„OpenLH“: atvira skysčių tvarkymo sistema kūrybiškiems eksperimentams su biologija: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Didžiuojamės galėdami pristatyti šį darbą Tarptautinėje materialiosios, įterptosios ir įkūnytos sąveikos konferencijoje (TEI 2019). Tempe, Arizona, JAV | Kovo 17-20 d.

Čia rasite visus surinkimo failus ir vadovus. Naujausią kodo versiją galite rasti „GitHub“

Pastatyti/pastatyti? Rašykite mums [email protected]! Mes norėtume žinoti, palaikyti ir net pristatyti jūsų darbą mūsų svetainėje.

Kodėl mes tai sukūrėme?

Skysčius apdorojantys robotai yra robotai, galintys labai tiksliai judinti skysčius, leidžiantys atlikti didelio našumo eksperimentus, tokius kaip didelio masto atranka, bioprintavimas ir skirtingų protokolų vykdymas molekulinėje mikrobiologijoje be žmogaus rankos, dauguma skysčių tvarkymo platformų apsiriboja standartiniais protokolais.

„OpenLH“yra paremta atviro kodo roboto ranka („uArm Swift Pro“) ir leidžia kūrybiškai tyrinėti. Sumažėjus tikslių robotų ginklų kainai, mes norėjome sukurti skysčių tvarkymo robotą, kurį būtų lengva surinkti ir pagaminti iš turimų komponentų, jis būtų toks pat tikslus kaip auksinis standartas ir kainuos tik apie 1000 USD. Be to, „OpenLH“yra praplečiamas, tai reiškia, kad galima pridėti daugiau funkcijų, tokių kaip vaizdo analizės kamera ir sprendimų priėmimas realiuoju laiku arba platesnio diapazono tiesinės pavaros nustatymas. Norėdami valdyti ranką, mes sukūrėme paprastą blokinę sąsają ir vaizdą spausdinti sąsajos bloką, skirtą bioprintiniams vaizdams.

Mes norėjome sukurti įrankį, kurį galėtų naudoti studentai, bio menininkai, biohakeriai ir bendruomenės biologijos laboratorijos visame pasaulyje.

Tikimės, kad naudojant „OpenLH“, esant mažai išteklių, gali atsirasti daugiau naujovių.

1 žingsnis: medžiagos

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 žingsnis: „OpenLH“turi 3 pagrindines dalis

1. Pipetavimo galinis efektorius.

2. „uArm Swift Pro“pagrindas

3. Linijinės pavaros valdomas švirkšto siurblys.

* „uArm Swift Pro“taip pat gali būti naudojamas kaip lazerinis graviravimas, 3D spausdintuvas ir dar daugiau, kaip matyti čia

3 žingsnis: kaip sukurti galinį efektorių

1. Išmontuokite seną pipetę ir laikykite tik pagrindinį veleną.

Mes naudojome CAPP ekopipetę, nes ji turi aliuminio veleną ir „O“žiedus, todėl yra sandari. (A-C)

Kitos pipetės tikriausiai gali veikti.

2. 3D spausdinkite dalis naudodami PLA ir surinkite (1-6)

4 žingsnis: švirkšto siurblio gamyba

1. Naudokite tiesinę pavarą „Open Builds“.

2. Prijunkite 3D spausdintus PLA adapterius.

3. Įdėkite 1 ml švirkštą.

4. lanksčiu vamzdeliu prijunkite švirkštą prie galinio efektoriaus.

5 žingsnis: nustatymas

Pritvirtinkite visas dalis į tam skirtą darbo vietą

„UArm“galite prijungti tiesiai prie savo suoliuko arba savo biologiniame gaubte.

Įdiekite „python“ir „blockly“sąsajas:

Python sąsaja #### Kaip naudotis python sąsaja? 0. Prieš pradėdami, būtinai atlikite „pip install -r requierments.txt“. Galite naudoti biblioteką „pyuf“viduje, tai yra mūsų „uArm“bibliotekos 1.0 versijos pakeitimas. 2. Pavyzdžiui, kai kuriuos scenarijus galite pamatyti aplanke ** scripts **. #### Kaip naudoti spausdinimo pavyzdį? 1. Paimkite **.-p.webp

### Blokuota sąsaja 1. Prieš pradėdami įsitikinkite, kad atlikote „pip install -r requierments.txt“. 2. Paleiskite „python app.py“, tai atidarys žiniatinklio serverį, kuriame rodomas blokuotas 3. Kitoje konsolėje paleiskite „python listener.py“, kuris gaus komandas, kurias reikia siųsti robotui. 4. Dabar galite naudoti blokuotą nuorodą, rodomą paleidus „python app.py“

6 veiksmas: užprogramuokite ranką naudodami „Blockly“

Serijinius skiedimus atlieka skysčių tvarkytojai, sutaupydami savo operatoriams laiko ir pastangų.

Naudojant paprastą kilpą pereiti nuo skirtingų XYZ koordinačių ir tvarkant skysčius naudojant kintamąjį E, OpenLH gali užprogramuoti ir atlikti paprastą skysčių tvarkymo eksperimentą.

7 žingsnis: Spausdinkite mikroorganizmus naudodami „Pic to Print“bloką

Naudodami bitą spausdinimo blokui galite įkelti paveikslėlį ir atsispausdinti „OpenLH“.

Nustatykite pradžios tašką, antgalio vietą, biologinio rašalo vietą ir nusodinimo tašką.

8 žingsnis: efektyvus skysčių tvarkymas

„OpenLH“yra stebėtinai tikslus ir jo vidutinė paklaida yra 0,15 mikrolitro.

9 žingsnis: kai kurios ateities mintys

1. Tikimės, kad daugelis žmonių naudojasi mūsų įrankiu ir atlieka eksperimentus, kurių negalėjo padaryti kitaip.

Taigi, jei naudojatės mūsų sistema, siųskite savo rezultatus adresu [email protected]

2. Pridedame „OpenMV“kamerą, skirtą išmanioms kolonijoms rinkti.

3. Mes taip pat bandome pridėti UV polimerų kryžminiam susiejimui.

4. Siūlome išplėsti pasiekiamumą slankikliu, kaip aprašyta

Be to, „uArm“galima išplėsti daugeliu kitų jutiklių, kurie gali būti naudingi, jei turite idėjų, praneškite mums!

Tikimės, kad jums patiko mūsų pirmasis pamokymas!

Žiniasklaidos inovacijų laboratorijos (miLAB) komanda.

„Augdamas darau klaidų. Aš ne tobulas; Aš nesu robotas. - Justinas Bieberis