NichiMart CUBE：重塑小型化實驗室自動化的模塊化精密工作站

NichiMart CUBE：重塑小型化實驗室自動化的模塊化精密工作站

在現代生命科學、臨床診斷和材料研究的前沿，實驗的成敗與效率日益依賴于液體樣品處理的精確性、一致性與通量。傳統的人工移液操作，不僅成為人力與時間的瓶頸，更在重復性和交叉污染風險上為科研數據的可靠性蒙上陰影。正是在這一背景下，日本精密液體處理專家NICHIRYO（立洋）推出了NichiMart CUBE單通道模塊化點膠工作站。它并非簡單地將移液步驟機械化，而是通過高度模塊化的硬件設計、智能化的軟件交互以及緊湊的桌面式集成，為面臨小規模、多批次、高精度自動化需求的實驗室提供了一套高性價比、靈活可重構的“核心引擎"，重新定義了桌面級液體處理自動化的技術標準。

一、 核心定位：補充手動操作與大型全自動系統之間的關鍵空白

在NICHIRYO的產品生態中，NichiMart CUBE的定位精準而獨特。它上承如MILUTOR III、FNSP-7000 IV等全自動、高通量專用系統，下啟基礎的手動移液器，精準地補充了市場空白。

這種定位使得NichiMart CUBE特別適合核心實驗室、研發項目組、質量控制部門以及需要為特定工藝建立專屬自動化單元的工業用戶。它將專業級的自動化能力封裝在一個用戶友好、成本可控的平臺中，是實現實驗室“1臺自動化設備"或流程柔性升級的理想選擇。

二、 核心技術架構解析：模塊化、智能化與高精度的三位一體

NichiMart CUBE的技術優勢源于其精妙的系統設計，主要體現在以下三個相互支撐的層面：

1. 模塊化硬件架構：面向應用的自由配置
這是CUBE“柔性"的物理基礎。其核心采用“平臺+可換模塊"架構：

• 可更換噴嘴組件：標準配置為200µL噴嘴，用戶可根據處理體積（從3µL到10mL）快速更換為30µL、1000µL、1200µL乃至8通道（220µL/通道） 的噴嘴組件，無縫切換于單點精確加樣與微孔板整排分液之間。

• 兩種分液模式：支持一次性吸頭（避免交叉污染，適用于珍貴或高生物安全性樣本）和可清洗噴嘴組件（適用于大量、連續的試劑分裝，降低成本）。

• 開放的工作臺與I/O擴展：工作臺配備多位置容器適配器，能智能識別容器坐標，兼容從標準96/384孔板到各種非標容器。內置的標準I/O端口支持連接微板振蕩器、加熱器、真空泵等外部設備，構建定制化的微型自動化流水線。

2. 智能化軟件平臺：復雜協議，直觀操作
設備標配的 NichiMasterCUBE軟件 是其“大腦"。它將復雜的運動控制與流體力學參數轉化為圖形化、拖拽式的直觀界面。用戶無需編程，即可通過“示教"方式輕松創建、編輯和保存復雜的液體處理程序（如連續稀釋、樣本挑選等）。所有協議創建與系統調整均通過連接的PC完成，設備主體不存儲程序，確保了操作的集中管理與靈活性。

3. 精密工程與可靠保障

• 高精度與重復性：依托精密步進電機和高品質流體元件，其精度表現高。例如，在標準200μL量程下，分配200μL時準確度（AC）可達±0.8%，變異系數（CV）≤0.5%，滿足最嚴苛的定量實驗需求。

• 智能錯誤處理：集成液面探測與堵針檢測功能，通過實時通信控制，在出現異常時立即停止并報警，有效防止空打、氣泡或樣品損失，保障實驗安全與試劑安全。

• 廣泛的兼容性：液體流路可采用PTFE、PCTFE等惰性材質，具有良好的化學耐受性。所用一次性吸頭與NICHIRYO其他設備兼容，簡化了實驗室耗材管理。

三、 核心性能參數與配置選型

為了精確評估其適用性，以下是NichiMart CUBE的核心技術規格：

• 整機尺寸：600mm (寬) × 590mm (深) × 575mm (高) （不含PC），重量約45kg，是真正的桌面型工作站。

• 工作臺尺寸：350mm (X) × 300mm (Y) × 140mm (Z)，最多可同時放置7塊微孔板（取決于所安裝的分液頭）。

• 噴嘴組件性能詳表：

  噴嘴類型	體積范圍 (μL)	典型精度 (例)	關鍵應用
  30μL	3 - 30	30μL時: AC ±1.0%, CV ≤1.0%	微量PCR體系構建、酶標板加樣
  200μL (標準)	10 - 220	200μL時: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	ELISA、細胞培養、常規試劑分配
  1000μL / 1200μL	100 - 1000/1200	1000μL時: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	培養基分裝、緩沖液制備
  8通道 (220μL/道)	20 - 220 (每通道)	200μL時: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	96/384孔板的高效整排加樣或轉移
  可清洗噴嘴	100μL - 10mL	全量程: AC ±1.0%, CV ≤0.2%	大量、連續、非交叉污染的試劑分裝

四、 典型應用場景與價值實現

NichiMart CUBE的靈活性使其在多個領域大放異彩：

• 生命科學研究：自動化完成PCR預處理、cDNA合成、下一代測序（NGS）文庫構建中的繁瑣加樣與混合步驟，提升重復性和通量。

• 藥物篩選與開發：用于細胞表型篩選、化合物稀釋與轉移，實現微孔板內的高精度、自動化液體處理。

• 臨床診斷與質檢：執行血清/血漿樣本的分裝、ELISA實驗的試劑添加、內毒素檢測的梯度稀釋，減少人為誤差，標準化流程。

• 工業與材料科學：高價值催化劑的分配、粘合劑或涂覆材料的精確點膠，以及原子吸收光譜法（AAS）的樣品前處理。

其帶來的核心價值是解放人力、提升數據質量、實現流程標準化。實驗人員得以從重復勞動中解脫，專注于實驗設計與數據分析；而自動化帶來的精度與重復性，則從源頭保障了科研數據與產品質量的可靠性。

五、 技術總結與展望

NICHIRYO NichiMart CUBE不僅僅是一臺自動化設備，它代表了一種面向未來的實驗室自動化理念：柔性化、智能化和可訪問性。它通過精巧的模塊化設計，將專業能力分解為可自由組合的單元；通過直觀的軟件，降低了自動化操作的技術門檻；通過緊湊的集成，讓自動化能力滲透到實驗室的每一個角落。

展望未來，此類模塊化工作站的角色將愈發重要。它們可以作為分布式智能實驗室網絡的關鍵節點，通過標準化接口與實驗室信息管理系統（LIMS）、自動化存儲系統及移動機器人聯動，共同構建起靈活、高效、可擴展的新一代智能實驗室生態。對于任何尋求在精度、效率與成本之間取得平衡的實驗室而言，NichiMart CUBE都提供了一個說服力的技術解決方案。