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移液工作站重塑生物實驗室效率,Opentrons 開源生態(tài)+模塊化設(shè)計撬動千億自動化市場

 2025-04-29 11:30  來源: 互聯(lián)網(wǎng)   我來投稿 撤稿糾錯

  阿里云優(yōu)惠券 先領(lǐng)券再下單

隨著腫瘤早篩、蛋白組學(xué)、分子診斷等領(lǐng)域的爆發(fā)式增長,生物實驗室正面臨兩大矛盾:樣本處理需求激增與人工操作效率瓶頸的矛盾,自動化升級必要性傳統(tǒng)設(shè)備成本高企的矛盾。在這一背景下, Opentrons 合創(chuàng)生物工程(深圳)有限公司(以下簡稱“合創(chuàng)生物”)推出的新一代移液工作站,憑借“開源兼容+模塊化擴展”的差異化定位,正在為中小型實驗室提供高性價比的自動化破局方案。

降本增效利器:移液工作站破解實驗室“兩難困局”

根據(jù)Grand View Research數(shù)據(jù),2023年全球?qū)嶒炇易詣踊袌鲆?guī)模已達86億美元,但滲透率不足15%。傳統(tǒng)自動化設(shè)備動輒百萬級的投入,將大量科研機構(gòu)、第三方檢測中心及初創(chuàng)藥企擋在門外。

“實驗室自動化的核心邏輯不應(yīng)是‘奢侈品’,而應(yīng)是可靈活配置的‘基礎(chǔ)設(shè)施’。”合創(chuàng)生物工程負責(zé)人表示。其主力產(chǎn)品移液工作站通過三項創(chuàng)新實現(xiàn)“普惠化”:

1、硬件開源生態(tài):支持與第三方溫控模塊、離心機等設(shè)備聯(lián)動,避免實驗室重復(fù)投資;

2、軟件自主編程:提供可視化操作界面及Python API接口,用戶可自定義NGS文庫制備、PCR體系構(gòu)建等復(fù)雜流程;

3、按需模塊升級:基礎(chǔ)版支持96通道移液,可擴展至384通道應(yīng)對高通量需求,單次升級成本降低60%。

實際驗證數(shù)據(jù)顯示:波士頓大學(xué)DAMP實驗室使用該設(shè)備后,日均樣本處理量提升10倍,人工誤差率從行業(yè)平均8.3%降至0.5%以下??▋?nèi)基梅隆大學(xué)Gabe Gomes團隊更通過LLM驅(qū)動系統(tǒng),在4分鐘內(nèi)完成諾獎級化學(xué)反應(yīng)的自動化復(fù)現(xiàn)。

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精準卡位剛需場景:從NGS到蛋白組學(xué)的“效率革命”

在基因測序領(lǐng)域,移液工作站的價值尤為突出。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的對比測試顯示:NGS文庫制備流程中,傳統(tǒng)手工操作需2名實驗員連續(xù)工作6小時,而自動化設(shè)備可將時間壓縮至1.5小時,且全程數(shù)據(jù)可追溯。

這背后是 Opentrons 合創(chuàng)生物工程對應(yīng)用場景的深度打磨:

NGS全流程適配:預(yù)置Illumina、MGI等主流建庫試劑盒操作模板;

量液體控制:0.5μL級移液精度滿足單細胞測序等精密需求;

多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行:在運行ELISA實驗的同時,同步完成蛋白質(zhì)純化試劑配置。

麻省理工學(xué)院合成生物學(xué)實驗室證實:使用AI路徑優(yōu)化算法后,質(zhì)粒文庫構(gòu)建的耗材成本降低37%,菌株改造效率提升5倍。機器人系統(tǒng)實現(xiàn)24小時不間斷工作,相較人工操作的8小時工作制,日均產(chǎn)出量提升300%。

生態(tài)布局加速:打通“設(shè)備-試劑-數(shù)據(jù)”閉環(huán)

面對90%未開發(fā)的增量市場, Opentrons 合創(chuàng)生物工程正構(gòu)建差異化護城河:

1、多通道移液器自由配置:

工作站支持1通道、8通道及96通道移液器靈活切換,用戶可精準控制不同通道的移液模式,輕松實現(xiàn)單點分液、梯度稀釋、整板轉(zhuǎn)移等高復(fù)雜度操作,適配從微量樣本處理到高通量實驗的多樣化需求

2、模塊化功能擴展,無縫集成實驗流程:

工作站可搭載多種功能模塊,實現(xiàn)模塊間協(xié)同操作,靈活構(gòu)建復(fù)雜實驗流程如核酸建庫、ELISA檢測、細胞培養(yǎng)等)

3、自定義耗材適配,靈活應(yīng)對特殊需求:

針對非標(biāo)耗材或特殊孔板,用戶可自定義耗材的尺寸、形狀及孔位布局,工作站將基于預(yù)設(shè)參數(shù)精準定位并完成移液操作,兼容深孔板、PCR條管、離心管架等多樣化容器,突破傳統(tǒng)設(shè)備局限

4、無需編寫代碼,可在一分鐘內(nèi)完成設(shè)置:

針對重新布板、加樣、板復(fù)制及試劑分裝等簡單移液需求,使用 Flex Prep,可在不到一分鐘的時間內(nèi)開始自動化操作。通過直觀的觸摸屏控制,您可以立即開發(fā)、可視化并運行移液任務(wù)

商業(yè)化數(shù)據(jù)顯示:其移液工作站全球累計裝機量突破10,000臺,覆蓋哈佛醫(yī)學(xué)院、中科院深圳先進院等318個頂尖實驗室。在《Nature》近三年涉及高通量實驗的論文中,該設(shè)備被引率達21%,成為自動化實驗的標(biāo)準配置。

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