一、为什么选择自动化?
类器官模型在模拟人体生理环境方面远超传统2D细胞培养,与临床结果关联性更强,已成为药物开发、精准医疗和毒性研究的核心平台。但类器官培养面临独特挑战:
· 基质胶温控要求苛刻(4°C操作,37°C固化)
· 手工点胶难以保证均一性
· 传代操作复杂,易损伤类器官
· 培养周期长,需频繁观察和换液
· 批次间差异大,可重复性低
· 高通量筛选时人工难以胜任
自动化是解决之道
二、三大核心解决方案
1. 类器官活库自动化建设
2. 类器官药敏自动化检测
3. 药物筛选与评价平台
方案一:类器官活库自动化
1.1 全流程自动化覆盖
组织获取与解离 → 消化离心 → 基质胶包埋铺板 → 诱导培养 → 自动换液质控 → 消化传代 → 样本冻存
1.2 核心功能
智能温控系统 | 台面4°C/37°C精准温控,基质胶低温保存不预凝 |
自动点胶技术 | 边打边提,液面追随,形成均一饱满的基质胶半球 |
温和传代系统 | 倾斜离心+优化吹吸,有效去胶不伤细胞 |
自动培养箱整合 | 定时取板,确保换液及时性 |
全板位兼容 | 6孔板至384孔板全覆盖 |
样本全程追溯 | 扫码追踪,数据对接LIMS |
方案二:类器官药敏自动化
2.1 检测流程
类器官计数 → 4°C混合基质胶铺板 → 37°C凝固加培养基 → 过夜培养 → 药物梯度稀释布局 → 加药培养 → 加入检测试剂 → 酶标仪读板
2.2 解决的核心痛点
· 384孔板自动点胶 — 提高珍贵PDO样本利用率
· 智能梯度稀释 — 8通道灵活操作,兼容多种稀释模式
· 高通量成像 — 自动判断类器官状态,决定实验节点
· 精准加药 — 快速换液加药,避免破坏基质胶
· 多维检测 — ATP活性 + 形态学分析 + 实时监测
方案三:药物筛选与评价平台
3.1 从化合物库到候选药物
筛选库管理 | 模型建立与筛选 | 候选目标评价 | 优化再评价 |
化合物挑选 | 高通量筛选 | AI辅助分析 | 深度验证 |
3.2 平台优势
· 完全自动化工作流 — 减少人为误差,提高可重复性
· AI智能分析 — 3D类器官AI识别,多参数实时分析
· 硬件高度可扩展 — 机械臂整合高内涵、质谱、流式等设备
· 数据完整追溯 — 从样本到报告,全程记录
三、应用领域
1、临床药敏检测 — 为肿瘤患者筛选最优用药方案
2、生物标志物发现 — 高通量筛选药物响应标志物
3、新药研发 — 早期毒性评估和药效评价
4、类器官活库建设 — 标准化样本库和生物银行
5、基础研究 — 疾病模型构建和机制研究
四、主要技术参数
板位容量 | 30 / 48 / 72 板位可选 |
温控范围 | 4°C - 37°C 精准控制 |
孔板兼容 | 6 / 12 / 24 / 48 / 96 / 384 孔板 |
离心模块 | 4°C低温自动离心 |
成像整合 | 支持高内涵成像系统 |
软件系统 | 长时程调度,动态资源规划 |