OpenLH: atvērta šķidrumu apstrādes sistēma radošiem eksperimentiem ar bioloģiju: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Mēs lepojamies, ka prezentējam šo darbu Starptautiskajā konferencē par materiālo, iegulto un iemiesoto mijiedarbību (TEI 2019). Tempe, Arizona, ASV | 17.-20.marts.

Visi montāžas faili un ceļveži ir pieejami šeit. Jaunākā koda versija ir pieejama vietnē GitHub

Celt/uzbūvēt? Rakstiet mums uz [email protected]! Mēs labprāt uzzinātu, atbalstītu un pat parādītu jūsu darbu mūsu vietnē.

Kāpēc mēs to uzbūvējām?

Šķidruma apstrādes roboti ir roboti, kas var pārvietot šķidrumus ar augstu precizitāti, ļaujot veikt lielas caurlaides spējas eksperimentus, piemēram, liela mēroga skrīningu, bioprintēšanu un dažādu protokolu izpildi molekulārajā mikrobioloģijā bez cilvēka rokas, lielākā daļa šķidruma apstrādes platformu ir ierobežotas ar standarta protokoliem.

OpenLH pamatā ir atvērtā pirmkoda robotizētā roka (uArm Swift Pro) un tas ļauj radoši izpētīt. Samazinoties precīzu robotu roku izmaksām, mēs vēlējāmies izveidot šķidruma apstrādes robotu, kuru būs viegli salikt un ko izgatavos pieejamie komponenti, tas būs tikpat precīzs kā zelta standarts un maksās tikai aptuveni 1000 USD. Turklāt OpenLH ir paplašināms, kas nozīmē, ka var pievienot papildu funkcijas, piemēram, kameru attēlu analīzei un reāllaika lēmumu pieņemšanai vai plaukstas diapazona iestatīšanu uz lineāro izpildmehānismu. Lai kontrolētu roku, mēs izveidojām vienkāršu bloka saskarni un attēlu drukājamās saskarnes blokam attēlu bioprintēšanai.

Mēs vēlējāmies izveidot rīku, ko varētu izmantot studenti, bioartisti, biohackers un kopienas bioloģijas laboratorijas visā pasaulē.

Mēs ceram, ka, izmantojot OpenLH zemu resursu apstākļos, var parādīties vairāk jauninājumu.

1. solis: materiāli

www.capp.dk/product/ecopipette-single-chann…

store.ufactory.cc/collections/frontpage/pr…

openbuildspartstore.com/c-beam-linear-actu…

openbuildspartstore.com/nema-17-stepper-mo…

www.masterflex.com/i/masterflex-l-s-platin…

2. solis: OpenLH ir 3 galvenās daļas

1. Pipetēšanas gala efektors.

2. uArm Swift Pro bāze

3. Ar lineāru izpildmehānismu darbināms šļirces sūknis.

* uArm Swift Pro var izmantot arī kā lāzergravieri, 3D printeri un daudz ko citu, kā redzams šeit

3. darbība: kā izveidot gala efektu

1. Izjauciet veco pipeti un paturiet tikai galveno vārpstu.

Mēs izmantojām CAPP ekopipeti, jo tai ir alumīnija vārpsta un "O gredzeni", kas padara to hermētisku. (A – C)

Citas pipetes, iespējams, varētu darboties.

2. 3D izdrukājiet detaļas, izmantojot PLA, un salieciet (1-6)

4. solis: šļirces sūkņa izgatavošana

1. Izmantojiet lineāro izpildmehānismu Open Builds.

2. Pievienojiet 3D drukātus PLA adapterus.

3. Ievietojiet 1 ml šļirci.

4. ar elastīgu cauruli pievienojiet šļirci gala efektoram.

5. darbība: iestatīšana

Nostipriniet visas detaļas noteiktā darba vietā

Jūs varat savienot uArm tieši ar savu solu vai bioloģiskajā pārsegā.

Instalējiet python un bloka saskarnes:

Python saskarne #### Kā lietot python saskarni? 0. Pirms sākat, pārliecinieties, ka veicat "pip install -r requierments.txt". Jūs varat izmantot bibliotēku pyuf iekšpusē, tā ir mūsu modifikācija uArm bibliotēkas versijai 1.0. 2. Piemēram, mapē ** scripts ** var redzēt dažus skriptus. #### Kā izmantot drukāšanas piemēru? 1. Ņemiet **.-p.webp

### Bloķēts interfeiss 1. Pārliecinieties, ka pirms darba sākšanas esat instalējis pip pip -r requierments.txt. 2. Palaidiet "python app.py", tiks atvērts tīmekļa serveris, kas parāda bloķēto 3. Citā konsolē palaidiet "python listener.py", kas saņems komandas, kuras nosūtīt robotam. 4. Tagad jūs varat izmantot bloķēto no saites, kas tiek parādīta pēc "python app.py" palaišanas

6. darbība: programmējiet roku ar Blockly

Sērijas atšķaidījumus veic šķidruma apstrādātāji, ietaupot laiku un pūles saviem operatoriem.

Izmantojot vienkāršu cilpu, lai pārvietotos no dažādām XYZ koordinātām, un apstrādājot šķidrumus ar mainīgo E, OpenLH var ieprogrammēt un izpildīt vienkāršu šķidruma apstrādes eksperimentu.

7. solis: izdrukājiet mikroorganismus, izmantojot attēlu, lai drukātu bloku

Izmantojot drukas bloku, jūs varat augšupielādēt attēlu un OpenLH to izdrukāt.

Definējiet sākuma punktu, uzgaļa atrašanās vietu, bioloģiskās tintes atrašanās vietu un nogulsnēšanās vietu.

8. solis: Efektīva šķidruma apstrāde

OpenLH ir pārsteidzoši precīzs, un tā vidējā kļūda ir 0,15 mikrolitri.

9. solis: dažas nākotnes domas

1. Mēs ceram, ka daudzi cilvēki izmanto mūsu rīku un veic eksperimentus, kurus citādi nevarētu izdarīt.

Tātad, ja jūs izmantojat mūsu sistēmu, lūdzu, sūtiet savus rezultātus uz [email protected]

2. Mēs pievienojam OpenMV kameru viedai koloniju savākšanai.

3. Mēs pētām arī UV pievienošanu polimēru šķērssaistīšanai.

4. Mēs piedāvājam paplašināt sasniedzamību ar slīdni, kā aprakstīts vietnē

Turklāt uArm var paplašināt ar daudziem citiem sensoriem, kas var būt noderīgi, ja jums ir idejas, informējiet mūs!

Ceru, ka jums patika mūsu pirmais pamācības!

Mediju inovāciju laboratorijas (miLAB) komanda.

“Pieaugot pieļauju kļūdas. ES neesmu perfekts; ES neesmu robots. - Džastins Bībers