PC-100成茂自动双拉拔器：塑造微观世界的精密工匠

更新时间：2026-01-14 点击次数：27

在神经科学实验室里，研究员正全神贯注地操作一台设备。一段普通的玻璃毛细管在其中被加热、拉伸，短短数秒后，直径小于0.1微米的微电极诞生了——这正是记录神经元离子通道电流的关键工具。

在现代生物医学和材料科学的前沿，许多突破性研究都始于一个看似简单的需求：如何将一根玻璃毛细管，塑造成直径可达微米甚至纳米级的精密工具。

这些工具可能是记录单个神经元电活动的微电极，也可能是向细胞核内注射基因的显微注射针。日本NARISHIGE（成茂）的PC-100自动双拉拔多功能简易拉拔器，正是为满足这种精密需求而生的经典设备。

01 器械进化：从PC-10到PC-100的现代化演进

PC-100是NARISHIGE经典型号PC-10的升级换代产品，继承了前代稳定可靠的核心架构。作为一款基于垂直重力原理的程控玻璃毛细管拉制仪，它的定位是提供一种“简单、实惠且高效"的微针制备解决方案。

这款设备设计紧凑，机身尺寸仅为宽205毫米×深190毫米×高185毫米，重量约3.45公斤，功耗仅70瓦左右。这意味着它可以轻松安置在大多数实验室的工作台上，连接通用的AC100-240V电源即可工作。

PC-100的核心使命，是将外径1.0至2.0毫米的硼硅酸盐玻璃毛细管，精准拉制成直径从数十微米直至小于0.1微米的各式移液器或微电极。

PC-100的工作原理本质上是热拉伸工艺的精密实现。整个过程基于重力，通过可编程逻辑控制，将加热软化的玻璃管在垂直方向拉断并成型。

其工作流程如下：操作者将一段玻璃毛细管垂直固定在仪器的上下夹头之间。位于中部的Kanthal线加热器通电后，对玻璃管局部进行精准加热至软化点。此时，仪器释放上方夹持机构，使其在配置的砝码重力作用下自然下落，软化部分的玻璃管被拉伸、变细，最终在预设条件下断开，形成两根符合要求的微针。

设备提供两种规格的砝码：25克（2个）和100克（2个），用户可以通过不同的配重组合调节张力，从而控制拉制速度和针尖度。

PC-100具特色的功能是其“自动双级牵引"（又称两步拉制）模式，这是它区别于简易拉针仪的关键所在。

一步拉制是在单一加热和拉力参数下一次性完成的过程，通常拉制出杆部较长、逐渐变细的针形，适用于显微注射等需要较长锥度的场景。

两步拉制则分为两个阶段进行，每个阶段可采用不同的加热温度和拉力参数。一阶段将玻璃管预拉伸至一个中间直径，第二阶段在更精确的控制下将中间部分拉断，从而形成杆部较短、开口极小且几何形状一致的电极。这一模式对于电生理实验（如膜片钳）所需复杂形状电极的制备至关重要。

拉制模式	工艺特点	产出针尖特征	主要应用场景
一步拉制	单一参数，一次完成	杆部较长，锥度平缓	显微注射、常规灌注
两步拉制	两阶段不同参数，自动执行	杆部较短，开口极小（可达1μm），一致性高	膜片钳电极、高精度微注射

PC-100可自动执行两步程序，无需人工干预，确保了高级别实验所要求的高重复性。

相较于前代PC-10，PC-100在保持核心性能的同时，进行了一系列旨在提升用户体验和结果稳定性的改进。

操作界面数字化是显著改进之一。PC-100配备了更清晰的数字显示屏，能够更详细地显示加热器设置和运行状态，简化了从参数输入到启动的操作流程。

加热控制更灵活。用户现在可以在玻璃毛细管已置于加热线圈中后，根据需要随时调整加热参数，而不会引发灯丝立即加热，这大大增加了操作的灵活性和安全性。

防尘与密封性能提升。PC-100优化了亚克力盖的密封性，有效减少了环境中的微尘、湿度波动对拉制过程的干扰，提高了实验的重复性。滑块单元的防尘设计也减少了因异物进入导致的操作故障。

流程可视化增强。设备增加了运行时间显示功能，从“开始"到“运行结束"的耗时实时可见，为参数优化提供了直观的时间参考。

安全性能改善。改进后的设计确保只有在亚克力盖安全关闭后，设备才会开始工作，提高了操作安全性。

维护更简便。优化的轨道防尘和防污染设计，使滑块运行更加流畅，减少了维护难度。

PC-100制备的微针工具是许多前沿科研领域的“手"和“眼"，其应用横跨生命科学与材料工程。

在电生理学研究领域，PC-100是制备膜片钳技术中记录离子通道电流的玻璃微电极的核心设备。它也用于制作细胞信号记录电极、固定细胞的真空吸附电极等。

在显微注射与细胞操作方面，设备用于制作转基因动物制备、核移植、细胞内微量灌注等所需的玻璃注射针和保持针。还能拉制用于挑取单细胞、微生物或纳米颗粒的显微操作针。

特别值得注意的是，PC-100的应用已扩展到交叉学科与新兴技术领域。在微流控芯片技术中，它用于微流道的成型；在3D生物打印中，用于制备精密的喷头。在细胞捕获与切割系统、材料科学的扫描探针显微镜（SPM）探针制备中，它也发挥着关键作用。

PC-100的基本操作流程经过优化设计，确保了使用的便捷性和结果的一致性。操作者首先根据目标针尖形状（如用于膜片钳或显微注射），选择一步或两步拉制模式。接着，将合适规格的玻璃毛细管（常用外径1.0-1.5毫米）垂直装入上下夹头。

参数设置阶段，用户可以参考历史成功参数或通过测试，在控制面板上设置加热值，并安装相应的砝码组合。对于需要更细的电极，通常使用更轻的砝码组合。

准备就绪后，关闭防尘盖并启动程序，设备将自动完成加热、下拉、冷却全过程。屏幕会实时显示运行时间。程序结束后，打开防尘盖，小心取出拉制好的两根微针，在显微镜下检查形状和直径是否符合要求。

为确保拉制成功率和设备安全，厂家建议在尝试加工设备标称范围外（如不同材质或特殊外径）的玻璃管前，咨询厂家或专业技术支持人员。设备支持多种耗材，包括不同规格的带芯/无芯玻璃毛细管、薄壁玻璃管和玻璃棒，为用户提供了丰富的选择。

在设备维护方面，PC-100设计简洁耐用，常规维护主要包括保持设备清洁、定期检查加热丝状况以及确保滑动部件顺畅运行。原厂提供多种规格的备用加热器和玻璃毛细管，用户可根据实验需求灵活选择。

从经典的神经电生理到新兴的单细胞分析和基因编辑领域，NARISHIGE PC-100以其稳定的性能、智能的自动化和人性化的设计，持续在科研幕后扮演着“精密工匠"的角色。它不仅是台仪器，更是科研工作者将实验构想转化为现实的关键桥梁，助力着微观世界一个又一个科学发现的诞生。