جنبش DIYbio به دنبال یافتن راهی است تا ابزار و روش‌هایی که در آزمایشگاه‌های پیشرفته سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد را در دسترس مردم عادی و علاقه‌مند به زیست‌شناسی قرار دهد. به دنبال تحقق این هدف در این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی شما با روش ساخت یکسانتریفیوژ کوچک DIYbio به کمک چاپ سه بعدی آشنا خواهید شد.

بیوتکنولوژی قدرتمند است اما تنها برای کسانی که با به کار گیری ابزار دست به تجربه‌ی آن می‌زنند و از آن بهره می‌برند. جنبش DIYbio به دنبال یافتن راهی است تا ابزار و روش‌هایی که در آزمایشگاه‌های پیشرفته سراسر جهان که پشتوانه‌ی مالی خوبی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند را در دسترس مردم عادی که به زیست‌شناسی علاقه‌مند هستند ولی ابزاری برای بررسی آن ندارند، قرار دهد.

یکی از این ابزارها سانتریفیوژ است. سانتریفیوژها متناسب با طیف گسترده‌ای از نیازهای آزمایشگاهی در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. برای نمونه سانتریفیوژهای بزرگ با قابلیت کنترل دقیق تعداد دور بر دقیقه (RPMs)، نیروی گرانش (G-force)، انواع زمان‌سنج‌ها و حتی کنترل دما در دسترس هستند. افزون بر این، سانتریفیوژهایی در ابعاد کوچک وجود دارد که برای استخراج DNA و مخلوط کردن محتویات لوله‌های آزمایش با چرخش سریع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این سانتریفیوژ کوچک DIYbio که به کمک چاپ سه بعدی ساخته شده است، برای محقق ساختن هدف دوم ذکر شده در پاراگراف بالا طراحی شده و برای انجام پروتکل‌های واقعی در آزمایشگاه زیست‌شناسی مورد استفاده قرار گرفته است. ساختن این سانتریفیوژ کار آسانی است. امیدواریم پس از اتمام خواندن این مقاله، شما ایده‌هایی برای بهبود بخشیدن آن داشته باشید یا این که این پروژه خودانجام الهام بخش شما برای استفاده از چاپ سه بعدی و ساختن نمونه‌های دیگر سانتریفیوژ که گران قیمت است وبرای مردم عادی در دسترس نیست، باشد.

چاپ قطعات

برای دانلود فایل‌های STL سانتریفیوژ به صفحه‌ی F.Lab’s Thingiverse مراجعه کنید. به دلیل اندازه‌ی قطعات ممکن است شما نیاز به اجرای چندین مرحله چاپ داشته باشید. این به شما فرصت به کار بردن رنگ‌های مختلف را هم می‌دهد. مانند آنچه ما در تصویر بالا انجام داده‌ایم. پیشنهاد می‌کنیم که پارامتر infill چاپ را برابر ۳۰% در نظر بگیرید. به خاطر داشته باشید که چاپ پایه را ۴ بار تکرار کنید تا هر چهار پایه‌ی مورد نیاز را داشته باشید.

برنامه‌ریزی آردوینو

بهتر است در ابتدا آردوینو را برنامه‌ریزی کنید و قبل از آن که تمام اجزای سانتریفیوژ را به هم متصل کنید آن را مورد آزمایش قرار دهید. کد ارائه شده در این تارنما را در آردوینوبارگزاری کنید. مطابق تصویر بالا تمام قسمت‌ها را سیم کشی کنید. اما مطمئن شوید که اتصالات میان سه موتور drone و ESC به صورت موقتی باشد. زیرا در طول فرایند مونتاژ نیاز به قطع و وصل کردن آن‌ها خواهید داشت.

توجه: افرادی اشاره کرده‌اند شما می‌توانید به جای آردوینو و ESC از برد آزمایشگر سروو(servo tester board) استفاده کنید. ما چنین روشی را آزمایش نکرده‌ایم، اما ممکن است انجام آن برای افراد مبتدی مفید واقع شود. ممکن است شما تصمیم به اصلاح مدل سه‌بعدی بگیرید. ما فایل‌های SketchUp را به این منظور قرار دادیم.

مونتاژ سانتریفیوژ

با استفاده از پیچ موتور را بر روی قطعه‌ی نگه دارنده‌ی آن وصل کنید. سپس با استفاده از چهار پیچ و مهره‌ی۱۴×۳ میلی‌متری قطعه‌ی نگه دارنده‌ی موتور را به بدنه نصب کنید.

سیم‌های هر سه موتور را از طریق سوراخ‌های بیضی شکل از بدنه‌ی دستگاه عبور دهید. این سیم‌ها به ESC متصل خواهند شد. حالا امکان سیم کشی بقیه‌ی قطعات الکترونیکی فراهم می‌شود.

وقتی سیم کشی به پایان رسید، به آرامی rocker را در مکان مشخص خود در بدنه (شکاف پایین سمت چپ) قرار دهید. آداپتور را نیز به صورت مشابه وصل نمایید. پتانسیومتر سیم کشی شده را در مکان مشخص خود (قسمت سمت راست جلو) به بدنه وصل نمایید. وقتی سیم کشی برد آردوینو نانو (Arduino Nano) به پایان رسید، آن را در مکانی در کنار حفره‌ی USB در سمت راست بدنه قرار دهید.

این سانتریفیوژ هنوز یک نمونه‌ی اولیه است. بنابراین سیم‌ها را با دقت داخل آن قرار دهید ولی نگران در هم ریخته بودن آن نباشید. فقط مطمئن شوید که سیم‌ها و اتصالات بدون محافظ نمانند و هیچ چیز هنگام گذاشتن بدنه خرد نشود یا گیر نکند.

از پایه‌ها به عنوان واشر استفاده کنید. سپس درپوش را به وسیله‌ی سه پیچ به بدنه نصب کنید. با استفاده از پیچ و مهره rotor را در محل خود نصب کنید. با افزودن در پشتی مجموعه و بستن آن به وسیله‌ی پیچ و مهره‌های۲۲×۳ میلی‌متری و قرار دادن یک بست در جلوی مجموعه هنگام جا به جایی سانتریفیوژ، کار به پایان می‌رسد.

جزئیات دقیق مونتاژ این سانتریفیوژ را اینجا بیابید.

افزون بر سانتریفیوژ یک همزن مغناطیسی نیز در این وسیله توسعه داده شده است. همچنین این وسیله مجهز به یک سامانه‌ی الکتروفورز (electrophoresis) است. بنابراین اکنون شما به یک فناوری اولیه برای استخراج DNA دسترسی دارید.

بیشتر بخوانید:

>>استفاده از چاپ سه بعدی برای تشخیص آسان بیماری مالاریا

منبع: makezine

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام مجله‌ی «فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی» مجاز است.