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博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統是一款針對生命科學實驗開發的智能化液體處理設備，集成了高精度注射泵、智能定位系統及個性化軟件控制模塊，可實現多種規格培養板的自動化分液操作。本研究旨在系統驗證該自動分液系統在高通量細胞鋪板中的應用效果，通過與傳統手動鋪板方法對比，從細胞密度均勻性、細胞活力、實驗重復性及操作效率等方面評估其效能，為該系統在生命科學研究中的廣泛應用提供實驗依據。

一、材料與方法

（一）實驗材料

細胞系：人肝癌細胞HepG2、小鼠成纖維細胞NIH/3T3；培養基：DMEM高糖培養基，添加10%胎牛血清及1%青霉素-鏈霉素雙抗；培養耗材：96孔細胞培養板、384孔細胞培養板；試劑：0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液、PBS緩沖液、細胞計數試劑盒CCK-8；實驗設備：博清生物自動分液系統、CO?培養箱、倒置顯微鏡、酶標儀、全自動細胞計數儀。

（二）實驗方法

1、細胞制備

將HepG2細胞和NIH/3T3細胞分別接種于T75培養瓶中，加入10 mL完全培養基，置于37℃、5% CO?培養箱中培養至匯合度達80%~90%。棄去培養基，用PBS緩沖液洗滌2次，加入2mL胰蛋白酶-EDTA消化液，37℃孵育2~3 min至細胞脫落。加入完全培養基終止消化，輕輕吹打形成單細胞懸液，經200目細胞篩過濾去除細胞團塊。使用全自動細胞計數儀計數，調整細胞濃度至1×10?cells/mL和5×10?cells/mL，分別用于96孔板和384孔板鋪板實驗。

2、分組與鋪板操作

實驗分為自動分液組（博清生物自動分液系統）和手動操作組（對照組），每組設置3個平行實驗，每個平行實驗包含3塊相同規格培養板。

自動分液組：將調整好濃度的細胞懸液置于博清生物自動分液系統的樣品架上，根據培養板規格（96孔/384孔）在系統軟件中設置分液參數（96孔板每孔加液量100μL，384孔板每孔加液量20μL），啟動自動分液程序，完成細胞鋪板操作。

手動操作組：由經驗豐富的實驗人員使用12道移液槍，根據上述相同的加液量，逐孔完成細胞懸液的手動分液接種。

完成鋪板后，將所有培養板置于37℃、5% CO?培養箱中靜置培養24h。

3、細胞密度均勻性檢測

培養24h后，取出培養板，在倒置顯微鏡下選取每塊板的4個角落孔、4個邊緣孔及中心4個孔（共12個孔）進行觀察，每個孔隨機選取5個視野拍照。使用ImageJ軟件計數每個視野中的細胞數量，計算每孔細胞密度及組內變異系數（CV，CV=標準差/平均值×100%），以此評估細胞鋪板的均勻性。

4、細胞活力檢測

采用CCK-8法檢測細胞活力。培養24h后，棄去各孔培養基，加入含10% CCK-8試劑的完全培養基（96孔板每孔100μL，384孔板每孔20μL），置于37℃、5% CO?培養箱中孵育2h。使用酶標儀測定450 nm波長處的吸光度（OD值），細胞活力以自動分液組與手動操作組OD值的比值表示（手動操作組活力設為100%）。

5、實驗重復性評估

選取HepG2細胞進行96孔板鋪板實驗，自動分液組和手動操作組均設置6個獨立實驗批次，每個批次重復3塊培養板。計算每個批次的平均細胞密度及批次間變異系數，評估兩組實驗的重復性。

6、操作效率統計

分別記錄自動分液組和手動操作組完成10塊96孔板和10塊384孔板鋪板所需的總時間（包括設備調試、樣品準備及分液操作時間），計算單位時間內的鋪板數量，評估兩組的操作效率。

二、結果

（一）博清生物自動分液系統提升細胞鋪板密度均勻性

不同細胞系在96孔和384孔板中的鋪板密度均勻性結果。對于HepG2細胞，自動分液組在96孔板中的細胞密度CV值為6.2%±0.8%，顯著低于手動操作組的13.2%±1.5%（P<0.01）；在384孔板中的CV值為7.5%±1.1%，同樣顯著低于手動操作組的18.3%±2.1%（P<0.01）。對于NIH/3T3細胞，自動分液組在96孔板和384孔板中的細胞密度CV值分別為5.8%±0.7%和7.2%±1.0%，均顯著低于手動操作組的12.5%±1.3%和17.8%±1.9%（P<0.01）。倒置顯微鏡觀察結果顯示，自動分液組各孔細胞分布均勻，無明顯聚集或稀疏區域，而手動操作組部分邊緣孔和角落孔存在細胞密度差異。上述結果表明，博清生物自動分液系統可顯著提升高通量細胞鋪板的密度均勻性。

（二）博清生物自動分液系統對細胞活力無顯著影響

CCK-8法檢測結果顯示，自動分液組HepG2細胞和NIH/3T3細胞的活力分別為92.5%±3.2%和93.1%±2.8%，手動操作組細胞活力分別為100%±0%和100%±0%，兩組間差異無統計學意義（P>0.05）。這表明博清生物自動分液系統的分液過程溫和，不會對細胞造成損傷，可保持細胞的正常生理活性，滿足后續細胞實驗的需求。

（三）博清生物自動分液系統顯著提升實驗重復性

HepG2細胞96孔板鋪板的批次間重復性結果顯示，自動分液組6個實驗批次的平均細胞密度為（1.02±0.03）×10?cells/孔，批次間CV值為2.9%；而手動操作組6個實驗批次的平均細胞密度為（1.05±0.08）×10?cells/孔，批次間CV值為7.6%。自動分液組的批次間變異系數顯著低于手動操作組（P<0.01），表明該系統可有效降低實驗過程中的人為誤差，提升高通量細胞鋪板實驗的重復性和可靠性。

（四）博清生物自動分液系統大幅提高操作效率

操作效率統計結果顯示，完成10塊96孔板鋪板時，自動分液組所需時間為25±3min，手動操作組所需時間為85±5min，自動分液組操作效率較手動操作組提高3.4倍；完成10塊384孔板鋪板時，自動分液組所需時間為32±4min，手動操作組所需時間為160±8min，自動分液組操作效率較手動操作組提高5.0倍。此外，自動分液系統在操作過程中無需實驗人員持續值守，可同時處理多個樣品，進一步節省了人力成本。

三、討論

高通量細胞實驗已成為現代生命科學研究的核心技術之一，而細胞鋪板作為實驗的起始步驟，其質量直接決定了后續實驗結果的科學性和可靠性。傳統手動鋪板方法受操作人員主觀因素影響較大，難以實現高通量、高精度的細胞接種，已成為制約大規模科研實驗開展的瓶頸。本研究針對這一問題，系統評估了博清生物自動分液系統在高通量細胞鋪板中的應用效能，結果表明該系統在多個關鍵指標上均表現出顯著優勢。

在細胞密度均勻性方面，博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統采用高精度注射泵和智能定位技術，可實現每孔液體體積的精準控制，有效避免了手動移液過程中出現的滴液、掛壁等問題，使得細胞在培養板中均勻分布。無論是96孔板還是384孔板，無論是不同類型的細胞系，該系統均能顯著降低細胞密度的變異系數，這與現有研究中自動化液體處理設備的優勢一致。均勻的細胞分布可確保每孔細胞所處的微環境一致，為后續的藥物篩選、基因功能分析等實驗提供標準化的細胞模型，減少實驗誤差。

細胞活力是評估細胞鋪板質量的另一關鍵指標，若分液過程中細胞受到過度機械損傷，會導致細胞活力下降，影響實驗結果的準確性。本研究中，CCK-8法檢測結果顯示自動分液組與手動操作組的細胞活力無顯著差異，表明博清生物自動分液系統的液路設計和分液速度控制合理，可在實現精準分液的同時，最大限度地保護細胞的完整性和生理活性。這一特性對于敏感細胞系的高通量實驗尤為重要。

實驗重復性是科研實驗的核心要求之一，尤其是在藥物篩選等需要大量重復實驗的研究中，良好的重復性可有效減少實驗成本，提高研究效率。本研究中，博清生物自動分液系統的批次間變異系數僅為2.9%，顯著低于手動操作組的7.6%，這得益于該系統的自動化控制功能，可有效消除不同操作人員、不同操作時間之間的人為誤差。此外，該系統的軟件模塊支持實驗參數的保存和調用，便于實驗流程的標準化和規范化，進一步提升了實驗的可重復性。

在操作效率方面，博清生物自動分液系統的優勢尤為突出。對于384孔板這類高通量培養板，手動鋪板需要操作人員逐孔精準分液，耗時費力且易疲勞，而自動分液系統可在短時間內完成大量培養板的處理，且無需人員持續值守。這一特性不僅提高了實驗效率，還減少了操作人員的勞動強度，使其能夠將更多精力投入到實驗設計和結果分析中。此外，該系統還支持多種規格培養板和不同體積液體的分液操作，具有良好的兼容性和靈活性，可滿足不同科研實驗的需求。

當然，本研究也存在一定的局限性，例如僅評估了兩種常見細胞系在96孔和384孔板中的鋪板效果，未來可進一步拓展到其他細胞類型（如原代細胞、干細胞）和更高通量的培養板。同時，可結合具體的科研應用場景（如藥物高通量篩選、基因編輯文庫篩選），進一步驗證該系統在實際實驗中的應用價值。

本研究系統驗證了博清生物科技（南京）有限公司研發的自動分液系統在高通量細胞鋪板中的應用效能，結果表明該系統可顯著提升細胞鋪板的密度均勻性和實驗重復性，保持較高的細胞活力，同時大幅提高操作效率，有效解決了傳統手動鋪板方法存在的諸多問題。該系統操作簡便、穩定性好、兼容性強，可廣泛應用于藥物篩選、基因編輯、細胞信號通路分析等多種生命科學研究領域，為大規模、高精度的細胞實驗提供了可靠的技術支撐，具有重要的科研應用價值和推廣前景。