电话：13601437756

---

扫一扫 加我微信

博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统是一款针对生命科学实验开发的智能化液体处理设备，集成了高精度注射泵、智能定位系统及个性化软件控制模块，可实现多种规格培养板的自动化分液操作。本研究旨在系统验证该自动分液系统在高通量细胞铺板中的应用效果，通过与传统手动铺板方法对比，从细胞密度均匀性、细胞活力、实验重复性及操作效率等方面评估其效能，为该系统在生命科学研究中的广泛应用提供实验依据。

一、材料与方法

（一）实验材料

细胞系：人肝癌细胞HepG2、小鼠成纤维细胞NIH/3T3；培养基：DMEM高糖培养基，添加10%胎牛血清及1%青霉素-链霉素双抗；培养耗材：96孔细胞培养板、384孔细胞培养板；试剂：0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液、PBS缓冲液、细胞计数试剂盒CCK-8；实验设备：博清生物自动分液系统、CO₂培养箱、倒置显微镜、酶标仪、全自动细胞计数仪。

（二）实验方法

1、细胞制备

将HepG2细胞和NIH/3T3细胞分别接种于T75培养瓶中，加入10 mL完全培养基，置于37℃、5% CO₂培养箱中培养至汇合度达80%~90%。弃去培养基，用PBS缓冲液洗涤2次，加入2mL胰蛋白酶-EDTA消化液，37℃孵育2~3 min至细胞脱落。加入完全培养基终止消化，轻轻吹打形成单细胞悬液，经200目细胞筛过滤去除细胞团块。使用全自动细胞计数仪计数，调整细胞浓度至1×10⁵cells/mL和5×10⁴cells/mL，分别用于96孔板和384孔板铺板实验。

2、分组与铺板操作

实验分为自动分液组（博清生物自动分液系统）和手动操作组（对照组），每组设置3个平行实验，每个平行实验包含3块相同规格培养板。

自动分液组：将调整好浓度的细胞悬液置于博清生物自动分液系统的样品架上，根据培养板规格（96孔/384孔）在系统软件中设置分液参数（96孔板每孔加液量100μL，384孔板每孔加液量20μL），启动自动分液程序，完成细胞铺板操作。

手动操作组：由经验丰富的实验人员使用12道移液枪，根据上述相同的加液量，逐孔完成细胞悬液的手动分液接种。

完成铺板后，将所有培养板置于37℃、5% CO₂培养箱中静置培养24h。

3、细胞密度均匀性检测

培养24h后，取出培养板，在倒置显微镜下选取每块板的4个角落孔、4个边缘孔及中心4个孔（共12个孔）进行观察，每个孔随机选取5个视野拍照。使用ImageJ软件计数每个视野中的细胞数量，计算每孔细胞密度及组内变异系数（CV，CV=标准差/平均值×100%），以此评估细胞铺板的均匀性。

4、细胞活力检测

采用CCK-8法检测细胞活力。培养24h后，弃去各孔培养基，加入含10% CCK-8试剂的完全培养基（96孔板每孔100μL，384孔板每孔20μL），置于37℃、5% CO₂培养箱中孵育2h。使用酶标仪测定450 nm波长处的吸光度（OD值），细胞活力以自动分液组与手动操作组OD值的比值表示（手动操作组活力设为100%）。

5、实验重复性评估

选取HepG2细胞进行96孔板铺板实验，自动分液组和手动操作组均设置6个独立实验批次，每个批次重复3块培养板。计算每个批次的平均细胞密度及批次间变异系数，评估两组实验的重复性。

6、操作效率统计

分别记录自动分液组和手动操作组完成10块96孔板和10块384孔板铺板所需的总时间（包括设备调试、样品准备及分液操作时间），计算单位时间内的铺板数量，评估两组的操作效率。

二、结果

（一）博清生物自动分液系统提升细胞铺板密度均匀性

不同细胞系在96孔和384孔板中的铺板密度均匀性结果。对于HepG2细胞，自动分液组在96孔板中的细胞密度CV值为6.2%±0.8%，显著低于手动操作组的13.2%±1.5%（P<0.01）；在384孔板中的CV值为7.5%±1.1%，同样显著低于手动操作组的18.3%±2.1%（P<0.01）。对于NIH/3T3细胞，自动分液组在96孔板和384孔板中的细胞密度CV值分别为5.8%±0.7%和7.2%±1.0%，均显著低于手动操作组的12.5%±1.3%和17.8%±1.9%（P<0.01）。倒置显微镜观察结果显示，自动分液组各孔细胞分布均匀，无明显聚集或稀疏区域，而手动操作组部分边缘孔和角落孔存在细胞密度差异。上述结果表明，博清生物自动分液系统可显著提升高通量细胞铺板的密度均匀性。

（二）博清生物自动分液系统对细胞活力无显著影响

CCK-8法检测结果显示，自动分液组HepG2细胞和NIH/3T3细胞的活力分别为92.5%±3.2%和93.1%±2.8%，手动操作组细胞活力分别为100%±0%和100%±0%，两组间差异无统计学意义（P>0.05）。这表明博清生物自动分液系统的分液过程温和，不会对细胞造成损伤，可保持细胞的正常生理活性，满足后续细胞实验的需求。

（三）博清生物自动分液系统显著提升实验重复性

HepG2细胞96孔板铺板的批次间重复性结果显示，自动分液组6个实验批次的平均细胞密度为（1.02±0.03）×10⁴cells/孔，批次间CV值为2.9%；而手动操作组6个实验批次的平均细胞密度为（1.05±0.08）×10⁴cells/孔，批次间CV值为7.6%。自动分液组的批次间变异系数显著低于手动操作组（P<0.01），表明该系统可有效降低实验过程中的人为误差，提升高通量细胞铺板实验的重复性和可靠性。

（四）博清生物自动分液系统大幅提高操作效率

操作效率统计结果显示，完成10块96孔板铺板时，自动分液组所需时间为25±3min，手动操作组所需时间为85±5min，自动分液组操作效率较手动操作组提高3.4倍；完成10块384孔板铺板时，自动分液组所需时间为32±4min，手动操作组所需时间为160±8min，自动分液组操作效率较手动操作组提高5.0倍。此外，自动分液系统在操作过程中无需实验人员持续值守，可同时处理多个样品，进一步节省了人力成本。

三、讨论

高通量细胞实验已成为现代生命科学研究的核心技术之一，而细胞铺板作为实验的起始步骤，其质量直接决定了后续实验结果的科学性和可靠性。传统手动铺板方法受操作人员主观因素影响较大，难以实现高通量、高精度的细胞接种，已成为制约大规模科研实验开展的瓶颈。本研究针对这一问题，系统评估了博清生物自动分液系统在高通量细胞铺板中的应用效能，结果表明该系统在多个关键指标上均表现出显著优势。

在细胞密度均匀性方面，博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统采用高精度注射泵和智能定位技术，可实现每孔液体体积的精准控制，有效避免了手动移液过程中出现的滴液、挂壁等问题，使得细胞在培养板中均匀分布。无论是96孔板还是384孔板，无论是不同类型的细胞系，该系统均能显著降低细胞密度的变异系数，这与现有研究中自动化液体处理设备的优势一致。均匀的细胞分布可确保每孔细胞所处的微环境一致，为后续的药物筛选、基因功能分析等实验提供标准化的细胞模型，减少实验误差。

细胞活力是评估细胞铺板质量的另一关键指标，若分液过程中细胞受到过度机械损伤，会导致细胞活力下降，影响实验结果的准确性。本研究中，CCK-8法检测结果显示自动分液组与手动操作组的细胞活力无显著差异，表明博清生物自动分液系统的液路设计和分液速度控制合理，可在实现精准分液的同时，最大限度地保护细胞的完整性和生理活性。这一特性对于敏感细胞系的高通量实验尤为重要。

实验重复性是科研实验的核心要求之一，尤其是在药物筛选等需要大量重复实验的研究中，良好的重复性可有效减少实验成本，提高研究效率。本研究中，博清生物自动分液系统的批次间变异系数仅为2.9%，显著低于手动操作组的7.6%，这得益于该系统的自动化控制功能，可有效消除不同操作人员、不同操作时间之间的人为误差。此外，该系统的软件模块支持实验参数的保存和调用，便于实验流程的标准化和规范化，进一步提升了实验的可重复性。

在操作效率方面，博清生物自动分液系统的优势尤为突出。对于384孔板这类高通量培养板，手动铺板需要操作人员逐孔精准分液，耗时费力且易疲劳，而自动分液系统可在短时间内完成大量培养板的处理，且无需人员持续值守。这一特性不仅提高了实验效率，还减少了操作人员的劳动强度，使其能够将更多精力投入到实验设计和结果分析中。此外，该系统还支持多种规格培养板和不同体积液体的分液操作，具有良好的兼容性和灵活性，可满足不同科研实验的需求。

当然，本研究也存在一定的局限性，例如仅评估了两种常见细胞系在96孔和384孔板中的铺板效果，未来可进一步拓展到其他细胞类型（如原代细胞、干细胞）和更高通量的培养板。同时，可结合具体的科研应用场景（如药物高通量筛选、基因编辑文库筛选），进一步验证该系统在实际实验中的应用价值。

本研究系统验证了博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统在高通量细胞铺板中的应用效能，结果表明该系统可显著提升细胞铺板的密度均匀性和实验重复性，保持较高的细胞活力，同时大幅提高操作效率，有效解决了传统手动铺板方法存在的诸多问题。该系统操作简便、稳定性好、兼容性强，可广泛应用于药物筛选、基因编辑、细胞信号通路分析等多种生命科学研究领域，为大规模、高精度的细胞实验提供了可靠的技术支撑，具有重要的科研应用价值和推广前景。