NichiMart CUBE：重塑小型化实验室自动化的模块化精密工作站

NichiMart CUBE：重塑小型化实验室自动化的模块化精密工作站

在现代生命科学、临床诊断和材料研究的前沿，实验的成败与效率日益依赖于液体样品处理的精确性、一致性与通量。传统的人工移液操作，不仅成为人力与时间的瓶颈，更在重复性和交叉污染风险上为科研数据的可靠性蒙上阴影。正是在这一背景下，日本精密液体处理专家NICHIRYO（立洋）推出了NichiMart CUBE单通道模块化点胶工作站。它并非简单地将移液步骤机械化，而是通过高度模块化的硬件设计、智能化的软件交互以及紧凑的桌面式集成，为面临小规模、多批次、高精度自动化需求的实验室提供了一套高性价比、灵活可重构的“核心引擎"，重新定义了桌面级液体处理自动化的技术标准。

一、 核心定位：补充手动操作与大型全自动系统之间的关键空白

在NICHIRYO的产品生态中，NichiMart CUBE的定位精准而独特。它上承如MILUTOR III、FNSP-7000 IV等全自动、高通量专用系统，下启基础的手动移液器，精准地补充了市场空白。

这种定位使得NichiMart CUBE特别适合核心实验室、研发项目组、质量控制部门以及需要为特定工艺建立专属自动化单元的工业用户。它将专业级的自动化能力封装在一个用户友好、成本可控的平台中，是实现实验室“1台自动化设备"或流程柔性升级的理想选择。

二、 核心技术架构解析：模块化、智能化与高精度的三位一体

NichiMart CUBE的技术优势源于其精妙的系统设计，主要体现在以下三个相互支撑的层面：

1. 模块化硬件架构：面向应用的自由配置
这是CUBE“柔性"的物理基础。其核心采用“平台+可换模块"架构：

• 可更换喷嘴组件：标准配置为200µL喷嘴，用户可根据处理体积（从3µL到10mL）快速更换为30µL、1000µL、1200µL乃至8通道（220µL/通道） 的喷嘴组件，无缝切换于单点精确加样与微孔板整排分液之间。

• 两种分液模式：支持一次性吸头（避免交叉污染，适用于珍贵或高生物安全性样本）和可清洗喷嘴组件（适用于大量、连续的试剂分装，降低成本）。

• 开放的工作台与I/O扩展：工作台配备多位置容器适配器，能智能识别容器坐标，兼容从标准96/384孔板到各种非标容器。内置的标准I/O端口支持连接微板振荡器、加热器、真空泵等外部设备，构建定制化的微型自动化流水线。

2. 智能化软件平台：复杂协议，直观操作
设备标配的 NichiMasterCUBE软件 是其“大脑"。它将复杂的运动控制与流体力学参数转化为图形化、拖拽式的直观界面。用户无需编程，即可通过“示教"方式轻松创建、编辑和保存复杂的液体处理程序（如连续稀释、样本挑选等）。所有协议创建与系统调整均通过连接的PC完成，设备主体不存储程序，确保了操作的集中管理与灵活性。

3. 精密工程与可靠保障

• 高精度与重复性：依托精密步进电机和高品质流体元件，其精度表现高。例如，在标准200μL量程下，分配200μL时准确度（AC）可达±0.8%，变异系数（CV）≤0.5%，满足最严苛的定量实验需求。

• 智能错误处理：集成液面探测与堵针检测功能，通过实时通信控制，在出现异常时立即停止并报警，有效防止空打、气泡或样品损失，保障实验安全与试剂安全。

• 广泛的兼容性：液体流路可采用PTFE、PCTFE等惰性材质，具有良好的化学耐受性。所用一次性吸头与NICHIRYO其他设备兼容，简化了实验室耗材管理。

三、 核心性能参数与配置选型

为了精确评估其适用性，以下是NichiMart CUBE的核心技术规格：

• 整机尺寸：600mm (宽) × 590mm (深) × 575mm (高) （不含PC），重量约45kg，是真正的桌面型工作站。

• 工作台尺寸：350mm (X) × 300mm (Y) × 140mm (Z)，最多可同时放置7块微孔板（取决于所安装的分液头）。

• 喷嘴组件性能详表：

  喷嘴类型	体积范围 (μL)	典型精度 (例)	关键应用
  30μL	3 - 30	30μL时: AC ±1.0%, CV ≤1.0%	微量PCR体系构建、酶标板加样
  200μL (标准)	10 - 220	200μL时: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	ELISA、细胞培养、常规试剂分配
  1000μL / 1200μL	100 - 1000/1200	1000μL时: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	培养基分装、缓冲液制备
  8通道 (220μL/道)	20 - 220 (每通道)	200μL时: AC ±0.8%, CV ≤0.5%	96/384孔板的高效整排加样或转移
  可清洗喷嘴	100μL - 10mL	全量程: AC ±1.0%, CV ≤0.2%	大量、连续、非交叉污染的试剂分装

四、 典型应用场景与价值实现

NichiMart CUBE的灵活性使其在多个领域大放异彩：

• 生命科学研究：自动化完成PCR预处理、cDNA合成、下一代测序（NGS）文库构建中的繁琐加样与混合步骤，提升重复性和通量。

• 药物筛选与开发：用于细胞表型筛选、化合物稀释与转移，实现微孔板内的高精度、自动化液体处理。

• 临床诊断与质检：执行血清/血浆样本的分装、ELISA实验的试剂添加、内毒素检测的梯度稀释，减少人为误差，标准化流程。

• 工业与材料科学：高价值催化剂的分配、粘合剂或涂覆材料的精确点胶，以及原子吸收光谱法（AAS）的样品前处理。

其带来的核心价值是解放人力、提升数据质量、实现流程标准化。实验人员得以从重复劳动中解脱，专注于实验设计与数据分析；而自动化带来的精度与重复性，则从源头保障了科研数据与产品质量的可靠性。

五、 技术总结与展望

NICHIRYO NichiMart CUBE不仅仅是一台自动化设备，它代表了一种面向未来的实验室自动化理念：柔性化、智能化和可访问性。它通过精巧的模块化设计，将专业能力分解为可自由组合的单元；通过直观的软件，降低了自动化操作的技术门槛；通过紧凑的集成，让自动化能力渗透到实验室的每一个角落。

展望未来，此类模块化工作站的角色将愈发重要。它们可以作为分布式智能实验室网络的关键节点，通过标准化接口与实验室信息管理系统（LIMS）、自动化存储系统及移动机器人联动，共同构建起灵活、高效、可扩展的新一代智能实验室生态。对于任何寻求在精度、效率与成本之间取得平衡的实验室而言，NichiMart CUBE都提供了一个说服力的技术解决方案。