破解生物医药研发效率瓶颈：看全流程自动化如何“质”造未来

2026-01-23 09:35:51, 汇像科技XImaging 汇像智能科技（上海）有限公司

在基因治疗、疫苗研发和合成生物学领域，质粒作为重要的基因载体，其构建与提取的质量和效率直接关系到研发成败。然而，传统质粒构建方法面临严峻挑战：

人为误差难以避免：从PCR扩增到克隆挑选，每个环节的微小偏差都可能影响最终结果；

实验规模受限：研究人员单次构建的载体数量有限，难以满足现代药物筛选和基因工程的需求；

数据可追溯性差：手工记录实验过程不完整，导致结果难以复现，问题无法溯源；

交叉污染风险高：开放环境操作还存在交叉污染风险，严重时可能导致整批实验失败等。

【图片来源：视觉中国-VCG11385119793】

行业调研数据显示，全球科学家与自动化设备的配置比例仅为10:1，近70%的实验室仍依赖传统人工操作模式。这种模式不仅效率低下，更难以满足现代生物医药研发对高通量、高精度的核心需求。

值得关注的是，行业研究表明，人工智能自动化技术的应用可节约40%-60%的合成时间，同时将研发成功率提升12%-14%，这也正是自动化系统愈发受到行业青睐的关键原因。

全流程自动化，重构实验范式

为破解传统模式的困境，汇像科技针对性推出质粒构建与提取自动化系统，实现了从质粒构建到提取的全流程自动化闭环，为生命科学研究提供了革命性的解决方案。

系统以“功能岛”形式整合了一系列核心自动化设备，可实现从PCR扩增、连接、载体转化（电转/热激），到菌液涂布、细胞静置培养、单克隆挑选、细胞振荡培养，最终完成质粒提取的全流程自动化闭环运行，避免了人工操作带来的科研误差，将科研人员从重复性、机械性的实验操作中解放出来，专注于更核心的研发设计工作。

性能可靠，铸就实验硬实力

高通量挑菌 + 精准构建，保障样本质量

高分辨率成像模块，精准识别单克隆菌落；
超高通量挑菌，快速完成单克隆筛选；
高精度移液工作站，精准移液，操作标准化。

安全无污染设计，杜绝交叉污染

采用正压 HEPA 过滤 + UV 灭菌双重防护模块；
构建-涂布-筛选-提取闭环自动化操作；

全流程数据追溯，合规无忧

内置全流程电子实验记录（ELN）功能；
实验数据实时记录、全程追溯；
符合 GLP 规范，支持一键生成合规报告；
适配 FDA/EMA/NMPA 等监管机构的申报要求

系统组成，模块化智能工作站

自动化耗材堆栈模块

负责耗材、孔板、枪头的存储和自动分配，确保实验连续进行；

自动化涂布仪

通过精密机械控制，将菌液均匀涂布在固体基质表面，为后续克隆挑选奠定基础；

自动化微生物菌落挑选仪

结合AI分析技术，精准识别并挑取单个目标细胞，挑菌准确率远超人工操作；

自动化培养箱

提供4°C~50°C可控温度环境，可储存105块96/384孔板或50块深孔板，平均取板时间低于10秒，极大提升效率；

轨道机器人

以速度1.5m/s运行，5自由度协作机器人支持语音控制，实现设备间样本快速转移；

自动化移液工作站

负责精准吸放液，样品稀释混匀和转移，保证移液精度和一致性。

应用案例

智能植物基因元件筛选自动化实验室

为服务国家种业振兴战略，汇像科技助力整合智慧育种平台、高通量检测实验室和数字化管理系统，建设植物元件大规模筛选智慧自动化实验室。

项目基于实验室的数字化基础设施，融合AI分析、自动化设备和国产智能仪器。自动化质粒构建平台可实现oligo片段溶解、退火体系配置、退火反应、元件混库、重组反应、元件库电转、震荡复苏、整板涂布、静置培养、克隆整板刮取、离心收菌、混合/1对1质粒抽提等实验流程，实现混合/1对1质粒文库构建及提取的全流程自动化，助力植物基因元件的高效筛选与精准鉴定。