文章由上海程斯智能科技有限公司提供
近日,上海程斯智能科技有限公司自主研发的全自动透皮扩散系统正式获得国家实用新型专利授权。该系统通过集成自动化取样技术与模块化实验设计,实现了透皮扩散实验的全流程智能化管理,为药物透皮吸收研究、化妆品功效评价等领域提供了高效、精准的解决方案,标志着我国在透皮实验设备领域的技术突破。
技术背景:传统透皮实验的痛点与突破需求
透皮扩散实验是评估药物或活性成分经皮肤吸收效率的核心手段,广泛应用于制药、医美及化妆品行业。然而,传统实验设备存在两大瓶颈:
人工干预频繁:实验过程中需实验人员定时手动取样,不仅耗费大量人力,且难以保证取样时间间隔的精确性;
数据连续性差:人工操作易受外界干扰(如温度波动、操作误差),导致实验数据波动性大,影响结果可靠性。
上海程斯团队针对上述痛点,历时两年研发出全自动透皮扩散系统,通过机械自动化与智能控制的深度融合,实现了实验流程的“无人化”操作。
系统架构:模块化设计赋能高效实验
该系统采用一体化实验外壳设计,内部集成五大核心模块:
自动取样装置:作为系统核心创新点,由滑动轨道、驱动螺纹杆、控制安装箱及转动连接管组成。驱动螺纹杆带动控制安装箱沿滑动轨道精准移动,升降块可调节取样针高度,转动连接管实现多角度灵活取样,全程无需人工触碰样品。
存储池:配备恒温控制系统,可模拟人体皮肤表面温度(32±0.5℃),确保实验环境稳定性。
固定架:采用可调节卡扣设计,兼容不同规格的扩散池(如Franz细胞),支持快速更换实验样本。
透皮扩散装置:集成微型泵与流量传感器,可精确控制扩散介质流速(0.1-10 mL/h),模拟药物在皮肤中的动态渗透过程。
反应装置:内置pH/电导率监测模块,实时反馈样品化学性质变化,为数据多维度分析提供支持。
创新优势:从“人工守候”到“智能托管”
全流程自动化:系统可预设实验参数(如取样时间、流速、温度),自动完成取样、存储及环境控制,实验人员仅需初始设置即可离场,单次实验可节省超80%的人力投入。
数据精准性提升:通过高精度伺服电机与闭环反馈控制,取样时间误差≤±1秒,温度波动≤±0.2℃,显著降低人为因素干扰。
安全与合规性:实验外壳采用防腐蚀材料,配备废液自动收集系统,避免样品交叉污染;内置数据加密模块,符合GLP(良好实验室规范)要求,便于实验追溯与审计。
应用场景:覆盖全产业链需求
目前,该系统已在国内多家头部药企、CRO机构及科研院所投入使用,应用场景包括:
药物研发:评估透皮贴剂、凝胶剂等剂型的生物利用度;
化妆品测试:量化活性成分(如维生素C、烟酰胺)的经皮渗透量;
毒理学研究:监测有害物质(如重金属、防腐剂)的皮肤吸收风险。
未来展望:智能化与个性化并进
上海程斯研发总监透露,下一代产品将引入AI算法,通过机器学习优化实验参数,并开发云端数据平台,实现多设备远程监控与协作。此外,团队正探索微型化设计,以满足高通量筛选需求,进一步推动透皮实验从“实验室级”向“临床前快速评估”延伸。
此次专利授权不仅是对上海程斯技术实力的认可,更标志着我国透皮实验设备从“进口依赖”向“自主创新”的跨越。随着智能化技术的深度渗透,药物研发领域正迎来效率与质量的双重变革,而程斯全自动透皮扩散系统无疑将成为这一进程中的重要推动力。