方法論記事

宇宙飛行に関連するCO2 レベル下でのマイクログリーン生理を評価するための低コストの高排出二酸化炭素成長チャンバーの建設と運用

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DOI：

10.3791/70050

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2026年4月17日

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1Department of Plant and Microbial Biology, North Carolina State University, 2Department of Molecular and Structural Biochemistry, North Carolina State University, 3NCSU Phytotron, North Carolina State University

この記事について

サマリー

このプロトコルは、植物実験のために極端な二酸化炭素(exCO2)レベルを維持できる小型で低コストの成長室の構築と運用方法を説明しています。このチャンバーは、単一基板のコンピュータベースの監視・制御システムと受動的水耕栽培ウィッキングシステムを用いて、宇宙飛行に関連する大気条件下でのマイクログリーン生理学の再現可能な研究を可能にします。

要約

有人宇宙船の二酸化炭素(CO-2)レベルは通常3,000ppmを超え、地球上の大気濃度を大きく上回っています。3,000ppmを超える極端なCO2 (exCO2)への持続的な曝露は、植物の成長、生理機能、栄養組成を変化させる可能性があります。しかし、これらのexCO2 濃度を確実に再現できる実験室システムはほとんどありません。このプロトコルは、植物実験のためにCO2 レベルを3,000ppm以上安定に維持できるベンチトップ成長室の構築方法を低コストかつ利用しやすく説明しています。

このチャンバーは、気密ケーブルとガス継手、自動化されたCO2供給・排気システム、温度・湿度・圧力センサーを組み込んだベンチトップインキュベーターを改造して作られます。システムは安価なシングルボードコンピュータによって制御され、オープンソースのPythonコードを用いて、CO2を注入したりシステム読み取りに応じてチャンバーを排気するソレノイドを制御することで目標CO2濃度を維持します。カスタムのパッシブウィッキングボックスは、能動的な水やりを必要とせずに植物の成長を維持し、チャンバーを開ける必要を減らし、CO2レベルの変動を最小限に抑えます。

このシステムを用いて、「環境CO2」(最低400ppm)と「ISS様exCO2」(最低3,000ppm)条件下で、大根(Raphanus sativus、C3植物)とアマランサス(Amaranthus cruentus、C4植物)という2種のマイクログリーンを成功裏に育てました。これらのチャンバーは10〜14日間の成長サイクルを通じてCO2濃度、温度、湿度を安定させていました。この再現可能で宇宙飛行に適したCO2システムは、極端な大気環境に対する植物の反応を研究し、宇宙飛行のための実験準備のためのアクセスしやすいツールを提供します。

概要

植物は長期宇宙ミッションにおいて、食料生産に貢献し、栄養ニーズを満たし、心理的健康を促進することで人間の生命を維持する重要な役割を果たす。しかし、有人宇宙船や将来想定される居住環境の大気組成は、地球上のそれとは大きく異なります。国際宇宙ステーション(ISS)では、CO2濃度が3,000ppm(ppm)を超えることが日常的に発生しており、これは地球上の大気濃度よりもほぼ1桁高い数値です2。ISSのレベルは最大で6,500 ppmに達しました。これらの極端なCO2(exCO2)レベルは、植物の生理学、形態、栄養成分に影響を与えることがあります。しかし、これらのexCO2レベルは、700ppmから1500ppmの範囲に注目する多くの高CO2実験の範囲外であり、実際にはほとんどの陸上植物成長室が維持できる範囲外です。その結果、このような極端な状況の影響は依然として不十分に特徴づけられています。したがって、宇宙飛行に関連するexCO2レベルに対する植物の反応を理解することは、宇宙農業や生物再生生命維持システムの成功を確保する上で極めて重要です。

マイクログリーンは、その急速な成長、小さなフットプリント、高い栄養密度から、最近宇宙飛行士の栄養の有望な候補作物として注目されています 3,4。これらの短サイクル作物は、宇宙飛行用に蓄積された食糧で時間とともに分解される新鮮なビタミンや抗酸化物質を提供します。現在配合された宇宙飛行士用食事は、長時間の保存中にかなりの栄養素が失われます。室温で3年間保存した後に測定すると、ビタミンCとビタミンB1は推奨されるレベルを下回り、ビタミンAとB6も中程度の減少を示します5。したがって、新鮮で栄養価の高いマイクログリーンへのアクセスは、数年にわたるミッションで乗組員の健康維持に役立つ可能性があります。これまでの研究では、CO2濃度が中程度に増加した800〜1,000 ppmで、植物は炭水化物、フラボノイド、ビタミンCなどの炭素を多く蓄積し、タンパク質などの窒素を多く含む化合物を減少させる傾向があることが示されています。他の研究では、種子の定着率の減少、光合成酵素発現の変化、元素組成の変化、特に鉄、亜鉛、マグネシウム8の減少が観察されています。これらの組成の変化は、炭素の利用可能性(CO2としての)が炭素と窒素のバランスを変え、結果として一次代謝と二次代謝に影響を与えることを示唆しています。したがって、CO2レベルの増加は作物の栄養価に影響を与え、長期宇宙ミッションにおける宇宙飛行士の健康にとって極めて重要な役割を果たす可能性があります。

宇宙船環境で遭遇するexCO2レベル(ISSでは3,000ppmを超えることがある)に植物がどのように反応するかについては、はるかに少ない情報が残っています。宇宙飛行および地上の類似研究では、これらの条件下で葉の拡大減少、葉素低下、成長速度の変化などの成長異常が報告されています2,9,10。例えば、ISSで栽培されたアブラナ科ラパは、葉が小さくなり、これは微小重力効果ではなくexCO2レベルに起因するとされています。これらの観察は、植物のexCO2レベルへの反応が単に中程度に上昇したCO2の影響を外挿したものではなく、生理学的および代謝的な明確な障害を示唆していることを強調しています。しかし、地球上の成長システムは安定したexCO2レベルを維持できず、宇宙船の条件を一貫して再現したり、極端な大気下で植物の遺伝子型変異を検証したりすることが困難です。

この制約に対処するため、私たちは宇宙船の大気をシミュレートする一貫したプログラム可能なexCO2 レベルを維持できる小型で低コストのチャンバーを開発しました(図1)。このシステムは、ベンチトップインキュベーターを改造し、センサーとソレノイドバルブを統合して構築されており、これらはプログラム可能なピンを持つ安価なシングルボードコンピュータ(SBC)によって制御されます。この設計により、CO2 の自動調整と温度、湿度、圧力などの環境パラメータの継続的な監視が可能になります。頻繁なドア開閉によるCO2 の急速な枯渇を防ぐため、補助的な水やりなしで最大14日間マイクログリーンの成長をサポートする受動的な水耕栽培システムを取り入れました。この密閉的な配置は、一貫した雰囲気を提供しつつ、妨げを最小限に抑えます。

ここでは、exCO2 成長チャンバーの構築と運用、そして制御された宇宙飛行に関連する大気条件下でのマイクログリーン栽培のための詳細かつ再現可能なプロトコルを説明します。このプロトコルには、気密ケーブルとガスパススルーの設置、CO2 注入・換気システムの設置、センサーをSBCに接続、exCO2 制御コードのプログラミング、パッシブ水耕栽培のウィッキングシステムの組み立て手順が含まれます。このセットアップを用いて、大根(Raphanus sativus、 C3植物)およびアマランサス(Amaranthus cruentus、 C4植物)マイクログリーンが、環境およびISS様のexCO2 条件下の両方で成功裏に成長していることを示しました。このプラットフォームは、極端な大気環境に対する植物の反応を研究し、宇宙飛行のための実験準備を手頃かつ拡張可能なアプローチで提供しています。

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プロトコル

1. ベンチトップインキュベーターの背面にケーブルとセンサーを設置し、シリコーンシーラントでシーリングする(図2)

  1. チャンバー背面に配線、電気回路、ファン部品がない2か所を特定してください(例として 図1B のケーブルグランドの位置を参照)。これらの箇所にはケーブルグランドの外径より少し大きめの穴を2つ開けます。
  2. 直径約10mm(3/8インチ)のケーブルグランドを使い、各グランドの糸を配管テープで巻きます。グランドを外径20mm、長さ2.5cmのステンレス鋼パイプ継手(メス3/8インチナショナルパイプスレッド(NPT)ねじ込み)にねじ込みます。チャンバーの外壁から開けた穴を通し、内側からもう一つのグランドを取り付けます(図3)。
    注:この構成により厚いチャンバー断熱材を気密に通過させることが可能です。
  3. グランドのゴムワッシャーが壁の両側でしっかり固定されていることを確認し、各ケーブルグランドのチャンバー壁との接触点にシリコーンシーラントを塗って空気隙間を密閉します。
    注意:すべてのチャンバー開口部はCO2 漏れを減らすために気密でなければなりません。
  4. 各ケーブルグランドに4本のケーブルケーブルを通し、SBCとセンサーを接続できる十分な長さを残します。
  5. 内部のケーブルグランドガスケットを締めて気密性を確保してください。必要に応じてケーブルを緩めて調整し、センサーの位置調整により多くのたるみを作ってください。
    注意:各ワイヤーストランドにラベルを貼り、センサーの接続が正しいか確認してください。センサーへの配線はんだ付けだけで十分ですが、ジャンパープラグやネジ端子、その他のクイック接続オプションで配線交換やSBCピンへの接続が容易になります。
  6. 温度、湿度、空気圧センサーを接続してください(図2)。
    1. 4本の2本のデータケーブルの配線を温度・湿度センサーに接続し、4ピンコネクターで空気圧センサーを温度センサーに接続します。
    2. データケーブルのもう一方の端は次のようにSBCに接続します:PWRを3.3V電源ピンに、GNDをアースピンに、SDAからGPIO 2(I2C_SDA1)、SCLからGPIO 3(I2C_SCL1)へ。
    3. 両方のセンサーを上部チャンバー壁に、互いに接着剤ストリップで取り付け、校正や清掃のために簡単に取り外せるようにします(図4)。
  7. CO2センサーを接続して位置決めてください。
    1. CO2センサーを2本目の4本ケーブルに接続してください。
    2. もう一方の端は次のようにSBCに接続します:PWRを5V電源ピンに、GNDをアースピンに、RxDをGPIO 14(UART_TxD)、TxDからGPIO 15(UART_RxD)。
    3. CO2センサーは背面の上部壁に取り付けるか、Dual Lockストリップを使ってライト棚の上にしっかりと置いてください。
  8. (任意ですが推奨)SBC電源を常時充電するバックアップバッテリーに接続することで、再起動を防ぎ、センサーのデータ記録を継続的に行えます。

2.CO2 ハンドリングシステムの構築(図5)

注:CO2処理システムはチャンバー内のガス濃度を調整します。CO2レベルが設定値を下回ると、SBCはソレノイドバルブを作動させ、CO2をチャンバー内に短時間放出します。 CO2濃度が設定値を超えると、ベントソレノイドが一時的に開き、チャンバー内の空気を排出します。2.75 L/minのダイアフラム空気ポンプがシステム内に空気を循環させます。

  1. バルクヘッドの継手を取り付けてください。
    1. CO2入力および空気出口ライン用に、後室壁に約14mmの穴を2つ開け、ステップ2.1.3で使用した継手の最も広い部分よりやや大きい穴を開けます。
    2. バルクヘッドの継手を改造するには、ねじ山面のホースバーブを切り落とします(図6)。金属とゴムのワッシャーを取り付け、ネジ山を配管用テープで巻いてください。
    3. 改造されたバルクヘッド継手の端に3cm、内径8mmのねじ込みパイプ継手をねじ込み、チャンバー壁と断熱材を貫通させます(図6)。
    4. 改造したバルクヘッドの継手を両側にワッシャーで密閉し、さらにシリコーンシーラントを塗布します。気密なシールを作るためにしっかりねじ込みます。
  2. チューブ、ソレノイド、フィルター、エアポンプは、柔軟な水槽グレードのチューブ(内径4.8mm、外径6.35mm)で接続します(図7)。
    1. CO2入力ラインについては、以下の通りにチュービングと接続します:流量計 ->CO2ソレノイドバルブ -> Tコネクター ->Tコネクター -CO2入力バルクヘッドの外側>。最初のTコネクターをポンプの出口に接続してください。2つ目のTコネクタをベントソレノイドに接続します(図5)。
    2. エアアウトレットバルクヘッドの外側を次のように接続します:エアアウトレット - > Tコネクター - > インラインエアフィルター - > 空気ポンプ入力。このTコネクターに別のベントソレノイドを取り付けます(図5)。
    3. チャンバー内部では、CO2 入力側に~15cmのチューブを、空気出口側に~30cmのチューブを取り付けます。
    4. シリコーンシーラントで接合部をシールしてください。
  3. ルアーロックの継手を取り付けてください。(図7)
    1. キーチュービングの接合部にバーブド・ルールロック継手を取り付けると、調整や部品の交換が容易になります。
    2. 漏れを減らすために、各ホースのバーブ接続部をシリコーンで密封してください。
      注意:ソレノイドは通常、数ヶ月で摩耗します。ルアーロック継手は交換が容易で、交換時にチューブを短くする必要がありません。したがって、ソレノイド接合部にこれらの継手を追加することを強く推奨します。
  4. CO2の供給とレギュレーターを接続してください。
    注意:タンクレギュレーターと流量計の間には6.4mm(1/4インチ)のポリエチレンチューブを使用してください。
    1. レンチで一次レギュレーターをCO2 タンクに接続します(レギュレーターを10 psiに設定)、次に以下のように接続します:プライマリレギュレーター - > ねじ込みプッシュ・トゥフィットコネクター - >ポリエチレンチューブ - >(オプション)プッシュ・トゥフィットTコネクター(複数チャンバー用) - > ポリエチレンチューブ - >ねじ込みプッシュフィットコネクター - > ステップダウンレギュレーター(レギュレーター設定1–3 psi) - >ねじ式プッシュ・トゥフィットコネクター - >ポリエチレンチューブ - >流量計(図8)。
      注:各チャンバーのステップダウンレギュレーター間にオプションのプッシュ・トゥフィットTコネクターを用いて、単一の22kg(50ポンド)CO2 タンクから複数のチャンバーを稼働させることができます(図8)。
  5. ソレノイドをSBC制御リレーに接続します。
    1. CO2入力ソレノイド(+)を5V電源の正極に、ソレノイド(-)リードをCO2リレーの端子3に接続します。CO2リレーの端子4を電源の接地線に接続します。CO2リレーの端子1と2をそれぞれGPIO 12に接続し、SBCのアースに接続します。
    2. 両方のベントソレノイドは同様に接続します:各ソレノイド(+)は5V電源(+)に、それぞれ(-)はベントリレーの端子3に接続します。そのリレーの端子4を電源アースに接続し、ベントリレー端子1と2をGPIO 17とSBCのアースに接続します。
    3. 各リレーにラベルを付け(例:「CO2 入力」「ベント」)してトラブルシューティングを助けてください。
      注意:ソレノイドは並列配線の場合、単一の5V電源を共有することができます。異なるGPIOピンを使う場合はコントロールコードを調整してください。

3. 育成灯の製作

  1. シリコーンコーティングで保護されたコンパクトな発光ダイオード(LED)ストリップを選択し、植物の成長に適した光スペクトルを提供し、低熱出力を提供します。
    注:使用したカスタム育成ライトは、水耕栽培箱の表面高度(発芽苗が到達する最低高さ)で最大550μmol·m-m-2·s-1 の光合成活性放射(PAR)を放射します。照明は24V COB LEDストリップで、2700Kと6500Kのダイオードが交互に接続されています。
  2. LEDストリップを準備してください。
    1. メーカーが示す接合部でLEDのストリップ6本(約25cm)をカットします。
    2. 各ストリップの両端にある銅パッドのシリコーンコーティングをカミソリの刃で剥がします(図9参照)。
      注意:人身の怪我やLEDストリップの損傷を避けるよう注意してください。まな板で作業しろ。
    3. 各銅パッドに少量のハンダを塗布し、3.5cmの22G撚り芯線(+-+→アース→アース)でライトストリップを直列に接続します(図9)。
    4. 各銅パッドの端に20〜30cmの2本のワイヤーをはんだ付けし、電源に接続します。
      注意:適切な目の保護具を使用し、フームフードの下や換気の良い場所でハンダ付けをしてください。耐熱マットの上で作業しましょう。
  3. ライトを取り付けろ。
    1. LEDアレイをチャンバー内の上部棚の下側に配置し、成長領域全体に均一な照明を当てます(図10)。
    2. 照明の接着バックを剥がし、ストリップをしっかりと押さえつけます(図10参照)。
    3. 露出したパッドや配線には電気グレードのシリコーンをコーティングし、腐食や感電を防ぎます。
    4. シリコーンが乾いたら、ライトシェルフをチャンバーの最上部の内蔵棚ブラケットに置きます。
  4. LEDストリップを電源および制御システムに接続します(図2)。
    1. ケーブルグランドの一つを通すためにさらに22Gのワイヤーを2本通します。ライトを電源に接続し、リレーに接続できる長さを切ってください。これらをLEDストリップの長い配線にバレルジャックか電気クイックコネクトで接続します。
    2. LEDアレイ(+)を24V電源の正極に、LED(-)をライトリレーの端子2に、ライトリレーの端子1を電源の負極に接続します(図2)。
    3. ライトリレーの端子3をSBC GPIO 21に接続し、リレーの端子4をSBCのGNDピンに接続します(図11)。
  5. 長いライトワイヤーは接着クリップでチャンバーの壁に固定し、はんだ付けされた接合部への負担を防ぎます。
  6. PARメーターを使って植物表面の光強度が望ましいかどうか確認します。水耕栽培システムの箱の高さで4〜5か所で測定します。

4. チャンバー制御および警報システムのソフトウェアをSBCにインストールする

  1. チャンバー制御コード(Control_chamber_JoVE.py、 補足ファイル1)をダウンロードし、SBCの指定フォルダ(例:/home/pi/chamber/)に保存してください。SBCの初期構成やオペレーティングシステムの操作方法については、https://www.raspberrypi.org/ を参照してください。
  2. Control_chamber_JoVE.pyスクリプトの上部に記載された必要なライブラリ(シリアル、datetime、csv、boardなど)と、各センサーのライブラリをインストールします。SBCへのライブラリインストールの詳細については、https://projects.raspberrypi.org/en/projects/generic-python-installing-with-pip を参照してください。
  3. Thonny(または類似のPython IDE)でControl_Chamber.pyを開き、センサーとリレーのパラメータを設定してください。Control_chamber_JoVE.pyスクリプトの上部セクションのピン割り当てを、セクション1および2で設定された温度・湿度、圧力、CO2 リレー接続の配線に合わせるように更新してください(推奨通り配線されていれば変更は不要です)。Thonnyの使用については詳細は https://thonny.org/ をご覧ください。
  4. CO2レベルの最小設定値を定義し、Control_chamber_JoVE.pyスクリプト上部の設定ブロック内で光周期、温度、警報閾値のパラメータを設定します。ファイルを保存してください。
    注意:すべてのセットポイントは、ソフトウェアの再インストールを必要とせずに設定ブロックを編集することで変更可能です。
  5. メールベースのアラームシステムを設置しましょう。
    1. 自動アラート用に専用のメールアカウント(例:MyPiAlarm@gmail.com)を作成しましょう。
    2. Control_Chamber.pyスクリプトの「CO2アラーム」と「温度アラーム」セクションに認証情報と受信者住所を入力し、セーブしてください。
      注意:個人または職業上のメールアドレスを使ってメッセージを送らないでください。セキュリティ認証情報を保護するために専用アカウントを使用し、アプリ固有のパスワードを使いましょう。
  6. 試験チャンバーの操作。
    1. Thonnyの 「実行 」アイコンをクリックしてコードを実行します。
    2. CO2レベルが変化したときにセンサーが有効な読み取り値を報告し、リレーが正しくトグルされているか確認してください。
    3. CO2や温度の低・高をシミュレートするには、流量とチャンバーの設定を変更します。自動注入と排気が行われ、メールアラームが発動するようにしましょう。
    4. CO2の数値が変動する場合は、ケーブルグランドやバルクヘッドの継手周辺の漏れを確認し、必要に応じてシリコーンシーラントで再シールしてください。
  7. リモートモニタリングを有効にする
    注意:SBCは「ヘッドレス」で動作可能ですが、HDMI経由でモニターを接続することでトラブルシューティングが簡単にできます。
    1. RealVNCビューアや同様のリモートデスクトップアプリケーションを、SBCと同じネットワークに接続したデバイスにインストールしてください。RealVNCのインストール方法については https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/raspberrypi/ を参照してください。
    2. SBCでVNCサーバーを有効にし、接続を確認してください。VNCサーバーの有効化手順は https://help.realvnc.com/hc/en-us/articles/360002249917-RealVNC-Connect-and-Raspberry-Pi#setting-up-your-raspberry-pi-0-0 を参照してください。
    3. リモートインターフェースを使って状態を監視したり、設定を調整したり、プログラムを再起動したりできます。

5. 受動的な水耕栽培ウィッキングシステムの構築(図12)

注意:各パッシブ水耕栽培ウィッキングシステムは、フリンジ付きのフェルトウィックが取り付けられた取り外し可能なインサートを備えた無菌1,000μLピペットチップボックスを使用し、下部リザーバーから栄養溶液を種子へ引き出します。

  1. 箱のハウジングを準備しろ。
    1. 取り外し可能なインサート付きの空の1,000μLピペットチップボックスを選びます。
    2. ドレメル工具、回転ソー、またはドリルとコーピングソーを使って、上蓋に11cm×7cmの長方形の開口部を切ります。
  2. フェルトの芯を切って準備します。
    1. 竹フェルトを34cm、7.5cmのストリップにカットします。3つのチップホルダーインサートはテンプレートとして使えます。
    2. フェルトの長い縁に沿って、14cmのフリンジを均等に8本切って切りました。
    3. 各フリンジを、ピンセットを使って先端の短い端の穴の列に通し、フリンジが下に垂れ下がるようにし、未切断の中心が平らに保たれます。
    4. インサートが箱に入れている間は、フリンジが下部のリザーバーに届くようにしてください。箱は使用するまで乾燥させて保管してください。

6. マイクログリーン実験のための材料準備

  1. チャンバーは、壁、天井、ドアなどの非電子表面をSA-20消毒剤(7.8mL/Lの水)で拭き取り消毒してください。ドアを開けたまま一晩、チャンバーを自然乾燥させます。
    注意:このステップは湿潤環境で増殖する病原体のリスクを減らすために非常に重要です。
  2. ムラシゲとSkoog(MS)の基底塩培地を0.25倍準備し、寒天を使わずに準備します。4.3gのMS塩と1gの2-(N-モルフォリノ)エタンスルホン酸(MES)を1Lの脱イオン水に溶かし、pHを1M KOH溶液で5.7に調整します。4リットルに希釈します。700mLのアリコート(1つの水耕栽培ボックス分)を1Lのボトルに注ぎます。
  3. 種子滅菌とすすいのために、蒸留水または脱イオン水をオートクレーブ可能なボトルに充填してください。
  4. MS培地と水の両方を液体サイクルで30分間オートクレーブしてください。
  5. 水耕栽培の箱や道具、容器はアルミホイルで包みましょう。30分の乾燥サイクルでオートクレーブし、材料をラップで保管してからラミナーフローフードに入れます。
    注意:6.6〜6.8のステップは、汚染を防ぐために層流フード内で実施する必要があります。
  6. 種子を滅菌する
    注意:このプロトコルは植物の種類に応じて調整する必要があります。以下は大根とアマランスの種に効果のあるプロトコルを説明します。
    注意:漂白剤を使う際は手袋、目保護レンズ、白衣を着用してください。
    1. 層流フードでは、0.05%トリトンX-100を含む2%漂白剤溶液に種子を加えます。
    2. 室温で5分間優しく振ってください。
    3. 漂白剤溶液を脱出し、滅菌水で3回すすいでください。
    4. すすい後、種を一晩滅菌水に浸して均一な発芽を促進します。
      注:本研究では、7.5%漂白剤8mL、DI H 2O22mL、トリトンX-100界面活性剤15μLを50mL遠心分離機管で滅菌するのに十分でした。
  7. 水耕栽培の箱を満たし、層流フードに種をまきましょう。
    1. 各水耕栽培ボックスに無菌0.25 MS培地を充填し、フェルト表面に1〜2mmの液体(~650 mL)を塗ります。フェルトと液体の間に空気隙間がないか確認してください。ギャップは苗の定着を妨げます。
    2. 滅菌鉗子を使って、1箱あたり最大60個のアマランサまたは30個の大根の種を植えます。種を鉗子でフェルトに優しく押し込み、インサートの先端穴の真ん上にあることを確認します。
    3. 植えた箱にはラップや滅菌蓋をかぶせて、発芽時の湿度を保ちます。蓋ができたら、箱は無菌フードから取り出すことができます。

7. マイクログリーン実験の実施

注意:制御として、少なくとも2つのチャンバーを同時に操作し、1つはexCO2 で、もう1つは環境条件下で制御します。複製体間でチェンバー間の交互処理を行い、チャンバーバイアスを最小限に抑えること。各部屋にランダムに(コイントスまたは乱数生成器を使って)処理を割り当てます。次の実験では、処理を別のチャンバーに交換します。

  1. 一次CO2レギュレーターは約10psi、二次の「ステップダウン」レギュレーターは1〜3psiに設定します。CO2タンクのメインバルブをゆっくり開けてください。
    注意:5psiを超える空気圧はソレノイドを損傷します。「ステップダウン」レギュレーターは4 psi以上は調整しないでください。
  2. チャンバーを起動して機能を確認しろ。
    1. 作業台上のインキュベーターチャンバーを起動し、内部温度を23°C、つまり希望温度に設定します。
    2. 内部ファンが正常に動作し、空気の循環を確実にするために妨げられていないか確認してください。植え付け前に、各チャンバーユニットが設定温度から2°C以内に平衡状態になっていることを確認してください。
  3. ThonnyでControl_chamber_JoVE.pyコードを開き、CO2 とライト設定(セクション4.7)を確認してからプログラムを実行してください。ソレノイド、センサー、ライトが正しく反応しているか確認してください。ファイルを保存し、「 実行 」アイコンを押してコントロールプログラムを実行してください。
  4. 植えた箱を積み込み、発芽させます。
    1. 環境が安定したら、蓋付きの水耕栽培ボックスを各チャンバー内に設置します。ドアを閉めて、CO2 濃度が3〜5分以内に設定点に戻ることを確認します。
    2. 湿気カバーを敷いたまま3〜4日間、子葉の出芽が見えるまで種を発芽させ、ほとんどの苗根がフェルト基質に浸透したら湿気カバーを取り除きます。
      注意:大根やアマランサス以外の種を使用する場合は、根がフェルト表面に一定に浸透するように発芽時間を調整してから露出してください。
  5. チャンバーの状態を維持し、監視すること。
    1. 実験中はCO2 濃度を安定させるためにチャンバーを閉じたままにしてください。
    2. ドアパネルはアルミホイルや遮光フィルムで覆い、光の干渉を防ぎましょう。毎日ホイルを開けて植物の状態を確認し、カバーをテープで再度貼り直してください。
    3. RealVNCで1日1〜3回モニターの読み取り、またはHDMIディスプレイを通じたローカル表示を行っています。
    4. メールアラートには迅速に対応し、異常や手動介入を記録してください。
      注意:チャンバーの設定点を下回る周囲温度は、チューブ内に結露を引き起こす可能性があります。結露が発生した場合は、再始動前に配管や継手を乾燥させて再シールし、気流の妨げを防ぎます。CO2タンクのバルブを閉めてから配管を開けてください。
  6. 植物を収穫し、データを収集する。
    1. 成長サイクルの終わりに、チャンバーを開けて実験目的(例:バイオマス、クロロフィル、栄養分析など)に応じた植物を取り出して処理します。
    2. コントロールスクリプトを止めて、作業台のインキュベーターとライトを消してください。
    3. 環境データファイルchamber_data.csv(例:Date_Species_3000vs400ppm.csv)をリネームし、フラッシュドライブにコピーします。
      注意:プログラムは毎分、ホームディレクトリのchamber_data.csvファイルにデータをログします。保存時には必ずファイル名を変更して、以前のデータセットを修正しないようにしてください。
    4. 運行中の逸脱や機器の故障を記録してください。
  7. 実験後の清掃。
    1. 凝縮液を取り除き、非電子的な内装面は70%エタノールで拭き取ってください。
    2. チャンバーの扉を開けたまま、チャンバーとチューブが乾くまでエアポンプを回してください。
    3. 電源タップをオフにし、CO2 タンクのバルブを閉めて漏れを防ぎ、ガソリンを節約してください。

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結果

2台のベンチトップインキュベーターは、マイクログリーン成長実験に適したプログラム可能なCO2 濃度を維持するよう改良されました。各実験実行では、1つのチャンバーが「ISS様のexCO2」条件(最低3000ppm)を維持するようにプログラムされ、もう1つのチャンバーは「屋内環境CO2」条件(最低400ppm)にプログラムされました。私たちはそれぞれ10日間と14日間、ラディッシュとアマランサスのマイクログリーンを育てました(図13)。各処理は6回重複され、どちらのチャンバーがexCO2 か対照環境として交互に使用され、チャンバー特異的バイアスを防ぎました。

SBC制御システムは、各実験を通じて1分間隔でCO2濃度、温度、相対湿度、気圧を記録しました。CO2調節システムは、3,000ppmでも目標濃度を維持しました(

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ディスカッション

このプロトコルは、国際宇宙ステーション2号で見られるものと同等の極端なCO2(exCO2)濃度(約3,000ppm)下でも、再現性が高く費用対効果の高い植物栽培方法を提供します。このシステムは、作業台型インキュベーターを改良し、SBCベースの環境制御と受動的な水耕栽培システムを組み合わせ、手動の水やりやチャンバーの開封なしに最大2週間の植物成長をサポートします。このアプローチは、地上実験室で宇宙飛行関連大気で遭遇する極限条件を再現するための重要な資源のギャップを埋めるものです。従来の植物成長チャンバーではCO2レベルを2,000ppm9以上に維持することは稀であり、この小さなフットプリントシステムは脱CO2状態に対する植物生理学的応答を調査するための利用しやすい代替手段となっています。

重要なステップには、チャンバーの気密な密閉、厳格...

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開示事項

上記の研究に関して、著者のいずれも利益相反はありません。

謝辞

学部生の研究助手であるマカイラ・デスタフィーノ、エミリー・デットマー、エリー・サルティエには、培地の準備、種子の滅菌、植物の計測にご協力いただき感謝申し上げます。NCSUフィトトロンの技術スタッフの皆様、道具、備品、アドバイスに感謝いたします。この研究はNASA助成金番号(80NSSC23K0344)とサマンサ・ルーカイスに授与された学部生のノースカロライナ宇宙助成金によって資金提供されました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
1/4インチのポリエチレンチューブロウズhttps://www.lowes.com/pd/EZ-
FLO-1-4インチ内径-x-25
-ft-ポリエチレンチューブ/1000180497		CO2タンクレギュレーターを取り付けて、ステップダウンレギュレーターを取り付けてください。
2-(N-モルフォリノ)エタンスルホン酸(MES)フィッシャー・サイエンティフィックBP300-100肥料溶液中の緩衝剤。
照明用24V電源供給;意地悪LPV-35-24照明の仕様に応じて電源を使いましょう。
25 mL 目盛りシリンダーコール・パーマーUX-34502-70種子滅菌液の液体を測定するためです。
250 mLガラス目盛りシリンダー - 滅菌用のオートクレーブフィッシャー・サイエンティフィックhttps://www.fishersci.com/shop/
製品/パイレックス-シリンダー-単
-ホワイトエナメル-メトリック-グラデュアティオ
NS-18/085524D		水耕栽培ボックスを積み込む際のMS媒体の測定用です。ブランドは関係ない。  
388 電気グレードのシリコンシーラントアメリカン・シーランツ社https://meridianadhesives.
com/products/asi-388/		照明の断熱やチャンバーの密閉に使われています。他のブランドでも問題ありませんが、照明に使う場合は電気グレードであることを確認してください。そして、非電気グレードは他のチャンバーに使っても問題ありません。
70%エタノールアヴァントール71002-508フードと成長室の消毒に使用されます。
8Kダイアフラムポンプ - 110 V/60 Hzバージョンボクサー8Kチャンバー、CO2入力、換気システム間の空気循環に使用されます。購入時に120ドルです。
ACコードは ポンプGE https://www.homedepot.com
/p/GE-8-ft-交換用コード
-極性プラグオン付きセット-
1-エンド-ブラック-54435/203735885		ブランドや会社は関係ありません
Adafruit LPS35HW防水圧力センサーアダフルーツ製品番号#:4258気圧を測るために使われていました。
アダフルーツ センシリオン SHT40 精密温度・湿度センサーアダフルーツ製品番号#:4885温度と湿度を測定するために使われました。
調整レンチエースハードウェアhttps://www.acehardware.com
/部門/工具/手工具/
レンチ/2299329		レギュレーターの取り付けに使用されます
アルミホイルコストコhttps://www.costco.com/p/-/
Kirkland-Signature-Reynolds-
FoodService-foil-12-in-x-100
0-ft/100116721?langId=-1		オートクレーブ作業中の容器の覆い用です。
水槽用チューブ - 外径1/4インチ、内径3/16インチアマゾンhttps://www.amazon.com/dp/B0DLNH81LJ/CO2をチャンバーに輸送する際に使われます
各種水槽用チューブコネクター - ポリプロピレンアマゾンhttps://www.amazon.com/AQU
ANEAT-水族館-航空-コネ<> ector-プラスチック/dp/B08LMZ86QC/		水槽用チューブを分割して接続するために使われていました
各種機械ネジアマゾンhttps://www.amazon.com/AETTL
Assortment-Stainless-Assorted-
Phillips/dp/B0B428NP2L/ref=sr_
1_2_sspa?crid=FQ8XLSW2WZE6
&キーワード=assorted%2Bmetric%
2Bbolts%2Band%2Bnuts&qid=16
92727621&s=インダストリアル&sprefix=
assorted%2Bmetri%2Cindustria
l%2C159&SR=1-2-spons&sp_cs
d=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY&th=1		ペグボードに部品を取り付けるために使われていました。
USB出力付きバックアップバッテリーボルタ系V25短時間の停電時にPiの電源を供給するために使われていました。nbsp;パススルー充電が可能なUSBバッテリーなら何でも使えます。
竹フェルトマイクログリーングロングマットロール(10インチ×100フィート)ベジベッドhttps://www.vegbed.com/products
/vegbed-bamboo-microgreens-roll-10in-x-100ft		栽培ボックスの芯に使われています。
バレルジャックコネクター - 10パックアマゾンhttps://www.amazon.com/dp/B079RBL339/電気部品を電源に接続するために使用されました。正確なブランドは関係ありません。
ビーカー - 2リットルフィッシャーCLS10002Lメディア制作に使用。nbsp;合計4リットルには2つ必要です。
ベンチマークサイエンティフィック H2200-HC MyTemp ミニインキュベーターベンチマーク・サイエンティフィックH2200-HCこのプロトコルに合わせてチャンバーが改造されています。暖房と冷房の両方の制御があるバージョンを必ず選んでください。購入時に850ドルです。
漂白剤 - 7.5%  クロロックスhttps://www.clorox.com/<ブリ/>製品/クロロックスパフォーマンス
-クロロマックス付き漂白剤/		種子の滅菌に使用されます。nbsp;ブランドは関係ありませんが、香水や注ぎ剤を使わないバージョンを手に入れてください。
隔壁取り付け - 3/16インチANPTGHThttps://www.amazon.com/AN
PTGHT-スルー-バルク-バルクヘッド-F
ittings-水族館/dp/B08SCDC28R/		かつてはチューブをチャンバーに通していました
カフェテリアトレイアマゾンhttps://www.amazon.com/Carlisl
e-CT121605-Caf%C3%A9-Stan
dard-Cafeteria/dp/B008BLINFE/		各チャンバーの下にトレイが置かれ、開けた際に漏れ出した結露を受け止めていました。 正確なブランドは関係ありません。nbsp;チャンバーのフットプリントより大きくすればいいですが、ドアを覆いすぎないようにします。
遠心分離機チューブ - 50 mL、無菌フィッシャー・サイエンティフィック339653滅菌中およびその後に種を含んでいました。
CO2アラーム(オプション)アマゾンhttps://www.amazon.com/
DP/B09MRX4F12/		オプションですが、CO2システム内の外部漏れを検出するために推奨されます。 チャンバー内のCOの危険なレベルを防ぎます。
CO2 レギュレーター - 低圧アマゾンhttps://www.amazon.com/gp/
AW/D/B01BPQDG62		正確なブランドは関係ありません。nbsp;ただし、1〜4psiの間で圧力を下げられるはずです。 
CO2タンク - 50ポンドエアガスhttps://www.airgas.com/product/
気体/二酸化炭素/p/CD%2050S		これより小さい水槽でも使えるかもしれません。 ただ、もっと頻繁に交換する必要があるだけです。
クリンパー グレンジャー806FA9圧着コネクタを配線に取り付けるため
デジタル圧力計(オプション)アマゾンhttps://www.amazon.com/Pressure
-コネクター-プロテクター-Uharbour-0-
200psi/dp/B0783PYQ27		低圧ステップダウンレギュレーターの圧力設定を読み取るため。AAAバッテリーが必要です。あるいは、電源のないアナログゲージを使うこともできます。
鉗子の解離 - 滅菌のためのオートクレーブフィッシャー・サイエンティフィック13-812-39滅菌種子を操作するために、nbsp;ブランドは関係ありません。
デュアルロックインターロッキング接着ストリップ3歳SJ3560チャンバーの側面にセンサーを取り付けるために使われていました。
空の1000 & マイクロ;Lピペットチップボックスジェネシー24-160Rドレメルで蓋の上部の長方形の大部分を取り除く。 ブランドは関係ありませんが、中には他よりも多くの液体が入っている場合もあります。新しいジェネシーの箱は古いものよりも液体の容量が少なくて済みます。  
フォーク端子圧着コネクター - 22-16 AWGアマゾンhttps://www.amazon.com/Baomain
-絶縁端子-22-18ゲージ/
dp/B01B17DL0G/		配線をリレーに接続するために使われていました。nbsp;正確なブランドは関係ありません。
ガラス瓶 - 1リットルミリポール・シグマCLS13951L-1EA以前は無菌0.25倍MS培地のアリコートを含んでいました。
ハリスCO2タンクレギュレーター グレンジャー5KZ4810 psiに設定されています。このレギュレーターは2つ目の「ステップダウン」レギュレーターとは別物です。  
HDMIケーブルからmicro HDMIケーブルへの接続(オプション)アマゾンhttps://www.amazon.com/KELink-
アルミニウム互換カムコード
r-ラズベリー/dp/B0C3LR54C3/		(任意)PiをHDMIモニターに接続してセンサーの測定値を表示する方法
ヒートガンアマゾンhttps://www.amazon.com/MAXXH
EAT-ハンドヘルド-エンボス加工-ラッピング
-MF300L/dp/B09P66LLMW/		溶け方は熱収縮で配線を絶縁します。ブランドは関係ありません。
熱収縮アマゾンhttps://www.amazon.com/560PCS
Heat-Shrink-Tubing-Eventronic/dp/
B072PCQ2LW/ref=sr_1_4?crid=21
4VBYLN60TGD&キーワード=熱+
シュリンク+チューブ&qid=1685586705&s
接頭辞=heat+sh%2Caps%2C143&SR=8-4		配線の絶縁が必要でした。正確なブランドは関係ありません。nbsp;異なる直径のさまざまなパックを用意することをおすすめします。
ポンプを保護するためのインラインフィルターグレンジャー794F21ダイアフラムポンプの上流に取り付けて、ゴミや結露から保護してください
ジャンパーコードアマゾン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		アイテムをpiに接続する必要がありました。nbsp;正確なブランドは関係ありません。
K30 FR CO2センサーセンセア030-8-0010チャンバー内のCO2レベルを検出するために使用されました。購入時に60ドルです。
ラボテープミリポール・シグマBAF134620300容器のラベル付けやチャンバーの扉への箔の貼り付け
LEDストリップ - COB、24VスーパーブライトLEDshttps://www.superbrightleds.com
/LEDストリップ&バー/COBシリーズ-L
ED-ストリップ&テープライト/5M-tuna
ble-white-cob-led-strip-light-cob
-シリーズ-LEDテープ-ライト-2700K-6500
K-IP20-24V		カスタム育成ライトへの使用および注記;他の種類の白色LEDストリップでも問題なく使えるでしょうが、PARメーターを使ってストリップの密度を調整して望む光強度を得ると良いでしょう。
ルアーロックから3/16ホースバーブ継手へのリンク - ポリプロピレン - メスアマゾンhttps://www.amazon.com/Femal
e-Luer-Lock-4-8mm-ホース/dp/B08GQDBY46/		頻繁に交換される部品をチューブに取り付けるために使われます。
ルアーロックから3/16ホースバーブ継手への接続 - ポリプロピレン - オス アマゾンhttps://www.amazon.com
/シリンジアダプター-オス-ルー
r-インチ-ルーアー-コネクター/キット/d
p/B0C1FV8NGL/		頻繁に交換される部品をチューブに取り付けるために使われます。
磁気攪拌棒(オプション)ミリポール・シグマZ282456MS培地の混合にスパープレートと併用します。スプーンを使うのもいいです。
磁気攪拌板(オプション)フィッシャーS194615培地中の塩を溶かすために使用されます。スプーンも使えます。
MSソルトケーソンMSP01水耕栽培溶液として使用されます。0.25 x.nbsp に希釈; 
ニードルノーズプライヤーグレンジャー2078216ハンダ付け時にワイヤーを固定するために使われていました
ニトリルグローブジェネシーhttps://www.geneseesci.com/
製品/X-gen-ニトリル-手袋-
パウダーフリー/		漂白剤を使う際の手の保護や無菌技術のためです。ブランドは関係ありません。
O2流量計嘉望順https://www.amazon.com/JIAW
ANSHUN-0-1-1-5LPM-流量計
-コネクター-コンクレーター/dp/B01N0UWZ2T		CO2のチャンバーへの流れを制御するために使用されます。
ピペッター - 20 & micro;Lとチップミリポール・シグマEP3124000040-1EA種子滅菌のためのTritonXを測定するために、ブランドは関係ありません。
ラップラップコストコhttps://www.costco.com/p/-/kirkl
そしてシグネチャーストレッチタイトプラスティ
cフードラップ12インチ×3000フィート100300513		種子が発芽している間に箱を覆い、湿度を上げて植物の定着を促進するために使います。
プラスチック製ペグボード(19インチ幅 5インチ x 12インチ幅)アマゾンhttps://www.amazon.com/SWAN
LAKE-プラスチック-ペグボード-パネル
-ガレージ/DP/B0BGS3C41N/		部品、配線、チューブはペグボードに取り付けられ、移動や整理が容易になりました。 正確なブランドは関係ありません。
バレルジャックコネクタ付き電源 - 5V 2Aアマゾンhttps://www.amazon.com/Acloro
l-100-240V-ユニバーサルコンバータ
-トランス/dp/B099RBBTWY
/ref=sr_1_4?crid=XKSME1C2
86OE&キーワード=5v%2Bpower
%2Bsupply&qid=1683217539&
s=hi&sprefix=5v%2Bpower%2
Bsupply%2Ctools%2C93&SR=
1-4&th=1		ソレノイドの電源を動かすために使われています。正確なブランドは関係ありません。
精密デジタルスケールフィッシャーFB30786159MS塩とMESの測定に使用されます。
プッシュ・トゥ・コネクト 1/4インチから1/4インチ NPTアマゾンhttps://www.amazon.com/CE
KER-Connect-フィッティング-Pneu
matic-コネクター/dp/B07XBHYP3B/		1/4インチのチューブをタンクレギュレーターに接続するために使用していました
プッシュ・トゥ・コネクト・エルボーから3/8インチNPTへの接続アマゾンhttps://www.amazon.com/Q
olekog-Pneumatic-Connec
t-PL-3-8-N2/dp/B0B59JXMRW/		1/4インチのチューブをステップダウンレギュレーターに接続するために使われています(セットアップによってはストレートコネクターを使うことも可能です)
プッシュ・トゥ・コネクトTコネクター - 1/4インチアマゾンhttps://www.amazon.com
/dp/B07TV3JS9Q/		(オプションで)CO2タンクから1/4インチのラインを2つのチャンバー間で分割する場合に使用します。
大きなワイヤー用のクイックコネクターXHFB086J49D1Jオプションですが、一時的にワイヤーをつなぐのに便利です。
Raspberry Pi 4 2 GB スターターキット - 32 GBカナキットPI4-2GB-STR32F-C4-BLKセンサーとリレーを制御する。nbsp;購入時のキットは110ドルです。
Raspberry Pi OSラズベリーパイ財団https://www.raspberrypi.
com/software/		Pi用のオペレーティングシステム。
RealVNCビューアリアルVNChttps://www.realvnc.com/en/
connect/download/viewer/raspberrypi/		遠隔でパイの読み取り値を監視するために使われます。
レッドガーネット・アマランスの種子メアリーズ・ヘリルーム・シードhttps://www.marysheirloomseeds
.com/products/red-garnet-amaranth		種は最近の種のロットから選ばれていることを確認してください。
レッドキングF1大根の種ジョニーの種https://www.johnnyseeds.com/
野菜/大根/大根
レインラディッシュ/レッドキング-2-F1-ra
dish-seed-4173.html		種は最近の種のロットから選ばれていることを確認してください。
リレー UXCELLASH-10 DDソレノイドと電源供給の制御。
SA-20 消毒剤サザン・アグ#10501成長室用の殺菌クリーナーなど;電子部品へのスプレーは避けてください。
安全メガネフィッシャー・サイエンティフィック19-130-2089目の保護にはおすすめです。ブランドは関係ありません。
ドライバー - 複数ビットグレンジャー6XW12建設中にチャンバーを分解し、部品をネジで固定する際に使われていました。
シリコーンマットアマゾンhttps://www.amazon.com/K
aisi-絶縁-はんだ付け-Ma
強度-電子機器/dp/B073RFB6BX/		(任意ですが推奨)はんだ付け時に作業面を熱から守るために
小型モニター、HDMI接続付き(オプション)アマゾンhttps://www.amazon.com/LON
CEVON-7-Raspberry-1024X6
00-スピーカー-イヤホン/dp/B06XQJVXHL/		オプションですが、PIの設定や監視の際に役立つこともあります。既存のHDMIモニターを使うことをおすすめしますが、必要なら安価な選択肢のリンクも提供してください。
小型ドライバーセットアマゾンhttps://www.amazon.com/Screw
driver-FIXITOK-Screwdrivers-Pe
ntalobe-Different/dp/B093372MGD/		小さなスクリューのアンクルー(アンクルー)に使用
Raspberry Pi Pico用のソケットヘッダーアダフルーツ製品番号#:5583ジャンパーコードの代わりに使うオプションです。
はんだ - 鉛フリー、ロジンコアアマゾンhttps://www.amazon.com/Dia0
-032in-0-11lb-Precision-Electr
onics-Soldering/dp/B07Q167J
98/ref=sr_1_5?crid=17RNDW
GBX6X5O&キーワード=鉛+F
リー+ソルダー&;qid=1692729157
&sprefix=lead+free+solder%
2Caps%2C160&SR=8-5		ライトに配線を接続する必要がありました。鉛フリーのロジンコアはんだならどんなものでも使えます。
はんだごてアマゾンhttps://www.amazon.com/Wel
ler-120V-Soldering-Iron-Halo/
dp/B0962SX47X/ref=sr_1_4?c
rid=NE9BVDKLETUL&keyw
ords=weller+haldering+iron&qi
d=1692727772&s=インダストリアル&s
接頭辞=weller+soldiering+iron%
2Cindustrial%2C190&SR=1-4		ライトに配線を接続する必要がありました。nbsp;
ステンレス製のパイプ継手 - 外径20mm、内径16mm、長さ2.5cm(3/8インチ×3/8インチのメスNPTねじ)アマゾンhttps://www.amazon.com/
GP/AW/D/B08SCL8VRS		ボックス絶縁材を通してケーブルグランドを延長するために使用
ステンレス製パイプ継手 - 内径8mm/外径12mm、長さ3cm(両面M8メスねじ込み)アマゾンhttps://www.amazon.com/
GP/AW/D/B09ZS17WYB		箱断熱材を通してバルクヘッドフィッティングを延長するために使われます
STEMMA QT / Qwiic JST SH 4ピンケーブル - 長さ50mm。アダフルーツ製品番号#:4399センサー同士をつなぐために使われていました。
STEMMA QT / Qwiic JST SH 4ピンからプレミアムオスヘッダーケーブル - 長さ150mmですアダフルーツ製品番号#:4209センサーをPiに接続するために使われていました。
無菌DI水現地制作現地制作二酸化炭素水をL30サイクルで分解してください。
サージプロテクター/電源タップアマゾンhttps://www.amazon.com/GE
コンセント-プロテクター-エクステンション-
14092/dp/B00DOMYL24/		チャンバーの部品を電力サージから保護するために使用します。
テフロン配管テープアマゾンhttps://www.amazon.com/
インチ-配管工-配管-
配管工-シール/DP/B091913Z7F/		コネクタのねじを密閉するために
Thonny(Python IDE)- Piにプリインストールされているはずですトニーhttps://thonny.org/チャンバー制御ソフトの編集と実行に使われていました。
TritonX界面活性剤フィッシャー・サイエンティフィックhttps://www.fishersci.com/
ショップ/製品/Triton-X-100
-サーモサイエンティフィック/AAA16046AE		表面滅菌時に漂白水で種子のコーティングを改善するため、 
uxcell ミニチュアソレノイドバルブ 2方向通常閉鎖 DC5V 0.22A 水エアソレノイドバルブUXCELLa19051000ux0811チャンバーには3枚必要で、予備をいくつか用意しておくことをおすすめします。
防水ケーブルパススルーパック メイカレレ‎NPT(38)ボックス4A-Bワイヤーがチャンバーに入るための気密パスを作るために使われます。3/8インチのケーブルグランドを使いました。
ワイヤー - 撚り線、シリコン絶縁、22 Gアマゾンhttps://www.amazon.com/Fermerry
-ストランド電気錫金銅/
dp/B089CQHRDT/ref=sr_1_1?
crid=PEFEI7BQBPNB&キーワード
=22%2Bgauge%2Bwire&qid=168
5586908&sprefix=22%2Bguage%
2Bwire%2Caps%2C144&SR=8-1&th=1		アイテムをpiに接続する必要がありました。nbsp;正確なブランドは関係ありません。
ワイヤーストリッパーアマゾンhttps://www.amazon.com/Southwire
-機器-S1626STR取り残-ストランデッド-剥離/dp/B00LQMRS7O/		照明やその他の電気接続の配線の絶縁材を切断・剥がすために使用されました
結束バンドアマゾンhttps://www.amazon.com/HAVE
-ME-TD-ケーブルタイ/dp/B08TVLYB3Q/		オーガナイザーの配線やソレノイドへのチューブ接続に使われていました。正確なブランドは重要ではありませんが、さまざまな小さなサイズが必要です。

参考文献

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