疫检测仪。是酶联免疫吸附试验的专用仪器又称微孔板检测器。可简单地分为半自动和全自动两大类，但其工作原理基本上都是一致的，其核心都是一个比色计,即用比色法来进行分析。测定一般要求测试液的最终体积在250μL以下，用一般光电比色计无法完成测试，因此对酶标仪中的光电比色计有特殊要求。

②放射活性检测仪：用于高通量药物筛选的光学检测仪，是在早期的酶标仪基础上发展起来的。其灵敏度和检测效率均高于传统的酶标仪。其表现在仪器体积变小、灵敏度提高，可对96孔板、384孔板或以薄膜为载体的实验结果进行检测，极大的减少了同位素的用量和闪烁液的用量，该仪器主要用于检测放射活性的强度，用于放射性同位素标记物质生物活性指示剂的实验结果检测等。

③荧光检测仪：近年来，荧光技术和化学发光技术在高通量的药物筛选领域应用越来越多，因此，测定的仪器也应用而生且快速发展。不仅可以检测各种型号的微板，而且可检测各种型号的荧光，如荧光偏振检测法、荧光共振能量转移检测法、均相时间分辨荧光检测等。

④化学发光检测计数器：如BPCL微弱化学发光测量仪，又俗称为化学发光分析仪，是一种可探测超微弱生物发光和化学发光的分析仪器。由于BPCL独特和先进的光探测技术，利用此仪器可测定10^-15瓦的光强度，测量10^-13瓦的微弱光影可给出1-2万/秒的计数率，这对于生物体、细胞、DNA等生命物质的超微弱发光研究尤为重要。

主要应用领域包括：化学、药物、食品、医学、农业、环境等，涉及研究方向包括：发光分析检测技术研究（如：流动注射发光分析、毛细管电泳发光分析、生物传感器发光分析、纳米材料发光分析、自由基临床检验）、自由基生物学研究、药物抗氧化剂研究、细胞学超微弱发光研究、肿瘤医学研究、农业种质研究、花卉果实超微弱发光研究及农作物抗逆性研究。

⑤宽谱带分光光度仪：如双光束紫外可见光分光光度计，即紫外可见分光光度计将氘灯或钨灯发出的光经过仪器分光，分出中间固定范围的光来透过样品，对光谱带宽就进行分析。由于宽谱带分光光度计具有分析精度高、应用范围广、分析简便快速和仪器灵敏度较高的优点，因此广泛用于；化学研究、生物医药、环境科学和食品分析等研究领域，是目前大多数实验室常用的定量分析仪器。

⑥荧光分光光度计：荧光分光光度计是用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。其能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数，从各个角度反映了分子的成键和结构情况。荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简便、工作曲线线形范围宽等优点，可以广泛应用于生命科学、医学、药学和药理学、有机和无机化学等领域。

⑦液体闪烁计数器：液体闪烁计数器是使用液体闪烁体（闪烁液）接受射线并转换成荧光光子的放射性计量仪。液体闪烁计数器主要测定发生β核衰变的放射性核素，尤其对低能β更为有效。

液体闪烁计数器虽以测定低能β放射性核素为主，该仪器一次可测300个样，自动换样、显示、打印，有三个计数道，对3H计数效率大于60%，14C计数效率大于95%，已广泛的应用于工业、农业、生物医学、分子生物学、环境科学、考古与地质构造等领域科研工作中的核素示踪与核辐射测量。

⑧生物分子相互作用分析仪：生物分子相互作用分析仪采用生物膜层干涉技术（BLI））实时在线检测生物分子之间的相互作用反应过程。通过免标记，实时提供高通量的生物分子相互作用信息，包括生物分子间相互作用的特异性、动力学参数以及蛋白浓度测定等等。该技术已广泛应用于病毒配体及高通量药物筛选、蛋白质组学、研究抗体筛选、结合特异性研究、快速蛋白定量、细胞信号传导等领域。

高通量药物筛选仪行业的特性：高通量药物筛选技术是以微板形式作为实验工具载体，以自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验数据，以计算机对数以千计的样品数据进行分析处理，从而得出科学准确的实验结果和特色效用。

在进行高通量药物筛选过程中，高通量药物筛选仪行业不仅应用了普通的药理学技术和理论，结合了药物化学、分子生物学、细胞生物学、数学、微生物学、计算机科学等多学科；而且高通量药物筛选仪充分利用了药用资源，使用微量筛选系统，实现了高度自动化操作以及多学科理论和技术的结合。

这种多学科的有机结合的仪器设备，实现了药物筛选的规模化，提高了新药发现的几率和质量；节省了样品资源和实验材料，降低了单药筛选成本；实现了计算机控制的自动化，减少了操作误差的发生，提高了药物筛选效率和结果准确性。总之，高通量药物筛选仪行业在药物筛选领域产生大量新的课题和发展机会，促进了药物筛选理论和技术的发展。