別讓配方開發拖成年度專案
整合 pH、黏度與視覺檢測三合一高通量分析,自動化 buffer exchange 與加速穩定性研究。支援串聯第三方分析儀器,實現無人值守運行。

Unchained Labs 生物製藥自動化平台
在生物製劑開發過程中,配方篩選與穩定性研究往往是最耗時的環節。傳統的手動操作方式不僅效率低落,更容易因人為誤差導致實驗結果不一致。Unchained Labs 開發的 Big Kahuna 與 Junior 自動化平台,專為解決生物製藥配方開發的瓶頸而設計。
這兩套系統能夠自動化執行緩衝液製備、buffer exchange、pH 檢測、樣品製備與分析等完整流程。搭配整合式樣品培養與自動化 freeze/thaw 系統,可實現加速穩定性研究的無人值守運行。使用單一可配置平台,即可大幅提升候選藥物與配方的篩選通量。
有限樣品量的配方特性分析
在早期開發階段,珍貴的蛋白質樣品往往數量有限。系統以微量樣品即可完成多項關鍵指標檢測。
可開發性與前配方篩選
快速評估候選分子的可開發性,在進入正式配方開發前排除不穩定的候選藥物。
穩健性與應力測試研究
透過自動化的攪拌、freeze/thaw 與溫度應力測試,全面評估配方的穩定性。
pH、黏度、濁度與可見顆粒檢測
整合多項關鍵分析功能於單一平台,一次取樣完成多重檢測。
Big Kahuna vs Junior:選擇適合您的自動化方案
Unchained Labs 提供兩種規模的生物製藥自動化平台,以滿足不同實驗室的需求與空間限制。Big Kahuna 是功能完整的大型自動化系統,適合需要高通量與完整配方開發流程的實驗室;Junior 則是緊湊型的桌上型系統,適合空間有限但需要自動化分析的環境。
| 功能特性 | Big Kahuna | Junior |
|---|---|---|
| 系統定位 | 完整的端對端自動化配方開發平台 | 緊湊型桌上自動化分析系統 |
| Buffer Exchange 模組 | 支援 (96 samples) | 不支援 |
| 4-Tip pH Probe | 支援 | 支援 |
| Viscosity Station | 支援 | 支援 |
| Visual Inspection Station (VIS) | 支援 | 支援 |
| Vial Capping/Decapping | 支援 (2-125 mL) | 不支援 |
| Vortexing Station | 支援 | 不支援 |
| Heating/Cooling/Stirring | 支援 (-20 to 180°C) | 不支援 |
| 整合第三方儀器 | DLS、UV-Vis、Centrifuge、HPLC、cIEF 等 | DLS、HPLC、cIEF (Virtual Integration) |
| HEPA 潔淨外罩 | 支援 | 選配 |
| 適用場景 | 大規模配方開發、加速穩定性研究、DOE 實驗設計 | 配方特性分析、可開發性評估、日常品質檢測 |
Big Kahuna 生物製藥配方自動化系統
Junior 緊湊型自動化分析系統
核心功能模組
Visual Inspection Station (VIS) - 三合一視覺檢測
VIS 整合顏色分析、濁度量測與可見顆粒計數三項功能於單一模組。採用非破壞性檢測方式,無需開啟樣品瓶即可在數分鐘內完成完整分析,大幅減少人工操作時間並消除人為誤差。
顏色分析將樣品與校正標準品進行比對,根據 relevance score 與 match distance 判定最佳匹配。可見顆粒分析採用動態影像技術,透過連續 30 張影像相減的方式,僅識別移動中的顆粒而排除靜態瓶壁瑕疵。濁度分析則使用 180 度光源與相機配置,提供比傳統 90 度濁度計更線性的量測結果。
主要規格
- Vial Size: 2-20 mL
- Recommended Sample Volume: 1 mL in 2 mL serum vial
- Measurement Time: 2-3 min per vial
- Minimum Particle Size Detected: 80 μm
- Turbidity Measurement Range: 10-1,000 NTU
- Color: Correct match of Euro Pharmacopeia BY1-BY7 standards

Multi-channel pH Probe - 高通量 pH 量測
傳統的 pH 量測是配方開發的主要瓶頸之一。手動操作需要頻繁校正、逐一量測,且容易因探針清洗不徹底導致交叉污染。自動化 pH 臂採用四支高靈敏度玻璃 pH 探針 (Orion ROSS Micro pH electrode),以 27 mm 間距同時量測四個樣品,一片 96-well plate 約 45 分鐘即可完成。
系統具備全自動校正功能,使用 pH 4.000、7.000、10.000 標準液進行三點校正。量測後探針自動清洗與乾燥,確保無樣品殘留。其中一支探針可延伸,適用於不同間距或單一樣品的量測需求。
主要規格
- Configuration: 4-channel glass probe
- Measurement Time per 96-well Plate: less than 45 minutes
- Range: 0-14 pH
- Resolution: 0.01 pH unit
- Accuracy: plus or minus 0.03 pH unit
- Precision: plus or minus 0.05 pH unit

Viscosity Station - 微量高通量黏度量測
高濃度蛋白質配方 (50-150 mg/mL) 的黏度往往是藥物開發的重要考量。過高的黏度會影響製造可行性、限制給藥方式,甚至需要更昂貴的注射裝置。黏度量測站採用溫控微毛細管技術,僅需 100 μL 樣品即可完成量測,適用於 1-100 cP 的黏度範圍。
系統可量測牛頓流體與非牛頓流體。對於非牛頓流體,可透過多種流速進行量測,計算 Weissenberg-Rabinowitsch 修正因子以獲得實際剪切速率。內建自動清洗系統,消除樣品間的交叉污染。
主要規格
- Measurement Range: 1-100 cP
- Accuracy: plus or minus 0.5 cP + 10% of the actual viscosity
- Repeatability: StDev less than 0.5 cP + 5% of mean
- Sample Volume: 100 μL
- Minimum Volume in Well: 200 μL
- Temperature Range: 4-40°C
- Measurement Time: 6 min/sample
- Throughput: 10 samples/h

Buffer Exchange Module - 自動化緩衝液置換 (Big Kahuna)
傳統的緩衝液置換需要使用透析匣、脫鹽管柱或反覆離心,耗時且操作繁瑣。Big Kahuna 的 buffer exchange 模組採用專利 Unfilter 耗材,結合壓力式超過濾與溫和混合技術,可同時處理多達 96 個樣品的緩衝液置換。
Unfilter 耗材提供 96-well 與 24-well 兩種規格,再生纖維素 (RC) 濾膜可選擇 3、10、30、100 kDa 等不同 MWCO。系統壓力可達 60 psi,渦旋速度與時間皆可程式化設定,確保蛋白質回收率與緩衝液置換效率。
主要規格
- Pressure Range: Up to 60 psi
- Vortexing: Up to 1000 rpm; speed and duration fully programmable
- Unfilter 96: 450 μL volume
- Unfilter 24: 8 mL volume
- Filter Membrane Material: Regenerated cellulose (RC)
- MWCO Options - 24-well: 10, 30, 100 kDa; 96-well: 3, 10, 30, 100 kDa

Stress Testing Stations - 蛋白質應力測試 (Big Kahuna)
評估蛋白質配方的穩定性需要進行各種應力測試。Big Kahuna 提供完整的應力測試模組,包括震盪攪拌、freeze/thaw 循環與溫度處理,讓您全面了解蛋白質在不同條件下的表現。
Vortexing station 可執行軌道式震盪 (60-3570 rpm),模擬運輸或製造過程的機械應力。Heating/cooling/stirring station 提供 -20 至 180°C 的溫度範圍,搭配磁力攪拌功能,可進行加速穩定性研究。透過排程器整合培養箱與 freeze/thaw 模組,可實現自動化的長期穩定性研究。
主要規格
- Vortexing Station - Orbital: 60-3570 rpm
- Maximum Vortexing Mass: 2268 g (5 lb/plate)
- Heating/Cooling/Stirring Station - Temperature Range: -20 to 180°C
- Mixing: Up to 750 rpm
- Mixing Type: Magnetic tumble stirring

工作流程與軟體整合
Big Kahuna 與 Junior 皆搭載 LEA (Lab Execution and Analysis) 軟體套件,提供從實驗設計、自動化執行到數據分析的完整解決方案。LEA 不只是移動瓶頸,而是徹底消除它。
Library Studio - 實驗設計
以陣列式格式設計複雜的高通量實驗。直覺化的介面讓您輕鬆規劃配方組合、濃度梯度與應力條件,實驗設計時間縮短至 5 分鐘以內。
Automation Studio - 執行
執行設計好的實驗並整合各項分析功能。系統自動處理液體移轉、樣品製備與檢測排程,實驗啟動時間不到 2 分鐘。
PolyView - 數據分析與報告
檢視並報告所有實驗設計、執行與分析的資訊。LEA 將實驗條件、操作步驟與分析數據完整連結,產出的報告不只有數字,更包含做出科學決策所需的全部資訊。

第三方儀器整合
Big Kahuna 與 Junior 皆支援與第三方分析儀器的整合,擴展平台的分析能力。
Big Kahuna On-deck Physical Integration
- DLS (Dynamic Light Scattering)
- UV-Vis Plate Reader
- Centrifuge
- Plate Sealer
- Shaking Incubator
- Incubators
- Freeze/Thaw Blocks
- Labelers
Off-deck Virtual Integration
- HPLC
- cIEF
應用文獻
自動化 mAb 應力測試與視覺檢測
本應用文獻展示如何使用 Junior 搭載 Visual Inspection Station (VIS) 分析不同濃度與配方的單株抗體 (mAbs) 的顏色、可見顆粒數與濁度。研究結果顯示 VIS 可在數分鐘內完成非破壞性的定量分析,顏色匹配的 relevance score 達到 99.7-100%,並成功追蹤 vortex mixing 應力對不同配方穩定性的影響。
Big Kahuna 黏度量測站加速 mAb 配方開發
高濃度蛋白質配方的黏度是藥物開發的重要考量。本文獻展示 Big Kahuna 黏度量測站如何以 100 μL 微量樣品、約 3 分鐘的量測時間,實現高通量的黏度評估。研究涵蓋牛頓與非牛頓流體的量測、BSA 溶液黏度與濃度的關係,以及 24 種 mAb 配方在不同儲存條件下的穩定性監測。
生物製藥配方高通量自動化 pH 量測
pH 量測是配方開發過程中的關鍵瓶頸。本應用文獻展示 Big Kahuna 與 Junior 的四通道自動化 pH 臂如何在 45 分鐘內完成一片 96-well plate 的量測。研究使用 16 種不同緩衝液 (acetate、citrate、phosphate、tris) 搭配或不搭配蛋白質,驗證自動化量測結果與手動量測的差異在 plus or minus 0.05 pH unit 以內。
技術規格
Big Kahuna Specifications
| Facilities Requirements | |
|---|---|
| Physical | 243.3 cm W x 152.4 cm D x 257.1 cm H, 647 kg |
| Electrical - Big Kahuna | 208-230 V plus or minus 10%, 50-60 Hz, 16-20 A |
| Electrical - Computer (US) | 115 V plus or minus 10%, 60 Hz, 10 A |
| Electrical - Computer (EU) | 220-230 V plus or minus 10%, 50 Hz, 16 A |
| CDA or Nitrogen - Pressure | 0.55-0.9 MPa (80-130 psi) |
| CDA or Nitrogen - Flow Rate | 40 L/s (85 cfm) minimum |
Junior Specifications
| Facilities Requirements | |
|---|---|
| Physical - With Integrated Enclosure | 105 cm W x 90.4 cm D x 140 cm H, approximately 150 kg |
| Physical - With Integrated Table Option | 167 cm W x 90.4 cm D x 200 cm H, approximately 240 kg |
| Electrical - Junior | 110-220 plus or minus 10% VAC, 50-60 Hz, 16 A |
| Electrical - Computer (US) | 115 V plus or minus 10%, 60 Hz, 10 A |
| Electrical - Computer (EU) | 220-230 V plus or minus 10%, 50 Hz, 16 A |
| Compressed Dry Air | 0.55-0.9 MPa (80-130 psi), 40 L/s |
