Costruzione e gestione di una camera di crescita elevata di anidride carbonica a basso costo per valutare la fisiologia dei microverdi sotto livelli diCO2 rilevanti per i voli spaziali

Sommario

Questo protocollo descrive come costruire e gestire una piccola camera di crescita a basso costo in grado di mantenere livelli estremi di anidride carbonica (exCO₂) per esperimenti vegetali. La camera consente studi riproducibili della fisiologia dei microverdi in condizioni atmosferiche rilevanti per il volo spaziale, utilizzando un sistema di monitoraggio e controllo basato su computer a scheda singola e un sistema passivo di assorbimento idroponico.

Abstract

I livelli di anidride carbonica (CO₂) a bordo dei veicoli spaziali con equipaggio superano regolarmente i 3.000 ppm, significativamente superiori alle concentrazioni atmosferiche terrestri. L'esposizione prolungata a un_CO2 estremo (exCO₂) a livelli superiori a 3.000 ppm può alterare la crescita, la fisiologia e la composizione nutrizionale delle piante. Tuttavia, pochi sistemi di laboratorio riescono a riprodurre in modo affidabile queste concentrazioni di exCO₂ . Questo protocollo descrive un metodo accessibile e a basso costo per costruire una camera di crescita da banco in grado di mantenere livelli stabili di_CO2 sopra 3.000 ppm per esperimenti vegetali.

La camera è creata modificando un incubatore da banco per includere cavi ermetiche e raccordi per gas, un sistema_{automatizzato} di somministrazione e ventilazione di CO 2, e sensori integrati di temperatura, umidità e pressione. Il sistema è controllato da un computer a scheda singola economico, che utilizza codice Python open source per mantenere una concentrazione target di_CO2 regolando i solenoidi che iniettano_CO2 o ventilano la camera in risposta alle letture del sistema. Una scatola di assorbimento passiva personalizzata sostiene la crescita delle piante senza richiedere annaffiatura attiva, riducendo la necessità di aprire la camera e minimizzando le fluttuazioni nei livelli di_CO2 .

Utilizzando questo sistema, abbiamo coltivato con successo due specie di microgreen, ravanello (Raphanus sativus, una pianta C3) e amaranto (Amaranthus cruentus, una pianta C4), in condizioni di "CO₂ ambientale" (minimo 400 ppm) e "exCO 2 simile alla_ISS" (minimo 3.000 ppm). Le camere mantenevano stabili livelli di_CO2 , temperatura e umidità durante i cicli di crescita di 10–14 giorni. Questo sistema_CO2 riproducibile e rilevante per i voli spaziali fornisce uno strumento accessibile per studiare le risposte delle piante ad ambienti atmosferici estremi e per preparare esperimenti per il volo spaziale.

Introduzione

Le piante avranno un ruolo essenziale nel sostenere la vita umana durante missioni spaziali di lunga durata, contribuendo alla produzione alimentare, soddisfacendo i bisogni nutrizionali e promuovendo il benessere^{psicologico 1}. Tuttavia, la composizione atmosferica di un veicolo spaziale con equipaggio o di un habitat futuro immaginati differisce sostanzialmente da quella terrestre. La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) sperimenta regolarmente livelli di_CO2 superiori a 3.000 parti per milione (ppm), quasi di un ordine di grandezza superiori alle concentrazioni terrestri^{ambientali 2}. I livelli sulla ISS hanno raggiunto fino a 6.500 ppm. Questi livelli estremi di_CO2 (exCO₂) possono influenzare la fisiologia, la morfologia e la composizione dei nutrienti delle piante. Tuttavia, questi livelli di_{exCO 2} sono fuori dalla gamma della maggior parte degli esperimenti di_CO2 elevati, che si concentrano su variazioni di_CO2 tra 700 ppm e 1500 ppm e, in effetti, al di fuori dell'intervallo che la maggior parte delle camere di crescita vegetale terrestri può mantenere. Di conseguenza, gli effetti di tali condizioni estreme rimangono poco caratterizzati. Comprendere le risposte delle piante_{ai livelli di} exCO 2 rilevanti per i voli spaziali è quindi fondamentale per garantire il successo dell'agricoltura spaziale e dei sistemi di supporto vitale biorigenerativo.

I microverdi sono recentemente emersi come colture candidate promettenti per la nutrizione degli astronauti grazie alla loro rapida crescita, alla piccola impronta e all'elevata densità di^{nutrienti 3,4}. Queste colture a ciclo breve possono fornire vitamine fresche e antiossidanti che si degradano nel tempo nelle razioni di volo spaziale immagazzinate. I pasti per astronauti attualmente formulati mostrano una notevole perdita di nutrienti durante la conservazione a lunga durata. Se misurate dopo tre anni di conservazione a temperatura ambiente, la vitamina C e la vitamina_B1 scendono sotto i livelli raccomandati, e anche le vitamine A e_B6 mostrano cali^{moderati 5}. L'accesso a microverdi freschi e ricchi di nutrienti potrebbe quindi aiutare a mantenere la salute dell'equipaggio nelle missioni che durano diversi anni. Studi precedenti con livelli moderatamente elevati di_CO2 (800-1.000 ppm) hanno mostrato che le piante tendono ad accumulare più composti ricchi di carbonio, inclusi carboidrati, flavonoidi e vitamina C, riducendo al contempo composti ricchi di azoto come le^{proteine 6,7}. Altri studi hanno osservato una riduzione della formazione dei semi, cambiamenti nell'espressione degli enzimi fotosintetici e cambiamenti nella composizione elementare, in particolare riduzioni di ferro, zinco e^{magnesio 8}. Questi cambiamenti composizionali suggeriscono che la disponibilità di carbonio (come_CO2) alteri l'equilibrio tra carbonio e azoto e, di conseguenza, il metabolismo primario e secondario. Pertanto, l'aumento dei livelli di_CO2 può avere implicazioni sul valore nutrizionale delle colture, una necessità critica per la salute degli astronauti nelle missioni spaziali di lunga durata.

Si sa molto meno su come le piante rispondano ai livelli di exCO₂ riscontrati negli ambienti di veicoli spaziali, che possono superare i 3.000 ppm sulla ISS. Studi su voli spaziali e analoghi terrestri hanno riportato anomalie di crescita in queste condizioni, tra cui riduzione dell'espansione delle foglie, clorosi e alterazioni dei tassi^{di crescita 2,9,10}. Ad esempio, Brassica rapa cresciuta a bordo della ISS mostrava foglie gialle di dimensioni ridotte, attribuite ai livelli di exCO₂ piuttosto che agli effetti di^{microgravità 9}. Queste osservazioni sottolineano che le risposte delle piante ai livelli di exCO₂ non sono semplicemente un'estrapolazione degli effetti di un CO2 moderatamente_elevato, ma suggeriscono distinti disturbi fisiologici e metabolici. Tuttavia, pochi sistemi di crescita terrestri possono mantenere livelli stabili di exCO₂, rendendo difficile replicare costantemente le condizioni del veicolo spaziale o testare la variazione genotipica delle piante in atmosfere così estreme.

Per affrontare questa limitazione, abbiamo sviluppato una piccola camera a basso costo in grado di_{mantenere livelli} costanti e programmabili di exCO 2 che simulano le atmosfere delle navicelle spaziali (Figura 1). Questo sistema è costruito modificando un incubatore da banco e integrando sensori e valvole solenoidi, che sono controllati da un economico computer a scheda singola (SBC) con pin programmabili. Il progetto consente la regolazione automatica del CO₂ e il monitoraggio continuo dei parametri ambientali, tra cui temperatura, umidità e pressione. Per prevenire una rapida deplezione di_CO2 causata da frequenti aperture delle porte, abbiamo adottato un sistema passivo di assorbimento idroponico che supporta la crescita dei microverdi fino a 14 giorni senza annaffiatura supplementare. Questa configurazione chiusa minimizza le perturbazioni fornendo al contempo un'atmosfera costante.

Qui descriviamo un protocollo dettagliato e riproducibile per costruire e gestire una camera di crescita di exCO₂ e per coltivare microverdi in condizioni atmosferiche controllate e rilevanti per il volo spaziale. Il protocollo include passaggi per l'installazione di cavi ermetiche e passaggi di gas, un sistema di iniezione e ventilazione di_CO2 , il collegamento dei sensori allo SBC, la programmazione del codice di controllo exCO₂ e l'assemblaggio del sistema di assorbimento idroponico passivo. Utilizzando questa configurazione, dimostriamo la crescita efficace di microverdi di ravanello (Raphanus sativus, una pianta C3) e amaranto (Amaranthus cruentus, una pianta C4) sia_{in condizioni} ambientali che simili a quelle simili a quelle ISS. La piattaforma offre un approccio accessibile e scalabile per studiare le risposte delle piante ad ambienti atmosferici estremi e per preparare esperimenti per il volo spaziale.

Protocollo

1. Installazione di cavi e sensori attraverso il retro dell'incubatore da banco e sigillatura con sigillante al silicone (Figura 2)

1. Identifica due posizioni sul retro della camera libere da cablaggi, circuiti elettrici o componenti della ventola (vedi le posizioni dei portacavi nella Figura 1B per un esempio). Forare due fori in questi punti leggermente più grandi del diametro esterno delle ghiappe a cavi.
2. Utilizzando ghiacci a cavi di circa 10 mm (3/8 di pollice) di diametro, avvolgi i filetti di ciascun passaruota con nastro idraulico. Avvita un pressone su un raccordo in acciaio inossidabile lungo 20 mm di diametro esterno (OD) lungo 2,5 cm (filettatura femmina National Pipe Thread (NPT) femmina da 3/8 di pollice). Inserire attraverso il foro praticato dalla parete esterna della camera e fissare un'altra ghiaccia dal lato interno (Figura 3).
   NOTA: Questa configurazione consente un passaggio ermetico attraverso l'isolamento spesso della camera.
3. Assicurati che le rondelle in gomma delle ghiaccio siano ben fissate su entrambi i lati della parete, poi applica sigillante in silicone intorno ai punti di contatto con le pareti della camera di ogni portacavia per sigillare eventuali fessure d'aria.
   NOTA: Tutte le aperture delle camere devono essere ermetiche per ridurre la perdita di_CO2 .
4. Fai passare un cavo dati a quattro fili attraverso ogni pressino del cavo, lasciando abbastanza lunghezza per collegare il SBC ai sensori.
5. Stringi la guarnizione interna del ghiaccio per garantire una guarnizione ermetica. Allenta e regola il cavo secondo necessità per offrire più flessibilità nel posizionamento del sensore.
   NOTA: Etichetta ogni filo per assicurarti le corrette connessioni dei sensori. Sebbene saldare i fili ai sensori sia sufficiente, spine jumper, terminali a vite o altre opzioni a collegamento rapido facilitano la sostituzione dei fili e il collegamento ai pin SBC.
6. Collega i sensori di temperatura, umidità e pressione dell'aria (Figura 2).
   1. Collega i fili da un cavo dati a quattro fili a un sensore temperatura/umidità, poi collega il sensore di pressione dell'aria al sensore di temperatura usando connettori a 4 pin.
   2. Collega l'altra estremità del cavo dati al SBC come segue: PWR a un pin di alimentazione da 3,3 V, GND a un pin di massa, SDA a GPIO 2 (I2C_SDA1) e SCL a GPIO 3 (I2C_SCL1).
   3. Montare entrambi i sensori sulla parete superiore della camera utilizzando strisce adesive interbloccate per consentire una facile rimozione per calibrazione o pulizia (Figura 4).
7. Collega e posiziona il sensore di_CO2 .
   1. Collega il sensore CO₂ al secondo cavo dati a quattro filetti.
   2. Collega l'altra estremità al SBC come segue: PWR a un pin di alimentazione da 5V, GND a un pin di massa, RxD a GPIO 14 (UART_TxD), TxD a GPIO 15 (UART_RxD).
   3. Monta il sensore CO₂ sulla parete superiore posteriore o posizionalo saldamente sopra la mensola della luce usando strisce Dual Lock.
8. (Opzionale, ma consigliato) Collega l'alimentatore SBC a una batteria di riserva in carica costante per prevenire riavvii e garantire un registro continuo dei dati dei sensori.

2. Costruzione del sistema di gestione del CO₂ (Figura 5)

NOTA: Il sistema di gestione del_CO2 regola la concentrazione di gas all'interno della camera. Quando i livelli di_CO2 scendono sotto il punto di regolazione, il SBC attiva una valvola solenoide per rilasciare brevi scarichi di_CO2 nella camera. Quando i livelli di_CO2 superano il punto di regolazione, i solenoidi di ventilazione si aprono brevemente per far uscire l'aria dalla camera. Una pompa ad aria a diaframma da 2,75 L/min fa circolare l'aria attraverso il sistema.

1. Installa i raccordi paratiae.
   1. Forare due fori aggiuntivi nella parete posteriore della camera (circa 14 mm) per le linee di ingresso e uscita aria_CO2 , leggermente più grandi della parte più larga del raccordo usata nel passo 2.1.3.
   2. Modifica un raccordo paratia tagliando la spina del tubo sul lato filettato (Figura 6). Attacca una rondella in metallo e gomma e avvolgi i filetti con nastro da idraulico.
   3. Avvita un raccordo filettato da 3 cm, 8 mm di diametro diametrale all'estremità del raccordo modificato per estenderlo attraverso la parete della camera e l'isolamento (Figura 6).
   4. Sigilla i raccordi modificati del paratia con rondelle su ciascun lato e applica un ulteriore rivestimento di sigillante siliconico. Avvita bene per creare una tenuta ermetica.
2. Collega tubo, solenoidi, filtro e pompa d'aria utilizzando tubi flessibili di qualità per acquario (diametro diametrale 4,8 mm, diametro diametrale 6,35 mm) (Figura 7).
   1. Per la linea di ingresso CO₂, collegare i componenti con il tubo come segue: misuratore di portata -valvola solenoide CO 2 > connettore a T > connettore a T -> connettore a T -> lato esterno della paratia di ingresso CO₂. Collega il primo connettore a T all'uscita della pompa. Collega il secondo connettore a T a un solenoide di ventilazione (Figura 5).
   2. Collega il lato esterno del raccordo paratia dell'uscita dell'aria come segue: uscita aria -connettore a T > -filtro aria in linea > -> ingresso pompa d'aria. Collega un altro solenoide di ventilazione a questo connettore a T (Figura 5).
   3. All'interno della camera, collega un tubo di ~15 cm al lato di ingresso CO₂ , e un tubo di ~30 cm al lato di uscita aria.
   4. Sigillare le connessioni con sigillante al silicone.
3. Installa i raccordi a blocco. (Figura 7)
   1. Fissare raccordi a chiusura con spine ai giunzioni dei tubi chiave per consentire una facile regolazione e sostituzione dei componenti.
   2. Sigilla ogni collegamento del tubo con silicone per ridurre le perdite.
      NOTA: I solenoidi di solito si consumano dopo diversi mesi. I raccordi Luer-lock permettono una facile sostituzione ed eliminano la necessità di accorciare i tubi durante la sostituzione. Pertanto, è fortemente consigliato aggiungere questi raccordi alle giunzioni dei solenoidi.
4. Collega l'alimentazione CO₂ e i regolatori.
   NOTA: Utilizzare tubi in polietilene di 6,4 mm (1/4 di pollice) tra i regolatori del serbatoio e il misuratore di flusso.
   1. Con una chiave inglese, collega il regolatore primario al serbatoio CO₂ (imposta il regolatore a 10 psi), quindi collega come segue: regolatore primario ->connettore filettato push-to-fit > -tubo in polietilene > (opzionale) connettore a T push-to-fit (per camere multiple) -tubo in polietilene > -connettore push-to-fit >filettato -> regolatore step-downing (impostato a 1–3 psi) -> connettore push-to-fit filettato -> tubo in polietilene -> misuratore di portata (Figura 8).
      NOTA: Più camere possono essere azionate da un singolo serbatoio di_CO2 da 22 kg (50 lb) utilizzando connettori a T opzionali push-to-fit tra i regolatori step-down di ciascuna camera (Figura 8).
5. Collega i solenoidi ai relè controllati dal SBC.
   1. Collega il solenoide_{di ingresso} CO 2 (+) al terminale positivo di un alimentatore da 5 V, e il collegamento del solenoide (-) al terminale 3 del relè CO₂ . Collega il terminale 4 del relè CO₂ al filo di massa dell'alimentatore. Collega rispettivamente i terminali del relè CO₂ 1 e 2 a GPIO 12 e a una massa sull'SBC.
   2. Collega entrambi i solenoidi di ventilazione in modo simile: ogni solenoide (+) conduce all'alimentatore a 5 V (+) e ciascuno (-) conduce al terminale 3 del relè di ventilazione. Collega il terminale 4 di quel relè alla massa dell'alimentatore, e i terminali del relè di ventilazione 1 e 2 al GPIO 17 e alla massa sull'SBC.
   3. Etichetta ogni relè (ad esempio, "CO₂ input", "Ventilato") per facilitare la risoluzione dei problemi.
      NOTA: I solenoidi possono condividere un unico alimentatore da 5 V se collegati in parallelo. Regola il codice di controllo se usi pin GPIO diversi.

3. Costruzione delle luci di crescita

1. Seleziona strisce compatte a diodi a emissione di luce (LED) protette da un rivestimento in silicone, offrendo uno spettro luminoso adatto alla crescita delle piante e a bassa emissione di calore.
   NOTA: Le luci di crescita personalizzate che abbiamo utilizzato erogano fino a 550 μmol·^m-2·^s-1 di radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) all'altezza della superficie delle scatole idroponiche (l'altezza più bassa raggiunta dalle piantine in germinazione). Le luci sono costituite da strisce LED COB da 24V con diodi alternati da 2700K e 6500K.
2. Prepara strisce LED.
   1. Taglia sei strisce di LED (circa 25 cm) alle giunzioni indicate dal produttore.
   2. Usa una lametta per rimuovere il rivestimento in silicone dai cuscinetti di rame a ciascuna estremità di ogni striscia (Figura 9).
      ATTENZIONE: Fai attenzione a evitare infortuni personali o danni alla striscia LED. Lavora su un tagliere.
   3. Applicare una piccola quantità di saldatura su ogni pad di rame, collegando le strisce luminose in serie usando pezzi da 3,5 cm di filo intrecciato 22-G (+ a + e terra a terra) (Figura 9).
   4. Salda due pezzi di filo da 20–30 cm a un'estremità dell'array a ciascun pad di rame per collegarli alla fonte di alimentazione.
      ATTENZIONE: Usa una protezione oculare adeguata e salda sotto una cappa o in un'area ben ventilata. Lavora su un tappetino resistente al calore.
3. Monta le luci.
   1. Posizionare la matrice LED sotto la mensola superiore all'interno della camera per un'illuminazione uniforme nell'area di crescita (Figura 10).
   2. Speggi il supporto adesivo delle luci e premi saldamente le strisce in posizione (Figura 10).
   3. Riveste i cuscinetti e i fili esposti con silicone di grado elettrico per prevenire corrosione e scosse elettriche.
   4. Una volta che il silicone è asciutto, posiziona la mensola luminosa sulla staffa superiore integrata della camera.
4. Collega le strisce LED ai sistemi di alimentazione e controllo (Figura 2).
   1. Fai passare due fili aggiuntivi 22-G attraverso uno dei pressami. Tagliali abbastanza a lungo da collegare le luci all'alimentazione e al relè. Collegali ai fili lunghi di una delle strisce LED con una presa a barili o un collegamento rapido elettrico.
   2. Collega la matrice LED (+) al terminale positivo dell'alimentatore a 24 V, il LED (-) al terminale 2 del relè luminoso e il terminale 1 del relè alla terminale negativa dell'alimentatore (Figura 2).
   3. Collega il terminale 3 del relè luminoso al GPIO 21 SBC e il terminale 4 del relè a un pin GND sull'SBC (Figura 11).
5. Fissa i lunghi fili della luce con clip adesive alla parete della camera per evitare sforzi sulle giunture saldate.
6. Verifica che l'intensità luminosa sia desiderata sulla superficie della pianta utilizzando un misuratore PAR. Misura in 4–5 punti all'altezza delle scatole del sistema di crescita idroponica.

4. Installazione di software per il controllo della camera e il sistema di allarme su un SBC

1. Scarica il codice di controllo della camera (Control_chamber_JoVE.py, Supplementary File 1) e salvalo in una cartella designata sull'SBC (ad esempio, /home/pi/chamber/ ). Vedi https://www.raspberrypi.org/ per dettagli sulla configurazione iniziale dell'SBC e su come navigare nel suo sistema operativo.
2. Installa le librerie richieste elencate in cima allo script Control_chamber_JoVE.py (seriale, datatime, csv, scheda, ecc.) e le librerie per ogni sensore. Vedi https://projects.raspberrypi.org/en/projects/generic-python-installing-with-pip per i dettagli sull'installazione delle librerie sull'SBC.
3. Apri Control_Chamber.py in Thonny (o simile IDE Python) per configurare i parametri di sensori e relè. Aggiorna le assegnazioni dei pin nella sezione superiore dello script Control_chamber_JoVE.py per adattarle al cablaggio delle connessioni dei relè temperatura/umidità, pressione e CO₂ stabilite nelle Sezioni 1 e 2 (se cablati come suggerito, non sono necessarie modifiche). Vedi https://thonny.org/ per i dettagli sull'uso di Thonny.
4. Definire il punto di impostazione minimo del livello CO₂ e impostare parametri per fotoperiodo, temperatura e soglie di allarme all'interno del blocco di configurazione in cima allo script Control_chamber_JoVE.py. Salva il file.
   NOTA: Tutti i set point possono essere modificati modificando il blocco di configurazione senza richiedere una reinstallazione software.
5. Installa il sistema di allarme tramite e-mail.
   1. Crea un account email dedicato (ad esempio, MyPiAlarm@gmail.com) per gli avvisi automatici.
   2. Inserisci le credenziali e gli indirizzi del destinatario nelle sezioni "Allarme CO2" e "Allarme Temperatura" dello script Control_Chamber.py e salva.
      ATTENZIONE: Non utilizzare indirizzi email personali o professionali per inviare messaggi. Usa un account dedicato per proteggere le credenziali di sicurezza e usa una password specifica per l'app.
6. Funzionamento della camera di prova.
   1. Clicca sull'icona Run in Thonny per eseguire il codice.
   2. Conferma che i sensori riportano letture valide e che i relè si attivano correttamente quando i livelli di_CO2 cambiano.
   3. Simula condizioni di_CO2 basso e alto e temperatura cambiando le impostazioni di portata e camera. Assicurati che vengano effettuate iniezioni e ventilazioni automatiche e che vengano attivati gli allarmi email.
   4. Se le letture di_CO2 variano, controlla eventuali perdite intorno ai pressami o ai raccordi a paratia e richiudi con sigillante siliconico se necessario.
7. Abilita il monitoraggio remoto
   NOTA: Sebbene l'SBC possa funzionare "headless", collegare un monitor tramite HDMI semplifica la risoluzione dei problemi.
   1. Installa il RealVNC Viewer o un'applicazione desktop remota simile su un dispositivo collegato alla stessa rete dello SBC. Vedi https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/raspberrypi/ per le istruzioni su come installare RealVNC.
   2. Abilita il VNC Server sull'SBC e conferma la connettività. Vedi https://help.realvnc.com/hc/en-us/articles/360002249917-RealVNC-Connect-and-Raspberry-Pi#setting-up-your-raspberry-pi-0-0 per le istruzioni su come abilitare VNC Server.
   3. Usa l'interfaccia remota per monitorare lo stato, modificare le impostazioni o riavviare il programma.

5. Costruzione di un sistema di assorbimento idroponico passivo (Figura 12)

NOTA: Ogni sistema di assorbimento idroponico passivo utilizza una scatola sterile della punta di pipetta da 1.000 μL con un inserto rimovibile dotato di uno stoppino in feltro frangeato, che aspira la soluzione nutritiva dal serbatoio inferiore ai semi.

1. Prepara la cassa della scatola.
   1. Seleziona una scatola vuota per punta di pipetta da 1.000 μL con inserto rimovibile.
   2. Utilizzando uno strumento Dremel, una sega rotativa o un trapano e sega da tronco, taglia un'apertura rettangolare ~ 11 cm per 7 cm nel coperchio superiore.
2. Taglia e prepara lo stoppino in feltro.
   1. Taglia il feltro di bambù in strisce da 34 cm e 7,5 cm. Tre inserti per il portapunta possono fungere da modello.
   2. Taglia otto frangie equidistanti da 14 cm lungo ciascun lungo bordo della striscia di feltro.
   3. Infila ogni frange attraverso la fila di fori alle estremità corte dell'inserto con il supporto della punta usando una pinza in modo che le frange pendano verso il basso e il centro non inciso rimanga piatto sopra.
   4. Assicurati che le frange raggiungano il serbatoio inferiore quando l'inserto è nella scatola. Conserva le scatole asciutte fino all'uso.

6. Preparazione dei materiali per l'esperimento dei microverdi

1. Sanifica la camera pulendo tutte le superfici non elettroniche (pareti, soffitto, porta, ecc.) con disinfettante SA-20 (7,8 mL/L d'acqua). Lascia asciugare la camera all'aria durante la notte con la porta aperta.
   NOTA: Questo passaggio è fondamentale per ridurre il rischio di patogeni che crescono in ambienti umidi.
2. Prepara substrati di sale basali Murashige e Skoog (MS) 0,25x senza agar. Sciogliere 4,3 g di sali MS e 1 g di acido 2-(N-morfolino)etanolonico (MES) in 1 L di acqua deionizzata (DI) e regolare il pH a 5,7 con una soluzione KOH da 1M. Diluire a 4 L. Somministrare 700 mL di aliquote (sufficienti per una scatola idroponica) in bottiglie da 1 L.
3. Riempi le bottiglie autoslavabili con acqua distillata o deionizzata per la sterilizzazione e il risciacquo dei semi.
4. Autoclave sia il mezzo MS che l'acqua usando un ciclo liquido per 30 minuti.
5. Avvolgi scatole idroponiche, attrezzi e contenitori in carta stagnola. Autoclave su ciclo di asciugatura con un tempo di asciugatura di 30 minuti, e mantenere i materiali avvolti fino a quando non vengono inseriti in una cappa a flusso laminare.
   NOTA: I passaggi 6.6–6.8 devono essere eseguiti in una cappa a flusso laminare per prevenire la contaminazione.
6. Sterilizza i semi
   NOTA: Questo protocollo dovrà essere adattato a seconda della specie vegetale. Di seguito descrive un protocollo che funziona per i semi di ravanello e amaranto.
   ATTENZIONE: Usa guanti, protezione per gli occhi e camice da laboratorio mentre lavori con la soluzione di candeggina.
   1. In una cappa a flusso laminare, aggiungere semi a una soluzione di candeggina al 2% contenente lo 0,05% di Triton X-100.
   2. Scuoti delicatamente per 5 minuti a temperatura ambiente.
   3. Svuota la soluzione di candeggina e risciacqua tre volte con acqua sterile.
   4. Dopo il risciacquamento, lascia in ammollo i semi per tutta la notte in acqua sterile per favorire una germinazione uniforme.
      NOTA: Per questo studio, 8 mL di candeggina al 7,5%, 22 mL di DI_H2O e 15 μL di tensioattivo Triton X-100 in un tubo centrifuga da 50 mL sono stati sufficienti per sterilizzare quattro scatole di microverdi di ravanello o amaranto.
7. Riempi le casse idroponiche e pianta i semi in una cappa a flusso laminare.
   1. Riempi ogni scatola idroponica con un mezzo sterile da 0,25 MS finché la superficie del feltro non sarà coperta da uno o due mm di liquido (~650 mL). Verifica che non esista spazio d'aria tra il feltro e il liquido; Gli spazi riducono l'insediamento delle piantine.
   2. Con pinze sterili, pianta fino a 60 semi di amaranto o 30 semi di ravanello per scatola. Premi delicatamente i semi nel feltro con la pinza, assicurandoti che siano centrati sopra i fori della punta dell'inserto.
   3. Copri ogni cassetta piantata con pellicola trasparente o coperchi sterili per mantenere l'umidità durante la germinazione. Una volta coperte, le scatole possono essere rimosse dal cappuccio sterile.

7. Condurre l'esperimento dei microverdi

NOTA: Operare almeno due camere simultaneamente, una sotto exCO₂ e l'altra in condizioni ambientali come controllo. Alterna i trattamenti tra camere e repliche per minimizzare il bias della camera. Assegna casualmente (usando un lancio di moneta o un generatore di numeri casuali) un trattamento a ogni camera. Per il prossimo esperimento, scambia i trattamenti su camere diverse.

1. Imposta il regolatore primario di CO₂ a circa 10 psi e il regolatore secondario "step-down" a 1–3 psi. Apri lentamente la valvola principale del serbatoio di_CO2 .
   ATTENZIONE: Pressioni dell'aria superiori a 5 psi danneggino i solenoidi. Non modificare il regolatore "step down" sopra i 4 psi.
2. Avvia la camera e verifica la funzionalità.
   1. Accendi le camere dell'incubatore da banco e imposta la temperatura interna a 23 °C o alla temperatura desiderata.
   2. Verifica che la ventola interna funzioni e sia libera per garantire la circolazione dell'aria. Assicurati che ogni unità di camera si equilibri entro 2 °C rispetto alla temperatura impostata prima della semina.
3. Apri Control_chamber_JoVE.py codice in Thonny, conferma le impostazioni di CO₂ e luce (sezione 4.7), poi esegui il programma. Verifica che solenoidi, sensori e luci rispondano correttamente. Salva il file ed esegui il programma di controllo premendo l'icona Esegui .
4. Carica e germina le cassette piantate.
   1. Una volta stabilizzato l'ambiente, posiziona le scatole idroponiche coperte all'interno di ogni camera. Chiudi la porta e conferma che le concentrazioni di_CO2 tornino ai punti di regolazione entro 3–5 minuti.
   2. Lascia germogliare i semi con le coperture di umidità per 3–4 giorni finché non si vede l'emergere del cotiledone, poi rimuovi le coperture di umidità una volta che la maggior parte delle radici delle piantine ha penetrato nel substrato in feltro.
      NOTA: Se si utilizzano specie diverse da ravanello o amaranto, regolate la durata della germinazione secondo necessità per garantire una penetrazione costante delle radici nella superficie del feltro prima di scoprirla.
5. Mantenere e monitorare le condizioni della camera.
   1. Mantenere le camere chiuse per tutto l'esperimento per mantenere stabili livelli di_CO2 .
   2. Copri i pannelli delle porte con carta stagnola di alluminio o pellicola oscura per evitare interferenze luminose. Apri la carta stagnola ogni giorno per controllare lo stato della pianta e riattacca la copertura con del nastro adesivo.
   3. Monitorare le letture una o tre volte al giorno usando RealVNC o localmente tramite un display HDMI.
   4. Rispondi prontamente a qualsiasi avviso via email e registra anomalie o interventi manuali.
      ATTENZIONE: Le temperature ambientali al di sotto del punto di regolazione della camera possono causare condensa nel tubo. Se si verifica condensa, asciugare e sigillare di nuovo tubi e raccordi prima di riavviare per evitare ostruzioni del flusso d'aria. Chiudi la valvola del serbatoio di_CO2 prima di aprire le linee.
6. Raccogli piante e raccogli dati.
   1. Alla fine del ciclo di crescita, si apre la camera e si rimuove e si lavora gli impianti secondo necessità per scopi sperimentali (ad esempio, biomassa, clorofilla o analisi dei nutrienti).
   2. Ferma lo script di controllo e spegni l'incubatore e le luci da banco da banco.
   3. Rinomina chamber_data.csv, il file di dati ambientali (ad esempio, Date_Species_3000vs400ppm.csv) e copialo su una chiavetta USB.
      ATTENZIONE: Il programma registra i dati nel file chamber_data.csv nella cartella home ogni minuto. Rinomina sempre questo file quando salvi per evitare di modificare i dataset precedenti.
   4. Documenta eventuali deviazioni o malfunzionamenti dell'attrezzatura durante la ricorsa.
7. Pulizia post-esperimento.
   1. Rimuovere la condensa e pulire le superfici interne non elettroniche con etanolo al 70%.
   2. Lascia la porta della camera aperta e fai funzionare la pompa d'aria finché la camera e i tubi non sono asciutti.
   3. Disattiva le ciabatte e chiudi la valvola del serbatoio di_CO2 per evitare perdite e risparmiare gas.

Risultati

Due incubatori da banco sono stati modificati con successo per mantenere concentrazioni programmabili di_CO2 adatte agli esperimenti di crescita di microverdi. Per ogni prova sperimentale, una camera era programmata per mantenere condizioni "exCO₂ simili alla ISS" (minimo 3000 ppm), e l'altra per condizioni di "CO ambiente_{interno 2}" (minimo 400 ppm). Abbiamo coltivato microverdi di ravanello e amaranto per 10 e 14 giorni rispettivamente (

Discussione

Questo protocollo fornisce un metodo riproducibile ed economico per coltivare piante con concentrazioni estreme di CO₂ (exCO₂) di circa 3.000 ppm, paragonabili a quelle riscontrate sulla Stazione Spaziale^{Internazionale 2}. Il sistema modifica un incubatore da banco da lavoro, combinando il controllo ambientale basato su SBC con un sistema di crescita idroponica passiva per supportare la crescita delle piante fino a due settimane senza annaffia...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Tubo in polietilene da 1/4 di pollice	Lowes	https://www.lowes.com/pd/EZ- FLO-1-4-in-Diametro Interno x-25 -ft-Tubi di polietilene/1000180497	Da usare per collegare il regolatore del serbatoio CO2 per abbassare i regolatori.
2-(N-morfolino)acido etanosolfonico (MES)	Fisher Scientific	BP300-100	Agente tampone nella soluzione fertilizzante.
Alimentazione 24 V per luci	Voleva bene	LPV-35-24	Usa l'alimentatore per le luci a seconda delle specifiche della luce.
Cilindro graduato da 25 mL	Cole Parmer	UX-34502-70	Per misurare i liquidi per la soluzione di sterilizzazione dei semi.
Cilindro graduato in vetro da 250 mL - autoclave per sterilizzare	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/shop/ prodotti/pyrex-cylinders-single -white-enamel-metric-graduatio NS-18/085524D	Per misurare i mezzi MS durante il caricamento di scatole idroponiche. Il marchio non conta.
Sigillante al silicio di grado elettrico 388	American Sealants, Inc	https://meridianadhesives. com/products/asi-388/	Usato per isolare le luci e sigillare la camera. Altre marche vanno bene, ma assicurati che sia di grado elettrico se usato sulle luci. La qualità non elettrica va bene per il resto della camera.
70% etanolo	Avantor	71002-508	Usata per sanificare cappucce e camera di crescita.
Pompa a diaframa 8K - versione 110 V/60 Hz	Boxer	8K	Utilizzato per far circolare l'aria tra la camera, l'ingresso CO2 e il sistema di ventilazione. 120 dollari al momento dell'acquisto.
Cavo AC per  pompa	GE	https://www.homedepot.com /p/GE-8-ft-Replacement-Cord -Set-con-Polarizzato-Plug-on- 1-End-Black-54435/203735885	Marchio e azienda non contano
Sensore di pressione resistente all'acqua Adafruit LPS35HW	Adafruit	Prodotto #:4258	Usata per misurare la pressione dell'aria.
Sensore di temperatura e umidità di precisione Adafruit Sensirion SHT40	Adafruit	Prodotto #:4885	Usato per misurare temperatura e umidità.
Chiavi chiavi regolabili	Ace Hardware	https://www.acehardware.com /dipartimenti/attrezzi/utensili manuali/ chiavi chiavi/2299329	Usata per fissare i regolatori
Carta stagnola	Costco	https://www.costco.com/p/-/ kirkland-signature-reynolds- foodservice-foil-12-in-x-100 0-ft/100116721?langId=-1	Per coprire i contenitori durante l'autoclaving.
Tubo per acquario - diametro diametrale 1/4", diametro diametrale 3/16"	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B0DLNH81LJ/	Da usare per trasportare CO2 nella camera
Connettori per tubi per acquari assortiti - polipropilene	Amazon	https://www.amazon.com/AQU ANEAT-Aquarium-Airline-Conn ector-Plastic/dp/B08LMZ86QC/	Usata per dividere e collegare i tubi dell'acquario
Viti per macchine assortite	Amazon	https://www.amazon.com/AETTL- Assortimento-Stainless-Assorted- Phillips/dp/B0B428NP2L/ref=sr_ 1_2_sspa?crid=FQ8XLSW2WZE6 & keywords=assorted%2Bmetric% 2Bbolts%2Band%2Bnuts& qid=16 92727621& s=industriale& sprefix= assorted%2Bmetri%2Cindustria l%2C159& sr=1-2-spons&; sp_cs d=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1	Usata per attaccare componenti al pannello di pernoci.
Batteria di riserva con uscita USB	Sistemi Fotovoltaici	V25	Utilizzato per alimentare i pi per mantenere l'alimentazione durante brevi interruzioni di corrente.  Qualsiasi batteria USB che permetta la ricarica pass-through funzionerà.
Rotolo di tappeto da crescita dei microverdi in feltro di bambù (10" x 100 ft)	VegBed	https://www.vegbed.com/products /rotolo di bambù-microverdi vegetariano-10in-x100ft	Usato come stoppino per la grow box.
Connettori a presa a canna - pack da 10	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B079RBL339/	Utilizzato per collegare componenti elettrici all'alimentazione. La marca esatta non conta.
Becher - 2 L	Fisher	CLS10002L	Usata per la produzione di media.  Ne avrai bisogno due per fare 4 L in totale.
Mini incubatore Benchmark Scientific H2200-HC MyTemp	Benchmark Scientific	H2200-HC	Camera modificata per questo protocollo. Assicurati di prendere la versione con controllo sia del riscaldamento che del raffreddamento. 850$ al momento dell'acquisto.
Candeggina - 7,5%	Chlorox	https://www.clorox.com/ Prodotti/Clorox-performance -Candeggina con cloromax/	Usato per sterilizzare i semi. La marca non conta, ma prendi una versione senza profumi o agenti di versamento.
Attacco paratia - 3/16 di pollice	ANPTGHT	https://www.amazon.com/AN PTGHT-Thru-Bulk-Bulk-Bulkhead-F ittings-Acquario/dp/B08SCDC28R/	Usato per far passare il tubo attraverso la camera
Vassoio della mensa	Amazon	https://www.amazon.com/Carlisl e-CT121605-Caf%C3%A9-Stan dard-Cafeteria/dp/B008BLINFE/	Sotto ogni camera veniva posizionato un vassoio per catturare la condensa che fuoriusciva all'apertura.  La marca esatta non conta. Deve solo essere più grande dell'ingombro della camera, ma senza oscurare la porta.
Tubo centrifuga - 50 mL, sterile	Fisher Scientific	339653	Conteneva semi durante e dopo la sterilizzazione.
Allarme CO2 (opzionale)	Amazon	https://www.amazon.com/ DP/B09MRX4F12/	Opzionale, ma consigliato per rilevare perdite esterne nel sistema CO2.   Previene livelli pericolosi di CO2 nella stanza della camera.
CO2 Regolatore  - bassa pressione	Amazon	https://www.amazon.com/gp/ aw/d/B01BPQDG62	La marca esatta non conta. Ma dovrebbe riuscire a ridurre la pressione tra 1 e 4 psi.
Serbatoio CO2 - 50 libbre	AirGas	https://www.airgas.com/product/ Gas/Anidride Carbonica/p/CD%2050S	Probabilmente si potrebbe usare un acquario più piccolo di questo.  Dovrebbe solo essere sostituito più spesso.
Crimper	Grainger	806FA9	Per collegare connettori a crimp ai fili
Manometro digitale (opzionale)	Amazon	https://www.amazon.com/Pressure -Connettore-Protettore-Uharbour-0- 200psi/dp/B0783PYQ27	Per leggere l'impostazione della pressione del regolatore a bassa pressione a calo.   Richiede una batteria AAA. In alternativa, puoi usare un indicatore analogico non alimentato.
Pinze dissezionali - autoclave per sterilizzare	Fisher Scientific	13-812-39	Manipolare semi sterilizzati. Il marchio non conta.
Strisce adesive a doppio blocco interbloccato	3M	SJ3560	Usato per collegare i sensori ai lati della camera.
Vuoto 1000 & micro; Scatole a punta a L per pipette	Genesee	24-160R	Usa un dremel per rimuovere la maggior parte del rettangolo superiore del coperchio.  La marca non conta, ma alcune possono contenere più liquido di altre. Le scatole Genesee più recenti contengono meno liquido rispetto a quelle più vecchie.
Connettori a crimpa a forchetta - 22-16 AWG	Amazon	https://www.amazon.com/Baomain -Terminale Isolato-22-18-Gauge/ dp/B01B17DL0G/	Usato per collegare i fili ai relè. La marca esatta non conta.
Bottiglia di vetro - 1 L	Millipore Sigma	CLS13951L-1EA	Conteneva aliquote di media MS sterile 0,25x.
Regolatore del serbatoio di CO2 Harris	Grainger	5KZ48	Impostato a 10 psi.  Si noti che questo regolatore è separato dal secondo regolatore "step down".
Cavo HDMI a cavo micro HDMI (opzionale)	Amazon	https://www.amazon.com/KELink- Camcorde Aluminum-Compatibile-Camcordebr/ Raspberry/dp/B0C3LR54C3/	(Opzionale) Per collegare il Pi al monitor HDMI per visualizzare le letture dei sensori
Pistola termica	Amazon	https://www.amazon.com/MAXXH EAT-Embossing-Embossing-Wrapping -MF300L/dp/B09P66LLMW/	Per la fusione, il termotermo smaltrata in posizione per isolare i fili. Il marchio non conta.
Termotermostagnante	Amazon	https://www.amazon.com/560PCS- Tubo termorestringente-Eventronic/dp/ B072PCQ2LW/ref=sr_1_4?crid=21 4VBYLN60TGD&; parole chiave=calore+ restringere+tubo& qid=1685586705& s prefisso=heat+sh%2Caps%2C143& sr=8-4	Doveva isolare i fili. La marca esatta non conta. Consigliamo di procurarsi una confezione varia di diametri diversi.
Filtro in linea per proteggere la pompa	Grainger	794F21	Monta a monte della pompa a diaframa per proteggerla da detriti e condensa
Corde a ponte	Amazon	https://www.amazon.com/Elegoo- EL-CP-004-Multicolored-Breadbo ard-arduino/dp/B01EV70C78/ref= sr_1_1?keywords=raspberry+pi+j umper+wires& qid=1685586340& sr=8-1	Serve collegare gli elementi a pi.  La marca esatta non conta.
Sensore CO2 FR K30 FR	Sensair	030-8-0010	Usata per rilevare i livelli di CO2 nella camera. 60 dollari al momento dell'acquisto.
Nastro da laboratorio	Millipore Sigma	BAF134620300	Per etichettare i contenitori e aderire la lamina alla porta della camera
Striscia LED - COB, 24 V	LED super luminosi	https://www.superbrightleds.com /strisce a LED-e-barre/serie cob-L luci a strisce e nastro a nastro/5m-tonno ble-bianco-cob-led-strip-light-cob -serie-LED-tape-light-2700k-6500 k-ip20-24v	Usa per una luce da coltivazione personalizzata. Altri tipi di strisce LED bianche probabilmente funzionerebbero bene, ma usa un misuratore PAR per regolare la densità delle strisce e ottenere l'intensità luminosa desiderata.
Blocco Luer a raccordi a spine tubo 3/16 - polipropilene - femmina	Amazon	https://www.amazon.com/Femal e-Luer-Lock-4-8mm-Tubo/dp/B08GQDBY46/	Usata per attaccare parti spesso sostituite ai tubi.
Blocco Luer a raccordi a spine tubo 3/16 - polipropilene - maschio	Amazon	https://www.amazon.com /Adattatore di Siringa-Male-Lue r-Inch-Luer-Connector-Kit/d p/B0C1FV8NGL/	Usata per attaccare parti spesso sostituite ai tubi.
Barra di agitazione magnetica (opzionale)	Millipore Sigma	Z282456	Usato con piastra di mescolare per mescolare i substrati MS. Puoi anche usare un cucchiaio.
Piastra magnetica di mescolare (opzionale)	Fisher	S194615	Usata per dissolvere i sali nei media.  Puoi anche usare un cucchiaio.
MS Salts	Cassone	MSP01	Usato come soluzione idroponica. Diluire a 0,25 x.
Strati a becco sottile	Grainger	2078216	Usato per tenere i fili durante la saldatura
Guanti in nitrilo	Genesee	https://www.geneseesci.com/ prodotto/x-gen-nitrile-gloves- senza polvere/	Per proteggere le mani quando si lavora con la candeggina e per una tecnica sterile. Il marchio non conta.
Misuratore di portata O2	JIAWANSHUN	https://www.amazon.com/JIAW ANSHUN-0-1-1-5LPM-Misuratore di flusso -Connettore-Connettore/dp/B01N0UWZ2T	Usato per controllare il flusso di CO2 nella camera.
Pipettor - 20 e micro; L e consigli	Millipore Sigma	EP3124000040-1EA	Per misurare TritonX per la sterilizzazione dei semi. Il marchio non conta.
Film trasparente di plastica	Costco	https://www.costco.com/p/-/kirkl e-signature-stretch-tite-plasti c-food-wrap-12-in-x3000 ft/100300513	Viene usata per coprire le scatole mentre i semi germinano per aumentare l'umidità e migliorare l'insediamento delle piante.
Tavola di plastica per perni (19"D x 5"L x 12"H)	Amazon	https://www.amazon.com/SWAN LAKE-Plastic-Tabellone-Pannelli -Garage/dp/B0BGS3C41N/	Componenti, fili e tubi sono stati fissati al pannello perforato per facilitare il movimento e l'organizzazione. La marca esatta non conta.
Alimentatore con connettore a presa a canne - 5V 2A	Amazon	https://www.amazon.com/Acloro l-100-240V-Universal-Converter -Trasformatore/dp/B099RBBTWY /ref=sr_1_4?crid=XKSME1C2 86OE&; keywords=5v%2Bpower %2Bsupply& qid=1683217539& s=hi& sprefix=5v%2Bpower%2 Bsupply%2Ctools%2C93& sr= 1-4& th=1	Usato per alimentare solenoidi. La marca esatta non conta.
Scala digitale di precisione	Fisher	FB30786159	Usata per misurare sali di MS e MES.
NPT push-to-connect da 1/4 di pollice a 1/4 di pollice	Amazon	https://www.amazon.com/CE KER-Connect-Fittings-Pneu matic-Connectors/dp/B07XBHYP3B/	Usato per collegare tubi da 1/4 di pollice al regolatore del serbatoio
Gomito push-to-connect a 3/8 di pollice NPT	Amazon	https://www.amazon.com/Q olekog-Pneumatic-Connec t-PL-3-8-N2/dp/B0B59JXMRW/	Usato per collegare tubi da 1/4 di pollice al regolatore di rimorchio (potrebbe anche usare un connettore dritto, a seconda della configurazione del tuo setup)
Connettore a T push-to-connect - 1/4 di pollice	Amazon	https://www.amazon.com /dp/B07TV3JS9Q/	(opzionale) uso se si divide la linea da 1/4 di pollice dal serbatoio CO2 tra due camere.
Connettori rapidi per fili grandi	XHF	B086J49D1J	Opzionale, ma utile per giungere temporaneamente fili.
Kit di avvio Raspberry Pi 4 2 GB - 32 GB	Canakit	PI4-2GB-STR32F-C4-BLK	Controlla sensori e relè. 110 dollari al momento dell'acquisto per l'equipaggiamento.
Raspberry Pi OS	Fondotinta Raspberry Pi	https://www.raspberrypi. com/software/	Sistema operativo per pi.
Visualizzatore RealVNC	RealVNC	https://www.realvnc.com/en/ connetti/scarica/visualizzatore/raspberrypi/	Utilizzato per il monitoraggio remoto delle letture del Pi.
Semi di amaranto rosso granato	I semi cimelieri di Mary	https://www.marysheirloomseeds .com/prodotti/granato rosso-amaranto	Assicurati che i semi provengano da un lotto recente.
Semi di ravanello Red King F1	Johnny's Seeds	https://www.johnnyseeds.com/ verdure/ravanelli/daikon-ko ravanelli rean/red-king-2-f1-ra dish-seed-4173.html	Assicurati che i semi provengano da un lotto recente.
Relay	uxcell	ASH-10 DD	Controlla solenoidi e alimentatore luminoso.
Disinfettante SA-20	Agricola meridionale	#10501	Detergente fungicida per camera di crescita. Evita di spruzzare sui componenti elettronici.
Occhiali di sicurezza	Fisher Scientific	19-130-2089	Consigliato per la protezione degli occhi. Il marchio non conta.
Cacciavite - più punte	Grainger	6XW12	Usato per smontare la camera e avvitare insieme oggetti durante la costruzione.
Materassino in silicone	Amazon	https://www.amazon.com/K aisi-Isolamento-Saldatura-Ma intenzione-Elettronica/dp/B073RFB6BX/	(Opzionale, ma consigliato) Per proteggere le superfici di lavoro dal calore durante la saldatura
Piccolo monitor con collegamento HDMI (opzionale)	Amazon	https://www.amazon.com/LON CEVON-7-Raspberry-1024X6 00-Altoparlanti-Auricolari/dp/B06XQJVXHL/	Opzionale, ma a volte utile quando configuri o monitori un pi. Consigliamo di usare un monitor HDMI già esistente che possiedi, ma fornisci un link per un'opzione economica, se ne hai bisogno.
Set di cacciavite piccoli	Amazon	https://www.amazon.com/Screw driver-FIXITOK-Screwdrivers-Pe ntalobe-Different/dp/B093372MGD/	Usata per smontare piccole viti
Intestazioni per presa per Raspberry Pi Pico	Adafruit	Prodotto #:5583	Opzionale da usare invece dei cavi jumper.
Saldatura - senza piombo, nucleo di rosin	Amazon	https://www.amazon.com/Dia0 -032in-0-11lb-Precision-Electr onics-Saldatura/dp/B07Q167J 98/ref=sr_1_5?crid=17RNDW GBX6X5O& parole chiave=lead+f ree+solder& qid=1692729157 & sprefix=lead+free+solder% 2Caps%2C160& sr=8-5	Dovevo collegare i fili alle luci. Qualsiasi saldatura a nucleo di rosin senza piombo va bene per questo.
Saldatore	Amazon	https://www.amazon.com/Wel ler-120V-Soldering-Iron-Halo/ dp/B0962SX47X/ref=sr_1_4?c rid=NE9BVDKLETUL& keyw ords=weller+saldatura+ferro&; qi d=1692727772& s=industriale& s prefisso=weller+soldiering+iron% 2Cindustrial%2C190& sr=1-4	Dovevo collegare il filo alle luci.
Raccordo per tubi in acciaio inox - 20 mm di diametro diametrale, diametro diametrale 16 mm, lungo 2,5 cm (filettatura femmina NPT di 3/8 di pollice x 3/8 di pollice)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/AW/D/B08SCL8VRS	Usata per estendere le pressanelli attraverso l'isolamento a scatola
Raccordo per tubi in acciaio inox - 8 mm diametro diametrale/12 mm diametro esterno, 3 cm di lunghezza (M8 femmina filettata su entrambi i lati)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/AW/D/B09ZS17WYB	Utilizzato per estendere il raccordo del paratia attraverso l'isolamento della scatola
STEMMA QT / Qwiic JST SH a 4 pin - Lunghezza 50mm	Adafruit	Prodotto #: 4399	Usati per collegare i sensori tra loro.
Cavo STEMMA QT / Qwiic JST SH da 4 pin a maschio premium - 150mm di lunghezza	Adafruit	Prodotto #: 4209	Usato per collegare i sensori al pi.
Acqua sterile DI	Prodotto in loco	Prodotto in loco	Autoclave DI acqua al ciclo L30.
Protezione contro le sovratensioni/Ciabatta	Amazon	https://www.amazon.com/GE- Prolunga Protezione-Presa- 14092/dp/B00DOMYL24/	Da usare per proteggere i componenti della camera da sovratensioni.
Nastro idraulico in Teflon	Amazon	https://www.amazon.com/ Pollici-Idraulici-Idraulica- Idraulico-Sigillatura/dp/B091913Z7F/	Per sigillare i filetti dei connettori
Thonny (IDE Python) - dovrebbe essere preinstallato su Pi	Thonny	https://thonny.org/	Usato per modificare ed eseguire software di controllo della camera.
Tensioattivo TritonX	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/ Negozio/Prodotti/Triton-X-100 -Termo-Scientifico/AAA16046AE	Per migliorare il rivestimento dei semi con acqua di candeggina durante la sterilizzazione superficiale.
Valvola solenoide miniatura Uxcell DC5V 0.22A Acqua Normalmente Chiusa Normalmente Chiusa	uxcell	a19051000ux0811	Ne servono tre per la camera e consigliamo di averne qualche di riserva a disposizione.
Pacco pass-through per cavi impermeabili	MAKERELE	‎ NPT(38)Ricassa 4A-B	Usato per creare un passaggio ermetico per i fili che entrano nella camera. Ho usato ghiacci da 3/8 di pollice.
Fili: intrecciato, isolato in silicone, 22 G	Amazon	https://www.amazon.com/Fermerry -Stranded-Electric-Tinned-Copper/ dp/B089CQHRDT/ref=sr_1_1? crid=PEFEI7BQBPNB& parole chiave =22%2Bgauge%2Bwire& qid=168 5586908& sprefix=22%2Bguage% 2Bwire%2Caps%2C144& sr=8-1&; th=1	Serve collegare gli elementi a pi.  La marca esatta non conta.
Scuratore di fili	Amazon	https://www.amazon.com/Southwire -Attrezzatura-S1626STR-Smontaggio-Scavato/DP/B00LQMRS7O/	Usata per tagliare e smontare l'isolamento dei fili per luci e altre connessioni elettriche
Fascette	Amazon	https://www.amazon.com/HAVE -ME-TD-Fascanti/dp/B08TVLYB3Q/	Usato per organizzare i fili e collegare tubi ai solenoidi. La marca esatta non conta, ma servono una varietà di taglie piccole.