尽管众多细胞与基因疗法已获监管批准，但其推广仍受高成本与制造规模化挑战的制约。许多自体细胞疗法仍在高成本环境中采用传统手工方法按患者个体制造。因此，机器人学与自动化为满足此类疗法日益增长的需求提供了潜在解决方案。为确保生物学结果一致，自动化必须复现经验证的手工
尽管众多细胞与基因疗法已获监管批准，但其推广仍受高成本与制造规模化挑战的制约。许多自体细胞疗法仍在高成本环境中采用传统手工方法按患者个体制造。因此，机器人学与自动化为满足此类疗法日益增长的需求提供了潜在解决方案。为确保生物学结果一致，自动化必须复现经验证的手工流程，这一要求在无菌操作以及与以手工为核心的仪器和耗材兼容性方面带来显著工程挑战。研究人员在此描述了一个由专用模块组成的模块化机器人集群的设计与性能，该集群包含广泛采用的设备。机器人臂使用定制末端执行器处理标准耗材与仪器，如注射器、药瓶、袋子、细胞计数仪、生物反应器、培养箱及封闭式离心机。研究人员在多项任务中将熟练人工操作员与机器人集群的性能进行对比：无菌袋间细胞转移、细胞计数、从药瓶抽取体积至注射器，以及从袋子和 G-Rex 100 M-CS 生物反应器中进行重悬与取样。该机器人系统还使用工业标准仪器执行了高复杂度操作：利用 CytoSinct 1000 进行细胞分选，以及利用 CTS Rotea 逆流离心系统进行洗涤/缓冲液交换。各单元操作的实验结果显示，机器人集群在所选关键指标上的性能与手工操作等效。这些数据表明，该机器人系统可高效且稳健地执行特定单元操作，可为未来集成的端到端细胞治疗制造流程奠定基础。
研究背景方面，细胞治疗制造是一类涉及细胞分离、激活、基因修饰、扩增、配制与质量控制的复杂多步骤过程，其中自体T细胞疗法因患者特异性而难以通过scale-up扩大产能，只能依赖scale-out增加独立批次，导致成本高企、洁净间与熟练操作员负担过重，手工操作还引入污染与误差风险。当前自动化多聚焦孤立的单元操作或all-in-one平台，前者需人工转运、后者灵活性差。模块化机器人集群策略有望兼顾灵活性与集中控制，但针对悬浮T细胞的模块化机器人工作流仍研究不足。为此，研究人员（Stanford Center for Cancer Cell Therapy与Multiply Labs合作）构建并验证了一个模块化机器人集群研究原型，用以在保持封闭无菌流程的前提下复现熟练人工在自体T细胞制造中的关键单元操作，并与人工性能进行系统性比对。论文发表于《International Journal of Pharmaceutics: X》。该工作的重要意义在于证明机器人可等效替代人工执行多个GMP相关单元操作，为后续端到端集成与去中心化制造提供基础。
主要关键技术方法包括：构建含中央轨道机械臂与多模块（输入/输出、耗材存储、细胞扩增/计数、CytoSinct分选、Rotea逆流离心、培养箱模块）的模块化机器人集群，采用BD SmartSite与Texium无针密闭Luer连接器配合定制硬质适配器与消毒帽实现流体密闭连接；利用6轴力-扭矩传感器与运动捕捉（Opitrak）将人工重悬动作迁移至机器人；通过负载传感器动态调节蠕动泵实现袋间重量闭环转移；样本来源于原代人T细胞（StemCell Technologies & AllCells）及健康供体白细胞单采（apheresis），分别在Permalife袋、1 L Transfer Bag与G-Rex 100 M-CS生物反应器中培养与操作。
3.1 模龙8块化机器人集群：集群由中央轨机械臂调度各标准仪器模块，直接使用市售耗材与GMP设备，通过定制末端执行器模仿人工动作，内部HEPA过滤隔离，数字批记录追溯，在封闭系统中复现手动流程。
3.2 自动化液体处理方案：以刚性Luer锁连接器替代管焊，配合力-扭矩传感确认锁紧龙8扭矩与轴向位移，实现瓶-注射器可靠密闭连接与定量抽取。
3.3 袋间细胞转移与瓶至注射器抽液：机器人抽液5.8 mL目标下平均5.97 mL、CV 0.58%，优于人工5.94 mL、CV 0.91%；袋间T细胞转移平均96%活细胞转入目标袋，等效人工。
3.4 生物反应器或袋子重悬与取样：1 L袋重悬后机器人取样计数与人工平均偏差5.4%以内；G-Rex 100 M-CS在四种细胞数/体积组合下机器人模仿人工旋晃重悬，活细胞浓度无显著差异。
3.5 细胞计数：NucleoCounter NC-200下高浓度（~3.7×10
cells/mL）机器人计数与人工无显著差异，CV相近，低频浓度机器人变异略高待优化。
3.6 细胞分选：CytoSinct 1000分选CD4/CD8 T细胞，机器人条件（n=6）与人工（n=5）在回收率、阳性分数CD3
纯度（
3.7 缓冲液交换与细胞收获：CTS Rotea逆流离心洗涤，机器人收获细胞回收率81–133%、活力83–97%，与人工83–95%回收率、
3.8 无菌工艺模拟（Media Fill）：在非负压非洁净环境、HEPA故意关闭的最差条件下完成350余次连接，TSB培养基14天培养无生长，证明密闭连接策略保无菌性。
讨论部分指出，机器人集群在自体悬浮T细胞多个单元操作上等效人工，通过运动捕捉固化单人动作作基准而非最优解；个别仪器需微调协议（如CytoSinct洗涤/洗脱延时）；尚未自动化免疫磁珠标记、小体积(