四重检查板:研究药物组合的三维棋盘的修改
2021年7月24日
该协议描述了如何研究在一个实验中四种药物之间可以获得的所有可能的组合。该方法基于标准的96井板微稀释检测和分数抑制浓度（FICs）的计算来评估结果。
四重棋盘格是一种研究通过组合四种药物可以获得的所有可能组合的技术，找到耐药微生物（主要是 MDR 或也称为多重耐药微生物）的治疗方法非常重要。这种技术不是劳动密集型的，可以在第二天或孵育期结束后获得结果。除此之外，它还可以研究所有可能的组合，而不仅仅是通过将这四种药物和所有药物组合起来可以获得的特异性和非常有限的组合，所有这些都在一个实验中。
除此之外，该技术还可以用于多个学科，不仅用于微生物学，甚至用于微生物学。它可以研究不同抗菌剂之间的所有可能组合，而不仅仅是抗菌剂。除了微生物学部分外，它还可用于研究抗癌药物之间、植物提取物和药物之间，甚至分子有效分子治疗面板之间的组合。
制备位置 4 96，孔板彼此相邻，以便使用胶带形成正方形，将它们的底部用胶带粘在一起。重复此步骤以获得四个面板，每个面板包含四个板，并将它们命名为 one、A two、A three 和 Four。添加 50 微升 Mueller。
提示和肉汤到第 2 列和第 11 列之间的孔中，在 1696 中，四个面板的孔板向孔 H 12 中加入 200 微升 Mueller Hinton 肉汤作为阴性对照。井在四个面板的 1696 孔板中，将一个 50 微升 Mueller Hinton 肉汤添加到孔 A one 和 H one 中，作为阳性对照孔，在四个面板的 1696 孔板中，药物一头孢噻肟连续稀释到锥形管中，浓度为 15 ml。无菌蒸馏水。
按照公式 C 一 V 一等于 C 二 V 二 计算要从药物储备液中取出的体积。从 15 ml 无菌蒸馏水中取出计算的体积，并加入相同体积的药物储备溶液 向锥形管移液管中 50 微升制备的药物溶液放入第 11 列和第 12 列的每个孔中，除孔 H 12 外，从第 11 列中取出 50 微升，将其放入第 10 列的相应孔中，开始连续稀释， 然后从 10 到到达第 2 列，从第 2 列取出的 50 微升将被丢弃。对四个面板的 1696 孔板中的每一个重复连续稀释。
药物 2 amika 连续稀释到 10 ml 的锥形管中。无菌蒸馏水。计算要从药物储备溶液中去除的体积。
从 10 ml 无菌蒸馏水中取出计算的体积，并将相同体积的药物储备溶液加入锥形管中。取单独的 96 孔板，将 100 微升无菌 Mueller Hinton 肉汤加入玫瑰 G 和 B.In 该板之间的孔中，加入 100 微升先前制备的药物。二、溶液到行 G 的孔中，从 RO G 中的每个孔中取出 100 微升，从 G 行到 B 行连续稀释，最后从 B 行的孔中丢弃 100 微升，重复这些步骤以准备八个独立的 96 孔板 将药物 2 转移到四个面板上 从 G 行和 B 行之间的孔中移取 50 微升药物 2 进入在四个面板中每个板中的相应孔中，一个制备的 96 孔板含有 100 微升药物 2。
这足以在一个面板药物中使用两个板。除了 14 ml 无菌蒸馏水中的四个不同的锥形管外，还有三个活的里脊肉。计算要从药物储备溶液中去除的体积。
从每管的 14 ml 无菌蒸馏水中除去计算的体积，并加入相应体积的药物。制备所需浓度的第三种药物后，取 50 微升，加入相应板中 B 行和 G 行以及第 2 列和第 12 列之间的相应孔中。在每个面板中，其中 C 一对应于四个 P 一板，四个面板 C 二对应于四个 P 二板，四个面板 C3 对应于四个 P 三个板，四个面板和 C 四对应于四个 P 四个板和四个面板药物四甲氧苄啶磺胺甲噁唑添加到锥形管中加入 14 毫升。
努力蒸馏水。计算要从药物储备溶液中去除的体积。从每管的 14 ml 无菌蒸馏水中除去计算的体积，并加入所需体积的药物。
制备所需浓度的第四种药物后，取 50 微升并将其添加到 B 行和 G 行以及第 2 列和第 12 列之间的相应孔中。在相应面板的四个板中，其中 C 1 对应面板 1，C 2 对应面板 2 C3，对应面板 3，C 4 对应面板 4。使用无菌环转移制备和添加相当于 I-E-S-B-L 的细菌接种物。
细菌分离物的一个菌落等于先前在平板上培养的 2 ml 无菌 Mueller Hinton 肉汤并涡旋 检查浑浊度，应为 0.5 McFarland，使用密度添加 A TML 无菌 Mueller Hinton 肉汤到无菌尿杯中，按照公式 C 一 V 一等于 C 二 V 二 中，其中 V 一等于 800 微升吸取 50 微升接种物溶液，并移液到除 H 12 以外的每个孔中，H 12 是无菌对照，将面板在 37 摄氏度下孵育过夜。此图表示面板 A 1。颜色驻留是包含细菌生长的孔，黑色箭头表示生长的孔。
板 1、板 2 和板 3 中没有生长界面。我们可以看到，D 行存在抑制作用，除了头孢噻肟和左氧氟沙星的几个子 MIC 外，还含有 1 比 8 的阿米卡星 MIC，以及板 4 中甲氧苄啶磺胺甲噁唑的 1 对 8 MIC。我们注意到，在包含该组合的象限中没有看到细菌生长。
这是因为在这个板子中，我们有左氧氟沙星的 MIC，它会完全抑制生长。图 1 B 表示面板 2。在这个面板中，我们可以看到在 RD 中也观察到对细菌生长的抑制，除了阿米卡星的 1 对 8 MIC 和甲氧苄啶磺胺甲噁唑的 1 对 4 MIC 外，它还包含头孢噻肟和左氧氟沙星的亚 ic，图 1 C 代表面板 A 3。
在该图中，我们可以看到在 C 行和 D 行中可以看到对细菌生长的抑制，其中包含头孢噻肟和左氧氟沙星的几个子 MIC，以及甲氧苄啶磺胺甲噁唑的一半 MIC，C 行中阿米卡星的 1 超过 4 个 MIC，D 行中阿米卡星的 1 超过 2 个 MIC 图 1D 代表面板 A 4。在这个面板中，我们有一个甲氧苄啶磺胺甲噁唑的 MIC 与几种浓度的头孢噻肟、阿米卡星和左氧氟沙星的组合。在该图中，我们可以看到细菌生长在包含组合的象限中被完全抑制，其中这种抑制是片状 FIC 中甲氧苄啶磺胺甲噁唑的一种 MIC 的作用，都在 Excel 文件中。
该表将显示最终的声音 FIC，以及对所获值的解释。总之，Q 棋盘技术在单个实验中研究了四种药物之间的所有可能组合。结果将在第二天获得，并使用 Excel 模板以简单快速的方式进行解释。
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概述
该协议概述了一种称为四重检查板的方法，用于在单个实验中研究四种药物的所有可能组合。其主要目的是针对多药耐药微生物的治疗，同时利用96孔板微量稀释法进行有效评估。
关键研究组成部分
研究领域
- 微生物学
- 药理学
- 耐药性
背景
- 该方法对于探索耐药微生物的治疗至关重要。
- 适用于各种微生物学药剂，甚至是抗癌药物。
- 促进高效实验以快速获得结果。
使用的方法
- 四重检查板技术
- 细菌接种物准备以及药物稀释
- 使用96孔微量稀释板
主要结果
- 所有药物组合可以在一个实验中合成。
- 结果加速，通常在孵化后的第二天就可获得。
- 可能识别各种耐药菌株的有效治疗方法。
结论
- 本研究展示了一种系统评估药物相互作用的技术。
- 它为推进微生物学和耐药感染治疗策略提供了重要意义。
常见问题
Executive Industry Relevance
The quadruple checkerboard (Q-checkerboard) enables comprehensive, high-throughput evaluation of four-drug combinations, directly addressing the challenge of multi-drug resistance in discovery-stage anti-infective and oncology pipelines. By maximizing combinatorial coverage in a single experiment, this method accelerates mechanistic de-risking and supports predictive confidence for portfolio triage. Its rapid turnaround and scalability make it a strategic asset for early-stage combination therapy development and translational research.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic interrogation of therapeutic hypotheses involving multi-agent regimens.
- Supports functional validation of drug synergy and antagonism across diverse compound classes.
- Facilitates biological de-risking by mapping combinatorial effects on resistant phenotypes.
- Provides actionable data for predictive confidence and early portfolio prioritization.
Screening & Assay Development
- Prepares validated, quantitative systems for downstream screening of drug interactions.
- Standardizes assay conditions for reproducibility and cross-study comparability.
- Delivers high-content, quantitative outputs suitable for rapid compound evaluation.
- Enables scalable, multiplexed screening workflows for combination optimization.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vitro combination data with translational biomarker strategies for resistant pathogens.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of combination regimens.
- Informs risk-adjusted advancement decisions for multi-agent therapeutic candidates.
- Provides mechanistic insight into combinatorial efficacy and resistance suppression.
Pipeline & Workflow Integration
The Q-checkerboard method integrates at the intersection of early discovery, lead identification, and preclinical combination assessment, enabling seamless transition from hypothesis testing to translational validation.
- Discovery Biology: Supports robust hypothesis testing and pathway clarification for multi-drug strategies.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative readouts for high-throughput combination evaluation.
- Analytics: Provides FIC index calculations and growth inhibition metrics for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges in vitro findings to preclinical models for resistant organism targeting.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, adaptable platform for diverse drug classes and research areas.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in combination therapy development.
- Operational Value: Streamlines workflows, enhances reproducibility, and enables rapid data generation.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by de-risking early-stage combinations.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of multi-agent regimens.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microdilution techniques and combinatorial assay design.
- Demands precise liquid handling and analytical infrastructure for high-throughput data capture.
- Benefits from standardized protocols and cross-team alignment for reproducibility.
- Adaptable to various drug classes and biological systems with appropriate validation.
- Complexity necessitates careful planning to minimize error and maximize data integrity.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduciton
1:29
Panels Preparation
2:49
Drug 1, Cefotaxime, Serial Dilution
4:06
Drug 2, Amikacin, Serial Dilution
5:33
Transfer of Drug 2 to the Four Panels
5:56
Drug 3, Levofloxacin, Addition
6:55
Drug 4, Trimethoprim- Sulfamethoxazole, Addition
7:48
Preparation and Addition of Bacterial Inoculum E.coil ESBL
8:55
Results
10:53
Conclusion
