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加速中藥創(chuàng)新 | 實驗室自動化如何賦能中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)
中藥資源是中醫(yī)藥事業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。2025年3月20日，國務院辦公廳發(fā)布《關于提升中藥質(zhì)量促進中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，旨在形成傳承創(chuàng)新并重、布局結(jié)構(gòu)合理、裝備制造先進、質(zhì)量安全可靠、競爭能力強的中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展格局，增進人民健康福祉。
在推進中藥科技創(chuàng)新方面：
一是提升科技創(chuàng)新能力，加強中醫(yī)類國家醫(yī)學中心和中藥領域全國重點實驗室、國家技術(shù)創(chuàng)新中心、國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設。近年來，在國家發(fā)展改革委、科技部等部門的大力支持下，中醫(yī)藥領域已經(jīng)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(yī)學攻關產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺。
二是加強中藥創(chuàng)新研發(fā)，加大國家科技計劃對中藥的支持力度，推進關鍵技術(shù)攻關。結(jié)合中醫(yī)優(yōu)勢病種，聚焦重大慢病、重大疑難疾病、新發(fā)突發(fā)傳染病、特殊環(huán)境疾病等，推出一批臨床療效突出、競爭優(yōu)勢顯著的中藥創(chuàng)新藥。發(fā)揮醫(yī)療機構(gòu)中藥制劑、名醫(yī)驗方在中藥創(chuàng)新中的“孵化器”作用，進一步加強挖掘和轉(zhuǎn)化。
中藥創(chuàng)新研究仍面臨諸多挑戰(zhàn)
中藥化學組分復雜，深入研究其物質(zhì)基礎中的化學成分，有助于明確有效成分及結(jié)構(gòu)，為質(zhì)量控制提供依據(jù)，確保穩(wěn)定性和一致性。中藥的化學成分受植物品種、種植、產(chǎn)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(zhì)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(xié)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(zhuǎn)變：
實驗室自動化提速中藥創(chuàng)新研究
實驗室自動化使用自動化技術(shù)執(zhí)行實驗室任務，最小化或無須人工干預，以提高生產(chǎn)力、提高實驗數(shù)據(jù)質(zhì)量、縮短實驗周期或完成原本不可能開展的實驗。在中藥創(chuàng)新研究的歷程中，自動化系統(tǒng)不僅提升研究的效率和精度，也為中藥現(xiàn)代化和智能化打開新的大門。
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(tǒng)能快速篩選化合物，結(jié)合中藥復方配伍理論，實現(xiàn)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。
保障轉(zhuǎn)化質(zhì)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(chuàng)新，評價方法越來越多樣化。傳統(tǒng)動物實驗面臨倫理和成本挑戰(zhàn)，而基于細胞模型的體外試驗更易于大規(guī)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。
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(tǒng)使中藥研究更加規(guī)范化、標準化，助力提升研究結(jié)果在國際醫(yī)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(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的準確性和可追溯性。
激發(fā)創(chuàng)新研究和技術(shù)：
自動化系統(tǒng)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(nèi)的作用機制、代謝過程等，廣泛使用到基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學等生物學研究方法和前沿技術(shù)，實驗室自動化設備可以幫助實現(xiàn)復雜樣品制備，促使深入、全面的機制研究，發(fā)現(xiàn)新的治療潛力，推動中藥研究的創(chuàng)新發(fā)展。
貝克曼庫爾特生命科學
中藥研究實驗室自動化方案
Echo納升級聲波移液系統(tǒng)
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(xiàn)微量化，提升篩選速度，節(jié)約試劑和藥物。
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(xù)生成，避免傳統(tǒng)藥物稀釋方法沿曲線傳遞誤差的風險，顯著提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。
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(xiàn)不同單體組分的靈活配伍；
系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)新的藥物組合和理解藥物作用機制。
3
Access系統(tǒng)：專為超高通量藥物篩選自動化而生
Access以Echo聲波移液系統(tǒng)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(xiàn)，具有模塊化、緊湊式、高精度和用戶友好性的特點。
Biomek自動化整合系統(tǒng)
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(tǒng)具備可拓展性，靈活集成第三方設備實現(xiàn)高度自動化；
機器人高效傳輸，自動化系統(tǒng)硬件技術(shù)領先；
軟件深度整合，數(shù)據(jù)實時交互及數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，助力智能化中藥研發(fā)。
1
中藥單體化合物庫復制和管理
該系統(tǒng)整合Biomek i7液體處理系統(tǒng)，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。
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(tǒng)：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(yǎng)、細胞功能性檢測、高內(nèi)涵篩選樣品制備、ADMET體外篩選前處理等新藥發(fā)現(xiàn)過程中的多種類型實驗。自動化完成細胞鋪板、轉(zhuǎn)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。
3
藥效分析-質(zhì)譜前處理
自動化質(zhì)譜前處理系統(tǒng)：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(nèi)制備數(shù)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(shù)據(jù)質(zhì)量。
小 結(jié)
實驗室自動化為重塑中藥創(chuàng)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(shù)據(jù)分析的深度協(xié)同，傳統(tǒng)中藥研發(fā)從經(jīng)驗驅(qū)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的新范式。
Echo聲波移液系統(tǒng)以納升級精度重構(gòu)中藥組分配伍邏輯；
Access平臺將篩選通量提升至傳統(tǒng)方法的百倍甚至千倍效率；
Biomek自動化整合實現(xiàn)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(shù)的躍遷不僅助力解析中藥復雜體系的有效成分、質(zhì)量控制等難題，也為中醫(yī)藥走向更廣泛的國際市場提供標準化的語言。
當傳統(tǒng)智慧遇見現(xiàn)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(yī)藥在守正創(chuàng)新中開辟全球化新賽道，為人類健康貢獻中國方案。
