一、品牌發(fā)展溯源:深耕精密顯微器械七十余年的科研儀器先驅(qū)
日本株式會(huì)社成茂科學(xué)器械研究所,品牌英文名稱 NARISHIGE,由創(chuàng)始人成茂榮一于 1953 年創(chuàng)立,總部設(shè)立于日本東京,是全球顯微精密操作設(shè)備領(lǐng)域歷史最悠久、技術(shù)積淀最深的專業(yè)制造企業(yè)之一,至今擁有七十余年精密器械研發(fā)、生產(chǎn)與全球服務(wù)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品覆蓋生命科學(xué)、神經(jīng)醫(yī)學(xué)、輔助生殖、材料微觀研究、半導(dǎo)體微加工等多領(lǐng)域高端實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景,是全球各大高校、國家級(jí)科研平臺(tái)、三甲生殖醫(yī)學(xué)中心、生物醫(yī)藥企業(yè)的核心儀器供應(yīng)商。
品牌創(chuàng)立初期,創(chuàng)始人成茂榮一依托與東京大學(xué)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的深度合作,瞄準(zhǔn)當(dāng)時(shí)科研領(lǐng)域空白的微量顯微操作設(shè)備,聚焦動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)器械、微型定位裝置開展研發(fā)。1956 年,成茂推出第一代腦立體定位儀,填補(bǔ)當(dāng)時(shí)神經(jīng)科學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備空白,憑借微米級(jí)定位精度、穩(wěn)定耐用的機(jī)械結(jié)構(gòu),迅速獲得日本本土科研院所認(rèn)可,成為神經(jīng)解剖、腦切片實(shí)驗(yàn)的標(biāo)配設(shè)備,奠定品牌在精密機(jī)械加工領(lǐng)域的基礎(chǔ)口碑。1958 年,企業(yè)正式注冊(cè) “株式會(huì)社成茂科學(xué)器械研究所”,搭建標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工廠,完成從手工作坊到工業(yè)化精密儀器制造商的轉(zhuǎn)型。
在核心油壓顯微機(jī)械手技術(shù)迭代層面,成茂實(shí)現(xiàn)多次行業(yè)顛覆性創(chuàng)新。1969 年推出全球首款單軸油壓顯微操作機(jī)械手,首次將密閉液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于生物顯微操作,解決傳統(tǒng)機(jī)械絲桿設(shè)備抖動(dòng)、位移不線性的痛點(diǎn);1983 年研發(fā)出世界首臺(tái)三軸同步油壓懸掛搖桿機(jī)械手,也就是當(dāng)下市場(chǎng)主流 MMO-4 系列的初代原型,同步取得全球多國技術(shù)專利,三軸聯(lián)動(dòng)搖桿操控模式徹底改變傳統(tǒng)單軸分步調(diào)節(jié)的低效操作模式;1988 年針對(duì)膜片鉗電生理實(shí)驗(yàn),推出專用水壓式顯微機(jī)械手,依靠水介質(zhì)低熱膨脹特性,解決長時(shí)間單細(xì)胞記錄的溫漂問題;2005 年后陸續(xù)拓展四軸油壓機(jī)型、全自動(dòng)電動(dòng)顯微操作系統(tǒng)、微電極制備全套設(shè)備,構(gòu)建完整顯微操作儀器產(chǎn)品線,持續(xù)領(lǐng)跑全球行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
七十余年發(fā)展歷程中,成茂始終堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研協(xié)同研發(fā)模式,長期與東京大學(xué)、京都大學(xué)、美國斯坦福大學(xué)、劍橋大學(xué)等全球頂尖生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展聯(lián)合技術(shù)開發(fā),同步與奧林巴斯、尼康、蔡司三大光學(xué)顯微鏡品牌深度合作,聯(lián)合開發(fā)專屬適配顯微機(jī)械手機(jī)型,實(shí)現(xiàn)設(shè)備與顯微鏡光路、載物臺(tái)、恒溫?zé)岚鍩o縫兼容。同時(shí)品牌設(shè)立公益信托成茂神經(jīng)科學(xué)研究資助基金,持續(xù)數(shù)十年資助全球神經(jīng)科學(xué)前沿課題,推動(dòng)行業(yè)基礎(chǔ)科研發(fā)展,在全球科研領(lǐng)域建立專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)、深耕生命科學(xué)的品牌形象。目前成茂產(chǎn)品出口全球超 80 個(gè)國家與地區(qū),在亞洲、歐美設(shè)立多家直屬辦事處與技術(shù)服務(wù)中心,中國區(qū)域設(shè)立專屬分公司,覆蓋國內(nèi)全部省份科研機(jī)構(gòu)的設(shè)備銷售、技術(shù)培訓(xùn)、售后維保全鏈條服務(wù)。
二、核心研發(fā)制造體系:微米級(jí)精密加工與全流程自研質(zhì)控
成茂品牌核心競爭力源于自主完整的研發(fā)、加工、裝配、檢測(cè)一體化制造體系,全系列核心設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)、油壓氣缸、溫控傳感模塊、傳動(dòng)油路全部實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自研自產(chǎn),不對(duì)外采購核心零部件,從源頭把控設(shè)備精度、穩(wěn)定性與使用壽命。企業(yè)工廠配備高精度五軸數(shù)控銑床、鏡面研磨機(jī)床、微米級(jí)三坐標(biāo)檢測(cè)儀,金屬滑軌、萬向接頭、油壓缸體全部采用航空級(jí)鋁合金、SUS316 不銹鋼一體銑削加工,零部件配合間隙管控至 0.1 微米以內(nèi),滿足細(xì)胞、胚胎、神經(jīng)元等微小樣本操作的極致精度需求。
研發(fā)端采用 “科研痛點(diǎn)反向迭代” 開發(fā)邏輯,研發(fā)團(tuán)隊(duì)常駐全球各大實(shí)驗(yàn)室,長期跟蹤一線實(shí)驗(yàn)人員操作難點(diǎn),針對(duì)性優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。針對(duì)生殖醫(yī)學(xué) ICSI 操作長時(shí)間手臂疲勞問題,設(shè)計(jì)人體工學(xué)懸掛式搖桿;針對(duì)膜片鉗實(shí)驗(yàn)電磁干擾難題,堅(jiān)持純油壓機(jī)械無電氣結(jié)構(gòu)路線;針對(duì)懸浮細(xì)胞軸向穿刺需求,開發(fā) MTK-1-O2 四軸拓展機(jī)型;針對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室預(yù)算限制,推出 MO-203 經(jīng)濟(jì)型旋鈕三軸機(jī)械手,兼顧不同場(chǎng)景、不同預(yù)算客戶的多元化需求。每一款新品上市前,均會(huì)在合作科研平臺(tái)開展至少兩年實(shí)地測(cè)試,根據(jù)上千組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整阻尼、行程、位移刻度參數(shù),驗(yàn)證穩(wěn)定后才批量投產(chǎn),杜絕實(shí)驗(yàn)室實(shí)操場(chǎng)景下的精度衰減、卡頓、漂移等缺陷。
全生產(chǎn)線執(zhí)行嚴(yán)苛多級(jí)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),單臺(tái)設(shè)備需經(jīng)過六道完整檢測(cè)工序方可出廠。第一步零部件單項(xiàng)精度檢測(cè),核對(duì)滑軌、氣缸、螺紋尺寸公差;第二步油路密封性耐壓測(cè)試,持續(xù)穩(wěn)壓 24 小時(shí)檢測(cè)滲漏隱患;第三步整機(jī)位移線性度校驗(yàn),全程記錄每一圈旋鈕、搖桿對(duì)應(yīng)的針尖位移數(shù)值,偏差超出 1μm 直接返工;第四步長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行老化測(cè)試,模擬實(shí)驗(yàn)室 8 小時(shí)不間斷操作,驗(yàn)證無漂移、無卡頓;第五步環(huán)境模擬測(cè)試,分別在 15℃低溫、35℃高溫、高濕度環(huán)境下運(yùn)行,確認(rèn)油路粘度、金屬防銹性能穩(wěn)定;第六步整機(jī)配套適配測(cè)試,搭配奧林巴斯、尼康、蔡司主流倒置顯微鏡,確認(rèn)安裝無干涉、光路無遮擋。完善的質(zhì)控體系讓成茂設(shè)備出廠故障率極低,正常規(guī)范使用前提下,核心油壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定運(yùn)行十萬小時(shí)以上,大幅降低實(shí)驗(yàn)室長期設(shè)備更換成本。
三、全品類產(chǎn)品線矩陣,覆蓋顯微操作全流程需求
經(jīng)過數(shù)十年產(chǎn)品線拓展,成茂構(gòu)建四大核心產(chǎn)品板塊,實(shí)現(xiàn)從微針制備、顯微定位、微量注射、動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)到配套拓展模塊的全流程設(shè)備覆蓋,一站式滿足實(shí)驗(yàn)室全套顯微操作硬件需求,也是區(qū)別于其他單一設(shè)備廠商的核心優(yōu)勢(shì)。
第一大板塊:油壓 / 水壓顯微操作機(jī)械手系列,為品牌標(biāo)志性王牌產(chǎn)品。細(xì)分三大品類,其一三軸油壓機(jī)型,包含 MMO-4 懸掛搖桿款、MO-202U、MO-203 旋鈕式機(jī)型,適配貼壁細(xì)胞注射、膜片鉗固定、基礎(chǔ)胚胎操作;其二 MTK-1-O2 四軸懸掛搖桿機(jī)型,新增獨(dú)立 T 軸軸向進(jìn)給,專為 ICSI 單精子注射、懸浮干細(xì)胞、斑馬魚受精卵穿刺設(shè)計(jì);其三 MMO-220A 單軸拓展模塊,可加裝在三軸主機(jī)上升級(jí)四維系統(tǒng);另外配套 NMN 系列水壓機(jī)械手,專供神經(jīng)電生理膜片鉗實(shí)驗(yàn),低熱漂移適配數(shù)小時(shí)單細(xì)胞記錄。全系純油壓機(jī)型無電機(jī)、電路板,零電磁干擾,是活細(xì)胞、胚胎敏感樣本操作首選設(shè)備。
第二大板塊:微電極制備配套設(shè)備,包含 PC 系列拉針儀、MF 系列磨針儀、EG 系列煅針儀。PC-100、PC-10 拉針儀采用重力加熱拉制原理,可精準(zhǔn)拉制胚胎注射針、膜片鉗記錄電極,針尖精度可達(dá)萬分之一毫米;MF-900 磨針儀用于針尖斜面打磨,適配 ICSI、顯微解剖場(chǎng)景;煅針儀可對(duì)玻璃針尖高溫拋光,消除毛刺避免劃傷細(xì)胞,三款設(shè)備與機(jī)械手成套搭配使用,構(gòu)成完整微針加工系統(tǒng),全球 90% 以上轉(zhuǎn)基因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室、生殖醫(yī)學(xué)中心均成套采購。
第三大板塊:微量油壓顯微注射系統(tǒng),以 IM 系列注射儀為核心,IM-11、IM-21 油壓注射儀依靠液壓壓力輸送質(zhì)粒、精子、藥物,壓力輸出均勻無脈沖,不會(huì)瞬時(shí)沖擊細(xì)胞,區(qū)別于氣動(dòng)注射設(shè)備壓力波動(dòng)大的缺陷,搭配成茂機(jī)械手同步聯(lián)動(dòng),完成受精卵原核注射、卵母細(xì)胞精子注入、單細(xì)胞微量給藥全流程操作。
第四大板塊:神經(jīng)科學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)備,涵蓋 ST 系列腦立體定位儀、脊髓固定裝置、小動(dòng)物頭部夾持器、慢性實(shí)驗(yàn)植入配套器械,適配大小鼠、斑馬魚、兩棲類模式動(dòng)物腦區(qū)注射、神經(jīng)電極植入、活體顯微解剖實(shí)驗(yàn),是國內(nèi)腦科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)配設(shè)備。
除此之外,品牌配套豐富模塊化拓展配件,HD-21 雙通道雙針支架、UT-10 萬向持針座、UT-R 快速回縮機(jī)構(gòu)、各品牌顯微鏡專屬轉(zhuǎn)接支架等,所有配件全系通用,一臺(tái)主機(jī)可通過更換配件切換多種實(shí)驗(yàn)功能,大幅提升設(shè)備綜合利用率,減少實(shí)驗(yàn)室重復(fù)采購?fù)度搿?/div>
四、品牌核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),樹立行業(yè)差異化競爭壁壘
其一,無電磁干擾純油壓傳動(dòng)獨(dú)家技術(shù),行業(yè)獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。成茂獨(dú)創(chuàng)密閉真空脫氣油壓油路體系,整機(jī)不含任何電氣驅(qū)動(dòng)元件,運(yùn)行過程不產(chǎn)生電場(chǎng)、磁場(chǎng),不會(huì)改變卵細(xì)胞、胚胎、神經(jīng)元內(nèi)部離子平衡,不會(huì)干擾膜片鉗放大器 pA 級(jí)微弱生物電信號(hào),無需額外電磁屏蔽改造,完美適配活細(xì)胞高精度實(shí)驗(yàn)。市面上多數(shù)電動(dòng)機(jī)械手運(yùn)行時(shí)存在電磁輻射,容易造成細(xì)胞凋亡、電生理基線漂移,而成茂油壓機(jī)型從根源規(guī)避該缺陷,成為生殖醫(yī)學(xué)、神經(jīng)電生理實(shí)驗(yàn)室不可替代的設(shè)備選擇。油路出廠真空脫氣工藝,徹底消除管路氣泡帶來的針尖抖動(dòng)、傳動(dòng)延遲,長時(shí)間定位無自發(fā)漂移,微米級(jí)重復(fù)定位精度行業(yè)領(lǐng)先。
其二,人體工學(xué)適配設(shè)計(jì),大幅降低長時(shí)間操作損耗。懸掛式搖桿系列是成茂原創(chuàng)專利結(jié)構(gòu),操控支架可自由調(diào)節(jié)高度、前后距離,操作人員前臂完全平鋪于實(shí)驗(yàn)臺(tái)面,無需懸空抬手,連續(xù) 8 小時(shí)批量胚胎、細(xì)胞操作也不會(huì)出現(xiàn)手臂酸痛、手部生理性微抖,顯著降低新手操作樣本破損率。搖桿阻尼無級(jí)可調(diào),精細(xì)穿刺調(diào)高阻尼過濾手部抖動(dòng),大范圍粗定位調(diào)低阻尼提升移動(dòng)效率,左右手無需拆機(jī)改造,僅調(diào)整搖桿朝向即可切換操作習(xí)慣,適配多名實(shí)驗(yàn)員輪換使用的實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景。
其三,模塊化兼容拓展體系,一機(jī)多用降低采購成本。全系機(jī)械手前端采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化球形萬向接頭,可快速更換單針、雙針持針座、探針夾具,加裝 MMO-220A 單軸模塊即可從三軸升級(jí)四維系統(tǒng),無需更換整機(jī)。設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)接支架,直接適配奧林巴斯、尼康、蔡司全系倒置、體視顯微鏡,無需定制改裝,一臺(tái)機(jī)械手可輪換搭配多臺(tái)顯微鏡使用,儀器綜合利用率遠(yuǎn)高于其他品牌專用機(jī)型。
其四,長效低維保耐久結(jié)構(gòu),控制實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營成本。核心傳動(dòng)依靠液壓油自潤滑,無齒輪、電刷等易磨損易耗零件,日常僅需無塵軟布擦拭清潔,無需頻繁拆解加注潤滑油;油路雙層 O 型密封圈徒手即可密封,正常使用 3 至 5 年僅需更換一次密封耗材,年度維保成本遠(yuǎn)低于電動(dòng)機(jī)械手。機(jī)身鋁合金經(jīng)過防銹鈍化處理,耐受細(xì)胞房培養(yǎng)液、緩沖液輕微飛濺腐蝕,適配恒溫恒濕潮濕工況長期不間斷運(yùn)行。
五、全球應(yīng)用場(chǎng)景與客戶覆蓋范圍
成茂設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景橫跨生命科學(xué)全細(xì)分領(lǐng)域,同時(shí)延伸至微量材料微觀操作、半導(dǎo)體檢測(cè)交叉學(xué)科,客戶群體覆蓋全球頂尖科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、生物企業(yè)、高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室四大類。
在發(fā)育生物學(xué)與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物領(lǐng)域,國內(nèi)外 985 高校生命科學(xué)學(xué)院、中科院各生命科學(xué)研究所,全部采用 MMO-4、IM 系列成套設(shè)備構(gòu)建受精卵顯微注射平臺(tái),用于 CRISPR 基因編輯小鼠、斑馬魚轉(zhuǎn)基因模型構(gòu)建,油壓設(shè)備穩(wěn)定低損傷特性,大幅提升胚胎分裂率與轉(zhuǎn)基因陽性率。輔助生殖臨床領(lǐng)域,第三方生殖醫(yī)學(xué)檢測(cè)中心、三甲醫(yī)院生殖中心成套采購 MTK-1-O2 四軸機(jī)型搭配雙針支架,開展 ICSI 單精子注射、胚胎 PGT 活檢,設(shè)備無電磁污染保障人胚胎活性,是臨床合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
神經(jīng)科學(xué)與膜片鉗領(lǐng)域,腦科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精神醫(yī)學(xué)研究所選用水壓 NMN 系列機(jī)械手,搭配膜片鉗放大器開展全細(xì)胞膜電位記錄、神經(jīng)元微量遞質(zhì)給藥,低熱漂移、無電磁干擾特性保障數(shù)小時(shí)單細(xì)胞記錄數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。教學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,綜合大學(xué)生物、醫(yī)學(xué)專業(yè)批量采購經(jīng)濟(jì)型 MO-203 旋鈕機(jī)械手,用于本科、研究生顯微操作實(shí)操課程,操作邏輯簡單易上手,故障率低適配大批量學(xué)生輪換使用。
交叉學(xué)科應(yīng)用層面,材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用成茂機(jī)械手微米級(jí)定位能力,完成水凝膠微球、納米碳材料顯微拾取、微量試劑定點(diǎn)滴加;半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室搭配微型探針夾具,用于芯片微觀點(diǎn)位檢測(cè)、微型元器件精密裝配;法醫(yī)、古生物實(shí)驗(yàn)室借助設(shè)備完成微量化石、痕量物證微創(chuàng)取樣,突破單一生物實(shí)驗(yàn)室使用局限。
六、國內(nèi)配套服務(wù)與品牌發(fā)展愿景
進(jìn)入中國市場(chǎng)數(shù)十年,成茂搭建完整本土化服務(wù)體系,在國內(nèi)設(shè)立官方分公司,配套專業(yè)技術(shù)工程師團(tuán)隊(duì),提供設(shè)備選型方案定制、上門安裝調(diào)試、操作人員實(shí)操培訓(xùn)、年度整機(jī)校準(zhǔn)、故障快速維修全流程服務(wù)。針對(duì)國內(nèi)客戶需求,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室顯微鏡型號(hào)、實(shí)驗(yàn)類型出具成套設(shè)備搭配方案,區(qū)分教學(xué)基礎(chǔ)配置、科研標(biāo)準(zhǔn)配置、生殖醫(yī)學(xué)高端高配三大方案,貼合不同實(shí)驗(yàn)室預(yù)算與實(shí)驗(yàn)需求。同時(shí)定期舉辦線下實(shí)操培訓(xùn)交流會(huì),面向高校、醫(yī)院實(shí)驗(yàn)人員講解機(jī)械手操作、油路排氣、日常維護(hù)、故障排查標(biāo)準(zhǔn)化流程,降低設(shè)備誤操作損壞概率。
長期發(fā)展層面,成茂堅(jiān)持 “以科研需求驅(qū)動(dòng)精密儀器創(chuàng)新” 的核心品牌理念,持續(xù)平衡手動(dòng)油壓設(shè)備穩(wěn)定性與全自動(dòng)電動(dòng)設(shè)備智能化兩條技術(shù)路線,一方面迭代優(yōu)化經(jīng)典油壓機(jī)械手系列,提升密封性、降低維護(hù)難度;另一方面開發(fā) NT、ON 系列全自動(dòng)電動(dòng)搖桿機(jī)械手,搭載程序記憶、坐標(biāo)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程 PLC 通訊功能,適配產(chǎn)線高通量標(biāo)準(zhǔn)化微量操作場(chǎng)景。同時(shí)持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研合作,針對(duì) iPSC 干細(xì)胞、單細(xì)胞測(cè)序、活體熒光顯微成像等前沿新興科研方向,開發(fā)專屬適配拓展配件,緊跟全球生命科學(xué)研究發(fā)展趨勢(shì),持續(xù)鞏固全球顯微操作設(shè)備標(biāo)桿品牌地位,為全球微觀精密科研提供穩(wěn)定、高精度、人性化的全套儀器解決方案。