高通量篩選（High Throughput Screening, HTS）是現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)、生物工程及材料科學(xué)研究中常規(guī)的技術(shù)之一。其核心在于在極短的時(shí)間內(nèi)完成大量樣品的配制、輸送和檢測(cè)。液體處理的精確性與自動(dòng)化水平直接影響篩選的效率與數(shù)據(jù)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(diǎn)，逐漸成為HTS實(shí)驗(yàn)的重要執(zhí)行設(shè)備。多通道注射泵的技術(shù)特點(diǎn)

1. 多通道并行傳輸
   可同時(shí)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(jí)別的注射精度（常見范圍 nL–mL），保證樣品分配的準(zhǔn)確性。

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

4. 適配多種試劑體系
   兼容水性、低粘度有機(jī)溶劑、緩沖液等常見體系。

應(yīng)用實(shí)例：藥物分子高通量篩選

實(shí)驗(yàn)背景

某新藥研究中心針對(duì)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(tái)，需要同時(shí)對(duì)大量細(xì)胞培養(yǎng)基與藥物溶液進(jìn)行精準(zhǔn)添加，減少人工操作帶來的誤差。

應(yīng)用方案

1. 設(shè)備選型
   選用一臺(tái)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(dòng)化移液平臺(tái)。

2. 系統(tǒng)配置

• 液路：每個(gè)通道連接至獨(dú)立針頭，排布與96孔板對(duì)應(yīng)位置一致。

• 控制：通過軟件預(yù)設(shè)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(dòng)吸取

2. 根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)分配至96孔板

3. 加入細(xì)胞培養(yǎng)基與反應(yīng)緩沖液

4. 全自動(dòng)清洗通道，避免交叉污染

4. 關(guān)鍵參數(shù)

• 加樣體積：100 μL

• 速度：0.1 mL/min（保證不擾動(dòng)細(xì)胞）

• 重復(fù)性誤差 <1%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

• 96孔板一次加樣時(shí)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(yīng)用場(chǎng)景

1. 合成生物學(xué)中微生物株系的液體分配

2. 納米材料合成反應(yīng)的平行液體注入

3. 食品與環(huán)境樣品高通量化學(xué)分析的前處理

結(jié)論

多通道注射泵的引入顯著提高了高通量篩選實(shí)驗(yàn)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(fā)現(xiàn)、分子生物學(xué)研究以及材料合成提供了可靠的自動(dòng)化基礎(chǔ)。