OpenLH: Otevřený systém pro manipulaci s kapalinami pro kreativní experimentování s biologií: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Jsme hrdí na to, že můžeme tuto práci prezentovat na mezinárodní konferenci o hmatatelné, vložené a vtělené interakci (TEI 2019). Tempe, Arizona, USA | 17.-20. března.

Všechny soubory sestavy a příručky jsou k dispozici zde. Nejnovější verze kódu je k dispozici na GitHubu

Stavět/stavět? Napište nám na [email protected]! Rádi bychom znali, podporovali a dokonce uváděli vaši práci na našich webových stránkách.

Proč jsme to postavili?

Roboty pro manipulaci s kapalinami jsou roboty, které dokážou pohybovat kapalinami s vysokou přesností, což umožňuje provádět vysokovýkonné experimenty, jako jsou velkoplošné projekce, biotisk a provádění různých protokolů v molekulární mikrobiologii bez lidské ruky, většina platforem pro manipulaci s kapalinami je omezena na standardní protokoly.

OpenLH je založen na open source robotické paži (uArm Swift Pro) a umožňuje kreativní průzkum. S poklesem nákladů na přesné robotické zbraně jsme chtěli vytvořit robot na manipulaci s kapalinami, který bude snadno sestavitelný, vyrobený z dostupných komponent, bude stejně přesný jako zlatý standard a bude stát jen kolem 1 000 $. OpenLH je navíc rozšiřitelný, což znamená, že lze přidat více funkcí, jako je kamera pro analýzu obrazu a rozhodování v reálném čase nebo nastavení ramene na lineární pohon pro širší rozsah. Aby bylo možné ovládat rameno, vytvořili jsme jednoduché blokové rozhraní a blok rozhraní pro tisk obrázků pro bioprinting obrázků.

Chtěli jsme vytvořit nástroj, který budou používat studenti, bioartisté, biohackeři a laboratoře komunitní biologie po celém světě.

Doufáme, že s využitím OpenLH může v oblasti nízkých zdrojů dojít k dalším inovacím.

Krok 1: Materiály

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…

Krok 2: OpenLH má 3 hlavní části

1. Koncový efektor pipetování.

2. Základna uArm Swift Pro

3. Lineární pohon ovládaný injekční pumpou.

* uArm Swift Pro lze také použít jako laserový rytec, 3D tiskárnu a další, jak je vidět zde

Krok 3: Jak vybudovat koncový efekt

1. Demontujte starou pipetu a ponechte si pouze hlavní hřídel.

Použili jsme ekopipetu CAPP, protože má hliníkovou hřídel a „O kroužky“, díky čemuž je vzduchotěsná. (A-C)

Jiné pipety by pravděpodobně mohly fungovat.

2. 3D tisk dílů pomocí PLA a sestavení (1-6)

Krok 4: Výroba injekční pumpy

1. Použijte lineární pohon Otevřené sestavy.

2. Připojte 3D tištěné PLA adaptéry.

3. Vložte 1 ml stříkačku.

4. připojte injekční stříkačku ke koncovému efektoru ohebnou hadičkou.

Krok 5: Nastavení

Zajistěte všechny součásti na určené pracovní místo

UArm můžete připojit přímo ke své lavičce nebo ve své biologické digestoři.

Nainstalujte rozhraní python a blockly:

Rozhraní Pythonu #### Jak používat rozhraní python? 0. Před spuštěním nezapomeňte provést `pip install -r requierments.txt`. Knihovnu můžete použít uvnitř pyufu, což je naše modifikace pro verzi 1.0 knihovny uArm. 2. Jako příklady můžete vidět některé skripty ve složce ** skripty **. #### Jak použít příklad tisku? 1. Vezměte **.-p.webp

### Blokové rozhraní 1. Před spuštěním se ujistěte, že jste provedli `pip install -r requierments.txt`. 2. Spuštěním `python app.py` se otevře webový server, který zobrazuje blokovaně. 3. V jiné konzole spusťte` python listener.py`, který bude přijímat příkazy k odeslání do robota. 4. Nyní můžete použít blockly z odkazu zobrazeného po spuštění `python app.py`

Krok 6: Programujte rameno s blokováním

Sériová ředění jsou prováděna manipulátory kapalin, což šetří čas a úsilí jejich lidským operátorům.

Pomocí jednoduché smyčky pro pohyb z různých souřadnic XYZ a manipulace s kapalinami pomocí proměnné E lze pomocí OpenLH naprogramovat a provést jednoduchý experiment s manipulací s kapalinami.

Krok 7: Tisk mikroorganismů s blokem Pic to Print

Pomocí bloku pro tisk bitů můžete nahrát obrázek a nechat jej vytisknout OpenLH.

Definujte počáteční bod, umístění hrotu, umístění bio inkoustu a depoziční bod.

Krok 8: Efektivní nakládání s kapalinami

OpenLH je překvapivě přesný a má průměrnou chybu 0,15 mikrolitru.

Krok 9: Některé budoucí myšlenky

1. Doufáme, že mnoho lidí používá náš nástroj a provádí experimenty, které by jinak nedokázali.

Pokud tedy používáte náš systém, pošlete prosím své výsledky na [email protected]

2. Přidáváme kameru OpenMV pro chytrý sběr kolonií.

3. Zkoumáme také přidání UV pro zesíťování polymerů.

4. Navrhujeme rozšířit dosah pomocí posuvníku, jak je popsáno na

UArm je navíc rozšiřitelný o mnoho dalších senzorů, které mohou být užitečné, pokud máte nápady, dejte nám vědět!

Doufáme, že se vám náš první instruktáž líbil!

Tým laboratoře mediálních inovací (miLAB).

"V dětství dělám chyby." Nejsem dokonalý; Nejsem robot. " - Justin Bieber