OpenLH: Ανοιχτό σύστημα διαχείρισης υγρών για δημιουργικό πειραματισμό με βιολογία: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Είμαστε υπερήφανοι που παρουσιάζουμε αυτό το έργο στο Διεθνές Συνέδριο για την Απτή, Ενσωματωμένη και Ενσωματωμένη Αλληλεπίδραση (ΤΕΙ 2019). Τέμπε, Αριζόνα, ΗΠΑ | 17-20 Μαρτίου.

Όλα τα αρχεία συναρμολόγησης και οι οδηγοί είναι διαθέσιμοι εδώ. Η τελευταία έκδοση κώδικα είναι διαθέσιμη στο GitHub

Χτίζει/χτίζει ένα; Γράψτε μας στο [email protected]! Θα θέλαμε να γνωρίζουμε, να υποστηρίζουμε, ακόμη και να παρουσιάζουμε τη δουλειά σας στον ιστότοπό μας.

Γιατί το χτίσαμε αυτό;

Τα ρομπότ υγρού χειρισμού είναι ρομπότ που μπορούν να μεταφέρουν υγρά με υψηλή ακρίβεια επιτρέποντας τη διεξαγωγή πειραμάτων υψηλής απόδοσης, όπως προβολές μεγάλης κλίμακας, βιοεκτύπωση και εκτέλεση διαφορετικών πρωτοκόλλων στη μοριακή μικροβιολογία χωρίς ανθρώπινο χέρι, οι περισσότερες πλατφόρμες χειρισμού υγρών περιορίζονται σε τυπικά πρωτόκολλα.

Το OpenLH βασίζεται σε ρομποτικό βραχίονα ανοιχτού κώδικα (uArm Swift Pro) και επιτρέπει δημιουργική εξερεύνηση. Με τη μείωση του κόστους των ακριβών ρομποτικών βραχιόνων θέλαμε να δημιουργήσουμε ένα ρομπότ υγρού χειρισμού που θα είναι εύκολο στη συναρμολόγηση, κατασκευασμένο από διαθέσιμα εξαρτήματα, θα είναι εξίσου ακριβές με το χρυσό πρότυπο και θα κοστίζει περίπου 1000 $. Επιπλέον, το OpenLH είναι επεκτάσιμο, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να προστεθούν περισσότερες δυνατότητες, όπως κάμερα για ανάλυση εικόνας και λήψη αποφάσεων σε πραγματικό χρόνο ή ρύθμιση του βραχίονα σε γραμμικό ενεργοποιητή για μεγαλύτερο εύρος. Προκειμένου να ελέγξουμε τον βραχίονα, φτιάξαμε μια απλή μπλοκαρισμένη διεπαφή και ένα μπλοκ διασύνδεσης εικόνας για εκτύπωση εικόνων.

Θέλαμε να δημιουργήσουμε ένα εργαλείο που θα χρησιμοποιηθεί από φοιτητές, βιοκαλλιτέχνες, βιοχαρακτήρες και εργαστήρια βιολογικής κοινότητας σε όλο τον κόσμο.

Ελπίζουμε ότι μπορεί να εμφανιστεί περισσότερη καινοτομία χρησιμοποιώντας το OpenLH σε χαμηλές ρυθμίσεις πόρων.

Βήμα 1: Υλικά

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…

Βήμα 2: Το OpenLH έχει 3 κύρια μέρη

1. Το τελικό τελεστή πιπέτας.

2. Μια βάση uArm Swift Pro

3. Αντλία σύριγγας με γραμμικό ενεργοποιητή.

* Το uArm Swift Pro μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως χαράκτης λέιζερ, τρισδιάστατος εκτυπωτής και άλλα, όπως φαίνεται εδώ

Βήμα 3: Πώς να δημιουργήσετε το τελικό εφέ

1. Αποσυναρμολογήστε μια παλιά πιπέτα και κρατήστε μόνο τον κύριο άξονα.

Χρησιμοποιήσαμε ένα ecopipette CAPP καθώς έχει έναν άξονα αλουμινίου και "δακτυλίους Ο" που το κάνουν αεροστεγές. (ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ)

Άλλες πιπέτες θα μπορούσαν πιθανώς να λειτουργήσουν.

2. Εκτυπώστε τρισδιάστατα τα μέρη χρησιμοποιώντας PLA και συναρμολογήστε (1-6)

Βήμα 4: Δημιουργία αντλίας σύριγγας

1. Χρησιμοποιήστε έναν γραμμικό ενεργοποιητή Open Builds.

2. Συνδέστε τρισδιάστατους τυπωμένους προσαρμογείς PLA.

3. Εισάγετε μια σύριγγα 1 ml.

4. συνδέστε τη σύριγγα με το τελικό εφέ με έναν εύκαμπτο σωλήνα.

Βήμα 5: Ρύθμιση

Ασφαλίστε όλα τα μέρη σε μια καθορισμένη περιοχή εργασίας

Μπορείτε να συνδέσετε το uArm απευθείας στον πάγκο σας ή στη βιολογική σας κουκούλα.

Εγκαταστήστε python και blockly interfaces:

Διεπαφή Python #### Πώς να χρησιμοποιήσετε τη διεπαφή python; 0. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κάνει "pip install -r requierments.txt" πριν ξεκινήσετε 1. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη βιβλιοθήκη μέσα στο pyuf, είναι η τροποποίησή μας για την έκδοση 1.0 της βιβλιοθήκης uArm. 2. Για παραδείγματα μπορείτε να δείτε ορισμένα σενάρια εντός του φακέλου ** scripts **. #### Πώς να χρησιμοποιήσετε το παράδειγμα εκτύπωσης; 1. Πάρτε ένα **.-p.webp

### Blockly interface 1. Βεβαιωθείτε ότι κάνατε `pip install -r requierments.txt` πριν ξεκινήσετε. 2. Εκτελέστε `python app.py` αυτό θα ανοίξει τον διακομιστή ιστού που εμφανίζει το blockly 3. Σε διαφορετική κονσόλα εκτελέστε το` python listener.py` το οποίο θα λαμβάνει τις εντολές για αποστολή στο ρομπότ. 4. Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αποκλειστικά τον σύνδεσμο που εμφανίζεται μετά την εκτέλεση του `python app.py`

Βήμα 6: Βραχίονας προγράμματος με Blockly

Οι σειριακές αραιώσεις γίνονται από χειριστές υγρών εξοικονομώντας χρόνο και προσπάθεια για τους χειριστές τους.

Χρησιμοποιώντας έναν απλό βρόχο για να μετακινηθείτε από διαφορετικές συντεταγμένες XYZ και χειρίζεστε υγρά με τη μεταβλητή Ε, ένα απλό πείραμα χειρισμού υγρών μπορεί να προγραμματιστεί και να εκτελεστεί από το OpenLH.

Βήμα 7: Εκτύπωση μικροοργανισμών με εικόνα για μπλοκ εκτύπωσης

Χρησιμοποιώντας το μπλοκ bit για εκτύπωση, μπορείτε να ανεβάσετε μια εικόνα και να την εκτυπώσετε από το OpenLH.

Καθορίστε το σημείο εκκίνησης, τη θέση του άκρου, τη θέση του μελανιού και το σημείο εναπόθεσης.

Βήμα 8: Αποτελεσματικός χειρισμός υγρών

Το OpenLH είναι εκπληκτικά ακριβές και έχει μέσο σφάλμα 0,15 μικρολίτρα.

Βήμα 9: Μερικές μελλοντικές σκέψεις

1. Ελπίζουμε ότι πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν το εργαλείο μας και πραγματοποιούν πειράματα που δεν θα μπορούσαν να κάνουν διαφορετικά.

Έτσι, εάν χρησιμοποιείτε το σύστημά μας, στείλτε τα αποτελέσματά σας στη διεύθυνση [email protected]

2. Προσθέτουμε μια κάμερα OpenMV για έξυπνη συλλογή αποικιών.

3. Εξερευνούμε επίσης την προσθήκη UV για διασταυρούμενη σύνδεση πολυμερών.

4. Προτείνουμε την επέκταση της προσέγγισης χρηστών με ένα ρυθμιστικό όπως περιγράφεται στο

Επιπλέον, το uArm μπορεί να επεκταθεί από πολλούς άλλους αισθητήρες που μπορεί να είναι χρήσιμοι, αν έχετε ιδέες ενημερώστε μας!

Ελπίζω να απολαύσατε το πρώτο μας διδακτικό!

Η ομάδα του εργαστηρίου καινοτομίας μέσων (miLAB).

«Κάνω λάθη μεγαλώνοντας. Δεν είμαι τέλειος; Δεν είμαι ρομπότ ». - Justin Bieber