አነስተኛ ዋጋ ባዮፕሪንተር 13 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

እኛ በዩሲ ዴቪስ ውስጥ በዝቅተኛ ደረጃ የሚመራ የምርምር ቡድን ነን። እኛ በ TEAM ሞለኪውላዊ ፕሮቶታይፕንግ እና ባዮ ኢኖቬሽን ላብራቶሪ (አማካሪዎች ዶ / ር ማርክ ፋሲዮቲ ፣ እና አንድሪው ያኦ ፣ ኤም.ኤስ.) ውስጥ የሚሠራው የባዮኢኖቬሽን ቡድን አካል ነን። ላቦራቶሪው በዚህ ፕሮጀክት (ሜች/ኬሚካል/ባዮሜድ ኢንጂነሪንግ) ላይ እንዲሰሩ የተለያየ አስተዳደግ ያላቸውን ተማሪዎች ያሰባስባል።

በዚህ ፕሮጀክት ላይ ትንሽ ዳራ ቢዮፕሪንግን ለምርምር ተቋማት የበለጠ ተደራሽ ለማድረግ ከኬሚኢ ክፍል ከዶ / ር ካረን ማክዶናልድ ጋር በመተባበር የ transgenic የሩዝ ሴሎችን ማተም መጀመራችን ነው። በአሁኑ ጊዜ ዝቅተኛ-ባዮፕሪተሮች በግምት 10 ሺህ ዶላር ሲከፍሉ ከፍተኛ-ደረጃ ባዮፕሪተሮች በግምት 170,000 ዶላር ያስወጣሉ። በአንፃሩ የእኛ አታሚ በግምት 375 ዶላር ሊገነባ ይችላል።

አቅርቦቶች

ክፍሎች ፦

1. ራምፕስ 1.4:
2. አርዱዲኖ ሜጋ 2560
3. የእንፋሎት ሞተር አሽከርካሪዎች
4. ተጨማሪ የእንፋሎት ሞተር (ከተፈለገ)
5. የሰሪ ጨረር 2 በ X 1 ውስጥ
6. የሰሪ ጨረር አባሪ ሃርድዌር
7. M3 ብሎኖች የተለያዩ መጠኖች
8. M3 ለውዝ x2
9. 8 ሚሜ በክር የተሠራ ዘንግ
10. 8 ሚሜ ለውዝ
11. 608 ተሸካሚ
12. የማጣበቂያ ቅንጥብ
13. ማጣበቂያ
14. Monoprice V2
15. የዚፕ ግንኙነቶች
16. የ M3 ሙቀት ስብስብ ፍሬዎች 2 ሚሜ ስፋት

መሣሪያዎች ፦

1. የተለያዩ መጠኖች ቁፋሮ ቁፋሮ
2. እጅ መሰርሰሪያ
3. ቁፋሮ ይጫኑ
4. Hacksaw
5. የሚሸጥ ብረት + መሸጫ
6. ሽቦ መቀነሻ
7. የመርፌ አፍንጫ መሰንጠቂያዎች
8. የሄክስ ቁልፎች የተለያዩ መጠኖች

የላቦራቶሪ አቅርቦቶች;

1. የፔትሪ ምግቦች ~ 70 ሚሜ ዲያሜትር
2. 60 ሚሊ መርፌ ከሉዌር-መቆለፊያ ጫፍ ጋር
3. ከሉዌር-መቆለፊያ ጫፍ ጋር 10 ሚሊ መርፌ
4. የሉዌር መቆለፊያ መገጣጠሚያዎች
5. ለመገጣጠሚያዎች ቱቦ
6. ቲ አያያዥ ለቧንቧ
7. ሴንትሪፉጅ
8. ሴንትሪፉጅ ቱቦዎች 60 ሚሊ
9. ልኬት
10. ጀልባዎችን ይመዝኑ
11. Autoclave
12. ባቄሮች
13. የተመረቀ ሲሊንደር
14. 0.1M CaCl2 መፍትሄ
15. አጋሮዝ
16. አልጌን
17. ሜቲልሴሉሎስ
18. ሱክሮስ

ሶፍትዌር

1. Fusion 360 ወይም Solidworks
2. አርዱዲኖ አይዲኢ
3. የሪቲየር አስተናጋጅ
4. ኡልቲማከር ኩራ 4

ደረጃ 1: 3 ዲ አታሚ መምረጥ

እኛ Monoprice MP ን ይምረጡ ሚኒ 3 ዲ አታሚ V2 ን እንደ መጀመሪያ 3 ዲ አታሚ ይምረጡ። በዝቅተኛ ዋጋ እና በከፍተኛ ተገኝነት ምክንያት ይህ አታሚ ተመርጧል። በተጨማሪም ፣ እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆነ የአታሚው 3 ዲ አምሳያ ንድፍ አስቀድሞ የቀለለ ነበር። ይህ አስተማሪ ለዚህ ልዩ አታሚ ተስተካክሏል ነገር ግን ተመሳሳይ ሂደት ሌሎች የተለመዱ የኤፍዲኤም አታሚዎችን እና የ CNC ማሽኖችን ለመለወጥ ሊያገለግል ይችላል።

ከፍተኛ ትክክለኝነት ሞዴል

ደረጃ 2: 3 ዲ ማተም

የሞኖፖሪስ አታሚውን ከመበታተን በፊት ፣ ለ 3 ዲ አታሚ ማሻሻያ በርካታ ክፍሎች 3 ዲ መታተም አለባቸው። የፓስተር ማራዘሚያዎች ስሪቶች አሉ ፣ አንደኛው ኤፒኮን የሚፈልግ እና አንድ የማይፈልግ። ኤፒኮን የሚፈልገው በጣም የታመቀ ግን ለመሰብሰብ የበለጠ ከባድ ነው።

ደረጃ 3: ለማሻሻያ አታሚ ያዘጋጁ

የፊት ማማ ፓነል ፣ የታችኛው ሽፋን እና የቁጥጥር ፓነል መወገድ አለበት። የታችኛው ክፍል ከተወገደ በኋላ ሁሉንም ኤሌክትሮኒክስ ከመቆጣጠሪያ ሰሌዳው ያላቅቁ እና የቁጥጥር ሰሌዳውን ያስወግዱ።

ደረጃ 4: ሊለዋወጥ የሚችል ተራራ

አካል 1 እና አካል 14 እያንዳንዳቸው ሁለት የሙቀት ቅንብር ለውጦችን ይፈልጋሉ። አካል 1 በቀበቶው ስር በተደበቁት ሁለት M3 ብሎኖች ወደ አታሚው ክፈፍ ተጭኗል። መቀርቀሪያዎቹ የቀበቶውን ውጥረት በማስወገድ እና ቀበቶውን ወደ አንድ ጎን በመሳብ ሊገለጡ ይችላሉ።

ደረጃ 5: Z Axis Switch

በሶፍትዌሩ ውስጥ ማካካሻ ሳይኖር ማንኛውም ርዝመት መርፌ በሆሚንግ ቅደም ተከተል ወቅት ጥቅም ላይ እንዲውል የ Z- ዘንግ መቀየሪያ እንደገና ተተክሏል። ማብሪያ / ማጥፊያው በ 2 M3 ብሎኖች ወደ ማተሚያ ቻሲው በቀጥታ ወደ ማተሚያ አልጋው በተቻለ መጠን ወደ ማተሚያ አልጋው ቅርብ መሆን አለበት።

ደረጃ 6 - ሽቦ

ሽቦው የሚከናወነው በራምፕስ 1.4 ደረጃዎች መሠረት ነው። በቀላሉ የሽቦውን ንድፍ ይከተሉ። ለ ተርሚናል ብሎኮች እንደ አስፈላጊነቱ ይቆርጡ እና ቆርቆሮ ሽቦዎችን። አንዳንድ ሽቦዎች ማራዘም ሊያስፈልጋቸው ይችላል።

ደረጃ 7: Epoxy Extruder

ይህ አጭበርባሪ ለማተም ያነሰ ጊዜን የሚወስድ ቢሆንም አጠቃላይ የግንባታ ጊዜውን ከ 24 ሰዓታት በላይ የሚጨምር epoxy ይጠቀማል። የ 8 ሚሜ ክር በትር ወደ 608 ተሸካሚ እና ተሸካሚው ወደ 3 ዲ የታተመ አካል አካል መቅረብ አለበት። በተጨማሪም ፣ ለክር በተሰራው በትር ለውዝ ወደ አካል 40 መቅረብ አለበት። አንዴ ኤፒኮው ሙሉ በሙሉ ከተፈወሰ በኋላ ፣ ከ 60 ሚሊ እና 10 ሚሊ መርፌ መርፌዎች የተሰጡ ምክሮች በቅደም ተከተል በአካል 9 እና በአካል 21 ላይ ሊጫኑ ይችላሉ። ተገቢ የሆነ የቲ መገጣጠሚያ ሊገኝ አልቻለም ስለዚህ አንድ ጨካኝ የተሠራው ከ 6 ሚሜ የናስ ቱቦ እና ከሻጭ ነበር። አጭበርባሪው ባዮኪንን ከ 10 ሚሊ መርፌ መርፌ በታችኛው ክፍል ውስጥ የሚገፋው እንደ ሃይድሮሊክ ስርዓት ሆኖ ይሠራል። የ T መገጣጠሚያውን በከፍተኛው ቦታ ላይ በመያዝ ቱቦዎቹን በከፍተኛ ሁኔታ በማወዛወዝ አየር ከሲስተሙ ሊወጣ ይችላል።

ደረጃ 8 - መደበኛ ለጥፍ Extruder

ይህ አጭበርባሪ በቀላሉ በአንድ ላይ ሊጣበቅ ይችላል። የዚህ አጭበርባሪ ጎደሎ በጣም ሰፊ እና ከፍተኛ ጀርባ ያለው መሆኑ ነው።

ደረጃ 9: ደረጃ 9: Arduino Firmware

አርዱinoኖ የእርከን ሾፌሮችን እና ሌሎች ኤሌክትሮኒክስዎችን ለማሄድ የጽኑዌር ይፈልጋል። እኛ አርዲኖ አይዲኢ ጋር በቀላሉ ተስተካክሎ በጥሩ ሁኔታ የተደገፈ ስለሆነ ማርሊን መርጠናል። እኛ ለተለየ ሃርድዌርችን firmware ን ቀይረናል ነገር ግን ሁሉም ኮዶች አስተያየት የተሰጡ እና በግልጽ የተብራሩ ስለሆኑ ለሌሎች አታሚዎች መለወጥ በጣም ቀላል ነው። የማርሊን ውቅር ፋይሎችን ለመክፈት MonopriceV2BioprinterFirmware.ino ፋይልን ሁለቴ ጠቅ ያድርጉ።

ደረጃ 10 የኩራ መገለጫ

የኩራ መገለጫው ወደ ኡልቲማከር ኩራ 4.0.0 ማስመጣት እና በተትረፈረፈ ሬአክተር ውስጥ ለመጠቀም ከፍተኛ የወለል ንጣፎችን ለመሥራት ሊያገለግል ይችላል። ለአታሚው የ Gcode ትውልድ አሁንም ከፍተኛ ሙከራ ያለው እና ብዙ ትዕግስት የሚጠይቅ ነው። እንዲሁም ተያይ attachedል ክብ ፕሮፌሽናል ሬአክተር የሙከራ gcode።

ደረጃ 11: የመነሻ ጂ-ኮድ መለወጥ

ይህንን ኮድ ወደ መጀመሪያው የጂ-ኮድ ቅንብር ይለጥፉ

G1 Z15

ግ 28

G1 Z20 F3000

G92 Z33.7

ጂ 90

M82

G92 E0

በድግግሞሽ ውስጥ ፣ የመነሻ Gcode ን ለመቀየር ወደ slicer-> ውቅረት-> G-codes-> G-codes ይሂዱ። ለእያንዳንዱ ልዩ ጉዳይ የ G92 Z እሴትን መለወጥ አስፈላጊ ነው። በሕትመቱ መጀመሪያ ላይ መርፌው ከፔትሪ ምግብ ወለል የሚፈለገው ርቀት እስኪሆን ድረስ ቀስ በቀስ እሴቱን ይጨምሩ።

ደረጃ 12 - ባዮኪንኪንግ ማድረግ

ለትግበራ ተስማሚ የሆነ Bioink ለማልማት ሂደት ውስብስብ ነው። እኛ የተከተልነው ሂደት ይህ ነው-

ማጠቃለያ

ሃይድሮጅል ለሸካራነት ለሚነኩ የዕፅዋት ሕዋሳት ተስማሚ ነው እና ስርጭትን ለመፍቀድ ክፍት ማክሮሮፖሮች አሉት። ሃይድሮጅል የተሠራው በአጋሮዝ ፣ በአልጋኒት ፣ በ methylcellulose እና በ sucrose ውስጥ በማፍሰስ ውሃ ውስጥ በመጨመር እና ሴሎችን በመጨመር ነው። በ 0.1 ሜ ካልሲየም ክሎራይድ እስኪታከም ድረስ ጄል ስውር ነው ፣ ይህም ጠንካራ ያደርገዋል። የካልሲየም ክሎራይድ ፈውስ መፍትሄ ጠንካራ እንዲሆን ከአልጋኒት ጋር ይገናኛል። አልጌንቴቱ የጄል መሠረት ነው ፣ ሜቲልሴሉሎስ ጄል ተመሳሳይ ያደርገዋል ፣ እና አጋሮዝ በክፍሉ ሙቀት ውስጥ ስለሚቀልጥ የበለጠ መዋቅር ይሰጣል። ሳክሮስ ለሴሎች በሃይድሮጅል ውስጥ ማደጉን እንዲቀጥል ምግብ ይሰጣል።

ጄል ለማረጋገጥ የአንዳንድ ሙከራዎች አጭር መግለጫ

እኛ በተለያየ የአጋሮዝ መጠን የተለያዩ ሃይድሮጅሎችን ፈትሸን እና ወጥነትን ፣ ምን ያህል በቀላሉ እንደታተመ ፣ እና በማከሚያው መፍትሄ ውስጥ ሰመጠ ወይም ተንሳፈፈ። የአልጄኔትን መቶኛ መቀነስ ጄል በጣም ፈሳሽ እንዲሆን እና ከታተመ በኋላ ቅርፁን ጠብቆ ማቆየት አልቻለም። የአልጋን መቶኛን ማሳደግ የመፈወስ መፍትሄው በፍጥነት እንዲሠራ አደረገው ፣ ይህም ጄል ከላይኛው ንብርብር ጋር ከመጣበቁ በፊት ይፈውሳል። ቅርፁን የሚይዝ እና በፍጥነት የማይፈውስ ሃይድሮጅል 2.8 wt% አልጌን በመጠቀም ተሠራ።

ሃይድሮጅልን እንዴት ማልማት እንደሚቻል

ቁሳቁሶች

አጋሮዝ (0.9 wt %)

አልጌኔት (2.8 wt %)

Methylcellulose (3.0 wt%)

ሱክሮስ (3.0 wt%)

ካልሲየም ክሎራይድ.1M (147.001 ግ/ሞል)

ddH20

የሕዋስ ውህዶች

2 የታጠበ እና የደረቁ ቢከሮች

1 ስፓታላ ማደባለቅ

መጠቅለያ አሉሚነም

የፕላስቲክ ክብደት ወረቀት

የተመረቀው ሲሊንደር

ሂደት

ሃይድሮጅልን መሥራት;

1. ምን ያህል ጄል መፍትሄ ማዘጋጀት እንደሚፈልጉ ላይ በመመርኮዝ የተወሰነ የ ddH20 መጠን ይለኩ። የተወሰነ የ ddH20 መጠን ለማግኘት የተመረቀውን ሲሊንደር ይጠቀሙ።
2. የሃይድሮጅል መፍትሄው አልጄኔትን (2.8 wt %)) ፣ አጋሮዝ (0.9 wt %) ፣ sucrose (3 wt %) እና methylcellulose (3 wt %) ይይዛል። የሃይድሮጅል መፍትሄ አካላት ትክክለኛ ክፍሎች የሚለካው በፕላስቲክ ክብደት ወረቀት በመጠቀም ነው።
3. ሁሉንም ክፍሎች ሲመዝን ሲጨርስ ፣ ddh20 ፣ sucrose ፣ agarose ፣ እና በመጨረሻ ሶዲየም አልጋኒታን ወደ አንድ ደረቅ ቢኪዎች ይጨምሩ። ለመደባለቅ ይሽከረከሩ ነገር ግን ዱቄቱ ከስፓታላ ጋር ስለሚጣበቅ ለመደባለቅ ስፓታላ አይጠቀሙ።
4. ከተደባለቀ በኋላ የጠርሙሱን የላይኛው ክፍል በአሉሚኒየም ፎይል በጥሩ ሁኔታ ጠቅልለው የከረጢቱን ምልክት ያድርጉ። በወረቀቱ አናት ላይ የራስ -ሰር ቴፕ ቁራጭ ይጨምሩ።
5. ቀሪውን ሜቲልሴሉሎስን ወደ ሌላ ደረቅ ጎድጓዳ ሳህን ውስጥ ያስገቡ እና ልክ እንደ ቀደመው ጎድጓዳ ሳህን በአሉሚኒየም ፎይል ውስጥ ጠቅልሉት። ይህንን ብልቃጥ ምልክት ያድርጉበት እና በፎይል አናት ላይ አንድ የራስ -ሰር ቴፕ ቁራጭ ይጨምሩ።
6. በአሉሚኒየም ፎይል ውስጥ 1 ስፓታላ ጠቅልለው እና አንዳቸውም እንዳይጋለጡ ያረጋግጡ። በተጠቀለለው ስፓታላ ላይ የራስ -ሰር ቴፕ ያክሉ።
7. በማምከን ዑደት ውስጥ ለ 20 ደቂቃዎች በ 2 ሴኮንዶች እና 1 ስፓታላ በ 121 ሴ. አውራጃውን በስትሪል እና በደረቅ ሳይክል ውስጥ አይጠቀሙ።
8. የአውቶክሌቭ ዑደት ከተጠናቀቀ በኋላ ጄል ወደ ክፍሉ የሙቀት መጠን እንዲቀዘቅዝ ይፍቀዱ እና ከደረሱ በኋላ በባዮሎጂካል ደህንነት ካቢኔ ውስጥ መሥራት ይጀምሩ።
9. በባዮሴፍቲ ካቢኔ ውስጥ አንዴ ሲሠሩ እጆችዎን እና እጆችዎን መታጠብ እና ተገቢ የአሲፕቲክ ዘዴን መጠቀምዎን ያረጋግጡ። እንዲሁም ጄል ከሚነኩ ወይም ወደ ጄል ከሚጠጉ ዕቃዎች ጋር በቀጥታ ላለመገናኘት እርግጠኛ ይሁኑ (ለምሳሌ - የስፓታላ ድብልቅ መጨረሻ ፣ ወይም በጄል ላይ ከተቀመጠው የአሉሚኒየም ፊውሎች ክልል)
10. በባዮሴፍቲ ካቢኔ ውስጥ ግብረ -ሰዶማዊ መስፋፋትን ለማግኘት methylcellulose ን ወደ ጄል ይቀላቅሉ። አንዴ ከተደባለቀ በኋላ የተደባለቀውን ጄል መፍትሄ ከላይ እንደገና ይክሉት እና በማታ ማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡ።
11. ከዚህ ቦታ ጄል ለሴሎች መግቢያ ወይም እንደ ማተም ላሉ ሌሎች አጠቃቀሞች ሊያገለግል ይችላል።

ሴሎችን መጨመር;

1. ተመሳሳይ መጠን እንዲኖራቸው ሴሎቹን ያጣሩ። የማጣሪያ አሠራራችን ነው

   ሕዋሶቹን ከፔትሪ ሳህኑ ላይ በትንሹ ይቅለሉት እና ሴሎቹን ለማጣራት 380 ማይክሮሜትር ወንፊት ይጠቀሙ።

2. ድብልቁን (በራስ -ሰር የተቀረጹ) እንዳያጡ ጠፍጣፋ የጭንቅላት ስፓታላ በመጠቀም በሃይድሮጅል መፍትሄ ውስጥ የተጣሩ ሴሎችን በቀስታ ይቀላቅሉ።
3. ሴሎቹን ካደባለቁ በኋላ አረፋዎችን ያወጡታል
4. ከዚህ ሃይድሮጅል ተጠናቅቋል እና ለማተም ፣ ለማከም እና ለወደፊቱ ሙከራዎች ሊያገለግል ይችላል።

የመፈወስ መፍትሄን እንዴት ማዳበር እንደሚቻል (0.1M ካልሲየም ክሎራይድ ፣ CaCl2)

ቁሳቁሶች

ካልሲየም ክሎራይድ

ddH20

ሱክሮስ (3 wt %)

የአሠራር ሂደት (1L የመፈወስ መፍትሄ ለማድረግ)

1. 147.01 ግ ካልሲየም ክሎራይድ ፣ 30 ሚሊ ሊት ሱክሮስ እና 1 ኤል ዲ ዲ 20 ን ይለኩ።
2. ካልሲየም ክሎራይድ ፣ ሳክሮስ እና ዲዲኤች 20 በትልቅ ጎድጓዳ ሳህን ወይም መያዣ ውስጥ ይቀላቅሉ።
3. ለመፈወስ ቢያንስ ለ 10 ደቂቃዎች ጄል በማከሚያ መፍትሄ ውስጥ ያስገቡ።

ደረጃ 13: አትም

በንድፈ ሀሳብ ፣ ባዮፕሪንግንግ እጅግ በጣም ቀላል ነው። ሆኖም ፣ በተግባር ፣ ውድቀቶችን ሊያስከትሉ የሚችሉ ብዙ ምክንያቶች አሉ። በዚህ ጄል ፣ ለትግበራችን ስኬትን ለማሳደግ ብዙ ነገሮች ሊደረጉ እንደሚችሉ አግኝተናል-

1. በሚታተምበት ጊዜ ጄልውን በከፊል ለመፈወስ አነስተኛ የ CaCl2 መፍትሄን ይጠቀሙ ፣
2. ማጣበቅን ለመጨመር በፔትሪ ምግብ ታችኛው ክፍል ላይ የወረቀት ፎጣ ይጠቀሙ
3. በጠቅላላው ህትመት ላይ አነስተኛ መጠን ያለው CaCl2 ን በእኩል ለማሰራጨት የወረቀት ፎጣ ይጠቀሙ
4. ትክክለኛውን ፍሰት ለማግኘት በ Repetier ውስጥ የፍሳሽ ተንሸራታች ይጠቀሙ

ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች እና የተለያዩ ጄል ፣ የተለያዩ ቴክኒኮችን መጠቀም ሊያስፈልግ ይችላል። የእኛ ሂደት የተፈጠረው ከብዙ ወራት በላይ ነው። ትዕግስት ቁልፍ ነው።

ይህንን ፕሮጀክት ከሞከሩ እና ማንኛውንም ጥያቄ ለመጠየቅ ነፃነት ከተሰማዎት መልካም ዕድል።

በአርዱዲኖ ውድድር 2019 የመጀመሪያ ሽልማት