OpenLH: Sistema aberto de manuseio de líquidos para experimentação criativa com biologia: 9 etapas (com imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58

Temos o orgulho de apresentar este trabalho na Conferência Internacional sobre Interação Tangível, Incorporada e Incorporada (TEI 2019). Tempe, Arizona, EUA | 17 a 20 de março.

Todos os arquivos e guias de montagem estão disponíveis aqui. A última versão do código está disponível no GitHub

Construindo / construindo um? Escreva-nos para [email protected]! Adoraríamos conhecer, apoiar e até mesmo apresentar seu trabalho em nosso site.

Por que construímos isso?

Os robôs de manuseio de líquidos são robôs que podem mover líquidos com alta precisão, permitindo a realização de experimentos de alto rendimento, como rastreios em grande escala, bioprinting e execução de diferentes protocolos em microbiologia molecular sem uma mão humana, a maioria das plataformas de manuseio de líquidos são limitadas a protocolos padrão.

O OpenLH é baseado em um braço robótico de código aberto (uArm Swift Pro) e permite a exploração criativa. Com a redução no custo dos braços robóticos precisos, queríamos criar um robô de manuseio de líquidos que fosse fácil de montar, feito com os componentes disponíveis, fosse tão preciso quanto o padrão ouro e custasse apenas cerca de US $ 1000. Além disso, o OpenLH é extensível, o que significa que mais recursos podem ser adicionados, como uma câmera para análise de imagem e tomada de decisão em tempo real ou configuração do braço em um atuador linear para uma faixa mais ampla. Para controlar o braço, fizemos uma interface simples em bloco e um bloco de interface de imagem para impressão para imagens de bioimpressão.

Queríamos construir uma ferramenta que pudesse ser usada por estudantes, bioartistas, biohackers e laboratórios comunitários de biologia em todo o mundo.

Esperamos que mais inovação possa surgir usando o OpenLH em configurações de poucos recursos.

Etapa 1: Materiais

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…

Etapa 2: O OpenLH tem 3 partes principais

1. O efetor final de pipetagem.

2. A uArm Swift Pro base

3. Uma bomba de seringa operada por atuador linear.

* uArm Swift Pro também pode ser usado como gravador a laser, impressora 3D e muito mais, como pode ser visto aqui

Etapa 3: Como construir o efetor final

1. Desmonte uma pipeta velha e guarde apenas o eixo principal.

Usamos uma ecopipeta CAPP, pois tem um eixo de alumínio e "O rings" tornando-a hermética. (A-C)

Outras pipetas provavelmente poderiam funcionar.

2. Imprima as peças em 3D usando PLA e monte (1-6)

Etapa 4: fazer uma bomba de seringa

1. Use um atuador linear Open Builds.

2. Conecte os adaptadores PLA impressos em 3D.

3. Insira uma seringa de 1 ml.

4. conecte a seringa ao efetor final com um tubo flexível.

Etapa 5: Configurando

Prenda todas as peças em uma área de trabalho designada

Você pode conectar o uArm diretamente à sua bancada ou em seu capô biológico.

Instale as interfaces python e em bloco:

Interface Python #### Como usar a interface Python? 0. Certifique-se de fazer `pip install -r requierments.txt` antes de iniciar 1. Você pode usar a biblioteca dentro do pyuf, é a nossa modificação para a versão 1.0 da biblioteca uArm. 2. Para exemplos, você pode ver alguns scripts dentro da pasta ** scripts **. #### Como usar o exemplo de impressão? 1. Pegue um **.-p.webp

### Interface em bloco 1. Certifique-se de ter executado `pip install -r requierments.txt` antes de começar. 2. Execute `python app.py`, isso abrirá o servidor web que exibe o bloco 3. Em um console diferente, execute` python listener.py` que receberá os comandos para enviar ao robô. 4. Agora você pode usar o blockly do link exibido após executar `python app.py`

Etapa 6: Arme do programa com blocos

Diluições em série são feitas por manipuladores de líquidos, economizando tempo e esforço para seus operadores humanos.

Usando um loop simples para mover de diferentes coordenadas XYZ e manipulando líquidos com a variável E, um experimento simples de manipulação de líquidos pode ser programado e executado pelo OpenLH.

Etapa 7: Imprimir microorganismos com foto para imprimir bloco

Usando o bloco de bits para imprimir, você pode fazer o upload de uma imagem e fazer com que o OpenLH a imprima.

Defina o ponto de partida, a localização da ponta, a localização da bio-tinta e o ponto de deposição.

Etapa 8: Manuseio Eficaz de Líquidos

O OpenLH é surpreendentemente preciso e tem um erro médio de 0,15 microlitro.

Etapa 9: alguns pensamentos futuros

1. Esperamos que muitas pessoas usem nossa ferramenta e conduzam experimentos que não poderiam fazer de outra forma.

Portanto, se você usar nosso sistema, envie seus resultados para [email protected]

2. Estamos adicionando uma câmera OpenMV para a coleta inteligente de colônias.

3. Também estamos explorando a adição de UV para reticulação de polímeros.

4. Propomos estender o alcance com um controle deslizante, conforme descrito em

Além disso, o uArm é extensível por muitos outros sensores que podem ser úteis, se você tiver ideias, nos informe!

Espero que tenha gostado do nosso primeiro instrutível!

A equipe do laboratório de inovação de mídia (miLAB).

“Eu cometo erros enquanto cresço. Eu não sou perfeito; Eu não sou um robô. - Justin Bieber