在神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，研究員正全神貫注地操作一臺(tái)設(shè)備。一段普通的玻璃毛細(xì)管在其中被加熱、拉伸，短短數(shù)秒后，直徑小于0.1微米的微電極誕生了——這正是記錄神經(jīng)元離子通道電流的關(guān)鍵工具。

在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)的前沿，許多突破性研究都始于一個(gè)看似簡(jiǎn)單的需求：如何將一根玻璃毛細(xì)管，塑造成直徑可達(dá)微米甚至納米級(jí)的精密工具。

這些工具可能是記錄單個(gè)神經(jīng)元電活動(dòng)的微電極，也可能是向細(xì)胞核內(nèi)注射基因的顯微注射針。日本NARISHIGE（成茂）的PC-100自動(dòng)雙拉拔多功能簡(jiǎn)易拉拔器，正是為滿足這種精密需求而生的經(jīng)典設(shè)備。

01 器械進(jìn)化：從PC-10到PC-100的現(xiàn)代化演進(jìn)

PC-100是NARISHIGE經(jīng)典型號(hào)PC-10的升級(jí)換代產(chǎn)品，繼承了前代穩(wěn)定可靠的核心架構(gòu)。作為一款基于垂直重力原理的程控玻璃毛細(xì)管拉制儀，它的定位是提供一種“簡(jiǎn)單、實(shí)惠且高效"的微針制備解決方案。

這款設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊，機(jī)身尺寸僅為寬205毫米×深190毫米×高185毫米，重量約3.45公斤，功耗僅70瓦左右。這意味著它可以輕松安置在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)上，連接通用的AC100-240V電源即可工作。

PC-100的核心使命，是將外徑1.0至2.0毫米的硼硅酸鹽玻璃毛細(xì)管，精準(zhǔn)拉制成直徑從數(shù)十微米直至小于0.1微米的各式移液器或微電極。

02 工作原理：重力與熱能的精密協(xié)同

PC-100的工作原理本質(zhì)上是熱拉伸工藝的精密實(shí)現(xiàn)。整個(gè)過程基于重力，通過可編程邏輯控制，將加熱軟化的玻璃管在垂直方向拉斷并成型。

其工作流程如下：操作者將一段玻璃毛細(xì)管垂直固定在儀器的上下夾頭之間。位于中部的Kanthal線加熱器通電后，對(duì)玻璃管局部進(jìn)行精準(zhǔn)加熱至軟化點(diǎn)。此時(shí)，儀器釋放上方夾持機(jī)構(gòu)，使其在配置的砝碼重力作用下自然下落，軟化部分的玻璃管被拉伸、變細(xì)，最終在預(yù)設(shè)條件下斷開，形成兩根符合要求的微針。

設(shè)備提供兩種規(guī)格的砝碼：25克（2個(gè)）和100克（2個(gè)），用戶可以通過不同的配重組合調(diào)節(jié)張力，從而控制拉制速度和針尖度。

03 核心技術(shù)：自動(dòng)雙級(jí)牽引功能

PC-100具特色的功能是其“自動(dòng)雙級(jí)牽引"（又稱兩步拉制）模式，這是它區(qū)別于簡(jiǎn)易拉針儀的關(guān)鍵所在。

一步拉制是在單一加熱和拉力參數(shù)下一次性完成的過程，通常拉制出桿部較長(zhǎng)、逐漸變細(xì)的針形，適用于顯微注射等需要較長(zhǎng)錐度的場(chǎng)景。

兩步拉制則分為兩個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段可采用不同的加熱溫度和拉力參數(shù)。一階段將玻璃管預(yù)拉伸至一個(gè)中間直徑，第二階段在更精確的控制下將中間部分拉斷，從而形成桿部較短、開口極小且?guī)缀涡螤钜恢碌碾姌O。這一模式對(duì)于電生理實(shí)驗(yàn)（如膜片鉗）所需復(fù)雜形狀電極的制備至關(guān)重要。

PC-100可自動(dòng)執(zhí)行兩步程序，無需人工干預(yù)，確保了高級(jí)別實(shí)驗(yàn)所要求的高重復(fù)性。

04 性能革新：PC-100的六大改進(jìn)

相較于前代PC-10，PC-100在保持核心性能的同時(shí)，進(jìn)行了一系列旨在提升用戶體驗(yàn)和結(jié)果穩(wěn)定性的改進(jìn)。

操作界面數(shù)字化是顯著改進(jìn)之一。PC-100配備了更清晰的數(shù)字顯示屏，能夠更詳細(xì)地顯示加熱器設(shè)置和運(yùn)行狀態(tài)，簡(jiǎn)化了從參數(shù)輸入到啟動(dòng)的操作流程。

加熱控制更靈活。用戶現(xiàn)在可以在玻璃毛細(xì)管已置于加熱線圈中后，根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整加熱參數(shù)，而不會(huì)引發(fā)燈絲立即加熱，這大大增加了操作的靈活性和安全性。

防塵與密封性能提升。PC-100優(yōu)化了亞克力蓋的密封性，有效減少了環(huán)境中的微塵、濕度波動(dòng)對(duì)拉制過程的干擾，提高了實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性。滑塊單元的防塵設(shè)計(jì)也減少了因異物進(jìn)入導(dǎo)致的操作故障。

流程可視化增強(qiáng)。設(shè)備增加了運(yùn)行時(shí)間顯示功能，從“開始"到“運(yùn)行結(jié)束"的耗時(shí)實(shí)時(shí)可見，為參數(shù)優(yōu)化提供了直觀的時(shí)間參考。

安全性能改善。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)確保只有在亞克力蓋安全關(guān)閉后，設(shè)備才會(huì)開始工作，提高了操作安全性。

維護(hù)更簡(jiǎn)便。優(yōu)化的軌道防塵和防污染設(shè)計(jì)，使滑塊運(yùn)行更加流暢，減少了維護(hù)難度。

05 廣泛應(yīng)用：從神經(jīng)科學(xué)到材料工程

PC-100制備的微針工具是許多前沿科研領(lǐng)域的“手"和“眼"，其應(yīng)用橫跨生命科學(xué)與材料工程。

在電生理學(xué)研究領(lǐng)域，PC-100是制備膜片鉗技術(shù)中記錄離子通道電流的玻璃微電極的核心設(shè)備。它也用于制作細(xì)胞信號(hào)記錄電極、固定細(xì)胞的真空吸附電極等。

在顯微注射與細(xì)胞操作方面，設(shè)備用于制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制備、核移植、細(xì)胞內(nèi)微量灌注等所需的玻璃注射針和保持針。還能拉制用于挑取單細(xì)胞、微生物或納米顆粒的顯微操作針。

特別值得注意的是，PC-100的應(yīng)用已擴(kuò)展到交叉學(xué)科與新興技術(shù)領(lǐng)域。在微流控芯片技術(shù)中，它用于微流道的成型；在3D生物打印中，用于制備精密的噴頭。在細(xì)胞捕獲與切割系統(tǒng)、材料科學(xué)的掃描探針顯微鏡（SPM）探針制備中，它也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

06 操作與維護(hù)：標(biāo)準(zhǔn)化流程確保穩(wěn)定產(chǎn)出

PC-100的基本操作流程經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保了使用的便捷性和結(jié)果的一致性。操作者首先根據(jù)目標(biāo)針尖形狀（如用于膜片鉗或顯微注射），選擇一步或兩步拉制模式。接著，將合適規(guī)格的玻璃毛細(xì)管（常用外徑1.0-1.5毫米）垂直裝入上下夾頭。

參數(shù)設(shè)置階段，用戶可以參考?xì)v史成功參數(shù)或通過測(cè)試，在控制面板上設(shè)置加熱值，并安裝相應(yīng)的砝碼組合。對(duì)于需要更細(xì)的電極，通常使用更輕的砝碼組合。

準(zhǔn)備就緒后，關(guān)閉防塵蓋并啟動(dòng)程序，設(shè)備將自動(dòng)完成加熱、下拉、冷卻全過程。屏幕會(huì)實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行時(shí)間。程序結(jié)束后，打開防塵蓋，小心取出拉制好的兩根微針，在顯微鏡下檢查形狀和直徑是否符合要求。

為確保拉制成功率和設(shè)備安全，廠家建議在嘗試加工設(shè)備標(biāo)稱范圍外（如不同材質(zhì)或特殊外徑）的玻璃管前，咨詢廠家或?qū)I(yè)技術(shù)支持人員。設(shè)備支持多種耗材，包括不同規(guī)格的帶芯/無芯玻璃毛細(xì)管、薄壁玻璃管和玻璃棒，為用戶提供了豐富的選擇。

在設(shè)備維護(hù)方面，PC-100設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔耐用，常規(guī)維護(hù)主要包括保持設(shè)備清潔、定期檢查加熱絲狀況以及確保滑動(dòng)部件順暢運(yùn)行。原廠提供多種規(guī)格的備用加熱器和玻璃毛細(xì)管，用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求靈活選擇。

從經(jīng)典的神經(jīng)電生理到新興的單細(xì)胞分析和基因編輯領(lǐng)域，NARISHIGE PC-100以其穩(wěn)定的性能、智能的自動(dòng)化和人性化的設(shè)計(jì)，持續(xù)在科研幕后扮演著“精密工匠"的角色。它不僅是臺(tái)儀器，更是科研工作者將實(shí)驗(yàn)構(gòu)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵橋梁，助力著微觀世界一個(gè)又一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的誕生。