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Katana Microtome:针对纳米切割的精确部件

Xometry采访了ConnectomX的联合创始人Cheng Cheng,了解到该公司在便携式显微镜市场(用于生物研究的电子科学设备)上的一款革命性创新产品,以及在采购高精度机械部件方面的种种挑战。

ConnectomX 由两位科学家 Stuart Searle 和 Cheng Cheng 于 2018 年在牛津创立。此后,该公司一直致力于设计工作,最近开始设计一种叫做超微切片机的科学电子设备。在电子扫描显微镜的真空镜腔安装这种超微切片机,用户可以捕获生物或者其他材料样本的体积图像。2021年公司开始销售 Katana Microtome (Katana 显微切片机),主要的服务对象是生产或研究生物学和材料科学的公司和组织。

Katana microtome (image source: ConnectomX)
Katana 显微切片机 (图片来自:ConnectomX)

Katana 显微切片机的工作原理

Katana 显微切片机采用了尖端的技术以帮助用户完成以下过程:

  1. 你可以在几乎所有类型的扫描电子显微镜的真空镜腔中安装这款超微切片机
  2. 它使用金刚石刀片自动切割样品(切割精度低至15纳米的超薄层)
  3. 已连接好的显示器可以截取切片器所切割的样品层的每层图像。通过反复进行上述操作,成千上万次地切片、扫描、成像,用户便能构建所需要的样品的超精细三维结构。
Image of a sample layer (image credit: ConnectomX)
样品某层的图像(图片来自:ConnectomX)

ConnectonX 公司的显微切片机将传统上需要手动操作且非常耗时的过程自动化了。这种全新的自动化技术仅面世了约七八年,可以说 ConnectomX 是这项技术的先驱之一。

便携性是最重要的

ConnectomX 推出的这款 Katana 显微切片机采用了便携式设计,因此它可以轻易地从一台显微镜转移到另一台显微镜。市场上其他解决方案往往是仅适用特定的显微镜型号的,但 Katana 显微切片机可以适用于十几台不同型号的科研电子显微镜。

Installed katana microtome (image source: ConnectomX)
完成安装的 Katana 显微切片机  (图片来自:ConnectomX)

便携式 Katana 切片机的另一个优点是:当您不需要它时,您还能够轻松地从显微镜的真空镜腔中取出它。 也就是说,用户不需要专门使用另一台显微镜来进行同一样品的体积研究,科研的灵活度更高。Cheng 和 Stuart 的产品想法来自于他们与潜在客户的日常交流,他们意识到市场存在这个空白。他们用了两年进行产品研发,初期的关注重点就是产品的便携性。在这个研发阶段,他们主要通过 FEA 数字软件来设计并制造了两个功能性原型件,这帮助他们成功打造出了最终的产品。

复杂的结构和严格的要求

如此复杂的高精设备往往需要各种机械和电子元件。就以Katana切片机为例,它的构造包括了以下元素:

  • 电机
  • 定位编码器 
  • 切割压力执行器
  • 弯曲部位
  • 电子元件,包括电路板和CCD相机模块
  • 电子元件外壳

以纳米为单位工作,切片机需要达到最高的精度水平。哪怕是非常轻微的震动都会被显微镜捕捉到并影响图片成像。因此这个设备的所有机械部件和组件的生产和组装都对质量有极苛刻的要求。

Xometry 助力,解决优质机械部件的采购难题

Xometry 为Katana 显微切片器生产了部分CNC加工的机械部件,包括高精度的弯曲件和电子元件外壳。

Cheng 分享道,尽管 ConnectomX 是一家新公司,在最终选择Xometry 前已经尝试过不同渠道去采购机械零件。有时候他们不满意的是成品零件的质量一致性,有时候不满意的是供应商不愿意试制这么小的批量。可是,这些对于像 ConnectomX 这样的初创公司非常重要,毕竟他们正在探索适合市场的全新产品。幸好 Xometry 能一直提供优质的产品,交货期也快速,还有即时报价平台和灵活性选项,所以 Cheng 和他的团队最终选择向 Xometry平台 采购零部件。

CNC machined parts Xometry supplied to ConnectomX
Xometry 为 ConnectomX 供应的CNC加工部件

ConnectomX 喜欢和 Xometry 合作的另一个原因是沟通:在项目的每个阶段,从报价到生产交付的各项细节都有清晰的沟通。传统的制造厂家往往优先考虑大客户而把小项目往后推,但是却没有适当地、系统地进行客户沟通。“与传统的制造商不同,Xometry 一直跟我们同步信息,让我们知道最新的制造状态。这也是为什么我们非常喜欢 Xometry 的服务。” Cheng 说道。

ConnectomX 现在专注于产品的市场推广,同时公司也有计划在未来继续推出新产品。

了解ConnectomX 的更多信息: https://www.connectomx.com/ 

联系 ConnectomX: hello@connectomx.com

关于 Xometry

Xometry 是世界领先的按需制造平台,我们拥有庞大的制造网络及能力。客户可以在线上轻松获取即时且极具性价比的报价。我们庞大的制造网络在全球拥有6000多家制造商,能够在最短的交付时间内完成生产。强大的制造能力覆盖多种加工工艺: CNC 加工3D 打印钣金加工注塑成型等均能提供。Xometry 深受客户信任,来自各行各业的顶尖品牌选择了我们,包括如宝马、博世等财富100强的公司。