药物浓度依赖性实验是药物研发的核心环节，通过测定不同药物浓度对细胞活性、增殖、凋亡等生物学效应的影响，可精准获取IC₅₀（半数抑制浓度）、EC₅₀（半数效应浓度）等关键药效学参数，为候选药物的活性评估、剂量优化及作用机制研究提供核心数据支撑。体外细胞模型作为该实验的核心载体，其实验流程的标准化、移液操作的精准性直接决定数据可靠性。
当前，多数实验室仍依赖手动移液器完成浓度梯度配制、试剂加样等操作，存在诸多局限性：一是移液误差大，手动操作易受人员熟练度、体力状态影响，100μL体积分液误差常超5%，且孔间一致性差，直接干扰剂量 - 反应曲线拟合；二是效率低下，96孔板浓度梯度配制需耗时30min以上，难以满足高通量药物筛选需求；三是重复性不足，不同实验人员、不同批次操作间数据差异显著，影响实验结论的稳定性。
自动化液体处理系统的出现，为解决上述问题提供了可行方案。博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统作为国产高精度液体处理设备，具备非接触式分液、多通道并行操作、7英寸彩色液晶触摸屏可视化控制等核心特性，可兼容96孔板等常用实验载体，适用于药物研发、生命科学等多领域实验场景。
一、材料与方法
（一）实验材料与设备
1、细胞与试剂
HepG2肝癌细胞株；阿霉素（纯度≥98%，用于构建浓度依赖性实验模型）；胎牛血清、DMEM高糖培养基（均为细胞培养专用）；CCK-8细胞活性检测试剂盒（用于细胞活性测定）；DMSO（分析纯，用于药物溶解，实验终浓度≤1%，避免溶剂干扰）。
2、主要设备
博清生物自动分液系统（含8通道分液模块，分液体积1~1000μL）；手动8道移液器（10~100μL，作为对照）；96孔细胞培养板、1.5mL 离心管；三气培养箱（37℃、5% CO₂、饱和湿度）；酶标仪（检测波长450nm）；博清生物自动分液系统配套耗材（一次性分液管路、废液槽）。
（二）实验方法
1、博清生物自动分液系统性能验证
选取100μL、50μL、20μL三个常用分液体积，在96孔板中进行蒸馏水分液实验，每组重复6次。通过电子天平称量孔内液体质量（换算为体积），计算分液准确度（绝对误差=实测体积-设定体积，准确度=|绝对误差|/设定体积×100%）与精密度（变异系数CV=标准差/平均值×100%），同时记录96孔板分液总耗时，评估系统核心性能。
2、体外细胞模型构建
HepG2细胞置于含10%胎牛血清的DMEM培养基中，于37℃、5% CO₂培养箱中常规培养，待细胞融合度达80%~90%时，用0.25%胰蛋白酶消化、吹打制成单细胞悬液，计数后调整细胞浓度为5×10⁴ cells/mL，采用博清生物自动分液系统与手动移液器分别将细胞悬液接种至96孔板，每孔100μL，置于培养箱中孵育24h，使细胞完全贴壁。
3、药物浓度梯度配制与加药
阿霉素用DMSO溶解为10mM母液，实验前用培养基稀释为工作液。分别采用两种方式完成浓度梯度配制与加药：
博清生物自动分液组：通过系统7英寸触摸屏设置浓度梯度（10μmol/L、5μmol/L、2.5μmol/L、1.25μmol/L、0.625μmol/L、0.3125μmol/L，含空白对照组、溶剂对照组），选择8通道分液模式，设定每孔加药体积50μL，启动系统自动完成梯度稀释与加样，全程无需人工干预；
手动对照组：由3名熟练实验人员采用手动移液器完成相同浓度梯度配制与加样，每孔50μL，操作步骤严格遵循实验规范。
两种方式加药后均将96孔板放回培养箱，继续孵育48h。
4、细胞活性测定
孵育结束后，每孔加入10μL CCK-8试剂，轻轻振荡混匀，37℃避光孵育2h，用酶标仪测定450nm 处吸光度（OD₄₅₀）。细胞存活率计算公式：细胞存活率（%）=（实验组 OD₄₅₀- 空白组 OD₄₅₀）/（溶剂对照组 OD₄₅₀- 空白组 OD₄₅₀）×100%。
二、结果
（一）博清生物自动分液系统核心性能验证
不同分液体积下，博清生物自动分液系统均表现出优异的分液精度与效率。在100μL分液体积下，96孔板分液准确度达 99.2%±0.3%，误差仅0.8μL，CV值为1.8%；96孔板整板分液耗时仅10s，显著短于手动操作。随着分液体积减小，系统准确度与精密度仍保持稳定，20μL 体积分液CV值≤2.0%，满足微量液体精准移液需求。
（二）两组实验效率与重复性对比
博清生物自动分液组完成96孔板浓度梯度配制与加药仅需15min，而手动对照组平均耗时45min，效率提升3倍；且自动分液组IC₅₀值为（2.15±0.08）μmol/L，CV值仅3.7%，显著低于手动对照组的（2.38±0.21）μmol/L（CV值8.8%），表明自动分液系统实验重复性更优。
（三）两组剂量 - 反应曲线与细胞活性数据对比
两组实验均成功拟合出典型的S型剂量-反应曲线，自动分液组曲线平滑度更高，孔间 OD₄₅₀值波动更小（CV值2.5%），而手动对照组孔间波动显著更大（CV值7.2%），提示手动移液误差对实验数据干扰更明显。自动分液组各浓度点细胞存活率数据更稳定，为IC₅₀值的精准计算提供了可靠保障。
（四）系统兼容性与操作便捷性
博清生物自动分液系统支持96孔板单孔、单行、单列任意分配模式，可灵活适配不同实验设计；独立管路设计搭配活动式废液槽，便于废液回收与管路清洗，有效避免交叉污染；7英寸彩色液晶触摸屏可视化操作，无需连接电脑，参数设置、启动、暂停均一键可控，新手快速上手。同时，系统可与三气培养箱、酶标仪等设备无缝衔接，构建“细胞接种 - 药物加样 - 培养 - 检测”全流程自动化实验体系，适配药物研发高通量、标准化需求。
三、讨论
药物浓度依赖性实验的核心要求是移液精准、操作一致、数据可靠，而手动移液的固有缺陷（误差大、效率低、重复性差）一直是制约实验质量的关键瓶颈。本研究通过与手动操作对比，系统验证了博清生物自动分液系统在体外细胞浓度依赖性实验中的应用优势，其核心价值体现在以下三方面。
（一）高精度分液，保障数据可靠性
博清生物自动分液系统采用精密蠕动泵驱动与非接触式分液技术，结合液面自动检测功能，可实时调整吸液深度，避免挂壁、气泡等干扰因素，实现1~2000μL 宽量程精准分液。实验数据显示，100μL 积分液误差≤1.5%，远优于手动移液器的常规误差（5%~10%）。高精度分液有效降低了孔间OD₄₅₀值波动，使剂量 - 反应曲线更平滑，为IC₅₀、EC₅₀等关键药效参数的精准计算奠定了基础，解决了手动实验数据重复性差的核心问题。
（二）高效率操作，适配高通量需求
96孔板整板分液仅需10~15min，较手动操作（45min以上）效率提升3倍，且支持连续运行，可实现24h不间断批量处理，显著缩短药物研发周期。在高通量药物筛选场景中，该系统可快速完成数十个药物的浓度梯度配制与加样，单日样本处理量突破千例，为候选药物的快速筛选提供了高效技术支撑。同时，系统支持多通道并行操作，可同时处理96孔板×2的双板任务，进一步提升实验通量。
（三）强兼容性与标准化，降低实验门槛
博清生物自动分液系统兼容96孔板等主流实验载体，适配药物研发中常见的细胞模型、酶反应体系等多种实验场景，可与博清生物荧光定量PCR仪、核酸提取仪等其他设备协同使用，构建完整的实验设备体系。其可视化操作界面无需专业编程技能，实验人员可通过触摸屏快速设置浓度梯度、分液体积、加样路径等参数，降低自动化操作门槛。同时，标准化的自动分液流程可消除人员操作差异，实现不同实验室、不同实验批次间数据的可对比性，推动药物浓度依赖性实验的规范化发展。
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体外细胞模型的浓度依赖性实验中，展现出分液精度高、实验效率快、数据重复性强、操作便捷的核心优势，可有效解决手动移液误差大、效率低、重复性差等关键问题。该系统不仅能精准保障药物浓度梯度配制与加样的准确性，提升剂量 - 反应曲线拟合质量与IC₅₀值计算精度，还能显著缩短实验耗时，适配高通量药物筛选需求，同时具备强兼容性与标准化操作特点，可推动药物浓度依赖性实验的自动化、规范化发展。
博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统是药物研发体外细胞实验的理想设备，为药物活性评估、剂量优化、高通量筛选等核心环节提供了可靠的技术支撑，具有重要的实验室应用价值与推广前景。
