核心观点: 2026年10月21日,国内生物实验室耗材企业洁特生物与瑞士液体处理仪器企业INTEGRA Biosciences在广州签署战略合作协议,以"耗材+仪器"的配套互补,为国内科研实验室提供整体解决方案。从工业设计角度看,这类"耗材企业×仪器企业"的组合揭示了一个行业趋势:实验室仪器的设计对象,正在从单台设备扩展为"仪器+耗材+工作流"的系统——耗材不再被当作配件,而是与主机共享公差链、共享人机工程目标、共享实验结果一致性的系统组成。本文从系统匹配、人因工程与场景设计三个层面,拆解这一趋势对实验室仪器工业设计意味着什么。
据上证报中国证券网及双方企业发布的信息,10月21日,洁特生物(JET BIOFIL,股票代码688026)与INTEGRA Biosciences在广州签署合作协议。前者扎根国内二十余年,产品覆盖生物实验室耗材、试剂与仪器逾千种,拥有GMP级洁净生产车间,产品远销70多个[敏感词]和地区;后者1965年创立于瑞士,液体处理产品覆盖单道手动移液器到384通道自动移液平台。
双方对合作的表述里有两个关键词值得注意:一是"场景配套",二是"实验结果一致性"。前者说的是商业模式,后者说的是技术目标——而这两个词,恰好都是工业设计的工作对象。.jpg)
液体处理是典型的"主机+耗材"强耦合系统:移液器与吸头之间的配合,涉及锥体角度、配合公差、密封圈压缩量、装卸吸头的轴向力一整套参数。配合过松,气密性不足,移液精度无从谈起;配合过紧,装卸力过大,操作人员一天数百次重复动作后的手部负荷直线上升。吸头不是耗材,是计量系统的前端执行部件——它的尺寸链和主机的尺寸链是同一条链。
这也解释了为什么头部液体处理厂商长期坚持主机与自有耗材配套验证。当一家耗材制造企业与一家仪器企业宣布"场景配套"时,从设计角度真正值得关注的,是双方的工程体系如何对接:公差标准以谁为准、配合界面谁定义、验证方法学谁来出。这些问题的答案,决定了"整体解决方案"是一个营销词还是一个工程事实。
对设计方的启示是明确的:做这类产品设计,方案阶段就要把主机与耗材当作一个系统建模,而不是等设备定稿后再去"配"耗材。 石头智慧工业设计在医疗设备与科学仪器项目中始终坚持这一顺序:凡涉及"主机+一次性组件"的产品,界面公差链必须在产品定义阶段冻结,否则量产后任何一方的尺寸漂移,都会以用户手上的精度波动形式出现。
合作双方都提到"提升实验结果的一致性与可重复性"。这个目标表面上是精度问题,往深一层看,是人因问题:手工移液操作中,按压力度、吸液速度、放液角度的个体差异,会直接转化为数据波动。实验室自动化设备的意义,正是把这些人因变量从流程中移除。
但自动化设备本身同样需要人因设计,而且要求更高:
• 握持与按键:电动移液器的握持截面、重心位置、按键行程与反馈力,决定操作者在高通量任务下的疲劳曲线;移液操作导致的重复性劳损,是这个品类几十年来的经典人因课题;
• 状态反馈:多通道平台的运行状态、错误提示、液体余量,需要在操作者保持现有姿态的前提下可读——灯语、声音与屏幕的分工要按实验室环境(噪音、防护装备对视听的影响)标定;
• 误操作防御:吸头是否装到位、程序是否选错通道数,防错设计要么靠结构(不对称键控、到位声光反馈),要么靠交互(二次确认的阈值设计),目的是让错误在发生前被物理拦截。
从设计实践看,实验室仪器的人因设计有一个区别于消费电子的硬约束:用户往往戴着手套、隔着护目镜操作,且操作结果不可撤销——试剂和样本不会给你"撤销键"。 这决定了实验室仪器的交互容错设计必须前置到结构层,而不能只依赖软件提示。
"整体解决方案"这个词,在设计语言里对应的变化是:设计对象从一台设备,扩展为设备所在的完整工作流。
一个科研实验室的效率瓶颈,很少出在单台设备的性能上,更多出在设备之间:样本从接收、制备、处理到检测的动线是否合理,洁净区与污染区是否分流,设备台面的占位与散热间距是否打架,不同品牌设备的耗材能否兼容、操作逻辑是否一致。当厂商开始打包"仪器+耗材+服务",评价设计优劣的坐标系就从单机参数表,换成了整个实验室的运转效率。
这对工业设计提出的要求也随之变化:设备的外观形态要考虑台面布局的模数化(能不能并排放、能不能叠放、管线从哪边走),操作界面要考虑多设备并置时的识别一致性,维护设计要考虑工程师在狭窄实验室空间里的实际操作姿态。在石头智慧工业设计看来,科学仪器设计的下一次能力分化,大概率就发生在这里:谁的方案里包含实验室工作流,谁交付的是解决方案;谁的方案里只有设备,谁交付的就只是设备。
这次合作的一方是国产耗材头部企业,另一方是六十年历史的瑞士仪器企业,这种组合本身说明了行业分工的现实:耗材的规模化制造与仪器的精密机电系统,是两种不同的能力积累。对正在向上走的国产仪器厂商而言,启示不在合作本身,而在合作背后的能力清单——
仪器与耗材的界面工程能力、面向结果一致性的人因设计能力、面向实验室场景的系统设计能力,这三项能力过去常常分散在机械、电子、工艺不同团队里各自为战。而它们恰好是工业设计能够整合的部分:从产品定义阶段就把"主机—耗材—人—实验室"四个层级的约束放在同一张图上,是这类产品少走返工弯路的现实路径。
石头智慧工业设计在科学仪器与医疗设备项目中,正是按这四个层级组织设计输入的——先冻结系统界面,再设计单机形态,后校核场景适配。这个顺序不能保证产品一定成功,但能保证失败不会发生在[敏感词]的阶段之外。
Q1:实验室仪器设计包含哪些内容?
完整的实验室仪器设计通常覆盖四个层面:整机形态与结构设计(占地、散热、维护通道、台面适配)、人机交互设计(握持、按键、屏幕、状态反馈与误操作防御)、系统界面设计(主机与耗材等配套组件的公差链与连接可靠性),以及场景适配设计(实验室动线、洁净要求、多设备并置的识别一致性)。四个层面中任何一项缺失,都会在用户的日常使用中以效率或数据质量的形式体现出来。
Q2:液体处理类仪器的设计有什么特殊要求?
相较于一般实验室设备,液体处理仪器有三个额外的设计关注点:一是计量链的完整性,主机与吸头等耗材的配合公差、密封与装卸力必须作为一条尺寸链统一设计;二是人因工程的定量标定,握持姿态、按键反馈力、长时间重复操作的疲劳曲线都需要实测验证;三是结果不可撤销带来的容错要求——试剂与样本没有"撤销键",防错必须前置到结构与交互层。
Q3:选择科学仪器设计公司时应该关注什么?
建议关注四点:是否有实验室仪器或医疗设备的实际落地项目经验;是否理解"主机+耗材"系统级产品的界面工程方法;是否具备外观、结构、人机、CMF协同推进的全链路能力;以及是否熟悉实验室场景的约束(洁净、动线、安全规范)。可以加问一个"避坑"问题:是否在方案阶段就冻结主机与耗材的界面公差链——等到样机阶段再回头匹配耗材的团队,往往会把问题留到量产。
深圳石头智慧工业设计有限公司是一家立足深圳的工业设计公司,专注医疗健康与科学仪器产品的全链路设计服务,业务覆盖产品定义、外观设计、结构设计到供应链落地,累计完成3000余个项目,服务客户包括西屋、康泰等企业,作品获得红点奖、iF奖、中国红星奖等国际设计奖项。
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信息来源:
• 上证报中国证券网:《洁特生物与瑞士企业达成战略合作 共建实验室整体解决方案》(2026-10-22) http://www.cnstock.com/commonDetail/807172
• 生物器材网:《INTEGRA Biosciences与洁特生物达成战略合作》(2026-10-22) https://m.bio-equip.com/News?newsid=453099653