药物高通量筛选中自动移液系统的应用优势

在现代药物研发中，高通量筛选（HTS, High Throughput Screening）是加速新药发现的重要技术。它依赖于在短时间内对成千上万种化合物进行活性检测，从而快速锁定潜在候选药物。随着实验通量的指数级提升，人工移液在精度、速度和稳定性上的限制日益明显自动移液系统（Automated Liquid Handling System）成为 HTS 平台的核心设备之一。
本文将围绕 自动移液系统在药物高通量筛选中的应用优势，从效率、精度、数据一致性、成本控制等多个维度进行深入解析，帮助实验室、药企和科研机构理解其价值与部署要点。

移液工作站

一、自动移液系统在 HTS 中的角色
高通量筛选的核心流程包括：
化合物库管理与分配
试剂分配与反应体系构建
样本混合与培养
检测信号采集（如荧光、化学发光、吸光度等）
数据分析与候选化合物筛选
自动移液系统主要应用于以下环节：
化合物溶液的精确分配（μL 或 nL 级）
反应体系的高效构建（96、384、1536 孔板格式）
高通量反应板的批量处理
粘稠、挥发性或易起泡液体的自动化处理

二、自动移液系统的核心应用优势

高通量与快速处理能力
传统人工移液一天可处理数百到上千个样本，而高性能自动移液系统（如 Opentrons Flex）可在数小时内完成 上万次移液操作。
支持 多通道（1/8/96/384） 组合，适配多种筛选板型，提高实验速度。

高精度与高重复性
精度可达 ±1% 以内，尤其适用于纳升级药物溶液分配。
自动化流程避免了人工疲劳与经验差异造成的批间差异（Batch Effect）。

灵活适配多种实验方案
支持 多种移液模式（分配、混合、稀释、梯度稀释）。
可编程 Protocol，快速切换不同药物筛选方案。

降低实验成本
精准分液减少试剂和样本浪费，节省高价值化合物消耗。
自动化提升通量，减少人工操作成本。

数据可追溯与合规性
自动记录移液量、操作时间和运行日志，符合 GLP/GMP 与药监合规要求。

三、典型应用场景

大规模化合物筛选
在 1536 孔超高密度板中分配化合物时，自动移液系统可实现纳升级精准加样，并保证各孔一致性。

细胞活性筛选
在细胞培养体系中精准添加候选药物，避免剪切力和气泡对细胞的影响。

剂量-反应曲线构建
自动化梯度稀释功能可快速生成多个浓度梯度，提升剂量依赖性研究效率。

酶抑制剂与受体配体筛选
高精度液体分配和混合确保反应动力学数据的稳定性。

四、部署要点与注意事项
板型与通道选择
根据 HTS 通量需求，选择 96/384/1536 孔板及相应通道配置。
移液精度验证
定期使用标准液体（如染料溶液）检测移液精度与重复性。
适配试剂特性
针对粘稠、高挥发性或易起泡液体，优化移液速度、吸液深度与喷射模式。
软件与数据集成
确保与 HTS 数据分析系统对接，实现全流程数字化管理。

五、案例参考
一家国际制药公司在抗肿瘤药物高通量筛选中，部署了带有 96/384 通道组合的自动移液系统与磁珠纯化模块：
日处理样本数提升 4 倍
试剂消耗降低 18%
候选化合物命中率提升 15%（得益于反应体系一致性）

在药物高通量筛选中，自动移液系统不仅是提高通量的工具，更是保障数据可靠性与加速药物发现的核心驱动力。
通过高精度、高重复性的液体分配能力，自动移液系统帮助研发团队在更短时间内完成更多实验，减少错误、节省成本，并符合严格的质量与合规标准。
随着 AI 优化实验流程 和 微流控技术 的融合，未来的 HTS 自动化平台将进一步提升数据质量与实验效率，推动药物研发进入真正的智能化时代。

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