首页>资讯中心>单道移液器在药物筛选与分析中高通量筛选的应用研究

单道移液器在药物筛选与分析中高通量筛选的应用研究


更新时间:2025/09/26 文章来源:新格通达 浏览:26 编辑:boqinglab 搜索看看


一、研究背景

药物研发是一个耗时、耗力且高风险的过程,其中药物筛选作为早期核心环节,直接决定了后续研发的方向与效率。高通量筛选技术通过对大规模化合物库进行快速、平行的生物活性检测,显著缩短了药物发现的周期,已成为现代药物研发的主流技术手段。液体处理作为高通量筛选的核心操作单元,其精度与效率直接影响筛选结果的可靠性与实验进程的推进速度。

二、材料与方法

(一)实验材料

1、仪器:博清生物单道移液器、常规品牌单道移液器、自动化液体处理工作站、电子分析天平、酶标仪、96孔细胞培养板、384孔检测板。

2、试剂:牛血清白蛋白、磷酸缓冲盐溶液、辣根过氧化物酶、3,3&,5,5&-四甲基联苯胺、盐酸、临床候选药物化合物库。

(二)实验方法

1、移液精度与重复性检测

精度检测:分别采用博清生物单道移液器与常规移液器,在1μL、10μL、100μL、1000μL四个典型量程下,吸取PBS溶液并转移至预先称重的离心管中,通过电子分析天平称重,根据溶液密度(1g/mL)计算实际移液体积。每个量程重复移液20次,计算平均体积、绝对误差与相对误差。

重复性检测:针对上述四个量程,每个量程重复移液30次,计算每次移液体积的变异系数(CV),CV=(标准差/平均体积)×100%,以此评估移液器的重复性。

2、高通量操作效率对比

以96孔板加样为模型,分别使用博清生物单道移液器、常规移液器进行药物样品加样操作,每个孔加样体积为50μL,记录完成整板加样所需的时间。每种移液器重复操作10次,计算平均操作时间并进行对比。

同时,统计两种移液器在连续2小时高通量操作后,操作人员的手部疲劳反馈。

3、兼容性测试

耗材兼容性:使用博清生物单道移液器分别对96孔板、384孔板进行不同体积的移液操作,观察移液过程中是否出现漏液、挂壁、液体飞溅等现象,同时检测移液体积的准确性。

试剂兼容性:选取BSA溶液、HRP酶液等常用筛选试剂,使用博清生物单道移液器进行移液后,通过酶标仪检测试剂活性变化,评估移液器对试剂稳定性的影响。

4、酶抑制活性筛选模型应用实验

实验设计:以HRP催化TMB氧化为反应体系,将100种候选药物化合物作为抑制剂,设置阳性对照(已知HRP抑制剂)、阴性对照(PBS溶液)及空白对照(无酶液),每组设置3个复孔。

操作过程:使用博清生物单道移液器依次向96孔板中加入50μL HRP酶液、20μL药物化合物溶液,37℃孵育10min后,加入100μL TMB底物溶液,继续孵育5min,最后加入50μL 2mol/L盐酸终止反应。

检测与分析:通过酶标仪检测450nm波长下的吸光度值,计算各化合物对HRP的抑制率,对比博清生物单道移液器与自动化工作站的筛选结果一致性,评估其在真实筛选场景中的可靠性。

三、结果与分析

(一)移液精度与重复性结果

两种移液器在不同量程下的移液精度与重复性检测。在1μL低量程下,博清生物单道移液器的相对误差为1.8%,CV值为1.4%;常规移液器的相对误差为3.5%,CV值为2.8%。在10μL、100μL、1000μL量程下,博清生物单道移液器的相对误差均低于1.5%,CV值均小于1.2%;而常规移液器的相对误差在2.0%-2.8%之间,CV值在1.8%-2.5%之间。结果表明,博清生物单道移液器在全量程范围内均展现出更优异的移液精度与重复性,尤其在低量程微量移液场景下,优势更为显著。这得益于其采用的新型活塞密封结构,能够有效减少液体残留与移液过程中的体积波动,确保微量液体转移的准确性。

(二)高通量操作效率对比结果

在96孔板加样效率测试中,博清生物单道移液器完成整板加样的平均时间为4.2min,常规移液器的平均时间为6.0min,前者效率较后者提升约30%。在连续2小时操作后的疲劳感评分中,使用博清生物单道移液器的操作人员平均评分为2.1分,而使用常规移液器的评分为3.8分。这一结果源于博清生物单道移液器的人体工学设计,其轻量化枪身与舒适握感有效降低了操作人员的手部负荷,减少了长时间操作后的疲劳感,从而提升了高通量筛选中的持续操作效率。

(三)兼容性测试结果

在耗材兼容性方面,博清生物单道移液器对96孔板和384孔板进行不同体积移液时,均未出现漏液、挂壁或液体飞溅现象,移液体积的相对误差均低于2.0%,表明其与常用高通量筛选耗材具有良好适配性。在试剂兼容性方面,经博清生物单道移液器移液后,BSA溶液的浓度无显著变化,HRP酶液的活性保留率达98%以上,与常规移液器处理后的试剂稳定性无统计学差异(P>0.05),证实其不会对筛选试剂的性能产生不良影响。

(四)酶抑制活性筛选模型应用结果

在100种候选药物化合物的筛选中,博清生物单道移液器检测出8种具有显著HRP抑制活性的化合物(抑制率≥50%),与自动化液体处理工作站的筛选结果完全一致。阳性对照的抑制率为82.3%±1.5%,阴性对照的抑制率为2.1%±0.3%,各复孔间的CV值均小于2.0%,表明筛选结果具有良好的可靠性与重复性。这一结果充分证明,博清生物单道移液器能够满足真实药物高通量筛选场景对液体处理的严苛要求,可作为自动化工作站的经济替代方案,尤其适用于中小型实验室的筛选工作。

四、讨论

(一)博清生物单道移液器的核心优势

1、高精度与高重复性:本研究证实,博清生物单道移液器在全量程范围内均保持优异的移液精度与重复性,尤其是在1μL低量程下,相对误差仍控制在2%以内,这一性能指标达到了高端手动移液器的水平。其关键技术在于采用了进口陶瓷活塞与氟橡胶密封圈,形成了紧密且耐磨的密封系统,有效减少了移液过程中的液体残留与体积偏差,为微量药物样品的准确转移提供了保障。

2、高效的高通量操作性能:在96孔板加样测试中,博清生物单道移液器的操作效率较常规移液器提升30%,且操作人员的疲劳感显著降低。这得益于其优化的按压力度设计与轻量化枪身,减少了手部肌肉的持续发力,使操作人员能够在长时间高通量操作中保持稳定的移液状态,从而提升整体实验效率。

3、广泛的兼容性:实验结果表明,博清生物单道移液器与96孔板、384孔板等常用高通量耗材及各类筛选试剂均具有良好兼容性,无需对现有实验体系进行调整即可直接应用,降低了实验室的设备更换成本与操作学习成本。

(二)应用场景与局限性

博清生物科技(南京)有限公司研发的单道移液器凭借其高性价比、高精度与操作灵活性,在中小型科研机构的药物高通量筛选、酶活性检测、细胞培养等实验场景中具有广阔的应用前景。尤其对于化合物库规模较小(1000种以下)的初步筛选工作,其能够以远低于自动化工作站的成本,实现可靠的液体处理操作。

然而,该移液器也存在一定局限性:在超高通量筛选场景(如384孔板的大规模化合物库筛选)中,其单道操作模式的效率仍低于8道或12道多通道移液器及自动化工作站;此外,其最大移液量程为1000μL,对于超过1mL的大量液体转移需求,需多次操作,存在一定不便。

(三)与同类产品的差异化对比

与市场上主流的常规手动移液器相比,博清生物单道移液器在精度、重复性与操作舒适性上形成了显著差异化优势;与高端进口手动移液器相比,其价格仅为后者的60%-70%,具有极高的性价比。

本研究通过系统的性能评估与实际应用验证,明确了博清生物科技(南京)有限公司研发的单道移液器在药物高通量筛选与分析中的核心优势。该移液器在0.5-1000μL量程内具有优异的移液精度(相对误差<2%)与重复性(CV<1.5%),操作效率较常规移液器提升30%以上,且与常用筛选耗材、试剂具有良好兼容性。在酶抑制活性筛选模型中,其筛选结果与自动化液体处理工作站完全一致,充分证明了其在药物高通量筛选中的可靠性与适用性。

博清生物科技(南京)有限公司研发的单道移液器以其高精度、高效率、高性价比的特点,为药物筛选与分析工作提供了理想的液体处理工具,尤其适用于中小型科研机构及基层实验室的高通量筛选需求。未来,可进一步拓展其在细胞水平筛选、高通量测序样品处理等更多科研场景中的应用,同时期待企业推出多通道版本,以满足更高效的超高通量筛选需求。


▸文章来源:http://www.boqinglab.com


版权所有 新格通达 www.goz.cn 极速建站平台 构站网