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从AI分子设计到湿实验闭环,瑞孚迪助力AI药物发现(AIDD)

2026-10-23     来源:本站     点击次数:40

从AI分子设计到湿实验闭环,瑞孚迪解锁AI药物发现(AIDD) 的核心密码

当AI能在数天内生成数千种候选蛋白与抗体设计,药物研发的瓶颈早已不再是“设计不出分子”,而是“测不过来分子”。
 
从Anthropic Claude模型全自动完成15种靶点的从头蛋白设计,到全球70亿美元“闭环实验室(Lab-in-the-Loop)”市场的爆发,AI正在重塑药物研发的全流程——而湿实验的验证通量与数据质量,正成为决定AI研发效率的核心关卡。
 
AI重构药物研发
闭环实验室成新范式,湿实验不是减少而是更关键
 
过去的药物研发是缓慢的串行流程:人类专家设计分子→合成→实验验证→人工分析优化,一轮迭代往往需要数周甚至数月。

而随着AI与机器学习的渗透,Lab-in-the-Loop(闭环实验室)正在成为新一代研发范式:AI模型自主完成靶点调研、表位筛选、分子设计并输出候选序列,湿实验室对候选分子进行实验验证,产生的结合动力学、亲和力等定量数据再反向反馈给AI模型,指导下一轮设计优化,形成「设计—构建—测试—学习」的持续循环。
 
针对“AI会取代湿实验”的行业观点,William Blair在《从代码到临床》白皮书中明确指出:“AI并非取代药物研发的实体工作,而是在重塑它。湿实验室将被淘汰的说法言过其实。”恰恰相反,AI生成的候选分子规模越大、复杂度越高,对湿实验验证的速度、精度和通量要求就越高。

Leerink Partners报告测算,AI赋能的抗体发现相关生命科学工具总市场规模约70亿美元,其中结合亲和力检测作为闭环的核心环节,是整个研发工作流中不可替代的核心支柱。
 
AI研发的核心瓶颈
传统检测技术跟不上AI的产出速度
 
当AI模型一天就能生成数千至上万种候选分子,传统的实验验证技术正成为明显的短板:
- 传统低通量SPR平台单批次只能检测少量样本,完成大规模筛选需要数月仪器时间,且样本消耗量巨大,远超出AI设计项目的常规抗原储备。
- 初筛阶段多采用ELISA等定性方法,只能给出“结合/不结合”的结果,缺乏动力学、亲和力、表位信息等高质量定量数据,无法为AI模型提供充足的训练反馈。
- 传统SPR受限于通量,只能作为二级验证工具,大量潜在优质先导化合物在初筛阶段就被遗漏,形成“速度与分辨率不可兼得”的行业困境。
 
简言之,AI把设计效率提升了十倍,传统验证技术却还停留在原地,研发瓶颈从“设计端”转移到了“实验端”。
 
Lab-in-the-Loop
瑞孚迪构建AI新药发现全链路验证体系
 

 
当AI技术重塑药物研发范式,构建“设计—构建—测试—学习”的Lab-in-the-Loop(闭环实验室)工作流,已成为释放AI研发效能的核心路径。瑞孚迪(Revvity)深度整合AI驱动的信息学、自动化、试剂、成像、分析技术与科研专业能力,打造覆盖模型构建、实验研究、生物学验证到持续迭代学习的全链路解决方案,通过生成高生物学相关性、高可重复性的标准化数据集,打通AI预测建模与湿实验研究的壁垒,全面加速新药发现进程。
 
在湿实验启动前,瑞孚迪计算设计与信息学解决方案可辅助研究人员提出假设、设计实验,通过AI分析与建模识别数据规律、确定研究优先级,结合虚拟筛选优先锁定高潜力候选方向;依托Signals One™、Signals ChemDraw™、Signals Xynthetica™软件体系,将计算筛选与实验验证无缝衔接,推动AI驱动的洞见持续反馈至下一轮研发,实现预测与验证的高效迭代。

在实验验证层面,瑞孚迪构建了多维度的试剂与分析技术矩阵:
- 分子检测端,EnVision Nexus多功能酶标仪搭配Alpha、HTRF等试剂,实现高通量分子互作与功能定量;
- 细胞分析端,BioLegend流式抗体解决方案支撑精准的细胞分群与功能鉴定,Celigo全视野细胞扫描分析仪可完成快速细胞计数与初筛,Opera Phenix OptIQ高内涵成像系统搭配细胞成像试剂盒,实现单细胞分辨率的深度表型分析;
- 体内与分子表征端,小动物活体成像系统支持在体药效动态监测,LabChip GX Touch核酸分析仪覆盖核酸样本的精准分析与质控。
 
配合Fontus工作站与plate::handler机械臂实现实验流程全自动化,方案可大幅提升筛选通量与结果可重复性,实现跨研究的数据统一管理。针对抗体药物研发最核心的亲和力、结合动力学与表位表征需求,瑞孚迪整合Carterra高通量SPR技术平台,为AI生成的海量候选分子提供金标准级定量验证,补齐AI药物发现闭环的关键一环。
  
Carterra HT-SPR
为AI研发量身打造的验证引擎
 
Carterra深耕无标记生物传感器技术逾20年,其HT-SPR平台将专利微流控技术与实时阵列SPR检测相结合,从通量、数据质量、场景覆盖三个维度,完美匹配AI时代的研发需求。
 
超高通量
匹配AI的分子产出规模

Carterra平台具备行业领先的检测通量,单轮实验最多可分析15万个分子相互作用,样本用量仅为传统系统的1%。

其中2026年初推出的Carterra Vega更是行业里程碑:作为全球首款48通道HT-SPR平台,每条通道可检测2种配体,通量是主流8通道SPR平台的12倍,单日可筛选超过20000种小分子化合物,较现有技术提升一个数量级。这一突破首次让金标准SPR技术直接应用于化合物库初筛,真正实现“高通量不牺牲高质量数据”。
 
图2:Carterra Vega™是全球首款48通道HT-SPR平台,专为高通量初筛设计,兼顾小分子与大分子检测
 
全流程覆盖
从初筛到优化的全场景支撑
 

Carterra形成了LSA、LSA XT、Carterra Ultra、Carterra Vega完整的产品矩阵,覆盖药物研发从初筛到深度表征的全流程:
- 初筛阶段:实现高通量小分子、片段筛选、抗体筛选,快速锁定阳性Hit。
- 结合表征阶段:完成亲和力、动力学、物种交叉反应性、表位分组等全面分析。
- 优化阶段:支持抗体工程、突变体筛选、表位作图等深度研究。
 
无论是AI生成的大规模候选库,还是后续的迭代优化分子,都能在Carterra平台上完成对应检测,无缝融入AI研发工作流。
 
图3:LSA、LSA XT、Ultra、Vega应用范围

行业印证
Carterra HT-SPR助力
Anthropic完成最大规模AI蛋白湿实验验证
 

图1:AI药物发现HT-SPRTM工作流程图
 
2026年8月,Anthropic发布重磅研究:Claude模型全自动完成针对15种高难度靶点的从头蛋白结合剂设计,全程无需人工介入设计决策。所有1320个设计分子由Twist Bioscience与Adaptyv Bio采用Carterra HT-SPR平台完成实验验证。
 
- 效率提升:仅用数周就完成了全部样本的结合动力学与亲和力检测,而传统方式需要数月。
- 性能验证:头对头对比中,Claude设计的最优RBX1结合剂亲和力达3.9 nM,是此前公开设计竞赛优胜分子(45 nM)的10倍以上。
- 额外价值:通过阵列并行检测人源、鼠源、食蟹猴源靶点,一次性获得物种交叉反应性数据,无需额外开展后续研究。
 
当AI成为药物研发的新生产力,高质量、高通量的湿实验数据便是支撑模型持续进化的“地基”。
 
从闭环实验室市场的快速发展,到Anthropic自主蛋白设计研究的规模化实验验证,瑞孚迪整合AI信息学、自动化、试剂、成像、分析及HT-SPR等高通量实验技术,贯通模型构建、实验研究、生物学验证与持续学习,让实验验证跟上AI设计的速度,为每一轮模型迭代提供可靠的数据支撑。
 
未来,瑞孚迪将持续推动AI预测与湿实验验证高效协同,加速新药发现进程。
 
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