基於AI和水凝膠包裹生物深度分析平台
獎項:
2025「創客中國」香港分站賽 – 十強決賽項目

參賽項目名稱:
基於AI和水凝膠包裹生物深度分析平台

公司名稱:
源博生物科技有限公司

所屬科技領域:
生物醫藥與健康

項目擁有的專利數目:
1

項目團隊內博士或以上學歷人士數目:
3

公司網址:
https://rainbiosolutions.com

演說代表:
劉松麟先生 (首席技術執行官)

基於AI和水凝膠包裹生物深度分析平台
源博解決方案:革新微生物活性分析的技術體系
微生物活性分析是現代生物技術研究的核心環節,廣泛應用於生物醫藥、細胞治療、類器官建模、合成生物學及生物製造等十多個關鍵領域。然而,傳統分析方法面臨諸多瓶頸:難以兼顧高通量和高精度操作、分選後細胞存活率低、多參數同步檢測能力欠缺,以及設備昂貴、效率低下等問題,嚴重制約了科研進展與產業轉化。針對這些痛點,源博推出了一套全新的微生物活性分析與分選技術體系,致力於以創新方案重新定義行業標準。

一、行業痛點與現有技術局限
當前微生物活性分析技術存在顯著短板。首先,在分析環節,多數系統難以同時實現高通量、高精度和時序性追蹤。傳統設備要麼犧牲通量以換取解析度,要麼因標記方式侵入性強而影響細胞正常狀態,導致長期動態觀測資料失真。其次,在分選過程中,常用流式細胞術、微流控篩選等方式往往伴隨較強的機械或電磁壓力,造成細胞膜損傷、代謝紊亂甚至凋亡,嚴重影響下游培養與使用效果。

此外,多數現有平臺無法同步獲取多維度參數。例如,細胞增殖速率與其分泌的化學物質(如細胞因數、代謝產物)通常需分設備檢測,資料整合困難,難以構建完整的細胞行為圖譜。最後,高端分析設備價格昂貴、維護複雜,且對操作人員專業水準要求極高。這些因素共同導致研發週期長、單次實驗成本高,限制了大規模研究與工業化應用。

二、源博解決方案的核心構成與技術突破
源博以“高通量、細胞友好、低成本”為核心原則,構建了一套涵蓋演算法、材料學與動態方法學的完整技術體系:

1. AI集成多參數分析系統
該系統通過引入人工智慧演算法,實現對細胞增殖、形態變化、分泌物濃度等多維度指標的同步採集與分析。借助電腦視覺與機器學習方法,系統能夠自動識別不同功能狀態下的細胞亞群,顯著提高資料維度和分析效率,避免傳統單次檢測中資訊遺漏的問題。

2. 專有水凝膠設計(DPA™)
源博自主開發的水凝膠微環境配方,能夠在分選與培養過程中有效包裹和保護微生物樣本(包括細菌、哺乳細胞及類器官)。該材料具有良好的生物相容性與可控的物理特性,極大緩解了分選過程中常見的機械損傷和氧化應激,維持細胞原始活性與功能狀態。

3. 時序追蹤策略(TBT™)
該方法突破傳統端點檢測的局限,通過持續且非侵入的圖像捕獲與傳感技術,實現對同一批活細胞群體的長時間觀測。研究人員能夠準確獲取細胞生長、分化、分泌等動態過程,為行為研究提供豐富時序資料。
上述技術依託兩大載體實現工程化應用:一是“智慧微包裹”裝置,實現從分選到培養的一體化操作,避免樣本轉移污染和活性下降;二是模組化、定制化的硬體設備,在保證高精度溫控、成像與液流控制的同時,顯著降低製造成本與終端價格。

三、核心價值與行業意義
源博的系統性創新不僅解決現有分析瓶頸,更在多方面體現出重要價值:
在生物醫藥與細胞治療領域,該方案可加速藥物篩選、細胞系開發和免疫治療研究,在保持細胞高活力的前提下完成高效分選與長時間監測,為臨床應用提供更可靠的實驗依據。對於合成生物學與生物製造,系統有助於快速篩選高效工程菌株、即時監測代謝通路動態,提升菌種改造與產物合成的效率。

此外,該技術體系為微生物活性研究提供了可擴展、標準化的基礎平臺,有助於推動學科交叉與新方法開發。從平臺相容性與成本可控性角度來看,源博解決方案也使得中小型實驗室和企業能夠接入先進分析技術,從而促進更大範圍的科研合作與創新。