Construire et exploiter une chambre de croissance élevée de dioxyde de carbone à faible coût pour évaluer la physiologie des microverts selon les niveaux deCO2 pertinents pour les vols spatiaux

Résumé

Ce protocole décrit comment construire et exploiter une petite chambre de croissance à faible coût capable de maintenir des niveaux extrêmes de dioxyde de carbone (exCO₂) pour des expériences sur les plantes. La chambre permet des études reproductibles de la physiologie des microverts dans des conditions atmosphériques liées au vol spatial, en utilisant un système de surveillance et de contrôle basé sur un ordinateur à bord unique et un système passif d’évacuation hydroponique.

Résumé

Les niveaux de dioxyde de carbone (_CO2) à bord des engins habités dépassent régulièrement 3 000 ppm, ce qui est nettement supérieur aux concentrations atmosphériques terrestres. Une exposition prolongée à un CO2_{extrême (} exCO₂) à des niveaux supérieurs à 3 000 ppm peut modifier la croissance, la physiologie et la composition nutritionnelle des plantes. Pourtant, peu de systèmes de laboratoire peuvent reproduire de manière fiable ces concentrations d’exCO₂ . Ce protocole décrit une méthode accessible et peu coûteuse pour construire une chambre de croissance sur table capable de maintenir des niveaux stables de_CO2 au-dessus de 3 000 ppm pour des expériences végétales.

La chambre est créée en modifiant un incubateur de laboratoire pour inclure des câbles et des raccords de gaz étanches, un système automatisé de délivrance et de ventilation de_CO2 , ainsi que des capteurs intégrés de température, d’humidité et de pression. Le système est contrôlé par un ordinateur monocarte peu coûteux, utilisant du code Python open source pour maintenir une concentration cible de_CO2 en régulant les solénoïdes qui injectent du_CO2 ou évacuent la chambre en réponse aux relevés du système. Une boîte à évacuation passive personnalisée soutient la croissance des plantes sans nécessiter d’arrosage actif, réduisant ainsi le besoin d’ouvrir la chambre et minimisant les fluctuations des niveaux de_CO2 .

Grâce à ce système, nous avons réussi à cultiver deux espèces de micro-pousses, radis (Raphanus sativus, une plante C3) et amarante (Amaranthus cruentus, plante C4), sous des conditions de « CO_{ambiant 2} » (minimum 400 ppm) et « exCO 2 de type_{ISS »} (minimum 3 000 ppm). Les chambres ont maintenu des niveaux stables de_CO2 , une température et une humidité tout au long des cycles de croissance de 10 à 14 jours. Ce_{système de} CO 2 reproductible et pertinent pour les vols spatiaux offre un outil accessible pour étudier les réponses des plantes à des environnements atmosphériques extrêmes et pour préparer des expériences pour le vol spatial.

Introduction

Les plantes joueront un rôle essentiel dans le maintien de la vie humaine lors de missions spatiales de longue durée en contribuant à la production alimentaire, en répondant aux besoins nutritionnels et en promouvant le bien-être^{psychologique 1}. Cependant, la composition atmosphérique d’un vaisseau habité ou d’un habitat futur envisagé diffère considérablement de celle de la Terre. La Station spatiale internationale (ISS) subit régulièrement des niveaux de_CO2 supérieurs à 3 000 parties par million (ppm), soit près d’un ordre de grandeur supérieur aux concentrations terrestres^{ambiantes 2}. Les niveaux sur l’ISS ont atteint jusqu’à 6 500 ppm. Ces niveaux extrêmes de CO₂ (exCO₂) peuvent influencer la physiologie, la morphologie et la composition des nutriments des plantes. Pourtant, ces niveaux d’exCO₂ sont hors de la plage de la plupart des expériences de_CO2 élevées, qui se concentrent sur des fourchettes de_CO2 comprises entre 700 ppm et 1500 ppm, et, en effet, en dehors de la plage que la plupart des chambres de croissance végétale terrestres peuvent maintenir. Par conséquent, les effets de telles conditions extrêmes restent peu caractérisés. Comprendre les réponses des plantes_{aux niveaux} d’exCO 2 pertinents pour les vols spatiaux est donc crucial pour assurer le succès de l’agriculture spatiale et des systèmes de soutien biorégénératif de la vie.

Les micropousses sont récemment apparues comme des cultures candidates prometteuses pour la nutrition des astronautes en raison de leur croissance rapide, de leur faible empreinte et de leur forte densité en^{nutriments 3,4}. Ces cultures à cycle court peuvent fournir des vitamines fraîches et des antioxydants qui se dégradent avec le temps dans les rations de vol spatial stockées. Les repas actuellement formulés pour astronautes présentent une perte substantielle de nutriments lors du stockage de longue durée. Lorsqu’on les mesure après trois ans de stockage à température ambiante, la vitamine C et la vitamine_{B 1} descendent en dessous des niveaux recommandés, et les vitamines A et_{B 6} présentent également des baisses^{modérées 5}. L’accès à des micropousses fraîches et riches en nutriments pourrait donc aider à maintenir la santé de l’équipage lors de missions de plusieurs années. Des études antérieures avec des niveaux modérément élevés de_CO2 (800-1 000 ppm) ont montré que les plantes ont tendance à accumuler davantage de composés riches en carbone, notamment les glucides, les flavonoïdes et la vitamine C, tout en réduisant les composés riches en azote tels que^{les protéines 6,7}. D’autres études ont observé une diminution de la formation des graines, des changements dans l’expression des enzymes photosynthétiques et des modifications de la composition élémentaire, notamment des réductions de fer, de zinc et de^{magnésium 8}. Ces changements de composition suggèrent que la disponibilité du carbone (sous forme de CO₂) modifie l’équilibre entre carbone et azote, et, par conséquent, le métabolisme primaire et secondaire. Ainsi, une augmentation des niveaux de_CO2 pourrait avoir des implications sur la valeur nutritionnelle des cultures, un besoin crucial pour la santé des astronautes lors des missions spatiales de longue durée.

On sait bien moins de choses sur la façon dont les plantes réagissent aux niveaux d’exCO₂ rencontrés dans les environnements des engins spatiaux, qui peuvent dépasser 3 000 ppm sur l’ISS. Des études sur les vols spatiaux et les analogies terrestres ont rapporté des anomalies de croissance dans ces conditions, notamment une diminution de l’expansion foliaire, une chlorose et des taux de croissance^{modifiés 2,9,10}. Par exemple, Brassica rapa cultivée à bord de l’ISS présentait des feuilles jaunes de taille réduite, attribuées aux niveaux d’exCO₂ plutôt qu’aux effets de^{microgravité 9}. Ces observations soulignent que les réponses des plantes aux niveaux d’exCO₂ ne sont pas simplement une extrapolation des effets d’un CO2 modérément_élevé, mais suggèrent plutôt des perturbations physiologiques et métaboliques distinctes. Cependant, peu de systèmes de croissance terrestre peuvent maintenir des niveaux stables d’exCO₂, ce qui rend difficile la réplication constante des conditions des engins spatiaux ou le test de la variation génotypique des plantes dans de telles atmosphères extrêmes.

Pour répondre à cette limitation, nous avons développé une petite chambre à faible coût capable de_{maintenir des niveaux} d’exCO 2 programmables et constants qui simulent les atmosphères des engins spatiaux (Figure 1). Ce système est construit en modifiant un incubateur de laboratoire et en intégrant des capteurs et des électrovannes, contrôlés par un ordinateur monocarte (SBC) peu coûteux avec broches programmables. La conception permet une régulation automatisée du_CO2 et une surveillance continue des paramètres environnementaux, notamment la température, l’humidité et la pression. Pour éviter une déplétion rapide de_CO2 causée par des ouvertures fréquentes de portes, nous avons intégré un système d’évasion hydroponique passive qui soutient la croissance des microverts jusqu’à 14 jours sans arrosage supplémentaire. Cette installation fermée minimise les perturbations tout en assurant une atmosphère cohérente.

Ici, nous décrivons un protocole détaillé et reproductible pour construire et exploiter une chambre de croissance d’exCO₂ et pour cultiver des micro-pousses dans des conditions atmosphériques contrôlées et pertinentes pour le vol spatial. Le protocole comprend des étapes pour installer des passages de câbles et gaz étanches, un système d’injection et de ventilation de_CO2 , la connexion des capteurs au SBC, la programmation du code de contrôle exCO₂ , et l’assemblage du système passif d’évacuation hydroponique. Grâce à cette configuration, nous démontrons la croissance réussie de micropousses de radis (Raphanus sativus, une plante C3) et d’amarante (Amaranthus cruentus, plante C4) sous des conditions d’exCO₂ ambiantes et similaires à l’ISS. La plateforme propose une approche abordable et évolutive pour étudier les réponses des plantes aux environnements atmosphériques extrêmes et préparer des expériences pour le vol spatial.

Protocole

1. Installation de câbles et capteurs à l’arrière de l’incubateur de laboratoire et scellement avec un scellant siliconé (Figure 2)

1. Identifiez deux emplacements à l’arrière de la chambre libres de câblage, de circuits électriques ou de composants de ventilateur (voir l’emplacement des prétensions à câbles dans la Figure 1B pour un exemple). Percer deux trous à ces endroits légèrement plus grands que le diamètre externe des préne-étouffeurs.
2. À l’aide de prétenseurs d’environ 10 mm (3/8 de pouce) de diamètre, enroulez les filets de chaque étouffement avec du ruban adhésif. Visser un joint de gland sur un raccord en tuyau en acier inoxydable de 20 mm de diamètre extérieur (OD) long (filetage national national (NPT) filetage femelle de 3/8 de pouce). Insérez par le trou percé depuis la paroi extérieure de la chambre et fixez un autre contre-laune par le côté intérieur (Figure 3).
   REMARQUE : Cette configuration permet un passage hermétique à travers l’épaisse isolation de la chambre.
3. Assurez-vous que les rondelles en caoutchouc des glandes sont bien fixées de chaque côté du mur, puis appliquez un mastic silicone autour des points de contact avec les parois de chaque gardien pour sceller les éventuels espaces d’air.
   REMARQUE : Toutes les ouvertures des chambres doivent être hermétiques pour réduire les fuites de_CO2 .
4. Faites passer un câble de données à quatre brins à travers chaque étoile, en laissant assez de longueur pour relier le SBC aux capteurs.
5. Serrez le joint intérieur du prélas-étoile pour assurer une étanchéité hermétique. Desserrez et ajustez le câble selon les besoins pour offrir plus de mou pour le positionnement du capteur.
   REMARQUE : Étiquetez chaque brin de fil pour garantir les connexions correctes des capteurs. Bien que souder les fils aux capteurs soit suffisant, les fiches de démarrage, les bornes à vis ou d’autres options de connexion rapide facilitent le remplacement et la connexion des fils aux broches SBC.
6. Connectez les capteurs de température, d’humidité et de pression de l’air (Figure 2).
   1. Reliez les fils d’un câble de données à quatre brins à un capteur de température/humidité, puis connectez le capteur de pression d’air au capteur de température à l’aide de connecteurs à 4 broches.
   2. Connectez l’autre extrémité du câble de données au SBC comme suit : PWR à une broche d’alimentation 3,3 V, GND à une broche de masse, SDA à GPIO 2 (I2C_SDA1), et SCL à GPIO 3 (I2C_SCL1).
   3. Montez les deux capteurs sur la paroi supérieure de la chambre à l’aide de bandes adhésives entrelacées pour faciliter leur retrait lors de l’étalonnage ou du nettoyage (Figure 4).
7. Connectez et positionnez le capteur CO₂ .
   1. Connectez le capteur CO₂ au second câble de données à quatre brins.
   2. Connectez l’autre extrémité au SBC comme suit : PWR à une broche d’alimentation 5V, GND à une broche de masse, RxD à GPIO 14 (UART_TxD), TxD à GPIO 15 (UART_RxD).
   3. Montez le capteur CO₂ sur le mur arrière supérieur ou placez-le solidement sur l’étagère lumineuse à l’aide de bandes Dual Lock.
8. (Optionnel, mais recommandé) Connectez l’alimentation du SBC à une batterie de secours en charge constante pour éviter les redémarrages et garantir un enregistrement continu des données des capteurs.

2. Construction du système de traitement du CO₂ (Figure 5)

REMARQUE : Le système de traitement du_CO2 régule la concentration de gaz à l’intérieur de la chambre. Lorsque les niveaux de_CO2 descendent en dessous du point de consigne, le SBC déclenche une électrovanne pour libérer de courtes rafales de_CO2 dans la chambre. Lorsque les niveaux de_CO2 dépassent le seuil réglé, les solénoïdes de ventilation s’ouvrent brièvement pour évacuer l’air de la chambre. Une pompe à air à membrane de 2,75 L/min fait circuler l’air dans le système.

1. Installez les raccords de cloison.
   1. Perçez deux trous supplémentaires dans la paroi arrière de la chambre (environ 14 mm) pour les conduites d’entrée et de sortie d’air CO₂ , légèrement plus larges que la partie la plus large du raccord utilisée à l’étape 2.1.3.
   2. Modifiez un raccord de cloison en coupant la barbe du tuyau du côté fileté (Figure 6). Fixez une rondelle en métal et en caoutchouc et enroulez les filetages avec du ruban de plombier.
   3. Visser un raccord fileté de 3 cm et 8 mm d’angle intérieur à l’extrémité du raccord de cloison modifié pour s’étendre à travers la paroi de la chambre et l’isolation (Figure 6).
   4. Scellez les raccords de cloison modifiés en place avec des rondelles de chaque côté et appliquez un revêtement supplémentaire de silicone d’étanchéité. Vissez bien pour créer un joint hermétique.
2. Reliez les tuyaux, solénoïdes, filtre et pompe à air à l’aide de tubes flexibles de qualité aquarium (4,8 mm de diamètre intérieur, 6,35 mm de diamètre extérieur) (Figure 7).
   1. Pour la ligne d’entrée CO₂ , connectez les composants avec le tuyau comme suit : débitmètre -> électrovanne CO₂ -> connecteur en T -> connecteur en T -> côté extérieur de la cloison d’entrée_CO2 . Fixez le premier connecteur en T à la sortie de la pompe. Fixez le second connecteur en T à un solénoïde de ventilation (Figure 5).
   2. Connectez le côté extérieur de la cloison de sortie d’air comme suit : sortie d’air -> connecteur en T -filtre à air en ligne > entrée > pompe à air. Fixez un autre solénoïde de ventilation à ce connecteur en T (Figure 5).
   3. À l’intérieur de la chambre, fixez une longueur de tube de ~15 cm du côté d’entrée du CO₂ , et une longueur de tube de ~30 cm du côté sortie d’air.
   4. Scellez les connexions avec du silicone d’étanchéité.
3. Installez des raccords à verrouillage à luer. (Figure 7)
   1. Fixez des raccords à verrouillage barbelé aux jonctions des tubes clés pour permettre un réglage facile et un remplacement des composants.
   2. Scellez chaque connexion de barbe-tige avec du silicone pour réduire les fuites.
      REMARQUE : Les solénoïdes s’usent généralement après plusieurs mois. Les raccords Luer-lock permettent un remplacement facile et éliminent la nécessité de raccourcir les tubes lors du remplacement. Par conséquent, il est fortement recommandé d’ajouter ces raccords aux jonctions solénoïdales.
4. Connectez l’alimentation CO₂ et les détendeurs.
   REMARQUE : Utilisez un tube en polyéthylène de 6,4 mm (1/4 de pouce) entre les détendeurs de la cuve et le débitmètre.
   1. Avec une clé, fixez le régulateur primaire au réservoir CO₂ (réglez le régulateur à 10 psi), puis connectez comme suit : détendeur primaire -> connecteur fileté push-to-fit -> tuyau en polyéthylène -> (optionnel) connecteur en T push-to-fit (pour plusieurs chambres) -> tube en polyéthylène -> connecteur fileté push-to-fit -> détendeur abaisseur (réglé à 1–3 psi) -> connecteur fileté push-to-fit -> tube en polyéthylène -débitmètre > (Figure 8).
      REMARQUE : Plusieurs chambres peuvent être alimentées à partir d’un seul réservoir de_CO2 de 22 kg (50 lb) en utilisant des connecteurs en T à pousser optionnellement entre les régulateurs abaisseurs pour chaque chambre (Figure 8).
5. Connectez les solénoïdes aux relais contrôlés par le SBC.
   1. Connectez le solénoïde_d’entrée CO 2 (+) à la borne positive d’une alimentation 5 V, et le conducteur du solénoïde (-) à la borne 3 du relais CO₂ . Connectez la borne 4 du relais CO₂ à la borne de masse de l’alimentation. Connectez respectivement les bornes_de relais CO 2 1 et 2 au GPIO 12 et à une masse sur le SBC.
   2. Reliez les deux solénoïdes de ventilation de manière similaire : chaque solénoïde (+) mène à l’alimentation 5 V (+) et chaque (-) vers la borne 3 du relais de ventilation. Connectez la borne 4 de ce relais à la masse de l’alimentation, et les bornes 1 et 2 du relais de ventilation au GPIO 17 et à la masse sur le SBC.
   3. Étiquetez chaque relais (par exemple, « entrée CO₂ », « Ventilation ») pour faciliter le dépannage.
      REMARQUE : Les solénoïdes peuvent partager une seule alimentation 5 V s’ils sont câblés en parallèle. Ajustez le code de contrôle si vous utilisez différentes broches GPIO.

3. Construction des lampes de croissance

1. Sélectionnez des bandes compactes à diodes électrolumineuses (LED) protégées par un revêtement en silicone, offrant un spectre lumineux adapté à la croissance des plantes et à faible production de chaleur.
   REMARQUE : Les lampes de croissance personnalisées que nous avons utilisées délivrent jusqu’à 550 μmol·^m-2·^s-1 de rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) à la hauteur de la surface des boîtes hydroponiques (la hauteur la plus basse atteinte par les semis en germination). Les lumières sont composées de bandes LED COB de 24 V avec des diodes alternées de 2700K et 6500K.
2. Préparez des bandes LED.
   1. Coupez six bandes de LED (environ 25 cm) aux jonctions indiquées par le fabricant.
   2. Utilisez une lame de rasoir pour retirer le revêtement en silicone des coussinets en cuivre à chaque extrémité de chaque bande (Figure 9).
      ATTENTION : Soyez prudent pour éviter les blessures corporelles ou les dommages à la bande LED. Travaille sur une planche à découper.
   3. Appliquez une petite quantité de soudure sur chaque tampon en cuivre, en reliant les bandes lumineuses en série à l’aide de morceaux de 3,5 cm de fil à noyau 22 G (+ vers + et terre à terre) (Figure 9).
   4. Soudez deux morceaux de fil de 20 à 30 cm à une extrémité de l’ensemble à chaque coussinet en cuivre pour les connecter à la source d’alimentation.
      ATTENTION : Utilisez une protection oculaire appropriée et soudez sous une hotte ou dans un endroit bien ventilé. Travaillez sur un tapis résistant à la chaleur.
3. Allumez les lumières.
   1. Placez le réseau LED sous l’étagère supérieure à l’intérieur de la chambre pour un éclairage uniforme sur toute la zone de croissance (Figure 10).
   2. Décollez la colle des lumières et pressez fermement les bandes en place (Figure 10).
   3. Enduire les tampons et fils exposés de silicone de qualité électrique pour éviter la corrosion et les chocs électriques.
   4. Une fois le silicone sec, placez l’étagère légère sur le support intégré le plus haut de la chambre.
4. Connectez les bandes LED aux systèmes d’alimentation et de contrôle (Figure 2).
   1. Faites passer deux fils 22-G supplémentaires à travers l’un des prélas-presse-câbles. Coupez-les assez longtemps pour connecter les lumières à l’alimentation et au relais. Connectez-les aux longs fils d’une des bandes LED avec une prise barillette ou un connecteur rapide électrique.
   2. Connectez le réseau LED (+) à la borne positive de l’alimentation 24 V, la LED (-) à la borne 2 du relais lumineux, et la borne 1 du relais à la borne négative de l’alimentation (Figure 2).
   3. Reliez le terminal 3 du relais lumineux au GPIO 21 du SBC et le terminal 4 du relais à une broche GND sur le SBC (Figure 11).
5. Fixez les longs fils lumineux avec des clips adhésifs à la paroi de la chambre pour éviter la tension sur les joints soudés.
6. Vérifiez que l’intensité lumineuse est souhaitée à la surface de la plante à l’aide d’un PAR. Mesurez en 4 à 5 endroits à la hauteur des boîtes du système hydroponique.

4. Installation d’un logiciel pour le contrôle de chambre et le système d’alarme sur un SBC

1. Téléchargez le code de contrôle de la chambre (Control_chamber_JoVE.py, Fichier supplémentaire 1) et enregistrez-le dans un dossier dédié sur le SBC (par exemple, /home/pi/chamber/ ). Voir https://www.raspberrypi.org/ pour plus de détails sur la configuration initiale du SBC et la manière de naviguer dans son système d’exploitation.
2. Installez les bibliothèques requises listées en haut du script Control_chamber_JoVE.py (série, datetime, csv, carte, etc.) ainsi que les bibliothèques de chaque capteur. Voir https://projects.raspberrypi.org/en/projects/generic-python-installing-with-pip pour les détails sur l’installation des bibliothèques sur le SBC.
3. Ouvre Control_Chamber.py dans Thonny (ou un IDE Python similaire) pour configurer les paramètres des capteurs et des relais. Mettez à jour les affectations des broches dans la section supérieure du script Control_chamber_JoVE.py pour correspondre au câblage des connexions température/humidité, pression et relais_CO2 établies dans les sections 1 et 2 (si câblées comme suggéré, aucun changement n’est nécessaire). Voir https://thonny.org/ pour plus de détails sur l’utilisation de Thonny.
4. Définir le point de consigne minimal de niveau CO₂ et définir les paramètres pour la photopériode, la température et les seuils d’alarme dans le bloc de configuration en haut du script Control_chamber_JoVE.py. Sauvegardez le fichier.
   REMARQUE : Tous les points de réglage peuvent être modifiés en modifiant le bloc de configuration sans nécessiter de réinstallation logicielle.
5. Installez le système d’alarme par e-mail.
   1. Créez un compte email dédié (par exemple, MyPiAlarm@gmail.com) pour les alertes automatisées.
   2. Saisissez les identifiants et les adresses des destinataires dans les sections « Alarme CO2 » et « Alarme de température » du script Control_Chamber.py et sauvegardez.
      ATTENTION : N’utilisez pas d’adresse e-mail personnelle ou professionnelle pour envoyer des messages. Utilisez un compte dédié pour protéger les identifiants de sécurité et utilisez un mot de passe spécifique à l’application.
6. Fonctionnement de la chambre d’essai.
   1. Cliquez sur l’icône Exécuter dans Thonny pour exécuter le code.
   2. Confirmez que les capteurs signalent des relevés valides et que les relais basculent correctement lorsque les niveaux de_CO2 changent.
   3. Simulez des conditions de faible et élevé_CO2 et de température en modifiant le débit et les réglages de la chambre. Assurez-vous que l’injection et la ventilation automatiques sont effectuées et que les alarmes par e-mail sont déclenchées.
   4. Si les relevés de_CO2 fluctuent, vérifiez s’il y a des fuites autour des étouffeurs ou des raccords de cloison et rescellez avec un scellant silicone si nécessaire.
7. Activer la surveillance à distance
   REMARQUE : Bien que le SBC puisse fonctionner en mode « headless », la connexion d’un moniteur via HDMI simplifie le dépannage.
   1. Installez le Visualiseur RealVNC ou une application de bureau à distance similaire sur un appareil connecté au même réseau que le SBC. Voir https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/raspberrypi/ pour les instructions sur la façon d’installer RealVNC.
   2. Activez le serveur VNC sur le SBC et confirmez la connectivité. Voir https://help.realvnc.com/hc/en-us/articles/360002249917-RealVNC-Connect-and-Raspberry-Pi#setting-up-your-raspberry-pi-0-0 pour les instructions sur l’activation du VNC Server.
   3. Utilisez l’interface à distance pour surveiller le statut, ajuster les paramètres ou redémarrer le programme.

5. Construction d’un système d’évasion hydroponique passive (Figure 12)

REMARQUE : Chaque système d’évacuation hydroponique passive utilise une boîte à pointe de pipette stérile de 1 000 μL avec un insert amovible équipé d’une mèche en feutre frangée, qui aspire la solution nutritive du réservoir inférieur vers les graines.

1. Préparez le boîtier.
   1. Sélectionnez une boîte vide de pointe de pipette de 1 000 μL avec un insert amovible.
   2. À l’aide d’un outil Dremel, d’une scie rotative ou d’une perceuse à découpe, découpez une ouverture rectangulaire de ~ 11 cm par 7 cm dans le couvercle supérieur.
2. Coupez et préparez la mèche en feutre.
   1. Découpez du feutre de bambou en bandes de 34 cm 7,5 cm. Trois inserts porte-embout peuvent servir de modèle.
   2. Coupez huit franges espacées uniformément de 14 cm le long de chaque long bord de la bande de feutre.
   3. Faites passer chaque frange à travers la rangée de trous aux extrémités courtes de l’insert porte-pointe à l’aide d’une pince de façon à ce que les franges pendent vers le bas et que le centre non coupé reste plat en haut.
   4. Assurez-vous que les franges atteignent le réservoir inférieur lorsque l’insert est dans la boîte. Conservez les cartons jusqu’à utilisation.

6. Préparation des matériaux pour l’expérience des microverts

1. Désinfectez la chambre en essuyant toutes les surfaces non électroniques (murs, plafond, porte, etc.) avec un désinfectant SA-20 (eau de 7,8 mL/L). Laissez la chambre sécher à l’air libre toute la nuit avec la porte ouverte.
   REMARQUE : Cette étape est cruciale pour réduire le risque de présence d’agents pathogènes qui se développent dans des environnements humides.
2. Préparez 0,25x de substrats basaux de Murashige et Skoog (MS) sans agar. Dissoudre 4,3 g de sels de MS et 1 g d’acide 2-(N-morpholino)éthanassulfonique (MES) dans 1 L d’eau déionisée (DI), puis ajuster le pH à 5,7 avec une solution KOH de 1M. Diluez à 4 L. Distribuez 700 mL d’aliquotes (assez pour une boîte hydroponique) dans des bouteilles de 1 L.
3. Remplissez les bouteilles autoclavables avec de l’eau distillée ou déionisée pour la stérilisation et le rinçage des graines.
4. Autoclave à la fois le média MS et l’eau en utilisant un cycle liquide pendant 30 minutes.
5. Enveloppez les boîtes, outils et contenants hydroponiques dans du papier aluminium. Autoclave en cycle sec avec un temps de séchage de 30 minutes, et garder les matériaux enveloppés jusqu’à ce qu’ils soient placés dans une hotte à flux laminaire.
   REMARQUE : Les étapes 6.6 à 6.8 doivent être effectuées dans une hotte à écoulement laminaire pour éviter toute contamination.
6. Stériliser les graines
   REMARQUE : Ce protocole devra être adapté en fonction de l’espèce végétale. Ce qui suit décrit un protocole qui fonctionne pour les graines de radis et d’amarante.
   ATTENTION : Portez des gants, une protection oculaire et une blouse de laboratoire lors de la solution d’eau de Javel.
   1. Dans une hotte à écoulement laminaire, ajoutez des graines à une solution d’eau de Javel à 2 % contenant 0,05 % de Triton X-100.
   2. Secouez doucement pendant 5 minutes à température ambiante.
   3. Décante la solution d’eau de Javel et rince trois fois avec de l’eau stérile.
   4. Après rinçage, faites tremper les graines toute la nuit dans de l’eau stérile pour favoriser une germination uniforme.
      REMARQUE : Pour cette étude, 8 mL d’eau de Javel à 7,5 %, 22 mL de DI_H2O et 15 μL de tensioactif Triton X-100 dans un tube centrifugeuse de 50 mL ont suffi pour stériliser quatre boîtes de micropousses de radis ou d’amarante.
7. Remplissez des caisses hydroponiques et plantez des graines dans une hotte à écoulement laminaire.
   1. Remplissez chaque boîte hydroponique avec un milieu stérile de 0,25 MS jusqu’à ce que la surface du feutre soit recouverte d’un ou deux mm de liquide (~650 mL). Vérifiez qu’il n’existe pas d’espace d’air entre le feutre et le liquide ; Les espaces réduiront l’établissement des semis.
   2. À l’aide de pinces stériles, plantez jusqu’à 60 graines d’amarante ou 30 graines de radis par boîte. Pressez doucement les graines dans le feutre avec une pince, en veillant à ce qu’elles soient centrées au-dessus des trous de pointe de l’insert.
   3. Couvrez chaque bac planté avec du film plastique ou des couvercles stériles pour maintenir l’humidité pendant la germination. Une fois couvertes, les boîtes peuvent être retirées de la cagoule stérile.

7. Mener l’expérience des microverts

REMARQUE : Faites fonctionner au moins deux chambres simultanément, l’une sous exCO₂ et l’autre sous conditions ambiantes en tant que contrôle. Alternez les traitements entre chambres à travers les réplications pour minimiser le biais de la chambre. Attribuez aléatoirement (à l’aide d’un tirage ou d’un générateur de nombres aléatoires) un traitement à chaque chambre. Pour l’expérience suivante, échangez les traitements dans différentes chambres.

1. Réglez le régulateur primaire de CO₂ à environ 10 psi et le(s) régulateur(s) secondaire(s) « à baisses » à 1–3 psi. Ouvrez lentement la vanne principale du réservoir de CO₂ .
   ATTENTION : Des pressions d’air supérieures à 5 psi endommageront les solénoïdes. Ne réglez pas le régulateur de « baissage » au-dessus de 4 psi.
2. Démarrez la chambre et vérifiez le fonctionnement.
   1. Allumez les chambres d’incubateur sur le plan de travail et réglez la température interne à 23 °C ou la température souhaitée.
   2. Vérifiez que le ventilateur interne fonctionne et est libre d’obstruction pour garantir la circulation de l’air. Assurez-vous que chaque unité de chambre s’équilibre à moins de 2 °C de la température réglée avant la plantation.
3. Ouvrez Control_chamber_JoVE.py code dans Thonny, confirmez les réglages de CO₂ et de lumière (section 4.7), puis exécutez le programme. Vérifiez que les solénoïdes, capteurs et lumières répondent correctement. Sauvegardez le fichier et exécutez le programme de contrôle en appuyant sur l’icône Exécuter .
4. Chargez et faites germer les bacs plantés.
   1. Une fois l’environnement stable, placez les boîtes hydroponiques couvertes dans chaque chambre. Fermez la porte et confirmez que les concentrations de_CO2 reviennent aux points de consigne dans les 3 à 5 minutes.
   2. Laissez les graines germer avec les couvertures d’humidité en place pendant 3 à 4 jours jusqu’à ce que l’émergence du cotylédon soit visible, puis retirez les couches d’humidité une fois que la plupart des racines des semis ont pénétré le substrat feutré.
      REMARQUE : Si vous utilisez des espèces autres que le radis ou l’amarante, ajustez la durée de germination selon les besoins afin d’assurer une pénétration constante des racines dans la surface du feutre avant de la découvrir.
5. Maintenir et surveiller les conditions de la chambre.
   1. Gardez les chambres fermées tout au long de l’expérience pour maintenir des niveaux stables de_CO2 .
   2. Couvrez les panneaux de porte avec du papier aluminium ou un film occultant pour éviter toute interférence lumineuse. Ouvrez le papier aluminium chaque jour pour vérifier l’état de la plante et collez à nouveau le couvercle avec du ruban adhésif.
   3. Surveillez les relevés une à trois fois par jour via RealVNC ou localement via un écran HDMI.
   4. Répondez rapidement à toute alerte par email et notez les anomalies ou interventions manuelles.
      ATTENTION : Des températures ambiantes en dessous du point de consigne de la chambre peuvent provoquer de la condensation dans le tube. En cas de condensation, séchez et rebouchez les conduites et raccords avant de redémarrer afin d’éviter les obstructions de l’air circulation. Fermez la vanne du réservoir de_CO2 avant d’ouvrir les conduites.
6. Récoltez les plantes et collectez des données.
   1. À la fin du cycle de croissance, ouvrez la chambre et retirez et traitez les plantes selon les besoins pour des objectifs expérimentaux (par exemple, biomasse, chlorophylle ou analyse des nutriments).
   2. Arrêtez le script de contrôle et éteignez l’incubateur de laboratoire et les lumières.
   3. Renomme chamber_data.csv, le fichier de données environnementales (par exemple, Date_Species_3000vs400ppm.csv), et copie-le sur une clé USB.
      ATTENTION : Le programme enregistre les données dans le fichier chamber_data.csv dans le répertoire personnel toutes les minutes. Renomme toujours ce fichier lors de l’enregistrement pour éviter de modifier les jeux de données précédents.
   4. Documentez toute déviation ou dysfonctionnement de l’équipement pendant la course.
7. Nettoyage post-expérience.
   1. Retirez le condensat et essuyez les surfaces intérieures non électroniques avec 70 % d’éthanol.
   2. Laissez la porte de la chambre ouverte et faites fonctionner la pompe à air jusqu’à ce que la chambre et le tube soient secs.
   3. Coupez les multiprises et fermez la vanne du réservoir de_CO2 pour éviter les fuites et économiser du gaz.

Résultats

Deux incubateurs de laboratoire ont été modifiés avec succès pour maintenir des concentrations programmables de_CO2 adaptées aux expériences de croissance de micropousses. Pour chaque essai expérimental, une chambre était programmée pour maintenir des conditions « exCO 2 de type ISS_{» (}minimum 3000 ppm), et l’autre pour des conditions « CO ambiant_{intérieur 2} » (minimum 400 ppm). Nous avons cultivé des micropousses de radis et d’amarante pendant respectiveme...

Discussion

Ce protocole fournit une méthode reproductible et rentable pour cultiver des plantes sous des concentrations extrêmes de_CO2 (exCO₂) d’environ 3 000 ppm, comparables à celles trouvées sur la Station spatiale^{internationale 2}. Le système modifie un incubateur de paillassage, combinant un contrôle environnemental basé sur le SBC avec un système de croissance hydroponique passif pour soutenir la croissance des plantes pendant jusqu’à deux semaines...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Tubes en polyéthylène de 1/4 de pouce	Lowes	https://www.lowes.com//EZ- FLO-1-4-in-diamètre intérieur x-25 -ft-Polyéthylène-Tuyaut/1000180497	À utiliser pour fixer un détendeur de CO2 pour abaisser les détendeurs.
Acide 2-(N-morpholino)éthanosulfonique (MES)	Fisher Scientific	BP300-100	Agent tampon dans la solution d’engrais.
Alimentation 24 V pour lumières & nbsp ;	Bon Désir	LPV-35-24	Utilisez l’alimentation pour les lumières selon les spécifications de la lumière.
Cylindre gradué de 25 mL	Cole Parmer	UX-34502-70	Pour mesurer les liquides pour la solution de stérilisation des graines.
Cylindre gradué en verre de 250 mL - autoclave pour stériliser	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/shop/ produits/pyrex-cylindres-single -white-enamel-metric-graduatio NS-18/085524D	Pour mesurer le substrat MS lors du chargement de boîtes hydroponiques. La marque n’a pas d’importance.   ;
Scellant en silicium de qualité électrique 388	American Sealants, Inc	https://meridianadhesives. com/products/asi-388/	Utilisé pour isoler les lumières et sceller la chambre. D’autres marques sont correctes, mais assurez-vous qu’il soit de qualité électrique si utilisé sur des lumières. Le grade non électrique convient sur le reste de la chambre.
70 % d’éthanol	Avantor	71002-508	Utilisé pour désinfecter la hotte et la chambre de croissance.
Pompe à membrane 8K - version 110 V/60 Hz	Boxer	8K	Utilisé pour faire circuler l’air entre la chambre, l’entrée CO2 et le système de ventilation. 120 $ au moment de l’achat.
Corde AC pour  ; pompe	GE  ;	https://www.homedepot.com /p/GE-8-ft-Replacement-Cord -Ensemble-avec-Prise-Polarisée-on- 1-Extrémité-Noir-54435/203735885	La marque et l’entreprise n’ont pas d’importance
Adafruit LPS35HW capteur de pression résistant à l’eau	Adafruit	Produit # :4258	Utilisé pour mesurer la pression de l’air.
Adafruit Sensirion SHT40 Détecteur de température et d’humidité de précision	Adafruit	Produit # :4885	Utilisé pour mesurer la température et l’humidité.
Clés réglables	Ace Hardware	https://www.acehardware.com /départements/outils/outils manuels/ clés à clés / 2299329	Utilisé pour fixer des détendeurs
Feuille d’aluminium	Costco	https://www.costco.com/p/-/ kirkland-signature-reynolds- foodservice-foil-12-in-x-100 0-ft/100116721 ?langId=-1	Pour couvrir les contenants pendant l’autoclavage.
Tubulure d’aquarium - 1/4 » de diamètre extérieur, 3/16 » de diamètre	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B0DLNH81LJ/	À utiliser pour acheminer le CO2 dans la chambre
Connecteurs de tubulure d’aquarium variés - polypropylène	Amazon	https://www.amazon.com/AQU ANEAT-Aquarium-Airline-Conn ector-Plastic/dp/B08LMZ86QC/	Utilisé pour fendre et connecter les tubes d’aquarium
Diverses vis de machine	Amazon	https://www.amazon.com/AETTL- Assortment-Stainless-Assorted- Phillips/dp/B0B428NP2L/ref=sr_ 1_2_sspa ?crid=FQ8XLSW2WZE6 & keywords=assorted %2Bmetric % 2Bbolts %2Band %2Bnuts& qid=16 92727621& s=industriel& sprefix= assorted %2Bmetri %2Cindustria l %2C159& sr=1-2-spons& ; sp_cs d=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1	Utilisé pour fixer des composants sur des panneaux de piquet.
Batterie de secours avec sortie USB	Systèmes voltaïques	V25	Utilisé pour alimenter les pi afin de maintenir l’alimentation lors de courtes coupures de courant.  ; Toute batterie USB permettant une recharge pass-through fonctionnera.
Rouleau de tapis de croissance en feutre de bambou (10" x 100 ft)	VegBed	https://www.vegbed.com/products /bambou végétal-micropousses-rouleau-10in-x-100 pieds	Utilisé pour la mèche de la boîte de culture.
Connecteurs à jack barillet - pack de 10	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B079RBL339/	Utilisé pour connecter des composants électriques à l’alimentation.  ; La marque exacte n’a pas d’importance.
Becher - 2 L	Fisher	CLS10002L	Utilisé pour la fabrication de médias.  ; Il vous en faudra deux pour faire 4 L au total.
Mini incubateur Benchmark Scientific H2200-HC MyTemp	Benchmark Scientific	H2200-HC	Chambre modifiée pour ce protocole. Assurez-vous de prendre la version avec contrôle à la fois de la chaleur et du refroidissement. 850 $ au moment de l’achat.
Javel - 7,5 % & nbsp ;	Chlorox	https://www.clorox.com/ Produits/Clorox-performance -Blanchiment-avec-Cloromax/	Utilisé pour stériliser les graines. La marque n’a pas d’importance, mais prends une version sans parfums ni agents de versement.
Fixation de cloison - 3/16 pouce	ANPTGHT	https://www.amazon.com/AN PTGHT-Thru-Bulk-Bulk-Bulkhead-F ittings-Aquarium/dp/B08SCDC28R/	Utilisé pour faire passer le tube à travers la chambre
Plateau de cafétéria	Amazon	https://www.amazon.com/Carlisl e-CT121605-Caf %C3 %A9-Stan dard-Cafeteria/dp/B008BLINFE/	Un plateau a été placé sous chaque chambre pour récupérer la condensation qui s’échappait à l’ouverture. La marque exacte n’a pas d’importance. Il suffit qu’elle soit plus grande que l’empreinte de la chambre, sans obstruer la porte.
Tube centrifugeuse - 50 mL, stérile	Fisher Scientific	339653	Elles contenaient des graines pendant et après la stérilisation.
Alarme CO2 (optionnelle)	Amazon	https://www.amazon.com/ DP/B09MRX4F12/	Optionnel, mais recommandé pour détecter les fuites externes dans le système CO2. Évite les niveaux dangereux de CO2 dans la chambre de chambre.
CO2 Régulateur   ; - basse pression	Amazon	https://www.amazon.com/gp/ aw/d/B01BPQDG62	La marque exacte n’a pas d’importance. Mais cela devrait pouvoir réduire la pression entre 1 et 4 psi.   ;
Réservoir <> 2 - 50 lb	AirGas	https://www.airgas.com/product/ Gaz/Dioxyde de carbone/P/CD %2050S	Un aquarium plus petit que celui-ci pourrait probablement être utilisé.  ; Il faudrait juste la remplacer plus souvent.
Crimper  ;	Grainger	806FA9	Pour fixer des connecteurs sertissés aux fils
Maniomètre numérique (optionnel)	Amazon	https://www.amazon.com/Pressure -Connecteur-Protège-Uharbour-0- 200psi/dp/B0783PYQ27	Pour lire le réglage de pression du régulateur de baissage à basse pression.  ; Nécessite une pile AAA. Sinon, vous pouvez utiliser un manomètre analogique non alimenté.
Pinces de dissection - autoclave pour stériliser	Fisher Scientific	13-812-39	Manipuler les graines stérilisées. La marque n’a pas d’importance.
Bandes adhésives à double verrouillage	3M	SJ3560	Utilisé pour fixer des capteurs sur le côté de la chambre.
Empty 1000 & micro ; Boîtes à embout de pipette en L	Genesee	24-160R	Utilisez un dremel pour retirer la majeure partie du rectangle supérieur du couvercle. La marque n’a pas d’importance, mais certains peuvent contenir plus de liquide que d’autres. Les boîtes Genesee plus récentes contiennent moins de liquide que les anciennes.   ;
Connecteurs de sertissage à borne fourche - 22-16 AWG	Amazon	https://www.amazon.com/Baomain -Terminale isolée-22-18-gauge/ dp/B01B17DL0G/	Utilisé pour connecter les fils aux relais. La marque exacte n’a pas d’importance.
Bouteille en verre - 1 L	Millipore Sigma	CLS13951L-1EA	Autrefois, il contenait des aliquotes de médias MS stériles 0,25x.
Régulateur de réservoir de CO2 Harris & nbsp ;	Grainger	5KZ48	Réglé à 10 psi.  ; Notez que ce régulateur est distinct du second régulateur « step down ».   ;
Câble HDMI vers câble micro HDMI (optionnel)	Amazon	https://www.amazon.com/KELink- Camcorde compatible aluminium, r-Framboise/dp/B0C3LR54C3/	(Optionnel) Pour connecter le pi à un moniteur HDMI afin de consulter les relevés sensoriels
Pistolet à air chaud	Amazon	https://www.amazon.com/MAXXH EAT - Embossage-Enveloppement -MF300L/dp/B09P66LLMW/	Pour fondre, la chaleur rétractable est en place pour isoler les fils. La marque n’a pas d’importance.
Thermorétractable	Amazon	https://www.amazon.com/560PCS- Thermo-Shrink-Tubing-Eventronic/dp/ B072PCQ2LW/ref=sr_1_4 ?crid=21 4VBYLN60TGD& mots-clés=chaleur+ rétractage+tubulure & qid=1685586705& s préfixe=heat+sh %2Caps %2C143& sr=8-4	Il fallait isoler les fils. La marque exacte n’a pas d’importance. Nous recommandons d’acheter un paquet varié de différents diamètres.
Filtre en ligne pour protéger la pompe	Grainger	794F21	Montez en amont de la pompe à membrane pour la protéger des débris et de la condensation
Cordes de démarrage	Amazon	https://www.amazon.com/Elegoo- EL-CP-004-Multicolored-Breadbo ard-arduino/dp/B01EV70C78/ref= sr_1_1 ?mots-clés=framboise+pi+j umper+fils& qid=1685586340& sr=8-1	Besoin de connecter des éléments à pi.  ; La marque exacte n’a pas d’importance.
Capteur CO2 du K30 FR	Sensair	030-8-0010	Utilisé pour détecter les niveaux < CO>sub2 dans la chambre. 60 $ au moment de l’achat.
Ruban de laboratoire	Millipore Sigma	BAF134620300	Pour l’étiquetage des contenants et l’adhésion de la feuille d’aluminium à la porte de la chambre
Bande LED - COB, 24 V	LED super brillantes	https://www.superbrightleds.com /bandes LED-et-barres/série-cob-l lumières-bandes et rubans/5m-thon ble-white-cob-led-strip-light-cob -série-LED-tape-light-2700k-6500 k-ip20-24v	À utiliser pour une lampe de croissance personnalisée. D’autres types de bandes LED blanches fonctionneraient probablement bien, mais utilisez un PAR mètre pour ajuster la densité des bandes afin d’obtenir l’intensité lumineuse souhaitée.
Verrouillage Luer vers raccords à barbelettes de tuyau 3/16 - polypropylène - femelle	Amazon	https://www.amazon.com/Femal e-Luer-Lock-4-8mm-Tuyau/DP/B08GQDBY46/	Utilisé pour fixer des pièces fréquemment remplacées aux tubes.
Luer Lock vers raccords à barbillons de tuyau 3/16 - polypropylène - mâle   ;	Amazon	https://www.amazon.com /Adaptateur-Seringue-Male-Lue r-Inch-Luer-Connector-Kit/d p/B0C1FV8NGL/	Utilisé pour fixer des pièces fréquemment remplacées aux tubes.
Barre-agitation magnétique (optionnel)	Millipore Sigma	Z282456	Utilisé avec une plaque de mélange pour mélanger des médias MS. On peut aussi utiliser une cuillère.
Plaque de mélange magnétique (optionnelle)	Fisher	S194615	Utilisé pour dissoudre les sels dans le milieu. Tu peux aussi utiliser une cuillère.
MS Salts	Caisson	MSP01	Utilisé comme solution hydroponique. Diluer à 0,25 x.  ;   ;
Pliqueuses à bec effilé	Grainger	2078216	Utilisé pour retenir les fils lors de la soudure
Gants en nitrile	Genesee	https://www.geneseesci.com/ Produit/X-Gen-Nitrile-Gants Sans Poudre/	Pour protéger les mains lors du travail avec de l’eau de Javel et pour la technique stérile. La marque n’a pas d’importance.
Débitmètre d’O2	JIAWANSHUN	https://www.amazon.com/JIAW ANSHUN-0-1-1-5LPM-Débitmètre -Connecteur-Connecteur/dp/B01N0UWZ2T	Utilisé pour contrôler le flux de CO2 dans la chambre.
Pipettor - 20 & micro ; L et conseils	Millipore Sigma	EP3124000040-1EA	Pour mesurer TritonX pour la stérilisation des graines. La marque n’a pas d’importance.
Film plastique plastique	Costco	https://www.costco.com/p/-/kirkl et-signature-stretch-tite-plasti c-food-wrap-12-in-x3000-ft/100300513	Utilisé pour couvrir les bacs pendant la germination des graines afin d’augmenter l’humidité et d’améliorer l’établissement des plantes.
Panneau de claviers en plastique (19"D x 5"W x 12"H)	Amazon	https://www.amazon.com/SWAN LAKE - Plastique - Panneaux Claviers Perforés - Garage/dp/B0BGS3C41N/	Les composants, fils et tubes étaient fixés sur des panneaux perforés pour faciliter le déplacement et l’organisation. La marque exacte n’a pas d’importance.
Alimentation avec connecteur jack baril - 5V 2A	Amazon	https://www.amazon.com/Acloro l-100-240V-Convertisseur universel -Transformateur/dp/B099RBBTWY /ref=sr_1_4 ?crid=XKSME1C2 86OE& ; mots-clés=5v %2Bpower %2Bsupply& qid=1683217539& s=hi& sprefix=5v %2Bpower %2 Bsupply %2Ctools %2C93& sr= 1-4& th=1	Utilisé pour alimenter des solénoïdes. La marque exacte n’a pas d’importance.
Balance numérique de précision	Fisher	FB30786159	Utilisé pour mesurer les sels de SEP et le MES.
Push-to-connect de 1/4 de pouce à 1/4 de pouce NPT	Amazon	https://www.amazon.com/CE KER-Connect-Fittings-Pneu matic-Connectors/dp/B07XBHYP3B/	Utilisé pour connecter un tuyau de 1/4 de pouce au régulateur du réservoir
Coude pousse-à-connexion vers un NPT de 3/8 de pouce	Amazon	https://www.amazon.com/Q olekog-Pneumatic-Connec t-PL-3-8-N2/dp/B0B59JXMRW/	Utilisé pour connecter un tube de 1/4 de pouce au régulateur de dégradation (on pourrait utiliser un connecteur droit, selon la configuration de votre installation)
Connecteur en T à pousser pour connecter - 1/4 de pouce	Amazon	https://www.amazon.com /dp/B07TV3JS9Q/	(optionnelle) utilisation si vous séparez une conduite de 1/4 de pouce du réservoir CO2 entre deux chambres.
Connecteurs rapides pour gros fils	XHF	B086J49D1J	Optionnel, mais utile pour assembler temporairement des fils.
Kit de démarrage Raspberry Pi 4 2 Go - 32 Go	Canakit	PI4-2GB-STR32F-C4-BLK	Contrôle des capteurs et relais. 110 $ au moment de l’achat pour le kit.
Raspberry Pi OS	Fond de teint Raspberry Pi	https://www.raspberrypi. com/software/	Système d’exploitation pour pi.
Visualiseur RealVNC	RealVNC	https://www.realvnc.com/en/ connecter/télécharger/visualiseur/raspberrypi/	Utilisé pour la surveillance à distance des lectures Pi.
Graines d’amarante de grenat rouge	Les Graines Héritées de Mary	https://www.marysheirloomseeds .com/produits/grenat-rouge-amarante	Assurez-vous que les graines proviennent d’un lot récent.
Graines de radis Red King F1	Les Graines de Johnny	https://www.johnnyseeds.com/ légumes/radis/daikon-ko radis/rouge-roi-2-f1-ra dish-seed-4173.html	Assurez-vous que les graines proviennent d’un lot récent.
Relais  ;	uxcell	ASH-10 DD	Contrôle les solénoïdes et l’alimentation électrique.
Désinfectant SA-20	Agriculture du Sud	#10501	Nettoyant fongicide pour chambre de croissance. Évitez de pulvériser sur les composants électroniques.
Lunettes de sécurité	Fisher Scientific	19-130-2089	Recommandé pour la protection des yeux. La marque n’a pas d’importance.
Tournevis - plusieurs embouts	Grainger	6XW12	Utilisé pour démonter la chambre et visser des objets ensemble pendant la construction.
Tapis en silicone	Amazon	https://www.amazon.com/K aisi-Isolant-Soudure-Ma Intenance-Électronique/dp/B073RFB6BX/	(Optionnel, mais recommandé) Pour protéger les surfaces de travail de la chaleur lors du soudage
Petit moniteur avec connexion HDMI (optionnelle)	Amazon	https://www.amazon.com/LON CEVON-7-Framboise-1024X6 00-Haut-parleurs-Écouteurs/dp/B06XQJVXHL/	Optionnel, mais parfois utile lors de la configuration ou de la surveillance d’un pi. Nous recommandons d’utiliser un écran HDMI existant que vous possédez déjà, mais fournissez un lien pour une option peu coûteuse, si vous en avez besoin.
Petit ensemble de tournevis	Amazon	https://www.amazon.com/Screw Tournevis-FIXITOK-Pe ntalobe-Différent/dp/B093372MGD/	Utilisé pour démonter les petites hélices
Connecteurs de douille pour Raspberry Pi Pico	Adafruit	Produit # :5583	Optionnel à utiliser à la place des câbles de démarrage.
Soudure - sans plomb, cœur de colophane	Amazon	https://www.amazon.com/Dia0 -032in-0-11lb-Precision-Electr onics-Soudure/dp/B07Q167J 98/ref=sr_1_5 ?crid=17RNDW GBX6X5O& mots-clés=lead+f ree+soudure& qid=1692729157 & ; sprefix=lead+free+solder % 2Caps %2C160& sr=8-5	Il fallait brancher des fils aux lumières. Toute soudure à noyau de colophane sans plomb convient pour cela.
Fer à souder	Amazon	https://www.amazon.com/Wel ler-120V-Soldering-Iron-Halo/ dp/B0962SX47X/ref=sr_1_4 ?c rid=NE9BVDKLETUL& keyw ords=weller+soudure+fer& ; qi d=1692727772& s=industriel& s préfixe=weller+soldiering+iron % 2Cindustrial %2C190& sr=1-4	Il fallait fixer le fil aux lumières.
Raccord de tuyau en acier inoxydable - 20 mm de diamètre extérieur, 16 mm de diamètre intérieur, 2,5 cm de long (filetage NPT femelle de 3/8 de pouce x 3/8 de pouce)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/Aw/D/B08SCL8VRS	Utilisé pour étendre les étouffeurs à câbles à travers l’isolation de boîte
Raccord pour tuyau en acier inoxydable - 8 mm de diamètre intérieur/12 mm de diamètre extérieur, 3 cm de long (M8 femelle fileté des deux côtés)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/AW/D/B09ZS17WYB	Utilisé pour étendre la fixation de cloison via l’isolation en boîte
Câble 4 broches STEMMA QT / Qwiic JST SH - 50 mm de long	Adafruit	Produit # : 4399	Utilisés pour connecter les capteurs entre eux.
Câble STEMMA QT / Qwiic JST SH 4 broches vers mâle Premium - 150 mm de long	Adafruit	Produit # : 4209	Utilisé pour connecter des capteurs à pi.
Eau stérile DI	Produit sur place	Produit sur place	Autoclave DI au cycle L30.
Protecteur contre les surtensions/Barre-priseurs	Amazon	https://www.amazon.com/GE- Protège-Prise-Extension- 14092/dp/B00DOMYL24/	À utiliser pour protéger les composants de la chambre contre les surtensions.
Ruban de plomberie en Teflon	Amazon	https://www.amazon.com/ Pouces - Plombiers - Plomberie - Plombier - Étanchéité/dp/B091913Z7F/	Pour sceller les filetages des connecteurs
Thonny (IDE Python) - devrait être préinstallé sur Pi	Thonny	https://thonny.org/	Utilisé pour éditer et exécuter un logiciel de contrôle de chambre.
Tensioactif TritonX	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/ Boutique/Produits/Triton-X-100 -Thermo-Scientifique/AAA16046AE	Améliorer le revêtement des graines avec de l’eau d’eau de Javel lors de la stérilisation de surface.   ;
Uxcell Mini Solénoïde Soupape 2 Voies Normalement fermée DC5V 0,22A Soupape solénoïde d’eau	uxcell	a19051000ux0811	Trois sont nécessaires pour la chambre et nous recommandons d’en avoir quelques pièces de rechange sous la main.
Pack de câbles étanches à traverser   ;	MAKERELE	&lrm ; NPT(38)Box 4A-B	Utilisé pour créer un passage hermétique pour les fils entrant dans la chambre. J’ai utilisé des prétenseurs de 3/8 de pouce.
Fil - torsedé, isolé au silicone, 22 G	Amazon	https://www.amazon.com/Fermerry -Cranded-Electric-Tinned-Copper/ dp/B089CQHRDT/ref=sr_1_1 ? crid=PEFEI7BQBPNB& mots-clés =22%2Bgauge %2Bwire& qid=168 5586908& sprefix=22%2Bguage % 2Bwire %2Caps %2C144& sr=8-1& th=1	Besoin de connecter des éléments à pi.  ; La marque exacte n’a pas d’importance.
Décapeuse à fils	Amazon	https://www.amazon.com/Southwire -Équipement-S1626STR-Démontage-Enchaîné/DP/B00LQMRS7O/	Utilisé pour couper et démonter l’isolation des fils pour les lumières et autres connexions électriques
Attaches de serrure	Amazon	https://www.amazon.com/HAVE -ME-TD-Câbles/dp/B08TVLYB3Q/	Utilisé pour organiser les fils et fixer des tubes sur des solénoïdes. La marque exacte n’a pas d’importance, mais il faut une variété de petites tailles.