OpenLH: sistema aperto di gestione dei liquidi per la sperimentazione creativa con la biologia: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Siamo orgogliosi di presentare questo lavoro alla International Conference on Tangible, Embedded and Embodied Interaction (TEI 2019). Tempe, Arizona, USA | 17-20 marzo.

Tutti i file assembly e le guide sono disponibili qui. L'ultima versione del codice è disponibile su GitHub

Costruire/costruirne uno? Scrivici a [email protected]! Ci piacerebbe conoscere, supportare e persino presentare il tuo lavoro sul nostro sito web.

Perché abbiamo costruito questo?

I robot per la manipolazione dei liquidi sono robot in grado di spostare liquidi con elevata precisione consentendo di condurre esperimenti ad alto rendimento come screening su larga scala, bioprinting ed esecuzione di diversi protocolli in microbiologia molecolare senza una mano umana, la maggior parte delle piattaforme di manipolazione dei liquidi è limitata a protocolli standard.

OpenLH si basa su un braccio robotico open source (uArm Swift Pro) e consente l'esplorazione creativa. Con la diminuzione del costo dei bracci robotici accurati, volevamo creare un robot per la manipolazione dei liquidi che fosse facile da assemblare, realizzato con i componenti disponibili, che fosse accurato come il gold standard e costerà solo circa 1000 $. Inoltre, OpenLH è estensibile, il che significa che è possibile aggiungere più funzionalità come una telecamera per l'analisi delle immagini e il processo decisionale in tempo reale o l'impostazione del braccio su un attuatore lineare per una gamma più ampia. Per controllare il braccio abbiamo realizzato una semplice interfaccia a blocchi e un'interfaccia per la stampa dell'immagine per le immagini di biostampa.

Volevamo costruire uno strumento che sarebbe stato utilizzato da studenti, bioartisti, biohacker e laboratori di biologia comunitaria in tutto il mondo.

Ci auguriamo che possa emergere più innovazione utilizzando OpenLH in ambienti con risorse limitate.

Passaggio 1: materiali

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…

Passaggio 2: OpenLH ha 3 parti principali

1. L'effettore finale del pipettaggio.

2. Una base uArm Swift Pro

3. Una pompa a siringa azionata da un attuatore lineare.

* uArm Swift Pro può essere utilizzato anche come incisore laser, stampante 3D e altro come mostrato qui

Passaggio 3: come costruire l'effettore finale

1. Smontare una vecchia pipetta e conservare solo l'asta principale.

Abbiamo usato un'ecopipetta CAPP in quanto ha un'asta in alluminio e "O-ring" che la rendono ermetica. (AC)

Probabilmente altre pipette potrebbero funzionare.

2. Stampa 3D delle parti utilizzando PLA e assembla (1-6)

Passaggio 4: realizzare una pompa a siringa

1. Utilizzare un attuatore lineare Open Builds.

2. Collegare gli adattatori PLA stampati in 3D.

3. Inserire una siringa da 1 ml.

4. collegare la siringa all'end effector con un tubo flessibile.

Passaggio 5: configurazione

Fissare tutte le parti in un'area di lavoro designata

Puoi collegare uArm direttamente al tuo banco o nella tua cappa biologica.

Installa le interfacce Python e Blockly:

Interfaccia Python #### Come usare l'interfaccia Python? 0. Assicurati di fare `pip install -r requierments.txt` prima di iniziare 1. Puoi usare la libreria all'interno di pyuf, è la nostra modifica per la versione 1.0 della libreria uArm. 2. Per esempi puoi vedere alcuni script all'interno della cartella **scripts**. #### Come utilizzare l'esempio di stampa? 1. Prendi un **.png** dell'esempio che desideri stampare. 2. Eseguire `./convert.sh your_pic.png` e adattare rispettivamente il percorso in `test_print.py` per utilizzare `your_pic.png.coords` 3. Eseguire `python test_print.py` con il robot connesso

### Interfaccia Blockly 1. Assicurati di aver eseguito `pip install -r requierments.txt` prima di iniziare. 2. Esegui `python app.py` questo aprirà il server web che mostra il blockly 3. In un'altra console esegui `python listener.py` che riceverà i comandi da inviare al robot. 4. Ora puoi usare il blockly dal link visualizzato dopo aver eseguito `python app.py`

Passaggio 6: programmare il braccio con Blockly

Le diluizioni seriali vengono eseguite da gestori di liquidi risparmiando tempo e fatica per i loro operatori umani.

Utilizzando un semplice ciclo per spostarsi da diverse coordinate XYZ e gestire i liquidi con la variabile E, OpenLH può programmare ed eseguire un semplice esperimento di manipolazione dei liquidi.

Passaggio 7: stampare i microrganismi con l'immagine per stampare il blocco

Usando il blocco bit to print puoi caricare un'immagine e farla stampare da OpenLH.

Definire il punto di partenza, la posizione della punta, la posizione del bioinchiostro e il punto di deposito.

Passaggio 8: gestione efficace dei liquidi

L'OpenLH è sorprendentemente preciso e ha un errore medio di 0,15 microlitri.

Passaggio 9: alcuni pensieri futuri

1. Ci auguriamo che molte persone utilizzino il nostro strumento e conducano esperimenti che non potrebbero fare altrimenti.

Quindi, se utilizzi il nostro sistema, invia i risultati a [email protected]

2. Stiamo aggiungendo una telecamera OpenMV per la raccolta intelligente delle colonie.

3. Stiamo anche esplorando l'aggiunta di UV per la reticolazione dei polimeri.

4. Proponiamo di estendere la portata con uno slider come descritto da

Inoltre l'uArm è estensibile da molti altri sensori che possono essere utili, se avete idee fatecelo sapere!

Spero ti sia piaciuto il nostro primo istruttore!

Il team del laboratorio di innovazione dei media (miLAB).

“Faccio errori crescendo. Non sono perfetto; Non sono un robot . - Justin Bieber