多通道注射泵在高通量筛选实验中的应用实例

高通量筛选（High Throughput Screening, HTS）是现代药物发现、生物工程及材料科学研究中常规的技术之一。其核心在于在极短的时间内完成大量样品的配制、输送和检测。液体处理的精确性与自动化水平直接影响筛选的效率与数据可靠性。近年来，多通道注射泵因其流量精度高、可并行操作等特点，逐渐成为HTS实验的重要执行设备。多通道注射泵的技术特点

1. 多通道并行传输
   可同时控制4、6、8通道甚至更多通道的液体输送，显著提升通量。

2. 高精度流量控制
   微升级别的注射精度（常见范围 nL–mL），保证样品分配的准确性。

3. 可编程自动化
   内置程序和外部控制接口（RS232、USB、Ethernet），支持自动化工作站集成。

4. 适配多种试剂体系
   兼容水性、低粘度有机溶剂、缓冲液等常见体系。

应用实例：药物分子高通量筛选

实验背景

某新药研究中心针对抗肿瘤候选化合物的体外活性，建立了基于96孔微孔板的高通量筛选平台，需要同时对大量细胞培养基与药物溶液进行精准添加，减少人工操作带来的误差。

应用方案

1. 设备选型
   选用一台带有 8 通道的精密注射泵，并配备 1 mL 高精度玻璃注射器，搭载至自动化移液平台。

2. 系统配置

• 液路：每个通道连接至独立针头，排布与96孔板对应位置一致。

• 控制：通过软件预设不同孔位的加样体积与速度。

3. 操作流程

1. 药物库溶液自动吸取

2. 根据预设参数分配至96孔板

3. 加入细胞培养基与反应缓冲液

4. 全自动清洗通道，避免交叉污染

4. 关键参数

• 加样体积：100 μL

• 速度：0.1 mL/min（保证不扰动细胞）

• 重复性误差 <1%

实验结果

• 96孔板一次加样时间由原来人工操作的40分钟缩短到6分钟；

• 样品间差异性明显降低，CV值小于2%；

• 批量处理能力提高了约5倍。

其他典型应用场景

1. 合成生物学中微生物株系的液体分配

2. 纳米材料合成反应的平行液体注入

3. 食品与环境样品高通量化学分析的前处理

结论

多通道注射泵的引入显著提高了高通量筛选实验中液体操作的精度和效率。其可编程、并行操作特性，为药物发现、分子生物学研究以及材料合成提供了可靠的自动化基础。