聚合酶链式反应（PCR）作为分子生物学实验的核心技术，其体系配制的准确性、一致性和效率直接决定了实验结果的可靠性。传统手工配制PCR体系存在操作繁琐、人为误差显著、通量受限以及交叉污染风险高等问题，尤其在处理微量组分（如酶、引物、dNTPs）和高通量需求（如96孔板、384孔板）时，这些弊端更为突出。自动化分液技术的发展为解决上述痛点提供了有效方案。博清生物科技（南京）有限公司自主研发的自动分液系统，通过整合高精度流体控制、智能算法和模块化设计，实现了PCR体系配制的全程自动化与精准化，显著提升了实验质量和科研效率。

一、PCR体系配制的挑战与传统方法局限性

（一）人工操作误差：

手工移液时，操作人员的视觉疲劳、手部震颤以及读数误差可能导致体积偏差超过±5μL，尤其在分装1–10μL级别的微量试剂（如Taq DNA 聚合酶、荧光探针）时，变异系数（CV）可达15%以上，直接影响扩增效率的均一性和Ct值重复性。

（二）通量与效率瓶颈：

手动完成96孔板PCR体系配制通常需40分钟以上，且随着孔板密度增加（如384孔板），时间成本和出错概率呈指数级上升。对于大规模筛查、药物筛选或单细胞测序等高通量实验，传统方法难以满足时效要求。

（三）交叉污染风险：

手动操作依赖移液器反复更换吸头或共用试剂槽，易引入气溶胶污染或试剂残留，尤其在处理传染性样本（如病毒核酸）或珍贵样品（如单细胞裂解液）时，污染可能导致实验失败甚至生物安全隐患。

（四）试剂浪费与成本压力：

为补偿手工分液误差，常需额外添加试剂（如设置“预混液冗余量”），导致试剂消耗量增加。此外，移液过程中的残留、挂壁或气泡问题进一步加剧了资源浪费，尤其对高成本酶类或荧光染料影响显著。

二、分液系统在PCR体系配制中的核心优势

（一）精度革命：突破手动操作极限：

在疾控中心病毒载量检测、临床基因表达分析等实验场景中验证显示，博清系统分配100μL样本的误差可控制在±1.5μL 以内（CV值＜5%），显著优于手动操作的±5μL误差（CV值15%以上），确保了PCR反应各组分浓度的均一性，降低了非特异性扩增风险并提升了数据可信度（如Ct值平行性改善、扩增曲线重复性提高）。

（二）效率跃升：通量提升3倍以上：

传统手动完成96孔板PCR体系配制需＞40分钟，而博清系统仅需12–18分钟（单孔加液时间低至12秒），配合多通道并行分液（如8/12通道同步工作），单日通量可从手动模式的数百样本提升至数千样本规模。在新冠病毒检测、药物筛选等高通量场景中，部署多台设备可实现日均处理20,000份以上样本，检测报告出具时间从24小时压缩至6小时以内，显著缩短研发或诊断周期。

（三）成本效益：减少试剂浪费与人工成本：

非接触式分液与精准体积控制将死体积降至最低（残留＜1μL），结合“一吸多排”连续分液技术（单次吸液完成多板分配），使试剂利用率提高30%以上，尤其对单价＞$100/μL 的珍贵酶或荧光探针节省效果显著。

自动化操作替代人工重复劳动，释放科研人员专注于实验设计与数据分析，据生物制药企业实践反馈，引入博清系统后，单日化合物处理量从2000个提升至6000个，项目周期缩短约6个月，人力成本降低50%以上。

（四）安全与合规性强化：

全封闭防污染设计配合生物安全柜兼容布局，有效保护操作人员避免暴露于有害试剂或生物样本（如 ASFV 病毒、放射性标记物）；系统支持实验数据全程追溯（通过LIMS接口或操作日志），符合GLP/GMP规范要求，为临床诊断或工业生产提供可靠质控保障。

（五）灵活实验设计支持：

支持多组分差异化加样：可在同一板内为不同孔位定制特异性体积（如梯度模板浓度测试、多重PCR引物组合优化），或整板/单列差异化分液，满足正交实验或条件筛选需求。

集成振荡混匀功能：分液后自动触发振荡程序，确保PCR Mix、模板与引物充分混合，避免人工vortex导致的气泡或溅出问题，尤其对高粘度溶液（如含甘油缓冲液）效果显著。

兼容低温操作场景：通过配置冷却模块维持试剂低温环境（如4℃保存酶类），减少活性降解风险，适用于长时程实验或自动化流水线衔接需求。

三、典型应用场景与实验验证

（一）常规PCR与qPCR体系高通量构建：

在医学检测实验室（如新冠病毒核酸筛查）或药物研发平台，博清系统可快速完成PCR Master Mix的96/384孔板分装，同步添加模板DNA、引物及探针。对比实验显示，自动化配制的体系扩增曲线平行性优异，且Ct值标准差＜0.5cycle，批间/孔间变异系数CV＜3%，完全满足临床定量检测或药物筛选的严格质控要求。

（二）数字PCR（dPCR）微滴生成前处理：

针对dPCR对体积均一性的极致要求（微滴生成需纳升级精度），博清系统可精准分配PCR预混液至微滴生成芯片或纳米微孔板，确保每个反应单元的酶浓度、引物比例完全一致。实验证明，自动化配制的dPCR体系分区有效率与手动相当，但通量提升5倍以上，且避免了手工移液引入的微滴污染或体积偏差，助力单细胞绝对定量或低频突变检测等前沿研究。

（三）基因编辑与文库制备优化：

在CRISPR-Cas9基因编辑实验中，博清系统可将0.5μL级Cas9酶溶液精确分配至384孔板，保障孔间酶活均一性，使基因编辑效率从65%提升至92%，脱靶率显著降低；在cDNA文库构建或单细胞全基因组扩增（WGA）中，其多组分复合加样能力支持裂解液、反转录酶及预扩增Mix的自动化分装，简化流程并提高建库成功率。

（四）科研教学与标准化推广：

高校实验室或培训中心采用博清系统，可消除学生操作水平差异导致的实验误差，确保教学演示或本科生课题结果的可重复性；同时，系统预设的标准化PCR程序（如ISO认证方法）便于实验protocol的快速复制与跨平台比对，推动分子生物学技术的普及与规范化发展。

博清生物科技（南京）有限公司自主研发的自动分液系统通过高精度流体控制、智能自动化和防污染设计的深度融合，彻底革新了分子生物学实验中PCR体系配制的传统模式。其在精度控制（CV＜5%）、通量提升、成本效益及安全合规性等方面的显著优势，使其成为现代科研、临床诊断及工业生产中不可或缺的核心工具。随着合成生物学、单细胞组学等领域对实验微型化、高通量及自动化需求的持续增长，博清系统的模块化设计与开放接口（支持LIMS、机械臂整合）更展现出广阔的扩展潜力。未来，进一步结合AI算法优化分液策略（如动态补偿黏度变化、智能路径规划）或开发集成化核酸处理工作站（衔接提取-分液-扩增-分析全流程），有望引领分子生物学实验技术进入全新智能化时代，为生命科学研究与精准医疗发展注入强劲动力。