多通道注射泵在高通量篩選實驗中的應用實例

高通量篩選（High Throughput Screening, HTS）是現代藥物發現、生物工程及材料科學研究中常規的技術之一。其核心在于在極短的時間內完成大量樣品的配制、輸送和檢測。液體處理的精確性與自動化水平直接影響篩選的效率與數據可靠性。近年來，多通道注射泵因其流量精度高、可并行操作等特點，逐漸成為HTS實驗的重要執行設備。多通道注射泵的技術特點

1. 多通道并行傳輸
   可同時控制4、6、8通道甚至更多通道的液體輸送，顯著提升通量。

2. 高精度流量控制
   微升級別的注射精度（常見范圍 nL–mL），保證樣品分配的準確性。

3. 可編程自動化
   內置程序和外部控制接口（RS232、USB、Ethernet），支持自動化工作站集成。

4. 適配多種試劑體系
   兼容水性、低粘度有機溶劑、緩沖液等常見體系。

應用實例：藥物分子高通量篩選

實驗背景

某新藥研究中心針對抗腫瘤候選化合物的體外活性，建立了基于96孔微孔板的高通量篩選平臺，需要同時對大量細胞培養基與藥物溶液進行精準添加，減少人工操作帶來的誤差。

應用方案

1. 設備選型
   選用一臺帶有 8 通道的精密注射泵，并配備 1 mL 高精度玻璃注射器，搭載至自動化移液平臺。

2. 系統配置

• 液路：每個通道連接至獨立針頭，排布與96孔板對應位置一致。

• 控制：通過軟件預設不同孔位的加樣體積與速度。

3. 操作流程

1. 藥物庫溶液自動吸取

2. 根據預設參數分配至96孔板

3. 加入細胞培養基與反應緩沖液

4. 全自動清洗通道，避免交叉污染

4. 關鍵參數

• 加樣體積：100 μL

• 速度：0.1 mL/min（保證不擾動細胞）

• 重復性誤差 <1%

實驗結果

• 96孔板一次加樣時間由原來人工操作的40分鐘縮短到6分鐘；

• 樣品間差異性明顯降低，CV值小于2%；

• 批量處理能力提高了約5倍。

其他典型應用場景

1. 合成生物學中微生物株系的液體分配

2. 納米材料合成反應的平行液體注入

3. 食品與環境樣品高通量化學分析的前處理

結論

多通道注射泵的引入顯著提高了高通量篩選實驗中液體操作的精度和效率。其可編程、并行操作特性，為藥物發現、分子生物學研究以及材料合成提供了可靠的自動化基礎。