樣品管理與生物制藥研發流程的聯動 – Mosaic樣品管理軟件
Marcus Oxer，應用顧問，Titian軟件有限公司
活性和效力篩選是生物藥物或生物制品（biologics）在研發及最終測試的重要步驟。本文中的生物樣品可包括抗體、酶等蛋白質以及小干擾核醣核酸（siRNA）等核酸。這種篩選是非常有潛力的領域，因為新技術可更快地篩出候選分子。但新技術也帶來了新的要求和挑戰，需要在更短的時間內、在更高的通量中（例如384孔甚至1536孔微孔板）進行篩選和管理樣本。這使用戶不得不越來越注重樣品管理的質量以及篩選自動化的使用。
為何高效準確的樣品管理對大分子生物樣品意義重大？
生產樣品通常是技術精湛且錯綜復雜的工程活動的結果。初篩獲得的活性樣品標志著的大量更進一步特性測定工作的開始，這是一個高度熟練的過程。因此記錄樣本譜系非常重要，因為樣本從一塊板轉移到另一塊板，而分析結果可能與管子或板孔中的個體樣本有明確相關性。
隨著處理量的增加，這個問題將更加棘手，需要有一個可準確跟蹤樣本庫存并能與相關自動化設備互動的樣本管理系統。
生物樣品管理面臨的挑戰
樣品登記
小分子化合物領域有一套完善的化學品登記注冊系統，該系統通常與Mosaic等庫存系統進行整合。生物樣品登記并非始終妥善進行，原因如下：
· 歷來，生產和生物樣品/制品篩選的處理量較低，這意味著對專用登記系統的需求較低。
· 不同生物產品的生產或管理缺乏集中化，難以實行單一登記制度。
· 生物產品的豐富多樣性使其注冊工作本身成為一大復雜挑戰。
· 生物樣品注冊服務的供應商較少。
即使有生物樣品注冊系統，但在登記新條目類別時仍會遇到與現有類目“不對應”的情況，因為生物樣品的多樣性太大了。最普遍的應對措施（至少最開始是如此）是采用電子表格（Excel）進行管理。而這對于需要跟蹤未登記樣品的管理小組而言，是一大挑戰。Mosaic系統有一套可靈活配置的內置注冊登記系統，可記錄幾乎任何可想到的樣品類型，可以向該系統指定任何數量的自定義字段。此手段可與化學品登記系統和生物樣品登記系統進行配合使用，更可與上述兩系統進行整合。這樣便提供了一種有價值的手段，能夠在篩選過程中快速注冊新類型（new type）的生物條目，作為臨時登記庫，直到相關樣品能在相關外部系統中完成登記。
未知濃度
通常，在濃度未知的初篩過程中，生物樣品篩選主要針對活性（例如：親和力）的檢測。濃度在隨后幾輪的篩選中才被測定，但對早期篩選而言，系統也必須能應對濃度“未知”的物質。
實驗板的布局和工作流程
發現一種候選生藥物，可能需要進行好幾輪篩選。例如，針對抗體活性進行培養物上清液的初篩，然后選取活性樣品置入新微孔板中進行重復篩選。之后可能進一步選取樣本并進行更多分析，以對活性樣品進行定量和進一步的特性測定。有時可能有必要培養一個含有不同稀釋度生物樣品的微孔板。Mosaic系統可通過與自動化液體工作站的整合，控制液體工作站自動地完成該液體處理操作，管理復雜的實驗板布局和非線性梯度稀釋系列。板的布局可能隨著亦不同篩選類型而變化（例如：對照組、標準組和空白組的位置），因此要求須能簡便配置新布局。同樣地，工作流程也可能變化，例如：輸出用實驗器具的類型、所需份數等。使用Mosaic系統，可輕松設置分析要求，并配置所需的新工作流程。
圖1、Mosaic界面示例 - 特殊微孔板布局的連續稀釋