涉及细胞生物学、细胞信号传导、药物、蛋白质表达、癌症生物学、再生医学、纳米材料等科学领域的实验室严重依赖细胞培养物的使用。
已经建立了细胞培养自动化系统的方法，以执行建立、生长和维护细胞培养的过程，取代了以前大量依赖人工的系统。
自动化系统可以执行曾经由实验室技术人员负责的过程的所有关键部分，例如在液体中培养培养物、电镀培养物、稀释样品、将培养物放入孔中等等。这些自动化方法因其能够节省时间和资源以及提高样品的准确性和质量而广受欢迎。
如果没有自动化，通过细胞培养生产细胞和细胞产品是一个乏味且耗时的过程。在从细胞生长和收获到重新播种和分析的所有阶段，必须保持适合细胞的特定环境参数。必须仔细控制细胞生长的培养基，并控制冷冻和解冻速率以确保一致和可行的细胞系。
此外，使用这些细胞培养物的实验室技术人员需要接受全面培训，才能获得正确、彻底地进行这一过程所需的技能，没有任何错误，也不会污染培养物。在此过程中犯下的任何错误都可能代价高昂，尤其是在需要大量细胞培养时。出于这个原因，许多实验室，尤其是制药实验室，投资了细胞培养的自动化系统。由于严格的标准化要求和学术界和工业界对吞吐量的需求增加，自动化系统的使用几乎成为强制性的。
使用自动化细胞培养过程显着的优势是它取代了必须由合格人员使用仪器完成的重复性手动工作的时间。这意味着可以将熟练的实验室技术人员重新部署到他们的专业知识更有价值的业务领域。这节省了与人力相关的成本，并允许企业将其资源用于更有利可图的领域，例如研发。
使用自动化细胞培养过程的另一个关键优势是可以对机器进行编程以执行细胞培养任务，其精度高于人类所能保证的水平。此外，它们不受疲劳和粗心等人为因素的影响。这意味着自动化系统的错误率和污染率更低，从而提高了培养质量并降低了错误成本。此外，机器可以比人类工作得更快，而且不需要休息；因此，这使自动化系统能够以比人类更高的速度创建细胞培养物。
终了，自动化系统的实施消除了实验室技术人员面临的某些健康和安全风险。例如，细胞培养过程的费时费力不仅使产量低下，也容易使工人容易受到重复性劳损。
许多生物反应器公司已经开发了他们的细胞培养自动化系统版本。每个系统的工作方式略有不同，并且具有不同的功能。这些系统也根据其预期用途而有所不同。下面概述了此类系统的工作原理。
一些系统设计用于自动化细胞培养以用于药物开发，自动化细胞生产，以及膜制备和体外筛选步骤。刚开始开发这些系统是为了简化药物开发工作所需的大量可行膜的生产过程。
通过将工业自动化方法应用于细胞培养的手动过程，设计了其他更通用的自动化细胞培养系统。
这些系统不需要人工监督，机械臂取代了这些过程中的人工组件，它被编程（机械臂）从自动传送带中选择培养物并执行所有必要的任务，而无需人工干预。结构生物学和药物发现一直在广泛使用这类系统。
目前，有一些成熟的细胞培养自动化系统完全重新设计了细胞培养过程，而不是模仿手动方法来培养细胞了。
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