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加速中藥創新 | 實驗室自動化如何賦能中醫藥產業

來源:貝克曼庫爾特國際貿易(上海)有限公司   2025年07月07日 16:06  

中藥資源是中醫藥事業和產業發展的重要物質基礎。2025年3月20日,國務院辦公廳發布《關于提升中藥質量促進中醫藥產業高質量發展的意見》,旨在形成傳承創新并重、布局結構合理、裝備制造先進、質量安全可靠、競爭能力強的中醫藥產業高質量發展格局,增進人民健康福祉。

 


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在推進中藥科技創新方面:

一是提升科技創新能力,加強中醫類國家醫學中心和中藥領域全國重點實驗室、國家技術創新中心、國家制造業創新中心建設。近年來,在國家發展改革委、科技部等部門的大力支持下,中醫藥領域已經建設了7個全國重點實驗室、5個國家工程研究中心、4個國家醫學攻關產教融合創新平臺。

二是加強中藥創新研發,加大國家科技計劃對中藥的支持力度,推進關鍵技術攻關。結合中醫優勢病種,聚焦重大慢病、重大疑難疾病、新發突發傳染病、特殊環境疾病等,推出一批臨床療效突出、競爭優勢顯著的中藥創新藥。發揮醫療機構中藥制劑、名醫驗方在中藥創新中的“孵化器”作用,進一步加強挖掘和轉化。

 


中藥創新研究仍面臨諸多挑戰

 

 

中藥化學組分復雜,深入研究其物質基礎中的化學成分,有助于明確有效成分及結構,為質量控制提供依據,確保穩定性和一致性。中藥的化學成分受植物品種、種植、產地、采收和炮制等因素影響。分析特定化學成分可獲得藥效最佳成分。從生物學角度看,研究中藥物質基礎的生物學特性,可更好地理解其藥理作用和治療機制。通過細胞模型和動物實驗,探究中藥對生物體生理功能、代謝免疫過程等方面的影響,有助于揭示其多成分、多靶點、協同作用的特點,評價其有效性、安全性和毒副作用,為臨床應用提供堅實基礎。

 


智能化轉變:

實驗室自動化提速中藥創新研究

 

 

實驗室自動化使用自動化技術執行實驗室任務,最小化或無須人工干預,以提高生產力、提高實驗數據質量、縮短實驗周期或完成原本不可能開展的實驗。在中藥創新研究的歷程中,自動化系統不僅提升研究的效率和精度,也為中藥現代化和智能化打開新的大門

 

01

提升研究效率:


中藥成分復雜,研究過程繁瑣。實驗室自動化通過精確控制實驗條件,減少人為誤差,提高實驗重復性和可靠性。例如,高通量篩選系統能快速篩選化合物,結合中藥復方配伍理論,實現不同中藥有效成分的組合篩選,為精準治療提供更堅實的理論支撐。

 

02

保障轉化質量:


中藥的安全性和有效性是其能否被廣泛接受的關鍵。隨著中藥研究的深入,藥效評價和毒理學評價方法也在不斷創新,評價方法越來越多樣化。傳統動物實驗面臨倫理和成本挑戰,而基于細胞模型的體外試驗更易于大規模應用。例如,利用肝臟類器官模型,可研究中藥成分的毒性和代謝途徑。

 

03

促進國際市場認可:


中藥走向國際市場需要符合國際標準。實驗室自動化系統使中藥研究更加規范化、標準化,助力提升研究結果在國際醫藥體系中的認可和信任。同時,自動化設備和軟件可管理追蹤實驗數據,確保數據的準確性和可追溯性。

 

04

激發創新研究和技術:


自動化系統提升研究效率和精度,為研究人員釋放更多時間和空間,思考探索新領域。針對中藥有效成分在體內的作用機制、代謝過程等,廣泛使用到基因組學、轉錄組學、代謝組學等生物學研究方法和前沿技術,實驗室自動化設備可以幫助實現復雜樣品制備,促使深入、全面的機制研究,發現新的治療潛力,推動中藥研究的創新發展。

 


貝克曼庫爾特生命科學

中藥研究實驗室自動化方案

 


 

01

Echo納升級聲波移液系統


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采用聲波能量高精度移取低至2.5 nL液滴;

無物理接觸移液,無需耗材,降低交叉污染;

納升體系讓分析檢測實現微量化,提升篩選速度,節約試劑和藥物。


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特色應用

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1

Echo Dose Response直接稀釋法藥物計量分析

直接稀釋法替代逐級梯度稀釋,稀釋曲線上每個濃度點均為單獨而非連續生成,避免傳統藥物稀釋方法沿曲線傳遞誤差的風險,顯著提高數據質量。


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2

Echo Combination Screen單體組分配伍

允許精確控制每種組分的濃度和比例,實現不同單體組分的靈活配伍;

系統研究每種組分的不同濃度對細胞或其他實驗對象的影響,及它們之間的相互作用;

助力發現新的藥物組合和理解藥物作用機制。


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3

Access系統:專為超高通量藥物篩選自動化而生

Access以Echo聲波移液系統為核心,集成多種實驗室自動化設備,允許高通量測試和靈活的自動化實現,具有模塊化、緊湊式、高精度和用戶友好性的特點。


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02

Biomek自動化整合系統


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Biomek i5/i7自動化工作站準確快速地對樣品和試劑高通量移液;

系統具備可拓展性,靈活集成第三方設備實現高度自動化;

機器人高效傳輸,自動化系統硬件技術領先;

軟件深度整合,數據實時交互及數據驅動決策,助力智能化中藥研發。


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特色應用

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1

中藥單體化合物庫復制和管理

該系統整合Biomek i7液體處理系統,儲板棧,條形碼貼標機和自動化封膜機,自動批量完成中藥單體化合物的溶解、混勻、稀釋以及化合物板貼標、拷貝等操作。


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2

中藥單體化合物庫篩選/類器官藥敏

中藥單體化合物庫篩選系統:整合10余類設備,采用96/384/1536高密度微孔板和快速靈敏的檢測手段,可運行細胞培養、細胞功能性檢測、高內涵篩選樣品制備、ADMET體外篩選前處理等新藥發現過程中的多種類型實驗。自動化完成細胞鋪板、轉染、藥物稀釋、在線孵育、信號檢測等流程,幫助快速識別出與疾病靶點有親和作用的化合物,以及具有潛在活性的單體和組分配伍測試。


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3

藥效分析-質譜前處理

自動化質譜前處理系統:在Biomek i7工作站基礎上建立高通量制備方案,完成中藥入血組織有效成分鑒定和分析。能夠在短短幾天內制備數千樣本,替代手工制樣的勞動密集型工作,增強可重復性和數據質量。


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小 結

 


 

實驗室自動化為重塑中藥創新研究提供全新的視角。通過精準移液、高通量篩選與智能數據分析的深度協同,傳統中藥研發從經驗驅動轉向數據驅動的新范式。

Echo聲波移液系統以納升級精度重構中藥組分配伍邏輯;

Access平臺將篩選通量提升至傳統方法的百倍甚至千倍效率;

?

Biomek自動化整合實現從分子水平研究到細胞、類器官水平表型和機制分析的自動化。

自動化技術的躍遷不僅助力解析中藥復雜體系的有效成分、質量控制等難題,也為中醫藥走向更廣泛的國際市場提供標準化的語言。



當傳統智慧遇見現代科技,實驗室自動化不僅是工具更新,更是方法論更新,勢必推動中醫藥在守正創新中開辟全球化新賽道,為人類健康貢獻中國方案。

 

 

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