案例│1天筛选2500+个中药成分，智能自动化技术助力中药配方开发

发现一种全新的药物，如同大海捞针，而中药成分筛选为其开辟了一条新路径。它以中药成分为基础，可根据经典方剂配方量化配伍，确定标准，完善质量体系；可利用中药成分，重新筛选配方；亦可开发单体化合物；还可从单体化合物中筛选配伍，研究由单体组成的复方新药。在对有效成分进行组合和配方之前，实验人员需要就千差万别的中药成分进行分析与筛选。

利用领先的机器人、自动化和人工智能技术，奔曜科技为浙江大学长三角智慧绿洲创新中心未来健康实验室打造了无人化高通量的全自动智能中药筛选平台，实验人员可基于该平台开展不同类目的实验课题与研究。

目前，全自动智能中药筛选平台每天可筛选2500多个中药成分，处理3万张图像，为中药成分的高效筛选与中药配方的加速开发注入数智新动力。

现有挑战

中药成分种类繁多，性质各异，实验人员对每个成分进行逐一研究和筛选，工作量巨大且繁琐。

中药成分的提取和纯化过程往往需要精细的操作技巧和专业设备，这对实验人员的专业技能和操作经验提出更高要求。

由于实验人员个体操作存在差异，实验过程中或会引入变量，数据的一致性和重复性将受到影响。

部分实验试剂、耗材价格较高，实验成本相对不可控。

部分中医药材含有一定的毒性成分，可能影响实验人员健康。

解决方案

奔曜科技与浙江大学长三角智慧绿洲创新中心未来健康实验室联合开发的全自动智能中药筛选平台采用自动化高通量高内涵筛选方法，通过自动化操作系统、灵敏快速的检测系统和数据分析系统，实现数以千万计中药成分的高效测试，依据未来健康实验室构建的多尺度评价模型，可观察中药成分对细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导等影响，获取大量数据信息，确定中药配伍在不同疾病相关模型上的有效性与安全性。

全自动智能中药筛选平台

主要由耗材存储及生物样本进样区、智能中药成分存储区、智能高通量中药成分筛选区和实验室看板展示区组成。

其中，智能高通量中药成分存储区采用U型层叠设计，包含300个药板库位、110个枪头盒库位，提高实验耗材存储量的同时，减少占地面积。该区以奔曜科技自研的四轴机器人为移动中枢，完成对耗材的取放与转运。

智能高通量中药成分筛选区兼容细胞培养箱、液体工作站、高通量高内涵仪等相关仪器设备，以及容量为88个板位的孔板堆栈，内置的导轨机器人实现各仪器设备之间的交互作业。

同时，平台引入先进的复合机器人技术，将各区之间串联起来，实现自动进样、自动出样、物料智能识别、物料自动转运等整体流程的全自动化操作。

中药成分筛选实验室控制系统

是由浙江大学长三角智慧绿洲创新中心未来健康实验室设计，并委托奔曜科技开发的全自动智能中药筛选平台控制系统，也是指挥平台内各个仪器设备与机器人高效协作的“中枢大脑”。

中药成分筛选实验室控制系统（以下简称“控制系统”）立足于中药成分筛选的自动化应用，主要包含高通量药物筛选自动化实验中控软件Bioyond Studio^®、定制化试验台系统、仪器设备与人机交互界面电气控制系统。

控制系统遵循GxP标准，软件数据遵循FDA 21 CFR Part 11法规，具备实验数据自动储存、实验结果自动分析、实验看板数据展示、实验流程自动调度、上层系统无缝对接等数字化功能，在实现中药成分筛选实验全流程自动化、数字化管理的同时，确保系统的安全性、可用性与合规性。

控制系统 · 优势

√ 智能排程与动态调度

控制系统兼顾时间前瞻和实时事件，在提供高通量实验控制的同时，智能识别资源瓶颈，支持空闲设备借用等功能；

√ 开放互联与丰富的设备驱动库

基于开放的信息接口、设备接口和丰富的设备驱动库，用户可自主扩展或调整实验系统的配置，如增加或更换仪器、与LIMS系统互联、提供远程实验服务等；

√ 智能数据分析

利用数据科学和机器学习技术，并综合细胞生物学和分子生物学等学科知识，控制系统将生产力分析与实验分析进行有机结合，提供智能实验时间预估等功能；

√ 拖拽式工作流编辑

控制系统提供直观的多人协作的工作流编辑服务，用户可在电脑、平板、手机等设备上进行操作。

客户价值

▶ 无人值守自动化

高精度机器人实现工作区内各仪器与功能模块之间的稳定交互，以及工作区之间的高效串联；

整个平台可实现自动进样、自动出样、物料智能识别、物料自动转运等全流程自动化作业；

人工参与度低，上样一次，可实现24小时无人值守自动化运行。

▶ 高通量中药成分筛选

每日可筛选2500多个中药成分，处理3万张图像，产生海量数据，并形成数据库，为中药配方后续开发奠定扎实基础。

▶ 一致性高

控制系统通过智能排程与动态调度，严格控制实验步骤时间，保证关键步骤时间一致性；

全流程自动化作业，形成标准化作业流程，保证实验的高重复性，且有效控制实验成本。

▶ 扩展性强、易用性高

根据实验需求，实验人员可采用拖拽式工作流编辑技术，设定不同实验流程，柔性化程度更高；

根据应用通量要求及功能需求，全自动智能中药筛选平台可进行定制化扩展。

▶ 实验数据可追溯

平台遵循GxP标准及FDA 21 CFR Part 11法规，确保实验数据完整性与可追溯性，为后期的新药上市及国际认证提供可靠的支持和保障。

▶ 人员安全性好

全流程自动化作业可避免实验人员直接接触有毒有害物质，保障实验人员的安全性；

与传统实验操作相比，自动化作业具有更高的安全性与可靠性，可有效降低实验室事故发生率。