OpenLH: Sistema de manipulació de líquids obert per a l’experimentació creativa amb biologia: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Estem orgullosos de presentar aquest treball a la Conferència internacional sobre interacció tangible, incrustada i encarnada (TEI 2019). Tempe, Arizona, EUA | 17-20 de març.

Tots els fitxers i guies de muntatge estan disponibles aquí. La versió més recent del codi està disponible a GitHub

Construït / construït? Escriviu-nos a [email protected]. Ens encantaria conèixer, donar suport i fins i tot presentar el vostre treball al nostre lloc web.

Per què ho vam construir?

Els robots de manipulació de líquids són robots que poden moure líquids amb una alta precisió que permeten realitzar experiments d’alt rendiment, com ara projeccions a gran escala, bioimpressió i execució de diferents protocols en microbiologia molecular sense mà humana, la majoria de plataformes de manipulació de líquids es limiten a protocols estàndard.

L’OpenLH es basa en un braç robòtic de codi obert (uArm Swift Pro) i permet l’exploració creativa. Amb la disminució del cost dels braços robòtics precisos, hem volgut crear un robot de manipulació de líquids que sigui fàcil de muntar, fabricat pels components disponibles, que sigui tan precís com el patró daurat i que costarà uns 1000 $. A més, l’OpenLH és extensible, cosa que significa que es poden afegir més funcions, com ara una càmera per a l’anàlisi d’imatges i la presa de decisions en temps real o configurar el braç en un actuador lineal per a un rang més ampli. Per tal de controlar el braç, hem creat una interfície senzilla de blocs i un bloc d'interfície d'imatge per imprimir per a imatges de bioimpressió.

Volíem construir una eina que fos utilitzada per estudiants, bioartistes, biohackers i laboratoris comunitaris de biologia de tot el món.

Esperem que pugui sorgir més innovació mitjançant OpenLH en paràmetres de recursos baixos.

Pas 1: materials

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…

Pas 2: l'OpenLH té 3 parts principals

1. L'efector final de pipetatge.

2. Una base uArm Swift Pro

3. Una bomba de xeringa accionada per un actuador lineal.

* uArm Swift Pro també es pot utilitzar com a gravador làser, impressora 3d i molt més com es veu aquí

Pas 3: Com es crea l’efector final

1. Desmunteu una pipeta antiga i mantingueu només l'eix principal.

Hem utilitzat una ecopipeta CAPP ja que té un eix d'alumini i "anells tòrics" que la fan hermètica. (AC)

Probablement podrien funcionar altres pipetes.

2. Imprimiu les peces en 3D amb PLA i munteu-les (1-6)

Pas 4: fer una bomba de xeringa

1. Utilitzeu un actuador lineal Open Builds.

2. Connecteu adaptadors PLA impresos en 3D.

3. Introduïu una xeringa d'1 ml.

4. connecteu la xeringa a l'efector final amb un tub flexible.

Pas 5: configuració

Assegureu totes les parts a una àrea de treball designada

Podeu connectar el braç directament al vostre banc o a la vostra caputxa biològica.

Instal·leu interfícies Python i blockly:

Interfície Python #### Com s'utilitza la interfície Python? 0. Assegureu-vos de fer `pip install -r requierments.txt` abans de començar 1. Podeu utilitzar la biblioteca dins de pyuf, és la nostra modificació per a la versió 1.0 de la biblioteca uArm. 2. Per obtenir exemples, podeu veure alguns scripts a la carpeta ** scripts **. #### Com s'utilitza l'exemple d'impressió? 1. Agafeu un **.-p.webp

### Interfície bloquejada 1. Assegureu-vos que heu fet "pip install -r requierments.txt" abans de començar. 2. Executeu `python app.py`, s'obrirà el servidor web que mostra el bloc 3. En una consola diferent, executeu` python listener.py`, que rebrà les ordres per enviar-les al robot. 4. Ara podeu utilitzar el bloc des de l'enllaç que es mostra després d'executar `python app.py`

Pas 6: Programa el braç amb Blockly

Les manipulacions de líquids fan les dilucions en sèrie per estalviar temps i esforç als seus operadors humans.

Utilitzant un bucle simple per passar de diferents coordenades XYZ i manipulant líquids amb la variable E, l'OpenLH pot programar i executar un experiment senzill de manipulació de líquids.

Pas 7: imprimiu els microorganismes amb bloc d'impressió per a la imatge

Utilitzant el bit per imprimir el bloc podeu carregar una imatge i fer que l'OpenLH la imprimeixi.

Definiu el punt de partida, la ubicació de la punta, la ubicació de la tinta bio i el punt de deposició.

Pas 8: manipulació eficaç dels líquids

L’OpenLH és sorprenentment precís i té un error mitjà de 0,15 microlitres.

Pas 9: Alguns pensaments de futur

1. Esperem que molta gent utilitzi la nostra eina i faci experiments que no podrien fer d'una altra manera.

Per tant, si utilitzeu el nostre sistema, envieu els vostres resultats a [email protected]

2. Afegim una càmera OpenMV per a la selecció intel·ligent de colònies.

3. També estem explorant l’addició d’UV per a la reticulació de polímers.

4. Proposem ampliar l'abast amb un control lliscant tal com es descriu a

A més, uArm es pot ampliar amb molts altres sensors que poden ser útils, si teniu idees, feu-nos-ho saber.

Espero que hagueu gaudit del nostre primer instructiu!

L’equip del laboratori d’innovació mediàtica (miLAB).

“Comet errors creixent. No soc perfecte; No sóc un robot. - Justin Bieber