案例 | 奔曜科技携手库卡，以智能自动化技术加速药物靶点发现

蛋白组学作为一种研究蛋白质表达、修饰和功能的科学，蛋白组学已经被广泛应用在制药领域中，特别是在药物靶点分析方面。

通过蛋白组学研究，科学家们可以识别出与药物结合的特定蛋白质，了解这些蛋白质在疾病中的作用，以及它们如何被药物影响。其研究过程包括细胞培养、药物处理、蛋白提取等。这个过程非常繁琐，对于经验和操作稳定性要求非常高。

目前有大量的药物靶点机制未被探明，其原因在于现有靶点发现/鉴定技术尚未高通量化。利用自动化设备来制备蛋白组学样品，可以大幅提升实验效率、样品通量、数据准确性和可重复性。

本案例中，奔曜科技通过提供蛋白提取自动化解决方案，协助国内某生物技术公司完成药物处理后细胞样品的裂解、蛋白提取、蛋白定量和化学交联等实验流程，以便后续作进一步靶点蛋白纯化处理。自动化系统使整个蛋白质组制备流程标准化和可重复，为客户快速发现创新靶点和开发新药提供有力保障。

目前，蛋白组学流程高度依赖人工，操作周期较长。

同时，不同实验人员存在个体操作差异，一致性较差，数据可重复性较低。特别是在超声破碎、BCA鉴定等流程中，可能引入变量，导致蛋白提取及浓度均一化流程受到影响。

为自动化完成细胞内蛋白提取、BCA法定量蛋白、化学交联等关键步骤，奔曜科技研发设计出蛋白提取自动化工作站。

蛋白提取自动化工作站配置有库卡KR 6 R700-2机器人、恒温混匀仪、超声破碎仪、高速离心机、移液工作站、酶标仪、耗材堆栈等仪器和模块。

其中，库卡KR 6 R700-2是KR AGILUS系列的紧凑式六臂机器人，额定负载3kg，臂展706.7mm，重复定位精度达±0.03mm，行业应用十分广泛。

在库卡机器人的辅助下，蛋白提取自动化工作站不仅可以完成细胞或菌体超声破碎、高速冷冻离心、BCA法浓度鉴定等蛋白表达鉴定的样品前处理程序，还可用于单克隆抗体、肽抗生素、疫苗、酶及多肽药物的发现和早期表达筛选。

为了更好地进行系统整合，软件层面，奔曜科技自主研发的自动化平台软件Bioyond Studio^® 既能与底层仪器设备及自动化模块无缝连接，实现样品全流程可追溯，也能将实验数据上传至上层实验室信息管理系统(LIMS)。

Bioyond Studio^® 内置实验流程管理、仪器管理、物料管理、运行监控等功能模块，研发过程遵循GxP标准，软件数据遵循FDA 21 CFR Part 11法规，确保系统的安全性、可用性与合规性。

硬件方面，蛋白提取自动化工作站通过智能调度库卡机器人，代替人工完成低温存储箱、移液站、超声破碎仪、离心机、酶标仪等不同单元模块之间的物料转运，在实现过程自动化的同时，达到提高效率、节省劳动力，以及保证数据的准确性、一致性与稳定性的目的。

除了兼容主流品牌仪器设备，奔曜科技根据实验流程需求，研究开发出全自动离心管开关盖机和大容量全自动低温存储箱。

其中，离心管开关盖机单次可完成10个以上的离心管开/关盖。全自动低温存储箱提供30个板位，存放试剂及微/深孔板，可满足全天候高通量实验需求。

▶ 无人值守自动化

通过库卡机器人串联工作站内各仪器和功能模块，完成物料转运

人工参与度低，上样一次，每批次36个样本可实现2.5至5小时（根据不同实验流程）无人值守自动化运行

▶ 一致性高

采用移液站等高精度设备进行移液、加液操作，保证液体体积一致性

通过Bioyond Studio^® 排程调度，严格控制步骤时间，保证关键步骤时间一致性

▶ 拓展性强

可基于标准产品，结合应用通量需求及功能需求，进行定制化扩展

实验环境及条件

以下实验结果仅为离散测试参考结果，产品实际使用效果视具体情况而异

实验数据

本次实验采用的细胞样本均为HEK293，细胞数量约为10⁷

如下图所示，标准曲线y = 0.00163772x + 0.0128669 ，R²=0.997，满足实验要求R²≥99%

如上图所示，标准曲线及样本复孔之间CV值均≤10%，满足实验需求。其中，FGH行是ABC行的对应复孔。