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告别手动局限，安捷伦BioTek自动化细胞活力/毒性检测方案
43 人阅读发布时间：2025-11-06 09:43
细胞活力与细胞毒性检测是药物筛选、毒理学研究以及细胞生物学研究中的核心实验之一。相比于常规手动操作，自动化设备的引入不仅能简化流程、减少人为误差，在数据质量和成本控制方面也具有显著优势。
在现代实验室，自动化已经不再等同于奢侈品，只需要配置一些小型液体处理设备，即可构建灵活的自动化体系。
下面，我们就来看看安捷伦“三剑客”，如何为熟悉的实验打造自动化流程！
实验方案设计
我们选择了大家熟知的 CellTiter-Glo® 发光法来进行自动化流程设计，其原理是通过检测活细胞代谢产生的 ATP 含量来量化细胞活性，灵敏度高，适合用于高通量筛选和 3D 细胞培养模型的细胞活力评估。
自动化体系将通过以下关键步骤实现对手动实验的升级：
1. 培养基更换与试剂添加
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挑战：使用移液器手动对 96 孔板进行培养基更换并添加试剂，费时费力，且枪头容易破坏单层细胞
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自动化解决方案：使用安捷伦 BioTek 406 FX 洗板分液系统，在每孔 200µL 培养基中精准吸弃 150µL ，保留 50µL 培养基，再以 1:1 比例精准加入等体积检测试剂，并使用轨道振荡 2 分钟混匀
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优势：1）此操作确保每个孔内的试剂分装和混合始终保持一致，从而提高数据精确度和准确性；2）96 孔板操作仅需 30秒，显著提升效率；3）所需试剂体积更小，实现了“在提高数据质量的同时，降低实验成本并减少浪费”
2. 孔板转移
通过 BenchCel 微孔板处理器将孔板从 406 FX 的载板台转移到安捷伦 BioTek Synergy Neo2 多功能微孔板检测仪进行发光信号采集。
在自动化体系中，有少量孔板需要检测时，研究者可以选择手动转移；当有批量样本需要处理，则可以启动 BenchCel 实现多块微孔板在“分液—振荡—检测”之间自动传送，减少人工操作时间，使研究人员能够专注于数据分析和解读。
3. 信号稳定捕获
使用 BioTek Synergy Neo2 多功能微孔板检测仪在增益 135，1 秒积分时间条件下完成 96 孔板发光信号读取，Neo 2 的高灵敏度发光检测可以确保检测结果的准确性与一致性。
4. 数据分析
使用 Gen 5 软件对数据进行分析，根据所获得的发光值来确定细胞活力，发光值与活细胞数量呈正相关。研究人员可以利用这些数据来评估处理效果、筛选化合物或者评估细胞毒性。
安捷伦“三剑客”——关键仪器与性能支撑
安捷伦 BioTek 406 FX 洗板分液系统——精准液体处理
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多规格洗板：支持 96 、384 和 1536 孔微孔板，满足不同实验规模需求；除了标准洗板程序外，还具备细胞清洗功能，支持 4 种洗液自动切换
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精准分液：支持 1-6 种试剂分装，执行 1-3000µl 精准分液，减少试剂浪费
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自主维护：内置超声波清洗器实现加样管路的自动清洗维护
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自动化拓展：支持与各种自动化设备对接，实现“去残留-加试剂-混匀”一体化作业
图 1. 安捷伦 BioTek 406 FX 洗板分液系统
安捷伦 BioTek Synergy Neo2 多功能微孔板检测仪——高灵敏度超快速检测
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多种光路独立设计：采用安捷伦 BioTek 独有的 Hybrid 技术，配备多光路系统与多个 PMT 检测器，确保所有检测模式下均能实现卓越性能
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高级环境控制：支持温度及 CO2/O2 浓度控制与调节，满足长时间活细胞检测需求，为未来实验扩展留足空间
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智能数据分析：集成 Gen5 数据分析软件提供完整的仪器控制、数据分析以及 LIMS 集成功能
图 2. 安捷伦 BioTek Synergy Neo2 多功能微孔板检测仪
安捷伦 BenchCel 微孔板处理器
紧凑型机械臂设计，支持与多种设备集成，实现批量微孔板自动存储与传输，真正达成“walk-away”自动化。
图3.安捷伦 BenchCel 微孔板处理器
实验数据：重复性、通量与灵敏度的全面提升
本实验使用 A549、HT-1080 和 MCF7 三种细胞系，对 4 种细胞毒性化合物进行了 11 个浓度梯度测试，并计算 EC50 值。
自动化优势体现：
1.高重复性与宽广的动态范围
不同化合物 EC50 跨越三个数量级（0.03µM -50.9µM）,系统在各浓度下均表现出良好的信号一致性。
表 1.EC50 值。通过测定 EC50 值检测各种化合物对细胞活力的影响。注意：Oridonin（冬凌草甲素）对 A549 细胞的 EC50 值无法计算，因为在浓度高达 50 µM 时其未见明显毒性。
2.有效揭示化合物特异性效应
A549 细胞对喜树碱敏感，但是在冬凌草甲素高达 50µM 时仍未见明显毒性，而 MCF7 和 HT-1080 在冬凌草甲素处理下测得 EC50 分别是 19.5µM 和 50.9µM，表现出明显毒性。自动化流程排除了操作误差，确保结果可信。
图 4.不同细胞系的剂量反应曲线。将各细胞系在指定化合物 11 点浓度梯度处理下的细胞存活率与未处理对照组相比所绘制的剂量反应曲线：（A）A549 细胞，（B）HT-1080 细胞，（C）MCF7 细胞。
四：总结与讨论
自动化细胞检测带来多维价值，提升的不仅仅是“速度”
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数据质量与重复性提升：系统化操作消除人为误差，保证数据可靠
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通量提升：整合微孔板处理器可实现批量无人操作，适合大规模筛选
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成本优化：精准分液与体积控制，显著降低试剂耗材使用
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流程灵活可扩展：系统支持 96/384/1536 孔板，可扩展其他匀相检测，如细胞凋亡、ROS 等。即便不是匀相检测，只需在 406 FX 程序设定中增加洗板步骤，同样可以完成自动化操作，将自动化技术真正融入到各种实验室应用中。
安捷伦提供的细胞活力与毒性检测的自动化并非简单的替代人工，而是通过实验流程标准化、检测精确化与通量自动化，全面提升实验的数据质量与科研/生产效率，对于致力于在细胞分析领域实现技术升级的研究者而言，该方案提供了可靠的技术路径与可负担的仪器支持。
如果您希望进一步了解该技术方案，欢迎扫描二维码下载应用指南并与我们取得联系。
关于安捷伦细胞与基因组学
秉持专业赋能理念，聚焦基础研究、转化医学、生物制药、农业、微生物、应用检测等核心客户，整合微孔板成像、细胞能量代谢、流式细胞术、二代测序、核酸蛋白分析等领域的前沿技术资讯、行业动态、应用案例及市场活动信息，为客户提供全方位、高质量的信息支持。同时构建高效信息通路，成为客户获取安捷伦细胞与基因组学相关服务及资源的重要平台。
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