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随着抗体药物、双特异抗体、ADC等生物药研发赛道持续升温，从早期克隆筛选、工艺开发到制剂稳定性研究、上市放行质控，全套抗体表征实验量呈指数级上涨。传统人工移液不仅梯度稀释误差大、批量操作耗时长，长时间重复操作还极易出现人为失误，影响数据重复性，成为制约研发提速的关键瓶颈。
自动化移液工作站凭借96/384孔板高通量处理、可编程标准化流程，覆盖绝大多数抗体表征前处理与微孔板检测实验，实现实验流程标准化、数据可追溯，是生物药企、CRO实验室降本增效的核心设备。下面介绍几种自动化抗体表征手段：
01CE-SDS纯度分析
CE-SDS纯度分析是用于药物纯度、完整性和稳定性分析的金标准。从抗体药物筛选，到生产工艺研究到产品上市放行等不同阶段均需要进行大量的CE-SDS纯度实验。通过贝克曼库尔特生命科学Biomek i5自动化移液工作站完成样品前处理及缓冲液添加过程，在SCIEX高通量毛细管电泳系统BioPhase? 8800上进行样品分离和数据分析。
Biomek i5自动化移液工作站处理样品及缓冲液的过程示意图
BioPhase? 8800样品盘，样品出口盘，缓冲液入口盘及缓冲液出口盘的试剂摆放情况。A1为样品盘，96个孔内为平行制备的96份单抗样品；A2为样品出口盘，绿色表示孔中添加的SDS分离胶；B1为缓冲液入口盘，蓝色表示孔中添加的碱洗液，红色表示孔中添加的酸洗液，天蓝色表示孔中添加的超纯水，浅绿色和深绿色均表示孔中添加的SDS分离胶；B2为缓冲液出口盘，黑色表示孔中添加废液 (超纯水) ，天蓝色表示孔中添加蘸洗液 (超纯水) ，绿色表示孔中添加SDS分离胶
96份单抗的轻链 (LC) 、重链 (HC) 及非糖基化重链 (NGHC) 的相对迁移时间及校准峰面积百分比RSD值
结果显示：
通过自动化移液工作站进行CE-SDS蛋白样品的前处理及缓冲液的加液工作：节省人工操作时间；增加移液的一致性，减少人为操作的误差及可能引入的错误。
BioPhase 8800高通量毛细管电泳6.9小时可完成96个还原单抗的CE-SDS纯度分析。8个毛细管和单根毛细管运行12针均获得高度的重复性。主峰（LC和HC）相对迁移时间（RMT）的RSD值小于0.14%（n=96）；校准峰面积百分比的RSD值小于0.35%（n=96）。
Biomek i5自动化移液工作站与BioPhase 8800系统联用能实现CE-SDS实验从样品前处理到数据采集和分析完全的自动化，并且得到可靠、稳定的分析结果。
02抗体聚集分析，Valita Aggregation Pure assay
传统流程中确定抗体聚集水平需要六个小时时间，而Valita Aggregation Pure试剂盒搭配Biomek系列移液工作站，基于96孔板，搭配荧光偏振功能酶标仪，在短短的15分钟内便可获得抗体聚集数据，用于早期大量样本初筛。
Valita Aggregation Pure测定使用简单的添加、混合、读取，使其非常适合使用液体工作站（如Biomek i5或i7）进行高通量聚集分析。在这种情况下，我们开发了自动化Valita聚集纯测定方法，使用Biomek i7移液工作站自动进行液体处理转移（包括标准曲线制备和样品浓度归一化）、孵育、板转移，在BioTek Cytation 1酶标仪（安捷伦）上进行数据读取与分析。
Valita Aggregation Pure检测工作流程概述，该流程由Biomek i7自动化和BioTek Cytation 1酶标仪（安捷伦）提供支持
对于Valita Aggregation Pure分析的准确性，我们与HPLC-SEC进行了对比。Valita Aggregation Pure通过% HMWS（高分子量物质百分比）HPLC-SEC相当的排名能力，样品从聚集程度最高到最低呈现趋势。
条形图总结了IgG样品中高分子量物质百分比（%HMWS）的SEC-HPLC和Valita Aggregation Pure测定结果。表格（右）显示了通过Valita Aggregation Pure测定法确定的平均聚集结果
基于Biomek i7移液工作站的Valita Aggregation Pure检测方法，加速了细胞系筛选和工艺开发工作流程。通过将纯化的样品添加到孔板中，室温下孵育，并使用酶标仪来检测，可在15分钟内定量聚集。我们以96孔板的形式提供该产品，浓度200-2000mg/L已经验证，1000mg/L时检测限为0.5%。该方法无需大量系统维护或数据分析即可提供高度可重复的结果，同时使用户能够大幅减少需要更深入分析（SEC-HPLC）的样本数量。该工具支持快速排除高度聚集的样本，有助于更快地选出最佳质量的克隆。
03杂质残留检测，Protein A ELISA
监测杂质是确保单克隆抗体等治疗药物成功开发的关键。蛋白质A纯化是一种常见的降低杂质方法。然而，这种纯化方法在最终药物产品中存在蛋白质A交叉污染的风险。因此，对于生产旨在获得监管批准的纯药物产品而言，检测蛋白质A的方法至关重要。最常用的方法是免疫测定法，旨在检测低水平的蛋白质A杂质。
本案例介绍了Biomek i7移液工作站，利用Cygnus Technologies, Inc.的试剂盒进行蛋白质A ELISA检测。该自动化ELISA旨在实现高样本通量、样本处理的灵活性和一致的高质量数据。
Protein A ELISA workflow
我们使用Biomek i7移液工作站进行样本稀释、试剂添加等操作，集成自动洗板机进行实验板清洗、孵育盒进行孵育、酶标仪进行吸光度测定。
手工实验与Biomek实验吸光度对比
手动实验与Biomek实验的标准曲线分析
在Biomek i7移液工作站上自动运行蛋白A的浓度测定方法。通过手动与Biomek液体处理器获取的数据具有可比性，且无统计学显著差异，这表明自动化方法可以成功替代手动方法。并且，基于Biomek i7移液工作站的多通道移液器和灵活八通道移液器，可以轻易实现其他ELISA流程的自动化。
在生物药行业快速发展的当下，数据稳定性、研发速度、合规管理是实验室核心竞争力。自动化移液工作站打通抗体表征从克隆筛选到上市质控的高通量实验瓶颈，以标准化、可追溯、高效率的优势，助力抗体研发企业缩短研发周期，降低实验误差，为创新抗体药物开发筑牢实验基础。贝克曼库尔特生命科学可为您提供专业的抗体开发自动化解决方案，欢迎感兴趣的小伙伴拨打热线400-168-5267与我们联系。
参考文献：
[1]. The Biomek i5 liquid handler and BioPhase 8800 were used for antibody CE-SDS purity analysis
[2]. Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases
[3]. Full automation and validation of a flexible ELISA platform for host cell protein and protein A impurity detection in biopharmaceuticals
[4]. Multisubstrate-compatible ELISA procedures for rapid and high-sensitivity immunoassays
[5]. Predicting detection limits of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and bioanalytical techniques in general
