1982 年,FDA 批准了 Humulin(重组/生物合成人胰岛素),被认为是由重组 DNA 技术衍生并获批的医疗产品之一;这在监管史与产业常被用作“现代生物制药时代"的标志性节点。
从监管定义与产业实践看,“生物制品/生物药(biologics/biologicals)"覆盖范围非常广:包括疫苗、血液及其成分、过敏原制品、体细胞、基因治疗、组织,以及重组治疗性蛋白等;与多数化学合成小分子不同,生物制品往往更复杂、对热更敏感、也更易受微生物污染,因此从生产起始步骤就需要贯彻无菌/无菌保障相关原则。
在需求侧,全球“药品市场/药品支出"的绝对规模已进入“万亿美金"量级:IQVIA Institute for Human Data Science 的《Global medicines market: outlook to 2029》研究要点中,给出“全球药品市场预计到 2029 年达到约 2.4 万亿美元($2.4T)"的量级判断,并指出过去五年“按标价口径"的全球药品支出增长显著,未来仍将继续上行。
单抗增长与“中等体积"样品制备缺口
在生物药大类中,单克隆抗体(mAb)长期处于增长快、应用广的核心位置。公开综述与统计显示:截至 2024 年,治疗性单抗累计批准数量已达到“160+"量级,且约四成面向肿瘤适应症;单抗“高特异性、机制更精准"的特点,是其重要价值来源之一。
从年度增量看,2024 年美国新批药物中,生物药仍保持双位数规模;其中“单抗获批数量"在当年达到创纪录水平(例如有统计指出 2024 年获批的生物药中单抗占比很高,并给出 2024 年单抗获批数刷新记录的结论)。
需要强调的是,“更高特异性"并不等于“没有风险":单抗仍可能引发输注反应、过敏样反应、血清病样反应、以及与靶点相关的器官/感染等不良事件,因此在研发与放大过程中,样品澄清、纯化、无菌保障、可比性与可追溯性等同样重要。
在实验室与工艺开发层面,复杂生物大分子的发现与开发,往往依赖细胞表达体系(细菌、哺乳动物、植物或酵母等)以及后续“澄清—过滤—捕获—纯化"的工作流;与小分子化学合成相比,生物药开发更依赖生物工艺与样品处理装备/耗材的“易标准化、易自动化、易放大"。
而在自动化与通量提升的实际落地中,一个经常被忽视的“断层"在于:从微量筛选(如 96 孔/384 孔)到更接近工艺开发的中等体积(如每样本数十毫升)之间,可靠的过滤与纯化耗材选择相对有限,容易造成研发节奏被样品制备环节拖慢(尤其是需要并行处理多株细胞/多构型分子时)。
Clara™ 系统的技术定位与关键设计
Porvair Sciences(PSL)推出的 Clara™ 6 Well Filter Plate Set,核心定位就是补齐“中等体积(30–50 mL/孔)并行处理"的过滤与纯化耗材空白:该套装为 6 孔过滤板并配套接收板,支持最大工作体积 30 mL 或 50 mL(两种规格),用于生物材料的过滤与纯化。

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该系统的关键结构设计可概括为三点。
第一是“多层过滤/预过滤"的板内结构:公开资料描述其可集成多孔 frit 与 0.45 μm、0.22 μm 的 PVDF 膜,实现对细胞碎片等大颗粒的预过滤、以及进一步降低细菌污染的过滤需求,强调“一步完成澄清与除菌相关过滤"的效率提升。
第二是“可视化与低损耗"的材料与几何设计:资料显示其以高光学清晰度的原生聚苯乙烯制造,便于观察悬浮液流动与进度;同时通过孔底与支撑几何结构,确保过滤过程中膜位置稳定,降低失效风险。
第三是“可扩展的纯化模块":产品信息明确支持在孔内填装多种纯化树脂/过滤助剂(例如硅藻土、Protein A agarose 等),以适配不同的澄清或捕获纯化策略。

在过滤机理层面,0.45 μm 与 0.22 μm 的组合有清晰的行业语境:
0.45 μm 常用于澄清过滤(去除颗粒与悬浮杂质),0.2/0.22 μm 则常用于“无菌过滤(sterility filtration)"等级的过滤选择。
而 PVDF 膜在蛋白/生物大分子过滤中被广泛采用的重要原因之一,是其(特定类型的)低蛋白吸附/低蛋白结合特性,有助于提高回收率并降低样品损失。
对于高密度哺乳动物细胞培养液的澄清,硅藻土(diatomaceous earth, DE)作为过滤助剂也有成熟应用:例如公开应用笔记指出将 DE 加入培养液可形成多孔滤饼、降低堵塞风险、加速去除细胞与碎片;学术文献亦提到“含硅藻土的深层过滤材料"在哺乳动物细胞培养收获澄清中被广泛使用。
而 Protein A 介质/树脂在抗体捕获纯化中的通用性也较为明确:其与 IgG Fc 区域存在高亲和作用,因此 Protein A 介质广泛用于单抗纯化与生物制药生产相关工作流。

自动化兼容、设备生态与“可复制的工作流"
Clara™ 系统的另一个核心卖点是“易集成"。产品资料明确提出:其符合 ANSI/SLAS 微孔板标准外形,可与自动化设备兼容,并提供双侧抓取点(dual grip points)以便机械臂夹取;同时还提供条码选项,用于自动化样品追踪与可追溯性建设。
在标准层面,Society for Laboratory Automation and Screening(SLAS)公布的 ANSI/SLAS 微孔板标准体系(如 footprint、height、well positions 等)正是实验室自动化“互操作"的基础,厂商声明“符合标准"意味着在堆叠、夹取、读板与转运方面更容易实现跨平台一致性。
在驱动方式上,公开资料显示该系统可用于真空或正压歧管(vacuum/positive pressure manifold)场景,并特别提及与Tecan 的 Resolvex A200 XT 等正压系统兼容,用于细胞澄清或蛋白纯化应用的快速处理。
此外,配套接收板采用锥形孔底(conical bottom)以提升样品回收,公开资料将其与“低表达、难处理分子(如双特异/多特异抗体)"场景关联,强调回收对提高开发效率的重要性。

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