OpenLH: открытая система обработки жидкостей для творческих экспериментов с биологией: 9 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Мы с гордостью представляем эту работу на Международной конференции по материальному, встроенному и внедренному взаимодействию (TEI 2019). Темпе, Аризона, США | 17-20 марта.

Все файлы сборки и руководства доступны здесь. Последняя версия кода доступна на GitHub.

Строительство / построено? Напишите нам на [email protected]! Мы хотели бы знать, поддерживать и даже размещать ваши работы на нашем веб-сайте.

Зачем мы это построили?

Роботы для обработки жидкостей - это роботы, которые могут перемещать жидкости с высокой точностью, что позволяет проводить эксперименты с высокой пропускной способностью, такие как крупномасштабные исследования, биопечать и выполнение различных протоколов в молекулярной микробиологии без участия человека, большинство платформ для обработки жидкостей ограничены стандартными протоколами.

OpenLH основан на роботизированной руке с открытым исходным кодом (uArm Swift Pro) и позволяет проводить творческие исследования. С уменьшением стоимости точных роботизированных манипуляторов мы хотели создать робота для работы с жидкостями, который будет легко собирать, состоит из доступных компонентов, будет иметь такую же точность, как золотой стандарт, и будет стоить всего около 1000 долларов. Кроме того, OpenLH можно расширять, что означает, что можно добавить больше функций, таких как камера для анализа изображений и принятия решений в реальном времени или установка рычага на линейный привод для более широкого диапазона. Для управления рукой мы сделали простой блочный интерфейс и блок интерфейса изображения для печати для изображений биопечати.

Мы хотели создать инструмент, который будет использоваться студентами, биохудожниками, биохакерами и общественными биологическими лабораториями по всему миру.

Мы надеемся, что с использованием OpenLH при ограниченных ресурсах появится больше инноваций.

Шаг 1: материалы

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…

Шаг 2: OpenLH состоит из 3 основных частей

1. Концевой эффектор для дозирования.

2. База uArm Swift Pro

3. Шприцевой насос с линейным приводом.

* uArm Swift Pro также можно использовать в качестве лазерного гравера, 3D-принтера и т. д., как показано здесь.

Шаг 3: Как создать конечный эффект

1. Снимите старую пипетку и оставьте только главный вал.

Мы использовали экопипетку CAPP, поскольку она имеет алюминиевый стержень и уплотнительные кольца, обеспечивающие воздухонепроницаемость. (A-C)

Возможно, подойдут и другие пипетки.

2. 3D-печать деталей из PLA и сборка (1-6)

Шаг 4: Изготовление шприцевого насоса

1. Используйте линейный привод Open Builds.

2. Подключите адаптеры PLA, напечатанные на 3D-принтере.

3. Вставьте шприц на 1 мл.

4. Соедините шприц с концевым эффектором с помощью гибкой трубки.

Шаг 5: Настройка

Закрепите все детали в специально отведенном месте для работы

Вы можете подключить uArm непосредственно к скамейке или в биологической вытяжке.

Установите python и блочные интерфейсы:

Интерфейс Python #### Как использовать интерфейс Python? 0. Обязательно выполните `pip install -r Requierments.txt` перед запуском 1. Вы можете использовать библиотеку внутри pyuf, это наша модификация для версии 1.0 библиотеки uArm. 2. В качестве примеров вы можете увидеть некоторые скрипты в папке ** scripts **. #### Как использовать пример печати? 1. Возьмите **.-p.webp

### Блочный интерфейс 1. Перед запуском убедитесь, что вы выполнили `pip install -r Requierments.txt`. 2. Запустите `python app.py`, это откроет веб-сервер, который отображает блокировку 3. В другой консоли запустите` python listener.py`, который будет получать команды для отправки роботу. 4. Теперь вы можете использовать блокировку по ссылке, отображаемой после запуска `python app.py`.

Шаг 6: запрограммируйте руку с помощью Blockly

Серийные разбавления выполняются специалистами по обработке жидкостей, что позволяет экономить время и силы операторов.

Используя простой цикл для перехода от различных координат XYZ и работы с жидкостями с переменной E, OpenLH может запрограммировать и выполнить простой эксперимент с жидкостью.

Шаг 7. Распечатайте микроорганизмы с помощью Pic to Print Block

Используя бит для печати блока, вы можете загрузить изображение, и OpenLH распечатает его.

Определите начальную точку, расположение наконечника, расположение биочернил и точку нанесения.

Шаг 8: эффективное обращение с жидкостью

OpenLH на удивление точен и имеет среднюю погрешность 0,15 микролитра.

Шаг 9: некоторые мысли о будущем

1. Мы надеемся, что многие люди воспользуются нашим инструментом и проведут эксперименты, которые иначе не смогли бы сделать.

Итак, если вы все же используете нашу систему, отправьте свои результаты на [email protected]

2. Мы добавляем камеру OpenMV для интеллектуального выбора колоний.

3. Мы также изучаем возможность добавления УФ-излучения для сшивания полимеров.

4. Мы предлагаем расширить охват с помощью ползунка, как описано на

Кроме того, uArm расширяется множеством других датчиков, которые могут быть полезны, если у вас есть идеи, дайте нам знать!

Надеюсь, вам понравились наши первые инструкции!

Команда лаборатории медиа-инноваций (miLAB).

«Я делаю ошибки, когда росла. Я не идеален; Я не робот ». - Джастин Бибер