CERTUS FLEX 液體處理系統(tǒng)在高通量篩選中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

基于細(xì)胞的檢測(cè)是藥物研發(fā)體系的核心技術(shù)之一。CERTUS FLEX 作為新一代微小液體處理系統(tǒng)，以其高精度與穩(wěn)定性能顯著提升細(xì)胞檢測(cè)效率。本文聚焦其技術(shù)特性、應(yīng)用實(shí)例與發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)評(píng)估該系統(tǒng)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值與未來(lái)潛能。

圖1. ERTUS FLEX

CERTUS FLEX技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 高精度和高速分液：具備納升級(jí)別液體的快速、精準(zhǔn)分配能力，支持高通量微量操作，大幅提升實(shí)驗(yàn)效率與通量。
2. 低死體積設(shè)計(jì)：采用特制可重復(fù)使用的微型閥門，結(jié)合注射器驅(qū)動(dòng)方式，顯著降低死體積，尤其適用于珍貴或有限樣品。
3. 溫和分液機(jī)制：通過(guò)傾斜式分液頭可將細(xì)胞輕柔分配至孔壁，避免直接沖擊孔底，從而提高存活率并維持形態(tài)完整。該系統(tǒng)還支持在現(xiàn)有細(xì)胞層上方進(jìn)行分液而不破壞其結(jié)構(gòu)。
4. 優(yōu)異的成本效益：長(zhǎng)效微型閥門無(wú)需使用一次性吸頭，既減少了塑料廢棄物，也降低了長(zhǎng)期使用成本。
5. 廣泛的液體兼容性：支持多種液體類型，包括高粘度液體如二甲基亞砜（DMSO）和甘油，分液過(guò)程穩(wěn)定可靠。
6. 可選攪拌功能：配備磁力攪拌系統(tǒng)選件，確保細(xì)胞懸浮均勻，提升分液一致性與實(shí)驗(yàn)重復(fù)性。
7. 非接觸式分液：有效防止交叉污染，保障樣品純度和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。

應(yīng)用案例
案例一：微滴陣列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用與性能驗(yàn)證
微滴陣列技術(shù)是推動(dòng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)向微型化與高通量化發(fā)展的前沿方向，其核心特點(diǎn)包括：每孔僅需1–100個(gè)細(xì)胞（兼容干細(xì)胞與原代細(xì)胞），支持納升級(jí)（100 nl）培養(yǎng)基或生物墨水的精確分配，在顯微鏡載玻片尺度上可同步開(kāi)展700–4000組獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，并具備預(yù)印化合物庫(kù)的能力。該平臺(tái)廣泛適用于2D與3D細(xì)胞培養(yǎng)模型，能夠與現(xiàn)有細(xì)胞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)良好兼容。

在本應(yīng)用中，研究人員采用 CERTUS FLEX 將 HeLa-CCL2 細(xì)胞精確分配至微滴陣列芯片。系統(tǒng)配備0.20/0.10 mm微型閥門（型號(hào)21769、23686，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選配不同尺寸或過(guò)濾器），成功實(shí)現(xiàn)了672個(gè)微滴的快速制備，每個(gè)微滴體積為150 nL，平均含約100個(gè)細(xì)胞。整個(gè)分配過(guò)程僅耗時(shí)52秒，展現(xiàn)出優(yōu)異的通量與一致性。

圖2. ERTUS FLEX分配細(xì)胞至微滴陣列芯片

通過(guò)顯微鏡對(duì)細(xì)胞分布進(jìn)行計(jì)數(shù)與形態(tài)學(xué)分析，結(jié)果顯示細(xì)胞在載玻片上分布均勻，絕大多數(shù)微滴內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量處于80–160個(gè)的理想?yún)^(qū)間內(nèi)。培養(yǎng)20小時(shí)后，細(xì)胞存活率高達(dá)93±4%，其形態(tài)與常規(guī)培養(yǎng)條件相比未見(jiàn)明顯差異。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)充分展現(xiàn)了CERTUS FLEX的高速分液技巧，大幅縮短操作時(shí)間，提高了細(xì)胞存活率，使微滴高通量篩選成為可能。CERTUS FLEX 在干細(xì)胞、原代細(xì)胞等多種類型細(xì)胞中都具有應(yīng)用潛力，也為個(gè)性化藥物篩選和細(xì)胞模型構(gòu)建以及優(yōu)化提供了技術(shù)支撐。

案例二：在自動(dòng)化藥物敏感性篩選中的關(guān)鍵作用
在一項(xiàng)題為《Functional Testing to Characterize and Stratify PI3K Inhibitor Responses in Chronic Lymphocytic Leukemia》的研究中，CERTUS FLEX 被應(yīng)用于自動(dòng)化、高通量的藥物敏感性篩選實(shí)驗(yàn)。該研究旨在通過(guò)對(duì)慢性淋巴細(xì)胞白血�。–LL）患者原代細(xì)胞進(jìn)行體外藥物處理，評(píng)估多種PI3K抑制劑（PI3Ki）單用或與venetoclax聯(lián)用后的細(xì)胞活力變化。

圖3. 泛PI3K抑制劑在idelalisib耐藥/不耐受的CLL細(xì)胞中保持活性

圖4. PI3K抑制劑與venetoclax具有協(xié)同作用

實(shí)驗(yàn)中，CERTUS FLEX 負(fù)責(zé)將單細(xì)胞懸液（25 µL/孔，含10,000個(gè)細(xì)胞）精準(zhǔn)分配至384孔板的每個(gè)孔中，其核心貢獻(xiàn)包括：
（1）高通量與自動(dòng)化處理能力：系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)51例患者樣本的大規(guī)模處理，顯著提高了實(shí)驗(yàn)通量和篩選效率；
（2）出色的分液精度與重復(fù)性：通過(guò)確保每孔細(xì)胞數(shù)量與液體體積的高度一致性，有效降低了實(shí)驗(yàn)誤差，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性；
（3）標(biāo)準(zhǔn)化流程與良好擴(kuò)展性：CERTUS FLEX 通過(guò)多通道并行分液與納升級(jí)精度控制，顯著加速?gòu)?fù)雜藥物組合的高通量篩選進(jìn)程，為單細(xì)胞藥敏測(cè)試及類器官精準(zhǔn)醫(yī)療研究提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

綜上所述，CERTUS FLEX 作為該研究中的核心自動(dòng)化設(shè)備，不僅大幅提升了實(shí)驗(yàn)效率，更以出色的分液性能確保了篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性，成為高通量藥物敏感性測(cè)試中不可或缺的關(guān)鍵工具。

應(yīng)用場(chǎng)景與未來(lái)展望
CERTUS FLEX作為新一代精密液體處理系統(tǒng)，在微滴陣列制備、高通量藥物篩選、細(xì)胞活性維持及復(fù)雜液體處理等關(guān)鍵場(chǎng)景中表現(xiàn)出優(yōu)異性能，充分展示了其在現(xiàn)代藥物研發(fā)平臺(tái)的實(shí)用價(jià)值與技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

該系統(tǒng)憑借高精度、高速和高度靈活的模塊化設(shè)計(jì)，不僅能滿足當(dāng)前細(xì)胞水平檢測(cè)對(duì)設(shè)備性能的嚴(yán)苛需求，還為未來(lái)新型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建與規(guī)�；瘧�(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。