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横河电机开启生命科学自动化新局面
生命科学自动化系统是指利用各种自动检测分析仪器实现测量、实验和数据处理的自动化,减轻并解放手工操作,提高工作效率的综合智能解决方案。近年来,它已经成为科研机构、生物制药行业、检验检测行业深受关注的热点技术。
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★本刊记者/文晓

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横河电机(中国)有限公司生命科学与创新事业本部本部长 相原広治

生命科学自动化系统是指利用各种自动检测分析仪器实现测量、实验和数据处理的自动化,减轻并解放手工操作,提高工作效率的综合智能解决方案。近年来,它已经成为科研机构、生物制药行业、检验检测行业深受关注的热点技术。

横河电机是一家深耕于工业自动化和生命科学领域的百年企业。其中生命科学与创新事业本部研创的微透镜增强共聚焦扫描单元(CSU),以其卓越的性能和良好的口碑,近三十年以来备受各大转盘共聚焦显微镜厂商以及高内涵成像分析系统厂商的青睐和推崇。横河电机依此研发制造的高内涵成像分析系统也在行业内被广泛使用。

在自动化集成领域,横河电机与多家知名制药巨头有着良好的合作。在比利时的一家制药公司,运行着5台CV8000自动化集成系统,用于药物的筛选;在德国一家疾病研究中心,运行着搭载了汉密尔顿自动化的CV8000系统;在德国一家制药公司,横河电机的CV8000整合了细胞培养箱、酶标仪、液体处理装置、洗板机及滑轨式机械臂,该整合系统可以作为一个完整的系统使用,也可以作为两个分离的系统使用,一个运行横河电机的应用程序,另一个进行任何其他分析,该系统于2018年销售安装,至今运行稳定良好;在瑞士一家制药研发中心,横河电机的CV8000系统整合了培养箱、酶标仪、样板载架及滑轨式机械臂,该系统于2013年组装完成,至今运行稳定良好;日本一家久负盛名的大学一直在使用横河电机提供的CV7000药物筛选与自动化集成系统进行科学研究。横河电机集团在日本、美洲和欧洲都有本地化的自动化集成合作伙伴,他们不仅需要通过横河电机严格的筛选流程,而且公司的文化和合作理念要与横河电机保持一致,因此,这种友好、良性的合作才能赢得众多客户的青睐,并最终实现双赢!

横河电机总部也一直支持中国子公司与当地集成商合作开拓业务。在中国,横河电机将以单品销售和自动化集成解决方案销售两种方式输出。我们坚持“解决方案来自于当地需求和市场趋势”的理念,认为“合作共赢永远是生意的源泉”。

基于以上理念,横河电机(中国)有限公司生命科学与创新事业本部与镁伽科技签署战略合作协议,双方将围绕生命科学领域的细胞成像分析自动化整合方案开展深入合作,携手打造国内细胞成像领域的典型产品与服务,共同推动细胞成像技术在医疗、制药、诊断等生命科学领域的创新应用和生产力革新,并共同布局未来自动化集成市场。

横河电机的生命科学技术将充分融合镁伽科技的自动化技术,将深度学习与行业应用紧密结合,为客户提供多元化、全流程的实验室自动化解决方案,为行业带来高附加值的生产力工具和服务,加速基础科学、新药研发、细胞基因治疗、类器官以及合成生物学等领域的数字化革新。

横河电机的CSU转盘共聚焦扫描单元在全球拥有4,300多家用户。区别于通过单束光扫描样本进行成像的传统分析方法,CSU扫描单元拥有12,000~20,000个微透镜,激光扫描的同时,避免了非焦平面光的散射,光的利用率显著提升,光漂白和光毒性明显降低。作为活细胞成像和药物发现研究的事实标准,横河电机支持前沿的生命科学研究,并开辟药物开发的新天地。基于这项技术的生命科学产品和自动化机器人解决方案能够使用大数据进行准确分析和快速决策,从而大大简化药物开发过程。横河电机的目标是与客户一起加速这项业务,创造医疗保健的未来。

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2024年初,横河电机中标了一家国内知名大学的自动化集成方案,该方案正是应用横河电机2023年初为客户提供的高内涵筛选系统CV8000,该影像平台主要用于药物筛选、活细胞延时检测和钙流检测等研究领域,自动化集成方案的实施充分考量了客户的实际使用需求,并采纳了专业化建议,定制化的软件开发搭配性能卓越的硬件,让客户真正看到了实验和教学效率的提升,让客户有更多的时间投入到重点的课题开发上来。

横河电机的高内涵成像分析系统结合了镁伽科技成熟的实验室自动化软硬件技术能力,并内嵌镁伽科技自研的实验室自动化管理软件MegaFluent®,可充分适配从基础科学到药物发现筛选系列研究中的高通量应用;同时配合先进的分析软件,可高效识别小分子、多肽、RNAis药物混合物或抗体的表型或靶反应,全面提升了活细胞分析能力。

通过实现高内涵筛选过程的全流程自动化,可大幅节省实验人员时间,减少实验批间差异,提升数据可靠性,为医疗、制药、诊断等生命科学领域的创新应用和生产力革新提供更多的可能性和创新性。

自动化高内涵解决方案是横河电机与镁伽科技达成战略合作后迅速落地的生命科学领域细胞成像分析整合系统,涵盖自动化供板、高通量药物筛选、类器官/干细胞培养及药敏药效检测3款解决方案,可满足生命科学领域细胞成像场景下的全流程自动化需求。

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高内涵自动化供板系统

横河电机的高内涵成像分析系统CV8000和CQ1与镁伽科技创新整合,实现模块化管理类器官传代、换液、冻存前准备等流程,适用于长期活细胞成像、观察高速现象的动力学实验、无标记分析检测等,有效提高iPS、ES、类器官等学科的药物研发和生物医学研究效率。

横河电机携手镁伽科技在北京某知名医院中标了一套以CQ1为主体的自动化集成的高内涵成像分析系统,该平台包括了病理切片的扫描成像、高通量药物筛选、细胞表型分析等应用。通常的细胞成像和分析,需要由实验人员现场操作,对不同的样本设置各自的拍摄方法和程序,而且高通量药筛的拍摄和分析面临着巨大的样本量,需要消耗大量的时间做重复性的工作。采用自动化解决方案之后,仪器在非人员工作时间仍可按指令正常工作,从而实现无人值守的自动化成像分析操作。这样既节省了科研人员宝贵的时间和精力,也极大地提升了仪器的使用效率。该医院未来希望实现全流程自动化实验室集成,从而建设成为北京市医院的模范实验室,横河电机希望通过自动化集成方案为客户添砖加瓦,贡献自己的一份力量。

长期以来,横河电机已经为众多制药公司、高等院校、医院以及研究机构提供了自动化集成解决方案,并获得了客户的高度认可和评价。中国市场在生命科学自动化领域拥有广阔的前景。横河电机愿携手合作伙伴,一如既往地共同推动中国自动化向高通量、智能化和多应用领域发展。

精彩观点

记者:制药产业具有高投入、高产出、高风险、长周期、技术密集等特点,横河电机如何帮助客户解决这些问题?

相原広治:横河电机作为具有百年历史的自动化领域供应商,通过其丰富的行业经验和专业知识,为制药产业客户提供一系列解决方案,以应对制药产业高投入、高产出、高风险、长周期、技术密集等挑战。

·提供高质量的数字化转型整体服务:横河电机结合其在测量、控制和信息技术方面的专业知识,为制药行业提供及时准确的测量、关键工艺的稳定智能控制,以及生产全流程数字化管理。这种集成化的解决方案有助于制药企业提高生产效率,降低生产风险,并优化资源利用。

·助力新药研发与实验室数字化:横河电机提供实验室数据管理系统等产品,为制药企业提供研发与实验室的数字化整体解决方案。这些系统有助于制药企业实现研发过程的标准化、流程化,提高研发效率,降低研发成本,并降低新药研发的风险。

·合规性:横河电机为中国客户提供的产品与解决方案均具有良好的应用实践,经受住了各国监管机构的考验(FDA、EU、MHRA、NMPA等),确保制药企业在生产和研发过程中符合相关法律法规标准。

·以客户需求为中心,解决客户痛点:横河电机始终秉承以客户需求为中心的原则,立足客户的痛点,全方位地解决制药企业在生产、研发和管理等方面的问题,提高整体运营效率和市场竞争力。

记者:您怎么看数字化转型时期自动化技术对于医药与健康行业发展的重要性?横河电机看到了哪些新机遇?

相原広治:数字化转型时期,自动化技术对于医药与健康行业发展的重要性不言而喻,它不仅是行业应对挑战、提高效率的关键手段,更是推动行业创新、实现高质量发展的关键驱动力。

(1)提升生产效率与质量控制:自动化技术可以显著提高医药生产过程中的效率和质量控制水平。通过集成自动化设备和智能控制系统,可以实现生产流程的准确控制和优化,减少人为错误,提高产品的一致性和稳定性。

(2)降低成本与提高资源利用率:自动化技术的应用有助于降低生产过程中的能耗、物料消耗和人力成本,从而提高资源利用率。同时,通过实时监测和数据分析,可以及时发现生产过程中的问题和潜在风险,避免不必要的浪费和损失。

(3)增强研发创新能力:在药物研发和创新方面,自动化技术同样发挥着重要作用。通过高内涵分析系统、单细胞分析解决方案等设备,可以加速新药和疫苗的开发进程,提高研发效率和成功率。

(4)推动智能化管理:数字化转型还促进了医药行业的智能化管理。通过引入工业互联网、大数据、人工智能等新技术,可以实现生产全流程的数字化管理和智能化决策,提高管理效率和决策科学性。

横河电机看到的新机遇:

(1)拓展生命科学业务:横河电机在生命科学领域已有20多年的积累,其CSU系列产品取得了亮眼的销售业绩。随着数字化转型的推进,横河电机将继续拓展其生命科学业务,为制药行业提供高质量的数字化转型整体服务。例如,其高内涵分析系统配备了新一代微透镜双转盘共聚焦扫描单元,具有成像效果佳、成像速度快等优势,能够满足制药行业对高效、高精度成像的需求。

(2)智能制造解决方案的需求增长:随着医药与健康行业对数字化转型的深入,对智能制造解决方案的需求将不断增长。横河电机凭借其在工业自动化领域的深厚积累,可以为客户提供包括测量、控制、信息技术在内的整体解决方案,助力客户实现智能制造。横河电机提出了从工业自动化到工业自主化(IA2IA)的概念,致力于将工业物联网、云计算、大数据、人工智能及机器人等技术整合到其现有的自动化平台中,为不同行业的客户打造更加安全、可靠、智能的工业自主化制造系统。在医药行业,横河电机将结合制药行业的特点,为行业客户提供有竞争力的高质高效的智能化医药工厂整体解决方案与咨询服务。

(3)提供数字化转型咨询服务:许多医药与健康企业在数字化转型过程中面临诸多挑战,如技术选型、系统集成、数据安全等。横河电机可以凭借其丰富的数字化转型经验,为客户提供专业的咨询服务,帮助企业顺利推进数字化转型。公司的数据专家、过程顾问和IT-OT设计师可为用户规划贴合其需求的数字化转型路线图,帮助用户实现真正的数字化转型。

(4)绿色制造与可持续发展:在数字化转型的过程中,横河电机还会持续关注绿色制造和可持续发展的问题。通过引入节能降耗、环保减排等自动化技术和解决方案,帮助医药企业实现绿色生产和可持续发展目标。这不仅可以提高企业的社会责任感和品牌形象,还可以为企业带来长期的经济利益和社会效益。

摘自《自动化博览》2024年7月刊

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