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从分子设计到湿实验:Carterra HT-SPR,解锁AI药物发现的核心密码

2026-10-27

当AI能在数天内生成数千种候选蛋白与抗体设计,药物研发的瓶颈早已不再是“设计不出分子”,而是“测不过来分子”。

从Anthropic Claude模型全自动完成15种靶点的从头蛋白设计,到全球70亿美元“闭环实验室(Lab-in-the-Loop)”市场的爆发,AI正在重塑药物研发的全流程——而湿实验的验证通量与数据质量,正成为决定AI研发效率的核心关卡。

作为高通量表面等离子体共振(HT-SPR)技术的创新先锋,Carterra正以其领先的HT-SPR平台矩阵,成为AI驱动药物发现时代的核心赋能者,在AI预测与经实验验证的治疗药物之间,架起了一座关键的桥梁。

> AI重构药物研发

闭环实验室成新范式,湿实验不是减少而是更关键

过去的药物研发是缓慢的串行流程:人类专家设计分子→合成→实验验证→人工分析优化,一轮迭代往往需要数周甚至数月。

而随着AI与机器学习的渗透,Lab-in-the-Loop(闭环实验室)正在成为新一代研发范式:AI模型自主完成靶点调研、表位筛选、分子设计并输出候选序列,湿实验室对候选分子进行实验验证,产生的结合动力学、亲和力等定量数据再反向反馈给AI模型,指导下一轮设计优化,形成「设计—构建—测试—学习」的持续循环。

针对“AI会取代湿实验”的行业观点,William Blair在《从代码到临床》白皮书中明确指出:“AI并非取代药物研发的实体工作,而是在重塑它。湿实验室将被淘汰的说法言过其实。”恰恰相反,AI生成的候选分子规模越大、复杂度越高,对湿实验验证的速度、精度和通量要求就越高。

Leerink Partners报告测算,AI赋能的抗体发现相关生命科学工具总市场规模约70亿美元,其中结合亲和力检测作为闭环的核心环节,是整个研发工作流中不可替代的核心支柱。

图1:AI药物发现HT-SPRTM工作流程图

> AI研发的核心瓶颈

传统检测技术跟不上AI的产出速度

当AI模型一天就能生成数千至上万种候选分子,传统的实验验证技术正成为明显的短板:

传统低通量SPR平台单批次只能检测少量样本,完成大规模筛选需要数月仪器时间,且样本消耗量巨大,远超出AI设计项目的常规抗原储备。

初筛阶段多采用ELISA等定性方法,只能给出“结合/不结合”的结果,缺乏动力学、亲和力、表位信息等高质量定量数据,无法为AI模型提供充足的训练反馈。

传统SPR受限于通量,只能作为二级验证工具,大量潜在优质先导化合物在初筛阶段就被遗漏,形成“速度与分辨率不可兼得”的行业困境。

简言之,AI把设计效率提升了十倍,传统验证技术却还停留在原地,研发瓶颈从“设计端”转移到了“实验端”。

> Carterra HT-SPR

为AI研发量身打造的验证引擎

Carterra深耕无标记生物传感器技术逾20年,其HT-SPR平台将专利微流控技术与实时阵列SPR检测相结合,从通量、数据质量、场景覆盖三个维度,完美匹配AI时代的研发需求。

超高通量:匹配AI的分子产出规模

Carterra平台具备行业领先的检测通量,单轮实验最多可分析15万个分子相互作用,样本用量仅为传统系统的1%。

其中2026年初推出的Carterra Vega更是行业里程碑:作为全球首款48通道HT-SPR平台,每条通道可检测2种配体,通量是主流8通道SPR平台的12倍,单日可筛选超过20000种小分子化合物,较现有技术提升一个数量级。这一突破首次让金标准SPR技术直接应用于化合物库初筛,真正实现“高通量不牺牲高质量数据”。

图2:Carterra Vega™是全球首款48通道HT-SPR平台,专为高通量初筛设计,兼顾小分子与大分子检测

全流程覆盖:从初筛到优化的全场景支撑

Carterra形成了LSA、LSA XT、Carterra Ultra、Carterra Vega完整的产品矩阵,覆盖药物研发从初筛到深度表征的全流程:

初筛阶段:实现高通量小分子、片段筛选、抗体筛选,快速锁定阳性Hit。

结合表征阶段:完成亲和力、动力学、物种交叉反应性、表位分组等全面分析。

优化阶段:支持抗体工程、突变体筛选、表位作图等深度研究。

无论是AI生成的大规模候选库,还是后续的迭代优化分子,都能在Carterra平台上完成对应检测,无缝融入AI研发工作流。

图3:LSA、LSA XT、Ultra、Vega应用范围

> 行业印证

Carterra HT-SPR助力Anthropic完成最大规模AI蛋白湿实验验证

2026年8月,Anthropic发布重磅研究:Claude模型全自动完成针对15种高难度靶点的从头蛋白结合剂设计,全程无需人工介入设计决策。所有1320个设计分子由Twist Bioscience与Adaptyv Bio采用Carterra HT-SPR平台完成实验验证。

效率提升:仅用数周就完成了全部样本的结合动力学与亲和力检测,而传统方式需要数月。

性能验证:头对头对比中,Claude设计的最优RBX1结合剂亲和力达3.9 nM,是此前公开设计竞赛优胜分子(45 nM)的10倍以上。

额外价值:通过阵列并行检测人源、鼠源、食蟹猴源靶点,一次性获得物种交叉反应性数据,无需额外开展后续研究。

打通数据与生态

无缝融入AI研发全链路

为了更好地适配AI工作流,Carterra不仅提供硬件平台,更打造了完整的数据与生态体系:

数据管理打通:与瑞孚迪(Revvity)合作,通过Signals™ VitroVivo软件实现HT-SPR数据的统一管理、分析与建模,可与TIBCO Spotfire等工具集成,支持深度数据分析。

工作流集成:可与电子实验记录本(ELN)、数据管理系统及AI/ML设计流程无缝对接,所有结果在统一平台中管理,减少科研人员手动操作,提升研发效率。

行业生态共建:与Generate、Twist、Adaptyv等AI药物研发领军企业深度合作,共同打造AI时代的高通量生物学工具体系。

当AI成为药物研发的新生产力,高质量、高通量的湿实验数据就是这一生产力的“地基”。

从70亿美元闭环实验室市场的爆发,到Anthropic全自动蛋白设计的标杆落地,Carterra正以其HT-SPR技术,持续突破实验验证的通量与精度边界,让检测效率跟上AI的设计效率,让每一轮AI迭代都有扎实的实验数据支撑。

未来,随着AI与湿实验的融合进一步加深,Carterra将继续作为核心赋能者,推动药物研发进入更快、更精准的新时代。