OpenLH: Åbent væskehåndteringssystem til kreativ eksperimentering med biologi: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Vi er stolte over at kunne præsentere dette arbejde på den internationale konference om håndgribelig, integreret og legemlig interaktion (TEI 2019). Tempe, Arizona, USA | 17.-20. Marts.

Alle samlingsfiler og vejledninger er tilgængelige her. Seneste kodeversion er tilgængelig på GitHub

Bygger/byggede man en? Skriv til os på [email protected]! Vi vil meget gerne vide, støtte og endda vise dit arbejde på vores websted.

Hvorfor byggede vi dette?

Væskehåndteringsrobotter er robotter, der kan flytte væsker med høj nøjagtighed, der gør det muligt at udføre eksperimenter med stor gennemstrømning, såsom screeninger i stor skala, bioprintning og udførelse af forskellige protokoller inden for molekylær mikrobiologi uden en menneskelig hånd, de fleste væskehåndteringsplatforme er begrænset til standardprotokoller.

OpenLH er baseret på en open source robotarm (uArm Swift Pro) og tillader kreativ udforskning. Med faldet i omkostningerne ved nøjagtige robotarme ønskede vi at oprette en flydende håndteringsrobot, der vil være let at samle, fremstillet af tilgængelige komponenter, vil være lige så præcis som guldstandard og vil koste omkring 1000 $. Desuden kan OpenLH udvides, hvilket betyder, at flere funktioner kan tilføjes, f.eks. Et kamera til billedanalyse og beslutningstagning i realtid eller indstilling af armen på en lineær aktuator for et bredere område. For at styre armen lavede vi en enkel blokeret grænseflade og et billede til udskrivning af grænsefladeblok til bioprinting af billeder.

Vi ville bygge et værktøj, der ville blive brugt af studerende, bioartister, biohackere og samfundsbiologiske laboratorier rundt om i verden.

Vi håber, at mere innovation kan dukke op ved hjælp af OpenLH i lav ressourceindstillinger.

Trin 1: Materialer

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

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

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

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

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

Trin 2: OpenLH har 3 hoveddele

1. Pipetteringseffektoren.

2. En uArm Swift Pro -base

3. En lineær aktuatorbetjent sprøjtepumpe.

* uArm Swift Pro kan også bruges som lasergraver, 3d -printer og mere som set her

Trin 3: Sådan opbygges sluteffektoren

1. Demonter en gammel pipette, og behold kun hovedakslen.

Vi brugte en CAPP -økopipette, da den har en aluminiumsaksel og "O -ringe", der gør den lufttæt. (A-C)

Andre pipetter kunne sandsynligvis fungere.

2. 3D Udskriv delene ved hjælp af PLA og saml (1-6)

Trin 4: Lav en sprøjtepumpe

1. Brug en lineær aktuator Open Builds.

2. Tilslut 3D -printede PLA -adaptere.

3. Indsæt en 1 ml sprøjte.

4. tilslut sprøjten til endeeffektoren med et fleksibelt rør.

Trin 5: Opsætning

Fastgør alle dele til et bestemt arbejdsområde

Du kan tilslutte uArm direkte til din bænk eller i din biologiske hætte.

Installer python og blokalt grænseflader:

Python -grænseflade #### Hvordan bruges python -grænsefladen? 0. Sørg for at gøre `pip install -r requierments.txt` før du starter 1. Du kan bruge biblioteket inde i pyuf, er vores ændring til version 1.0 af uArm -biblioteket. 2. For eksempler kan du se nogle scripts inde i mappen ** scripts **. #### Hvordan bruges udskrivningseksemplet? 1. Tag en **.-p.webp

### Blockly interface 1. Sørg for, at du har installeret 'pip install -r requierments.txt', før du startede. 2. Kør `python app.py`, dette åbner webserveren, der viser det blokerede 3. I en anden konsol køres` python listener.py`, som modtager kommandoerne for at sende til robotten. 4. Nu kan du bruge det blokerede fra det link, der vises efter at have kørt `python app.py`

Trin 6: Programmer arm med Blockly

Serielle fortyndinger udføres af flydende håndterere, hvilket sparer tid og kræfter for deres menneskelige operatører.

Ved hjælp af en simpel sløjfe til at flytte fra forskellige XYZ -koordinater og håndtere væsker med E -variablen kan et simpelt væskehåndteringseksperiment programmeres og udføres af OpenLH.

Trin 7: Udskriv mikroorganismer med foto til udskrivningsblok

Ved at bruge bit til at udskrive blok kan du uploade et billede og få OpenLH til at printe det.

Definer udgangspunkt, tipplacering, placering af bioblæk og deponeringspunkt.

Trin 8: Effektiv håndtering af væsker

OpenLH er overraskende præcis og har en gennemsnitlig fejl på 0,15 mikroliter.

Trin 9: Nogle fremtidige tanker

1. Vi håber, at mange mennesker bruger vores værktøj og udfører eksperimenter, de ikke kunne gøre anderledes.

Så hvis du bruger vores system, bedes du sende dine resultater til [email protected]

2. Vi tilføjer et OpenMV -kamera til smart koloniplukning.

3. Vi undersøger også tilføjelse af UV til tværbinding af polymerer.

4. Vi foreslår at udvide rækkevidden med en skyder som beskrevet af

Derudover kan uArm udvides med mange andre sensorer, der kan være nyttige, hvis du har ideer, lad os vide det!

Håber du nød vores første instruerbare!

Media innovation lab (miLAB) team.

”Jeg laver fejl i min opvækst. Jeg er ikke perfekt; Jeg er ikke en robot. - Justin Bieber