药物研发中，基于细胞模型的体外筛选是先导化合物发现、药效验证及安全性评价的关键步骤，其核心依赖高通量、高精度、高一致性的细胞铺板与药物加样操作。传统手动移液铺板时，操作人员手法差异、移液速度不均、气泡引入、枪头残留等问题，易导致 96/192孔板内细胞密度不均、药物浓度偏差，造成实验数据CV值高、重复性差，且单块96孔板铺板耗时超30分钟，难以满足大规模化合物筛选需求。
自动化分液技术可实现微升级液体的非接触、程序化、并行分配，从根源上消除人为误差。博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统采用8通道独立管路、非接触式分液、7英寸触控编程、高低速双档调节，适配96孔板及双板并行处理，专为细胞培养、药物筛选等生命科学场景设计，可实现细胞悬液均匀铺板、药物梯度稀释、多浓度精准加药的全流程自动化，显著提升药物研发效率与数据质量。
一、博清生物自动分液系统核心优势
（一）非接触式分液，保护细胞活性：分液头不接触孔内液面/细胞，避免机械剪切力、气泡及交叉污染，维持贴壁/悬浮细胞形态与活力，尤其适合脆弱细胞系（如原代细胞、干细胞、类器官）。
（二）独立管路设计，杜绝交叉污染：8通道独立液路，分液后自动管路清洗/回抽，无试剂残留，适配细胞培养基、DMSO溶解药物、缓冲液等多种液体，满足多化合物并行筛选需求。
（三）高精度与高一致性：步进电机驱动蠕动泵，体积分辨率0.1μL，100μL分液 CV＜1.5%，远优于手动移液（CV5%–10%），确保孔间细胞密度、药物浓度高度均一。
（四）高通量与高效：单块96孔板100μL 铺板仅需12s，双板机型可并行处理，单日可完成数百块板铺板与加药，效率较手动提升10–20倍。
（五）可编程与标准化：触控屏预设/自定义程序（铺板体积、速度、位置、梯度稀释比例），一键执行，实验参数可追溯、可重复，符合规范。
二、实验流程：细胞模型高通量铺板与药物处理
（一）实验材料与设备
1、细胞系：HepG2（人肝癌细胞）、A549（人肺癌细胞）、HUVEC（人脐静脉内皮细胞）
2、试剂：DMEM 高糖培养基、胎牛血清（FBS）、胰蛋白酶‑EDTA、CCK‑8 细胞活性检测试剂、DMSO、待测化合物（抗肿瘤候选小分子）
3、耗材：96孔透明细胞培养板、无菌储液槽、低吸附吸头
4、核心设备：博清生物自动分液系统、CO₂培养箱、酶标仪、生物安全柜
（二）细胞悬液制备与高通量铺板
1、细胞消化与悬液配制：取对数生长期细胞，胰酶消化后离心，重悬于含10% FBS的培养基，调整密度至5×10⁴cells/mL（96孔板100μL/孔，目标5×10³cells/孔），充分混匀避免细胞聚集。
2、自动化铺板程序设置：博清系统选择「整板分液」模式，体积100μL/孔，低速分液（减少气泡），8通道并行分配至96孔板，双板机型同时处理2块板，全程约24s。
3、对照设置：每板设置空白对照（仅培养基）、阴性对照（细胞+0.1% DMSO）、阳性对照（细胞+已知毒性药物），每处理6复孔，确保统计可靠性。
4、培养：铺板后置于37℃、5% CO₂培养箱孵育24h，待细胞贴壁融合度达70%–80%，进行药物处理。
（三）药物梯度稀释与自动化加药
1、药物母液配制：待测化合物用DMSO配制成10mM母液，过滤除菌。
2、梯度稀释程序：博清系统设置1:2系列梯度稀释（8个浓度梯度，100μM–0.78μM），8通道并行完成从母液到工作液的稀释，全程无人工接触，避免DMSO挥发与浓度偏差。
3、精准加药：选择「列分配」模式，每浓度50μL/孔加入对应细胞孔，最终体系150μL/孔，DMSO终浓度≤0.1%（避免溶剂毒性），加药时间＜10s/板。
4、孵育与检测：药物处理48h后，每孔加入10μL CCK‑8试剂，37℃孵育2h，酶标仪检测450nm吸光度（OD），计算细胞存活率与IC₅₀。
（四）手动对照流程
同步采用手动8通道移液器完成相同铺板、稀释、加药操作，对比两组数据精度、效率、重复性。
三、结果与分析
（一）铺板一致性对比（细胞密度均一性）
1、博清自动组：96孔板内OD值 CV=1.2%–1.8%，孔间细胞密度差异极小，显微镜下细胞分布均匀、无局部聚集/稀疏。
2、手动组：CV=5.6%–8.9%，边缘孔与中心孔密度差异显著，部分孔存在气泡导致细胞贴壁不良，数据离散度大。
（二）药物加药精度与 IC₅₀重复性
1、自动组：8个浓度梯度的药物浓度实测值与理论值偏差＜2%，3次独立实验IC₅₀值 CV=2.1%–3.5%，结果高度可重复。
2、手动组：浓度偏差5%–12%，IC₅₀ CV=8.7%–12.3%，梯度稀释误差累积，导致药效曲线波动大、IC₅₀计算不可靠。
（三）效率对比
1、铺板：自动（双板）24s/2 板；手动约 35min/2 板，效率提升87倍。
2、药物稀释+加药：自动＜10min/10板；手动＞4h/10板，效率提升24倍。
（四）细胞活性保护
自动非接触低速分液，细胞存活率95%±2%；手动移液易产生气泡、剪切力，存活率82%±5%，显著降低细胞损伤风险。
四、讨论
（一）解决高通量筛选核心痛点：博清自动分液系统通过程序化、非接触、高精度分液，彻底解决手动操作的效率低、误差大、污染风险高问题，适配96/192孔板大规模化合物筛选，满足药物研发从苗头化合物到候选药物的全流程需求。
（二）细胞模型实验标准化：独立管路、参数可编程、数据可追溯，实现细胞铺板、药物处理的标准化，提升不同实验室、不同批次实验结果的可比性，加速药物研发数据互认与转化。
（三）国产自动化设备优势：相较于进口同类设备，博清系统具备成本低、售后响应快、适配国内实验室耗材、操作简便等优势，为药物研发企业与科研机构提供高性价比的高通量液体处理方案。
（四）应用拓展：该系统可进一步集成至自动化筛选工作站，对接细胞培养、孵育、检测设备，实现从铺板、加药到检测的全流程无人化，适配类器官、3D细胞模型等前沿药物筛选场景。
博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统在药物研发细胞模型高通量铺板与药物处理中表现出高精度、高效率、高一致性、低污染、高细胞保护的显著优势。相比传统手动操作，其可将实验效率提升10–87倍，数据CV值降低70%以上，显著提升细胞模型筛选的可靠性与通量，为药物研发的高通量、标准化、自动化提供关键技术支撑，是国产精密液体处理设备在生命科学领域的典型应用。
