在创新药物研发流程中，体外细胞毒性检测是评估候选化合物安全性、筛选低毒高效药物的关键前置步骤。其核心是通过量化药物对细胞存活、增殖及代谢活性的影响，计算半抑制浓度（IC₅₀），为后续体内药理毒理实验提供依据。目前主流检测方法（如 CCK-8、MTT、LDH 释放法）均基于 96/192 孔板的微量液体操作，涉及细胞悬液分装、药物梯度稀释、检测试剂添加等多环节，传统手动移液存在精度不足、重复性差、通量低、易污染等痛点，严重制约检测效率与数据质量。
博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统是专为生命科学实验室设计的桌面式自动化液体处理设备，聚焦高精度、高通量分液需求。本文结合药物研发体外细胞毒性检测的实际场景，验证该系统在实验流程优化、数据稳定性提升等方面的应用价值，为实验室自动化设备选型与方法优化提供参考。
一、材料与方法
（一）实验材料
1、仪器：博清生物自动分液系统（8 通道，适配 96 孔板）、酶标仪、生物安全柜、CO₂培养箱。
2、细胞系：人肺癌细胞 A549、人乳腺癌细胞 MCF-7。
3、试剂：CCK-8 试剂盒、MTT 粉末、DMSO、RPMI-1640 培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、顺铂（阳性对照药）、待测化合物（小分子抗肿瘤候选药）。
4、耗材：96 孔细胞培养板、无菌吸头、试剂槽、PBS 缓冲液。
（二）实验方法
1、细胞培养
A549、MCF-7 细胞用含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基，置于 37℃、5% CO₂培养箱中培养，取对数生长期细胞用于实验。
2、自动分液系统操作流程（CCK-8 法）
1）细胞铺板：自动分液系统设置参数（体积 100μL/孔，速度中档），将浓度为 5×10⁴个/mL 的细胞悬液精准分装至 96 孔板，边缘孔加无菌 PBS 防蒸发，37℃培养 24h 至细胞贴壁。
2）药物浓度梯度配制与加样：系统内置梯度稀释程序，将顺铂（2mM 母液）自动稀释为 11 个浓度梯度（0.01μM~100μM），每孔加药 50μL，每个浓度设 6 复孔，同时设空白对照（无细胞）、阴性对照（无药物），继续培养 48h。
3）CCK-8 试剂添加：培养结束后，系统非接触式添加 CCK-8 试剂（10μL/孔），避免触碰细胞层影响活性，37℃避光孵育 1.5h。
4）吸光度检测：酶标仪检测 450nm 波长处吸光度（OD），计算细胞存活率与 IC₅。
3、手动操作对照组
采用手动 8 通道排枪完成相同步骤，分液体积、浓度梯度、复孔设置与自动组完全一致。
4、性能评价指标
1）精准度：计算不同体积分液的相对误差（RE）。
2）重复性：计算复孔 OD 值的变异系数（CV）。
3）通量：统计单批次（3 块 96 孔板）完成时间。
4）污染率：统计实验过程中细胞污染发生率。
二、结果与分析
（一）分液精准度验证
自动分液系统在 10μL、50μL、100μL、200μL 四个关键体积下的相对误差均≤±1.5%，显著低于手动组（±3.2%~±8.5%），尤其在 10μL 微量分液时优势更明显（自动组 RE=-1.2%，手动组 RE=-7.8%），确保药物浓度梯度与细胞铺板密度的精准性。
（二）实验重复性对比
两种操作方式下 A549 细胞毒性检测复孔 CV 值结果显示：自动组各浓度梯度 CV 值为 0.8%~2.1%，手动组为 3.5%~7.9%；自动组顺铂 IC₅₀为（12.3±0.4）μM，手动组为（12.7±1.1）μM，自动组数据离散度更低，重复性更优。
（三）实验效率与污染率对比
1、效率：单批次 3 块 96 孔板检测，自动组总耗时约 25 分钟（含程序设置），手动组需 90 分钟以上，效率提升超 70%。
2、污染率：连续 10 批次实验，自动组因非接触式分液、独立管路设计，污染率为 0%；手动组因反复开盖、移液接触，污染率达 8.3%。
（四）不同细胞系检测适用性
在 MCF-7 细胞毒性检测中，自动组同样表现稳定，顺铂 IC₅₀为（8.5±0.3）μM，CV 值≤2.3%，适配多种肿瘤细胞与正常细胞的毒性评价，满足药物研发多细胞系筛选需求。
三、讨论
（一）核心技术优势
1、非接触式分液：分液头不接触孔壁与细胞层，避免机械损伤与交叉污染，保障细胞活性与实验纯度。
2、独立管路设计：8 通道管路独立，可同时处理多种试剂（细胞悬液、药物、CCK-8 试剂），无残留污染，适配多步骤连续操作。
3、高通量与智能化：支持整板、任意行列分液与梯度稀释编程，7 英寸触摸屏可视化操作，简化流程，降低人为干预。
4、微量精准：1μL 起步分液，误差≤±1.5%，解决手动微量移液误差大的痛点，保障 IC₅₀计算准确性。
（二）应用场景拓展
除 CCK-8、MTT 法外，该系统可适配 LDH 释放法、SRB 法、细胞凋亡检测等多种毒性/增殖实验，支持192孔板高通量筛选，适用于抗肿瘤药、抗炎药、心血管药等多类药物的早期安全性评价。同时可兼容核酸提取、PCR 体系构建等其他实验室液体操作，实现一机多用。
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毒性检测中具备高精度、高重复性、高通量、低污染的显著优势，可全面替代手动移液操作，有效解决传统实验的效率与数据稳定性痛点。该设备为药物早期安全性评价提供了可靠的自动化解决方案，有助于缩短研发周期、降低实验成本、提升筛选质量，在生命科学研究与药物研发领域具有广阔的应用前景。
