隨著人們用先進治療藥物(ATPM)或CGT(細胞和基因療法)的需求日益增加,人們對細胞和基因治療寄予厚望,,它們可能會徹底改變嚴重疾病的治療,。無論是自體和異體治療,,轉基因(如CAR-T細胞)還是非轉基因(如間充質干細胞),更或者病毒載體,,所有相關的過程步驟,,從細胞選擇、細胞激活,、基因修飾,、細胞擴增、細胞收獲和配方到裝袋,,都需要在一個可靠和安全,、合規(guī)的環(huán)境實施。
▲傳統(tǒng)培養(yǎng)方案
在生命科學領域,,細胞培養(yǎng)是一項關鍵且技術難度高的工作,。然而,當前的人工培養(yǎng)方法存在許多問題,,如品質不統(tǒng)一,、穩(wěn)定性差、污染幾率高,、工作效率低下等,,這些問題使得細胞培養(yǎng)面臨著許多挑戰(zhàn)。
這些挑戰(zhàn)不僅影響了細胞培養(yǎng)的效率和質量,,還增加了一系列限制,。例如,由于人工操作的不可靠性,,細胞培養(yǎng)的一致性難以保證,,這使得實驗結果難以重復和驗證。此外,,生物學實驗的流程通常都很長,,除了真正的手動操作時間,大部分時間都在等待實驗流程,,這使得實驗過程費時又費力,。
▲博工科技培養(yǎng)方案
為了解決這些問題,培養(yǎng)箱機器人和離心機機器人成為了替代人工培養(yǎng)細胞的新選擇,。通過使用培養(yǎng)箱機器人和離心機機器人,,不僅可以提高細胞培養(yǎng)的效率和質量,還可以減少對人工操作的依賴,,降低實驗誤差和污染風險,。
此外,這兩種設備的結合還可以實現細胞的自主培養(yǎng),,降低細胞培養(yǎng)的成本和風險,,為生物醫(yī)學研究,、藥物開發(fā)以及細胞治療等領域的發(fā)展提供了一種新的可能性。
▲博工科技培養(yǎng)方案落地交付
因此,,利用隔離器技術來最大程度地減少對加工區(qū)域的人為干預,,可以大大降低環(huán)境中對無菌制造產品的微生物污染風險。
博工科技擁有細胞培育自動化解決方案,,不僅在有限的實驗室環(huán)境中,,提供低成本、高效的潔凈檢查環(huán)境,,還能確保產品快速滅菌功能的無菌檢查和無菌操作,。針對實驗室的某一操作或步驟進行自動化或智能化,如,,自動化培養(yǎng)皿存取,、自動化離心洗滌等,通過對智能機器人發(fā)出指令,,進行所有的實驗室操作,。目前,博工科技與細胞產業(yè)應用,、生物醫(yī)藥工廠,、醫(yī)學檢測機構、高校研究所等均達成合作,,實現項目落地,。
01智能化生命科學機器人
培養(yǎng)箱機器人是一種智能化生物實驗設備,集成了生物樣品培養(yǎng),、自動化控制,、數據采集和分析等多種功能。它不僅可以通過氣態(tài)模擬等數學模型建立獨特均一性環(huán)境控制技術,,保證箱體內溫度、濕度,、二氧化碳濃度均一性控制,,突破維持環(huán)境均一性關鍵技術難點。還可以進行自動化操作,,如開關培養(yǎng)箱,、添加培養(yǎng)液、更換菌種等,,大大提高了實驗室的工作效率和準確性,。
▲培養(yǎng)箱機器人
離心機器人是一種用于細胞分離和洗滌的設備,可以通過高速旋轉使細胞與培養(yǎng)液分離,,并去除培養(yǎng)液中的雜質和有害物質,。與人工離心相比,,自動化離心機具有更高的精度和效率,可以大大提高細胞分離和洗滌的品質和一致性,。通過結合自動化和智能化技術,,將離心機的操作完全交由機器人來完成。通過預設程序或遠程控制,,離心機機器人可以自動完成離心操作,,大大解放實驗員的雙手。
▲離心機器人
l 智能監(jiān)控:實時數據采集和分析
生命科學機器人配備了智能感知和監(jiān)測系統(tǒng),,可以實時采集培養(yǎng)過程中的數據,。它能夠測量關鍵參數如溫度、濕度,、氣體濃度等,,并通過內置的分析算法進行數據解讀和趨勢預測。這使得科研人員能夠及時獲得實驗結果,,監(jiān)控培養(yǎng)進程,,并根據需要進行相應調整。
l 自動化控制:精確模擬培養(yǎng)環(huán)境
傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱需要人工調節(jié)溫度,、濕度,、氣體濃度等參數,而培養(yǎng)箱機器人則利用先進的自動化技術,,可以根據預設的實驗要求,,自動控制和維持培養(yǎng)環(huán)境的穩(wěn)定性。無論是模擬特定的溫度梯度,、精確控制濕度還是調節(jié)氣體組成,,機器人都能夠自主進行操作,減輕了實驗人員的負擔,,同時確保實驗環(huán)境的準確性和穩(wěn)定性,。
l 遠程操作:隨時隨地監(jiān)控和控制
通過網絡連接,科研人員可以在任何時間,、任何地點,,通過電腦或移動設備遠程訪問機器人,并實時監(jiān)控和控制培養(yǎng)過程,。這使得他們可以隨時了解實驗狀態(tài),、獲取實時數據,并作出實驗環(huán)境調整,,從而提高實驗的效率和可控性,。
l 智能化控制:智能分析與故障預警
離心機機器人搭載了先進的數據化控制管理系統(tǒng),能夠根據不同樣品特性進行智能分析和處理,。它可以根據實驗需求自動調整離心參數,,并具備故障預警和自動報警功能,,確保實驗過程的安全和穩(wěn)定。同時,,機器人還具備數據記錄和追溯功能,,讓科研人員可以輕松查閱實驗數據,提高實驗可復現性,。
02應用場景
l 微生物培養(yǎng):可以用于微生物培養(yǎng),,如細菌、病毒,、細胞等,,為疾病預防、藥物研發(fā)等領域提供支持,。
l 生物樣本保存:可以保存珍貴的生物樣本,,如精子、卵子,、干細胞等,,為生殖醫(yī)療、基因編輯等領域提供重要支持,。
l 生物樣品分離:可以用于各種生物樣品的分離,,如蛋白質、DNA,、RNA等,,為生物科研、藥物研發(fā)等領域提供支持,。
l 細胞培養(yǎng):可以用于細胞培養(yǎng),,為生物醫(yī)學、生殖醫(yī)療等領域提供支持,。
l 微生物研究:還可以用于微生物研究,,如細菌、病毒等,,為疾病預防,、環(huán)境監(jiān)測等領域提供支持。
▲批量細胞系構建是生物制藥的核心
▲單抗生產工藝流程
▲CAR-T細胞治療工藝流程
總的來說,細胞培育自動化解決方案通過數字化智能化賦能,打通各平臺信息孤島,,實現數據信息全流程信息化閉環(huán)管控可追溯,,既能為實驗室樣本管理、試驗研究等提供數字化技術支持,,也能借助智慧探頭,、AI算法自動識別安全隱患,,傳感器實時檢測室內環(huán)境指標,確保實驗室內人員安全,、環(huán)境安全,。
未來,博工科技將繼續(xù)打磨生命科學場景解決方案,,不斷精進技術,、深耕行業(yè),賦能未來醫(yī)療產業(yè),,帶來全新應用場景,。