HochdurchsatzAssays

Hochdurchsatzassays (HTS) sind systematische, automatisierte Verfahren zur Durchführung großer Bibliotheken von Tests in kurzen Zeiträumen. Ziel ist es, potenzielle Wirkstoffe, Target-Interaktionen oder biologische Phänomene zu identifizieren und zu priorisieren.

HTS kombiniert Laborroboterik, standardisierte Assays und hochdurchlässige Messungen in Mikroplatten (typisch 96, 384 oder 1536 Wells). Durch Miniaturisierung und Parallelisierung lassen sich Tausende bis Millionen Reaktionen pro Tag durchführen.

Es existieren biochemische und zellbasierte HTS, häufig mit Reportergenes, Enzymaktivität, Bindungs- oder Funktionsassays. Messmethoden umfassen Fluoreszenz, Lumineszenz, Fluoreszenzpolarisation sowie bildgebende Verfahren und rufen oft spezielle Signalübertragungssysteme wie AlphaScreen oder HTRF hervor.

Bildgebende HTS ermöglichen multianalyte-Readouts; Plate-Technologie und Automatisierung gewährleisten standardisierte Arbeitsabläufe, kompatibel mit Bibliotheksgrößen von Tausenden bis Millionen Substanzen. Typische Formate: 96-, 384- und 1536-Well-Platten.

Anwendungsfelder umfassen die Arzneimittelentwicklung (Lead Discovery, Zielvalidierung), funktionelle Genomik, Proteomik sowie Umwelt- und Industrietests. HTS dient auch der Charakterisierung von Wirkmechanismen und Off-Target-Effekten.

Wichtige Leistungskennzahlen sind der Z'-Faktor (Qualität des Assays), Signal-Rausch-Verhältnis und Reproduzierbarkeit. Herausforderungen umfassen Kosten, Hit-Definition, Validierung von Hits sowie Datenverarbeitung und Datenmanagement.

Datenmanagement, Standards und Repositorien unterstützen Transparenz und Reproduzierbarkeit; HTS-Experimente erzeugen große Datenmengen, die oft LIMS- und Bioinformatik-Workflows erfordern.

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