样品制备与液体处理

面临的挑战

随着生物制剂与基因治疗药物进入研发阶段,其处理难度会不断提升。高浓度蛋白、病毒载体以及纳米粒制剂往往黏稠、易粘连,难以精准移液。手动移取黏稠溶液或黏性悬浮液不仅速度慢、重复性差,还极易产生气泡并造成样品浪费。每一次样品转移都会引入剪切应力,可能导致蛋白变性、衣壳破损或脆弱复合物被破坏。

制剂研发工作不仅关乎精准度,更在于保护。在手动完成数百次分样或制剂配制的过程中,要同时保证样品低温、无污染且均一稳定,既耗时又需要高度专注。哪怕是体积、混匀或操作上的微小偏差,都可能导致结果失真、稳定性数据偏移,并影响关键的成药性评估结论。

解决方案

Stuntman将内置人工智能与模块化硬件相结合,应对生物制剂和基因治疗样品制备中的各类配方挑战。将您的自然语言提示转换为可执行脚本,实现从头到尾的闭环自动化统筹。Stuntman的人工智能帮助规划和组织实验、解读结果,并指导实验进展。使用Stuntman AI、直观的拖放界面工作流或拥有完整API访问权限的Python,在同一平台上设计、执行和分析实验。每一步均实时跟踪并即时记录。所有这些管控能力意味着您可以信赖数据,并从中得出正确结论。

按照您的需求进行平台配置,实现粉末定量加样、粘稠液体转移、过滤、分装和密封的自动化——所有操作均在受控条件下进行。Stuntman可处理从稀薄缓冲液到高粘度蛋白质、病毒载体或纳米颗粒的各类样品,使即使是最敏感的材料也能保持稳定。

实验论证

自动化粉末分配

精准的粉末加样是可靠制剂研发的基础,无论是盐类、糖类、辅料、稳定剂还是其他粉末组分。只需设置粉末分配实验,Stuntman即可通过SV料斗与Classic料斗两种规格,完成从亚毫克级到克级的精准加样,其余全程自动化。系统可将粉末分配至已移入天平的孔板或样品瓶中。粉末料斗与天平内的目标容器精准对位,通过重量法逐次分配,直至达到目标重量。系统会自动切换料斗与目标容器,重复上述流程,直至完成整个实验配置。

软件监控与粉末分配。软件会实时追踪每个料斗内的粉末添加量,并在粉末余量不足时自动提醒。该追踪功能可跨多个实验同步进行,无需中途停机、打开料斗查看剩余量。粉末分配算法会根据目标重量自动调速,在1毫克以下的微量分配中仍能实现出色的重复性 (±0.2 mg)。高灵敏度天平对粉末分配进行实时重量监测,且分配过程处于封闭环境中,避免气流干扰。

一对多粉末分配

大容量料斗非常适合一对多分配,即将同一种粉末分配至多个孔位。Classic料斗内置搅拌丝,即使是易结块、吸湿性强的粉末也能保持顺畅下料;通过可调节的阀门与漏斗口径,可针对不同颗粒类型定制下料流速。料斗容积有10、25、50、100 mL四种规格,平台可同时搭载任意组合的多个料斗。系统采用自适应算法,可学习每种粉末的流动特性,并自动调节搅拌速度与阀门开度。

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多样化粉末分配

当常规实验需要分配多种不同粉末 (例如制剂筛选) 时,存储瓶 (SV) 料斗是理想选择。这类料斗适配标准4 mL玻璃样品瓶,瓶身配备一次性分配头。平台可搭载数十个样品瓶,平台外还可存放数百个。这种小型料斗在试剂或反应筛选中灵活性更高,并可被全程追踪,用于多轮实验。

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自动化液体分配

无论是转移稀薄缓冲液还是黏稠的生物制剂,Stuntman都能实现稳定一致的液体处理。空气置换吸头 (ADT) 适用于常规溶液,正置换吸头 (PDT) 则可处理高黏度或剪切力敏感样品,无损耗、无污染。系统对每种液体类型单独校准,确保每一次分配都精准达标 ——无滴漏、无气泡、无异常偏差。Stuntman还可在平台上完成原位稀释或pH滴定,在检测前直接制备样品或制剂。

六通道空气置换吸头 (ADT) 分配

针对低黏度溶液,Stuntman采用六通道液体处理机械臂实现自动化样品制备。系统适配50–1000 µL量程的标准移液吸头。孔距可调:标准孔板适用9 mm,大规格样品瓶可切换至20 mm,方便实现样品或孔板格式转换。每个吸头均配备独立注射泵,可同时吸取不同体积的液体。吸头拾取为独立控制,若实验流程仅需使用部分通道,系统也可灵活适配。

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正位移液吸头 (PDT) 分配

如果传统的移液技术无法满足您自动样品制备的需求。您可以改用PDT,它对于粘度较高的溶液来说更加准确和精确。该工具可以分装小体积 (10-1000 µL) 或大体积 (100 µL-10 mL),并与多个PDT供应商兼容。如果系统中配置天平模块,该工具还可以通过称量法监测分配。

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无菌过滤

在生物制剂样品制备过程中,保持无菌状态至关重要。Stuntman可搭载平台内置无菌过滤模块,在分样前对溶液进行澄清或无菌处理。自动化真空或压力过滤可去除颗粒与微生物污染物,无需人工转移,既保护样品完整性,又保障操作人员安全。无论您制备的是蛋白制剂还是病毒载体溶液,自动化无菌过滤都能确保每份样品洁净、均一、无污染。

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温控系统

温度至关重要。蛋白质在室温下会变性,病毒载体也会迅速失去活性。Stuntman的温控平台与制冷样品架可让样品从首次分配到最终密封全程保持低温。系统可在各模块间维持4 °C至室温 的可控环境,确保敏感样品在整个制备过程中保持稳定。通过主动温度监控与自动化控制,冷链完整性贯穿每一步操作。

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密封与封闭防护

制剂配制完成后,Stuntman可自动完成样品瓶封盖与密封,确保样品无菌、稳定。系统可对螺旋盖、胶塞、压盖、隔垫密封等进行精准扭矩与对位控制,实现气密、无泄漏的封闭防护。对于生物制剂而言,这意味着在储存与运输过程中无挥发、无污染、无封盖破损。每次操作,都能实现稳定可靠的封闭防护。

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进入分析阶段时,Stuntman还可自动完成去压盖与去胶塞操作,在不影响样品完整性的前提下安全开启密封样品瓶。这意味着样品可直接从制剂配制或储存环节转入分析检测,全程洁净、重现性好,且无需人工干预。

标签与追踪

在孔板或样品瓶中管理数百份样品,追踪难度极大。Stuntman可配备标签与追踪功能,即使在高通量实验中也能保持井然有序。系统可为每个样品瓶或孔板自动生成条形码并记录信息,将每份样品自动关联至对应的制剂批次。这种全程可追溯性确保了大规模筛选或多日实验运行中的数据完整性——无混淆、无丢失、可随时提供完整审计追踪记录。

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系统集成

借助Stuntman,集成与拓展能力无限。您可以通过Stuntman内置人工智能或Python API,与自有工具、数据系统,或人工智能及机器学习平台无缝对接。按需搭载所需模块,或连接至第三方系统进行样品制备、处理与分析。随您的科研发展持续扩展。

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Stuntman

Stuntman凭借人工智能技术,重塑实验室自动化的行业格局——实验的设计、执行、分析与迭代,全程高效推进、永不中断。系统可自主筛选最优实验方案,确保每一次闭环迭代都按计划推进。助力化学、生物制药与材料领域的研发突破加速实现,从容应对各类全新的研发挑战。

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每个实验都会面临着各自的瓶颈和挑战。我们希望能与您合作,为您构建定制化的自动化解决方案,让您可以更快、更好地完成科学研究工作。如果您还有任何问题或者想要与我们的团队进行交谈,请与我们联系。