OpenLH: Åpent væskehåndteringssystem for kreativ eksperimentering med biologi: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Vi er stolte over å kunne presentere dette arbeidet på den internasjonale konferansen om håndgripelig, innebygd og legemliggjort interaksjon (TEI 2019). Tempe, Arizona, USA | 17.-20. mars.

Alle monteringsfiler og guider er tilgjengelige her. Siste kodeversjon er tilgjengelig på GitHub

Bygget/bygget en? Skriv oss på [email protected]! Vi vil gjerne vite, støtte og til og med presentere arbeidet ditt på nettstedet vårt.

Hvorfor bygde vi dette?

Væskehåndteringsroboter er roboter som kan flytte væsker med høy nøyaktighet slik at de kan utføre eksperimenter med høy gjennomstrømning, for eksempel screening i stor skala, biotrykk og utførelse av forskjellige protokoller i molekylær mikrobiologi uten en menneskelig hånd, de fleste væskehåndteringsplattformene er begrenset til standardprotokoller.

OpenLH er basert på en åpen kildekode robotarm (uArm Swift Pro) og tillater kreativ utforskning. Med reduserte kostnader for nøyaktige robotarmer ønsket vi å lage en væskehåndteringsrobot som vil være lett å montere, laget av tilgjengelige komponenter, vil være like nøyaktig som gullstandard og vil koste rundt 1000 dollar. I tillegg er OpenLH utvidbar, noe som betyr at flere funksjoner kan legges til, for eksempel et kamera for bildeanalyse og beslutningstaking i sanntid eller å sette armen på en lineær aktuator for et bredere område. For å kontrollere armen laget vi et enkelt blokkeringsgrensesnitt og et bilde for å skrive ut grensesnittblokk for bioprinting -bilder.

Vi ønsket å bygge et verktøy som ville bli brukt av studenter, bioartister, biohackere og samfunnsbiologiske laboratorier rundt om i verden.

Vi håper mer innovasjon kan dukke opp ved hjelp av OpenLH i lav ressursinnstillinger.

Trinn 1: Materialer

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…

Trinn 2: OpenLH har tre hoveddeler

1. Pipetteringseffektoren.

2. En uArm Swift Pro -base

3. En lineær aktuatorbetjent sprøytepumpe.

* uArm Swift Pro kan også brukes som lasergraver, 3d -skriver og mer som vist her

Trinn 3: Hvordan bygge slutteffekten

1. Demonter en gammel pipette og behold bare hovedakselen.

Vi brukte en CAPP -økopipette da den har en aluminiumsaksel og "O -ringer" som gjør den lufttett. (A-C)

Andre pipetter kan sannsynligvis fungere.

2. 3D Skriv ut delene ved hjelp av PLA og sett sammen (1-6)

Trinn 4: Lag en sprøytepumpe

1. Bruk en lineær aktuator Open Builds.

2. Koble til 3D -trykte PLA -adaptere.

3. Sett inn en 1 ml sprøyte.

4. koble sprøyten til endeeffektoren med et fleksibelt rør.

Trinn 5: Oppsett

Fest alle delene til et angitt arbeidsområde

Du kan koble uArm direkte til benken din eller i din biologiske hette.

Installer python og blokkerende grensesnitt:

Python -grensesnitt #### Hvordan bruker jeg python -grensesnittet? 0. Sørg for å gjøre `pip install -r requierments.txt` før du starter 1. Du kan bruke biblioteket inne i pyuf, er vår modifikasjon for versjon 1.0 av uArm -biblioteket. 2. For eksempler kan du se noen skript inne i mappen ** skript **. #### Hvordan bruker jeg utskriftseksemplet? 1. Ta en **.-p.webp

### Blokkert grensesnitt 1. Sørg for at du gjorde `pip install -r requierments.txt` før du begynte. 2. Kjør `python app.py`, dette åpner webserveren som viser blokkert 3. I en annen konsoll kjører du` python listener.py` som vil motta kommandoene som skal sendes til roboten. 4. Nå kan du bruke blokkeringen fra lenken som vises etter å ha kjørt `python app.py`

Trinn 6: Programmer arm med Blockly

Seriefortynninger utføres av flytende behandlere som sparer tid og krefter for sine menneskelige operatører.

Ved å bruke en enkel sløyfe for å flytte fra forskjellige XYZ -koordinater og håndtere væsker med E -variabelen kan et enkelt væskehåndteringseksperiment programmeres og utføres av OpenLH.

Trinn 7: Skriv ut mikroorganismer med bilde til utskriftsblokk

Ved å bruke biten til å skrive ut blokken kan du laste opp et bilde og få OpenLH til å skrive det ut.

Definer utgangspunkt, tipsplassering, plassering av bioblekk og deponeringspunkt.

Trinn 8: Effektiv håndtering av væsker

OpenLH er overraskende nøyaktig og har en gjennomsnittlig feil på 0,15 mikroliter.

Trinn 9: Noen fremtidige tanker

1. Vi håper mange bruker verktøyet vårt og utfører eksperimenter de ikke kunne gjort ellers.

Så hvis du bruker systemet vårt, vennligst send resultatene dine til [email protected]

2. Vi legger til et OpenMV -kamera for smart koloniplukking.

3. Vi undersøker også tilsetning av UV for tverrbinding av polymerer.

4. Vi foreslår å utvide rekkevidden med en glidebryter som beskrevet av

I tillegg kan uArm utvides med mange andre sensorer som kan være nyttige, hvis du har ideer, gi oss beskjed!

Håper du likte vår første instruerbare!

Teamet for innovasjon i media (miLAB).

- Jeg gjør feil når jeg vokser opp. Jeg er ikke perfekt; Jeg er ikke en robot. - Justin Bieber