2021年9月27日-29日,第19届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2021)在中国国际展览中心(天竺新馆)举行。此次,以“先进且成熟”为主题的力扬展台,将具有世界先进代表性的、可落地的5大高端科研设备和高通量解决方案呈现在现场观众面前。
公开资料显示,力扬是实验室自动化解决方案服务商,在这一领域已经深耕了20多年,为医药、石油化工、新能源、新材料等领域的研发中心、高校实验室、研究院所提供服务。多年来,在国产实验室分析仪器尚未满足科研需求的情况下,力扬扮演着“玄奘”的角色,向CHEMSPEED、SOTAX、CAMAG等国际知名实验室自动化仪器制造商取经,将先进成熟的实验室自动化产品和技术引进中国,并进行本土化应用。而本次展会上所展出的产品和解决方案皆是CHEMSPEED、SOTAX、CAMAG的“看家产品”,代表着实验室自动化的未来。
力扬总裁黄凯扬在接受媒体采访时表示,工欲善其事必先利其器,科研的进步在一定程度上依赖于实验分析仪器。“在大数据和人工智能时代,实验室自动化势在必行。一方面需要自动化将低效的重复手工操作转化为高通量自动化操作,提高实验质量,另一方面,自动化带来的数据完整性更能为研发创造深度的价值。在这方面,欧美等国家已经走在前方,我们希望力扬此次展出的自动化科研仪器和高通量解决方案能够帮助国内实验室实现自动化转型,创造研发加速度。”
全流程自动化仪器登场,为智能化实验室筑基石
在大会现场,力扬展出的FLEX ISYNTH自动化高通量合成工作站引人瞩目。作为CHEMSPEED的“明星产品”,它已经成功应用于制药、材料和化工领域。这是它首次在中国公开亮相。
据介绍,FLEX ISYNTH采用模块化设计,用户可以根据实验需要,集成包括自动固体加样在内的多种自动工具、高通量反应器和第三方软硬件设备。通过软件编程,它可以自动进行高通量合成反应所需要的样品制备、合成、后处理和分析步骤,其单次运行最多可完成48个反应,将研发的效率和生产力提高10倍以上。尤其适用于新药和材料研发中的高通量筛选过程。
力扬的工程师在现场为观众展示了FLEX ISYNTH运行过程,“这是一款令人惊艳的自动化实验仪器,它不仅实现了实验全流程自动化,还能在自动固体加样时将精确度控制到0.1mg,确实很先进,自动化水平很高。”现场观众感叹说。
CAMAG HPTLC PRO全自动数字薄层色谱系统是力扬展出的另一款全流程自动化分析仪器,现已应用于中药数字化质控、食品安全检测、制药有关物质限量检查、生物活性高通量筛选等,并已成功落地国内外实验室,提供稳健而高效的检测服务。
“采用全流程自动化+数字化管理模式,它可以连续完成75个样品的点样–展开–衍生–检测–分析–报告等流程,内置的HPTLC方法数据库,可以帮助实验人员进行在线查阅、标准物质比对、调用方法模板,异地轻松重现,真正实现资源共享,为将来系统的智能学习奠定基础。“力扬的产品经理唐吉鹤介绍说。
根据制药行业的需求来进行设计,SOTAX TPW 实现了样品制备的全流程自动化,将样品称量、添加溶剂、提取、过滤、稀释等功能完全集成在一个小巧的平台上,一键即可高效完成多达200个样品制备,迎来了制药行业人士的围观。
“实验人员只需花费30分钟左右的时间来准备样品和所需试剂,其余工作全部由仪器高效地完成。而且样品制备方法从研发到QC的转移,不同实验室之间数据对比,都变得简单可控,只需一个按键调用存储的实验方法即可。这大大提高了实验的重复性和准确性,让实验过程的每一步关键步骤都有据可查,节约的不仅是看得见的效率还有隐形的OOS调研成本。”力扬业务发展总监赵宇为现场观众讲解说到,“ TPW经过市场20多年的检验,满足行业规范要求,符合21 CFR part 11的要求。”
运用AR技术,力扬还展现了 CHEMSPEED 的最新款产品CRYSTALCUBE POWDERDOSE台式固体粉末自动化称重分配仪。这台仪器的尺寸仅为一台烤箱的大小,由于它配置了分辨率为0.01mg的内置十万分之一天平,其精度大大领先市面上其他的称重仪器,适用范围从亚毫克级到克级。另外,它非常智能,可以通过自我教学,自行探索加样参数,实验人员在进行固体加样时,只需要对它设定目标量和准确度要求。
此外,力扬还展出了SOTAX AT50 全自动片剂硬度测试系统,多功能合一,支持一键测定10批次产品的5大物理参数,包括重量、长度、直径、厚度和硬度等,并且广泛适用于各种形状的片剂,例如长方形、椭圆形,以及非常规的凸面或扁平形片剂。
未来实验室是自动化和AI的珠联璧合
受大会邀请,力扬的产品经理张晨曦博士分享了《如何更好地利用实验室自动化技术提升科研效率》报告。
目前,以化学为基础的例如材料、制药都是实验学科,几乎所有的成果都是建立在大量的实验基础上得到的。而当前实验室自动化主要解决两个痛点:实验的重复性和速度,就是既要保质又要保量。
针对重复性这一方面,自动化是将手动操作转化为高通量自动化操作,像我们实验中很多步骤,比如试剂的加样、过滤、稀释和样品转移,对于实验人员来说繁琐又耗时。而自动化可以将这些流程标准化,所有过程和数据可重复可追溯。
张晨曦博士表示,现在提升实验效率的主要手段有两个,一个是借助大数据的机器学习,也就是人们理解的AI,一个就是自动化高通量技术,而这两个手段是密切的关联在一起,相辅相成的。自动化实验过程的目的就是“高效快速地获取可靠的实验数据”。这几个因素缺一不可,如果实验速度慢,就不足以积累足够的数据用于分析,如果数据不可靠,那就是垃圾数据,无法顺利的进行后续利用这些数据来做的机器学习和分析过程。AI的机器学习过程依赖于数据,而数据来自于通过自动化获取的大量可靠的数据。
因此,针对实验速度,自动化的连续操作保证了为后续分析输入大量稳定可靠的数据,这是数据分析和机器学习的基础。而未来实验室肯定是建立在自动化和AI的基础上。在这方面,力扬在粤港澳大湾区的创新示范地深圳成立了应用实验室。在这里,力扬的专家团队为各种复杂的科学实验从手动操作转化为高通量自动化操作,进行可行性方法验证,为高校实验室、企业研发中心提供个性化的、可落地的实验室自动化解决方案。同时,力扬会继续自主探索智能实验室,将人机交互、AI等技术应用到实验室建设上。
（张晓波 ）
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