细胞药物筛选是一种利用体外培养的细胞模型，对候选化合物或生物制剂的生物活性、毒性及作用机制进行系统性检测和评估的技术手段，是新药研发流程中发现潜在治疗药物的关键环节。如今，实验室自动化流水线已成为高通量药物筛选的主流模式。

细胞药物筛选是一个系统性工程，需经过严格的步骤设计与质量控制，以确保筛选结果的可靠性与可重复性。​

药物筛选实验，首先需要足量且状态均一的细胞群体，实验室自动化流水线的前端往往整合自动化化的培养与前处理设备，通过标准的复苏、换液、离心、传代培养等流程，获得目标细胞，随后，利用自动化分液设备将细胞均匀接种至多孔细胞培养板。

药物处理阶段，研究人员需根据药物特性设计浓度梯度，通过自动化移液工作站，完成药物的梯度添加。添加药物的细胞培养板，再由机械臂转移至自动化细胞培养箱中进行稳定环境的培养，根据实验目的的不同，药物与细胞共培养的时间通常为 24-72 小时。

自动化培养箱主要通过机械臂接口与移液工作站、检测设备等实现联动，自动将细胞培养板传递至细胞培养箱，当细胞培养达到预设时间后，培养箱自动开门，机械臂将细胞培养板移送至下一操作单元，整个过程无需人工干预，避免传统培养箱因开门操作导致的环境波动，来确保细胞状态一致性，减少批次差异，稳定的温湿度与 pH 值环境还能确保细胞代谢状态一致，使药物作用结果更可靠。

最后进入获取筛选结果的关键阶段，常利用流式细胞术分析细胞周期变化或凋亡率，或通过高内涵成像系统观察细胞形态、细胞器变化等表型特征，评估药物的细胞毒性，检测数据经软件分析后，筛选出具有潜在活性的候选药物。