OpenLH: Hệ thống xử lý chất lỏng mở để thử nghiệm sáng tạo với sinh học: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Chúng tôi tự hào được giới thiệu công trình này tại Hội nghị quốc tế về Tương tác hữu hình, nhúng và thể hiện (TEI 2019). Tempe, Arizona, Hoa Kỳ | 17-20 tháng 3.

Tất cả các tệp lắp ráp và hướng dẫn đều có sẵn tại đây. Phiên bản mã mới nhất hiện có trên GitHub

Xây dựng / xây dựng một? Viết thư cho chúng tôi tại [email protected]! Chúng tôi rất muốn biết, hỗ trợ và thậm chí giới thiệu công việc của bạn trên trang web của chúng tôi.

Tại sao chúng tôi lại xây dựng cái này?

Robot xử lý chất lỏng là robot có thể di chuyển chất lỏng với độ chính xác cao cho phép thực hiện các thí nghiệm thông lượng cao như sàng lọc quy mô lớn, in sinh học và thực hiện các giao thức khác nhau trong vi sinh phân tử mà không cần bàn tay của con người, hầu hết các nền tảng xử lý chất lỏng được giới hạn ở các giao thức tiêu chuẩn.

OpenLH dựa trên một cánh tay robot mã nguồn mở (uArm Swift Pro) và cho phép khám phá sáng tạo. Với việc giảm chi phí của các cánh tay robot chính xác, chúng tôi muốn tạo ra một robot xử lý chất lỏng sẽ dễ lắp ráp, được chế tạo bởi các thành phần có sẵn, sẽ chính xác như tiêu chuẩn vàng và sẽ có giá chỉ khoảng 1000 đô la. Ngoài ra, OpenLH có thể mở rộng, có nghĩa là có thể thêm nhiều tính năng hơn như camera để phân tích hình ảnh và đưa ra quyết định thời gian thực hoặc đặt cánh tay trên thiết bị truyền động tuyến tính để có phạm vi rộng hơn. Để điều khiển cánh tay, chúng tôi đã tạo một giao diện khối đơn giản và một hình ảnh để in khối giao diện cho hình ảnh in sinh học.

Chúng tôi muốn xây dựng một công cụ sẽ được sử dụng bởi các sinh viên, các nhà phân tích sinh học, những người phản xạ sinh học và các phòng thí nghiệm sinh học cộng đồng trên khắp thế giới.

Chúng tôi hy vọng có thể xuất hiện nhiều đổi mới hơn khi sử dụng OpenLH trong cài đặt tài nguyên thấp.

Bước 1: Vật liệu

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

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

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

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

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

Bước 2: OpenLH có 3 phần chính

1. Bộ hiệu ứng cuối pipet.

2. Cơ sở uArm Swift Pro

3. Một máy bơm tiêm hoạt động theo bộ truyền động tuyến tính.

* uArm Swift Pro cũng có thể được sử dụng như một máy khắc laser, Máy in 3d, v.v. như đã thấy ở đây

Bước 3: Cách xây dựng End Effector

1. Tháo một pipet cũ và chỉ giữ lại trục chính.

Chúng tôi đã sử dụng một ống hút sinh thái CAPP vì nó có một trục nhôm và các "vòng chữ O" làm cho nó kín khí. (AC)

Các loại pipet khác có thể hoạt động.

2. In 3D các bộ phận bằng PLA và lắp ráp (1-6)

Bước 4: Chế tạo bơm tiêm

1. Sử dụng bộ truyền động tuyến tính Open Builds.

2. Kết nối bộ điều hợp PLA in 3d.

3. Chèn một ống tiêm 1 ml.

4. kết nối ống tiêm với hiệu ứng cuối bằng một ống mềm.

Bước 5: Thiết lập

Bảo vệ tất cả các bộ phận trong một khu vực làm việc được chỉ định

Bạn có thể kết nối uArm trực tiếp với băng ghế dự bị hoặc trong tủ hút sinh học của bạn.

Cài đặt python và giao diện khối:

Giao diện Python #### Cách sử dụng giao diện python? 0. Đảm bảo thực hiện `pip install -r Demerments.txt` trước khi bắt đầu 1. Bạn có thể sử dụng thư viện bên trong pyuf, đây là sửa đổi của chúng tôi cho phiên bản 1.0 của thư viện uArm. 2. Đối với các ví dụ, bạn có thể thấy một số tập lệnh bên trong thư mục ** scripts **. #### Cách sử dụng ví dụ in ấn? 1. Lấy **.-p.webp

### Giao diện khối 1. Đảm bảo rằng bạn đã thực hiện `pip install -r Demerments.txt` trước khi bắt đầu. 2. Chạy `python app.py` điều này sẽ mở máy chủ web hiển thị khối 3. Trong một bảng điều khiển khác, hãy chạy` python listener.py` sẽ nhận các lệnh để gửi đến rô bốt. 4. Bây giờ bạn có thể sử dụng khối từ liên kết được hiển thị sau khi chạy `python app.py`

Bước 6: Lập trình Arm With Blockly

Việc pha loãng nối tiếp được thực hiện bởi những người xử lý chất lỏng giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho người vận hành.

Sử dụng một vòng lặp đơn giản để di chuyển từ các tọa độ XYZ khác nhau và xử lý chất lỏng với biến E, một thí nghiệm xử lý chất lỏng đơn giản có thể được lập trình và thực hiện bởi OpenLH.

Bước 7: In vi sinh vật bằng Pic để in khối

Sử dụng khối bit để in, bạn có thể tải lên một bức ảnh và yêu cầu OpenLH in nó.

Xác định điểm bắt đầu, vị trí đầu mũi, vị trí mực sinh học và điểm lắng đọng.

Bước 8: Xử lý chất lỏng hiệu quả

OpenLH có độ chính xác đáng ngạc nhiên và có sai số trung bình là 0,15 microlit.

Bước 9: Một số suy nghĩ trong tương lai

1. Chúng tôi hy vọng nhiều người sử dụng công cụ của chúng tôi và tiến hành các thí nghiệm mà họ không thể làm khác.

Vì vậy, nếu bạn sử dụng hệ thống của chúng tôi, vui lòng gửi kết quả của bạn đến [email protected]

2. Chúng tôi đang thêm một máy ảnh OpenMV để chọn thuộc địa thông minh.

3. Chúng tôi cũng đang khám phá thêm tia UV để tạo liên kết chéo của các polyme.

4. Chúng tôi đề xuất mở rộng phạm vi tiếp cận bằng thanh trượt như được mô tả bởi

Ngoài ra, uArm có thể mở rộng bởi nhiều cảm biến khác có thể hữu ích, nếu bạn có ý tưởng hãy cho chúng tôi biết!

Hy vọng bạn thích hướng dẫn đầu tiên của chúng tôi!

Nhóm phòng thí nghiệm đổi mới phương tiện (miLAB).

“Tôi mắc sai lầm khi lớn lên. Tôi không hoàn hảo; Tôi không phải là người máy. - Justin Bieber