Name: Zastosowania paneli oświetleniowych kompatybilnych z mikropłytkami typu open source (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-03T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 48 s
Description: Poznaj system M.A.P.L.E. do automatyzacji przygotowywania mikropłytek z oświetleniem LED, który podwaja wydajność transferu reagentów i eliminuje błędy podczas pipetowania w laboratorium.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy chcieliby podziękować Linie DeLuca, Fakharowi Singherze, Hannah Williams, Lynn Deng, Osinachi Nwosu i Sarah Wachtman za pomoc w testowaniu platformy M.A.P.L.E.

1. Półautomatyczne przygotowanie do przenoszenia próbek "płytka na płytkę"
<ol>
	<li>Wygeneruj plik CSV, jak pokazano w Rysunek 1, zawierający tablice źródłowe i docelowe za pomocą aplikacji do edycji arkuszy kalkulacyjnych. Wygenerowany plik CSV musi zawierać następujące kolumny nagłówka w podanej kolejności: Source_barcode; Destination_barcode; Source_well; Dest_well; Transfer_volume.   </li>
	<li>Upewnij się, że w kolumnach nagłówka znajduje się jeden wiersz w pliku CSV dla każdej żądanej operacji pipetowania (np. transferu próbki) z następującymi informacjami:
	<ol>
		<li>Source_barcode: Alfanumeryczny kod kreskowy mikropłytki źródłowej, np. S1007372 pozostawić puste, jeśli nie jest powiązany żaden kod kreskowy.</li>
		<li>Destination_barcode: Alfanumeryczny kod kreskowy docelowej mikrotabliczki, np. D0573282 pozostawić puste, jeśli nie jest powiązany żaden kod kreskowy.</li>
		<li>Source_well: Alfanumeryczny identyfikator wiersza i kolumny studzienki, z której należy pipetować z płytki źródłowej, np. H10 dla rzędu H (8. wiersz), kolumna 10 (oznaczenia studzienek zgodne ze standardem ANSI/SLAS, np. A1, C10...).</li>
		<li>Dest_well: Alfanumeryczny identyfikator wiersza i kolumny studzienki, z której należy pipetować z tabliczki docelowej, np. A3 dla wiersza A (1. wiersz), kolumna 3 (oznaczenia studzienek zgodne ze standardem ANSI/SLAS, np. A1, C10...).</li>
		<li>Transfer_volume: Objętość, która ma zostać przeniesiona z source_well w source_barcode do dest_well w destination_barcode (numerycznie i bez jednostek: zwykle w μl).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Otwórz graficzny interfejs użytkownika Microplate Assistive Pipetting Light Emitter Plate to Plate, pokazany na rysunku Rysunek 2, otwierając program Light Guide (Maple-LightGuide.exe).</li>
	<li>Kliknij przycisk Wybierz plik cherrypick w lewym górnym rogu graficznego interfejsu użytkownika.</li>
	<li>Użyj okna przeglądarki plików, pokazanego w Rysunek 3, aby przejść do pliku CSV wygenerowanego w krokach 1.1 i 1.2 powyżej i kliknij przycisk Otwórz. Aplikacja przeanalizuje pierwszy wiersz pliku CSV i oświetli odpowiednie dołki na płytach źródłowych i docelowych.</li>
	<li>Użyj przycisków Poprzednia studnia i Następna studnia w prawym górnym rogu graficznego interfejsu użytkownika, pokazanych w Rysunek 4, aby przejść przez plik CSV zgodnie z potrzebami. Graficzny interfejs użytkownika podświetli na szaro wszystkie wiersze, które zostały wcześniej oświetlone, a na brązowo podświetli aktualnie aktywny wiersz.</li>
	<li>W razie potrzeby należy wykonać operacje pipetowania, aby przenieść próbki między dołkiem źródłowym płytki źródłowej a dołkiem docelowym płytki docelowej. Przykład niewspomaganej operacji pipetowania ręcznego M.A.P.L.E. można zobaczyć na Rysunek 5, z porównaniem aktualnego widoku pipetowania przez użytkownika widocznego w Rysunek 4 i Rysunek 6. Oprócz graficznego interfejsu użytkownika, kody kreskowe tabliczek można weryfikować za pomocą wyświetlaczy LCD umieszczonych na panelach podświetlanych.</li>
	<li>Kontynuuj do momentu osiągnięcia końca pliku CSV za pomocą przycisku Następny dołek. Aby załadować nowy plik CSV, w dowolnym momencie można kliknąć przycisk Select cherrypick file. Aby wyjść z programu, można kliknąć czerwony X w prawym górnym rogu GUI.</li>
</ol>
2. Oświetlenie wielodołkowe do równoległych transferów i szeregowych rozcieńczeń
<ol>
	<li>Otwórz aplikację Microplate Assistive Pipetting Light Emitter 'Serial dilution', otwierając program rozcieńczania szeregowego (Maple-SerialDilution.exe).</li>
	<li>Użyj graficznego interfejsu użytkownika, pokazanego w Rysunek 7 i <silna klasa="xfig">Rysunek 8, aby określić żądany tryb miareczkowania (kolumna lub wiersz), gęstość płytki i początkowy wiersz(e) lub kolumna(y). Graficzny interfejs użytkownika pozwala również użytkownikom określić maskę kolumny lub wiersza, aby kontrolować, które diody LED w danym wierszu lub kolumnie są podświetlone. Pozwala to na oświetlenie podzbioru diod LED w rzędzie lub kolumnie zamiast oświetlania całego rzędu lub kolumny.</li>
	<li>Użyj przycisków Następny i Poprzedni, aby przechodzić kolejno między wierszami lub kolumnami od początkowego wiersza lub kolumny do ostatniego wiersza lub kolumny na płycie. Za każdym razem, gdy zostanie kliknięty przycisk Następny lub Poprzedni, panel świetlny zaświeci odpowiednie diody LED mikropłytki.</li>
	<li>Kontynuuj aż do osiągnięcia końca sekwencji miareczkowania. Aby wyjść z programu, kliknij czerwony X w prawym górnym rogu GUI.</li>
</ol>
3. Szkolenie laboratoryjne: opracowywanie testów i techniki formatu badań przesiewowych
<ol>
	<li>Umieść mikropłytkę z 96 lub 384 dołkami w przenośnym światłowodzie. Przenośny światłowód zawiera baterię i całą elektronikę niezbędną do korzystania z niego niezależnie od komputera. Dzięki temu przenośny światłowód może być używany w trybie ręcznym, którym można sterować za pomocą wbudowanych przycisków do przełączania między trybami demonstracyjnymi.</li>
	<li>Użyj przełącznika zasilania na obudowie przenośnego światłowodu, aby włączyć system.</li>
	<li>Określ tryb, w którym ma się znajdować przenośny światłowód. Domyślnie przenośny światłowód zostanie załadowany do domyślnego trybu demonstracyjnego HTS, który zapewnia użytkownikom wizualną reprezentację typowej płytki testowej, jak pokazano na <silna klasa = "xfig" > Rysunek 9. W tym trybie można użyć prawego przełącznika przyciskowego w górnej części przenośnego światłowodu, aby przełączać się między poniższymi przykładowymi wzorcami oświetlenia.
	<ol>
		<li>Wszystkie studzienki oświetlone kolorem czerwonym w celu symulacji dozowania odczynnika w teście, np. (zawieszone komórki w pożywce).</li>
		<li>Wszystkie studzienki oświetlone żółtym kolorem, aby symulować dodawanie odczynnika barwnikowego.</li>
		<li>Pierwsza kolumna i ostatnia kolumna studzienek podświetlone na zielono, pozostałe środkowe kolumny "pola próbki" podświetlone na niebiesko, aby wskazać, że tabliczka jest odczytywana na czytniku mikropłytek. Losowe studnie w polu próbki będą również miały zielony kolor o różnej intensywności, aby reprezentować trafienia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Aby przełączyć światłowód między trybem demonstracyjnym HTS a trybem demonstracyjnym miareczkowania, naciśnij lewy przełącznik przyciskowy. Spowoduje to przełączenie przenośnego światłowodu w tryb demonstracyjny miareczkowania, który stanowi wizualny przewodnik dla użytkowników, aby zrozumieć, w jaki sposób można wykonywać miareczkowanie na płytkach złożonych. Gdy światłowód przejdzie w tryb demonstracyjny miareczkowania, wystąpią następujące zdarzenia.
	<ol>
		<li>Wszystkie studzienki w kolumnach 3 i 13 są oświetlone kolorem żółtym.</li>
		<li>Kolejne naciśnięcia skrajnego prawego przełącznika przyciskowego oświetlają kolumny w kolejności, np. (4 i 14, 5 i 15 itd.).</li>
		<li>Gdy przycisk zostanie naciśnięty po osiągnięciu kolumn 12 i 22, studzienki w kolumnach 4-12 i 13-22 są podświetlane na kolor żółty o malejącej intensywności, aby przedstawić miareczkowanie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Aby zmodyfikować domyślne zachowanie światłowodu, podłącz przenośny światłowód do komputera za pomocą USB i postępuj zgodnie ze szczegółowymi instrukcjami dotyczącymi aktualizacji domyślnego oprogramowania układowego za pomocą Arduino IDE, które można znaleźć na stronie projektu GitHub8. Aktualizując oprogramowanie układowe, można zmodyfikować te tryby, aby wyświetlać inne sekwencje lub zestawy diod LED.</li>
</ol>
4. Iluminacja artefaktów w mikropłytkach
<ol>
	<li>Umieść mikropłytkę z 96 lub 384 dołkami w przenośnym światłowodzie.</li>
	<li>Przełącz światłowód w tryb oświetlenia, naciskając dwa razy skrajny lewy przełącznik przyciskowy. 
	UWAGA: Przykład praktycznego zastosowania tego trybu można zobaczyć na Rysunek 10 i Rysunek 11, gdzie związki wytrąciły się z roztworu i można je zaobserwować na dnie mikropłytek. Bez podświetlenia większość osadu jest niewidoczna gołym okiem, natomiast podświetlenie M.A.P.L.E. ujawnia osad do wglądu użytkownika i dokumentacji fotograficznej.</li>
	<li>Użyj prawego przycisku, aby przełączać się między zestawem predefiniowanych kolorów zgodnie z potrzebami aplikacji. Panel świetlny włączy wszystkie diody LED na następujące kolory po kolei za każdym naciśnięciem prawego przycisku: czerwony, niebieski, zielony, pomarańczowy, biały, fioletowy, żółty i indygo.</li>
	<li>Opcjonalnie użyj aparatu lub smartfona, aby sfotografować podświetlaną płytę w celu prowadzenia dokumentacji lub dokumentowania pracy.</li>
</ol>

<ol><li>Baillargeon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+Microplate-Compatible+Illumination+Panels+for+a+Semiautomated+Benchtop+Pipetting+System%5BTitle%5D)+AND+%22SLAS+TECHNOLOGY%3A+Translating+Life+Sciences+Innovation%22%5BJournal%5D)">Design of Microplate-Compatible Illumination Panels for a Semiautomated Benchtop Pipetting System.</a> SLAS TECHNOLOGY: Translating Life Sciences Innovation. , (2019).</li>
<li>Baillargeon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Scripps+Molecular+Screening+Center+and+Translational+Research+Institute%5BTitle%5D)+AND+%22SLAS+DISCOVERY%3A+Advancing+Life+Sciences+R%26D%22%5BJournal%5D)">The Scripps Molecular Screening Center and Translational Research Institute.</a> SLAS DISCOVERY: Advancing Life Sciences R&D. 24 (3), 386-397 (2019).</li>
<li>BioSistemika. Pipetting Aid PlatR. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://biosistemika.com/products/pipetting-platr/">https://biosistemika.com/products/pipetting-platr/</a> (2019).</li>
<li>Gilson Trackman Pipetting Tracker. Daigger Scientific. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.daigger.com/gilson-trackma-pipetting-tracker-i-gsnf70301">https://www.daigger.com/gilson-trackma-pipetting-tracker-i-gsnf70301</a> (2019).</li>
<li>TRACKMAN Connected US. Gilson. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.gilson.com/default/systemm-trackman-connected-us.html">https://www.gilson.com/default/systemm-trackman-connected-us.html</a> (2019).</li>
<li>LI-2100LightOne™ Pro. Embi Tec. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://embitec.com/li2100-lightone-pro-384-and-96-well.html">http://embitec.com/li2100-lightone-pro-384-and-96-well.html</a> (2019).</li>
<li>96 well plate pipette light guide. qit vision. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.qitvision.com/projects/#Plate">https://www.qitvision.com/projects/#Plate</a> (2019).</li>
<li>Microplate Assistive Pipetting Light Emitter GitHub repository. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter">https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter</a> (2019).</li>
<li>Maplebear Electronics Tindie store. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://maplebearelectronics.com">http://maplebearelectronics.com</a> (2019).</li>
<li>Hawker, C. D., Schlank, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Standards+for+Laboratory+Automation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Development of Standards for Laboratory Automation.</a> Clinical Chemistry. 46, 746-750 (2000).</li>
<li>General Laboratory Techniques. An Introduction to the Micropipettor. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22JoVE+Science+Education+Database%22">JoVE Science Education Database</a>. , JoVE. Cambridge, MA. (2019).</li>
<li>General Laboratory Techniques. Introduction to the Spectrophotometer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22JoVE+Science+Education+Database%22">JoVE Science Education Database</a>. , JoVE. Cambridge, MA. (2019).</li>
<li>General Laboratory Techniques. Introduction to the Microplate Reader. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22JoVE+Science+Education+Database%22">JoVE Science Education Database</a>. , JoVE. Cambridge, MA. (2019).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych interesów finansowych ani konfliktu interesów z którymkolwiek z wyprodukowanych komponentów sugerowanych w konstrukcji urządzenia M.A.P.L.E. Prezentowane źródła są przeznaczone wyłącznie dla wygody użytkownika i w razie potrzeby można korzystać z wszelkich kompatybilnych komponentów z alternatywnych źródeł.

Wypuszczając M.A.P.L.E. jako platformę open-source, wprowadziliśmy narzędzie laboratoryjne, które zapewnia użyteczność, ale może być również łatwo rozszerzone, aby sprostać zmieniającym się potrzebom użytkownika końcowego. Przygotowanie próbek z mikropłytek laboratoryjnych jest powszechnym zadaniem wykonywanym w wielu różnych środowiskach laboratoryjnych, a zadanie to można znacznie poprawić dzięki technologii takiej jak M.A.P.L.E.
Platforma M.A.P.L.E. została specjalnie zaprojektowana z myślą...

Jak ostatnio opublikowano1, laboratorium Lead Identification w Scripps Research2 opracowało i udostępniło panel oświetleniowy o otwartym kodzie źródłowym do przygotowania mikropłytek, zwany Microplate Assistive Pipetting Light Emitter (M.A.P.L.E.). Ręczne przygotowanie mikropłytek, niezależnie od tego, czy są one przeznaczone do zarządzania związkami, czy na potrzeby testów biologicznych, może być podatne na błędy ludzkie, które drastycznie rosną wraz ze wzrostem gęstości mikropłytki. Ponadto prawidłowe prowadzenie ewidencji i rejestrowanie danych dotyczących zawartości/formatu mikropłytek jest również podatne na błędy przy ręcznym wprowadzaniu. W obiektach automatyzacji badań przesiewowych o wysokiej przepustowości (HTS) problemy te są łagodzone dzięki zastosowaniu sterowanych komputerowo zrobotyzowanych stacji roboczych, które są zintegrowane z automatycznym prowadzeniem ewidencji baz danych; Minimalizacja ręcznych manipulacji i zmniejszenie ryzyka błędów formatowania i zapisu danych. Pozostaje jednak wiele przypadków, w których oprzyrządowanie oparte na automatyzacji jest po prostu niewykonalne lub kompatybilne z potrzebami formatowania mikropłytek, co wymaga ręcznej interwencji. Co więcej, istnieje również potrzeba wspierania operacji laboratoryjnych na małą skalę, które wymagają kompaktowych i ekonomicznych urządzeń półautomatycznych, aby poprawić ich przepustowość, dokładność i zautomatyzować rejestrację danych dotyczących przygotowania mikropłytek. 
Chociaż istnieją inne systemy oświetlenia mikropłytek, są to zastrzeżone rozwiązania komercyjne3,4,5,6,7 ograniczone do wybranych formatów mikropłytek, a ich zastrzeżony charakter o zamkniętym kodzie źródłowym uniemożliwia modyfikacje sterowane przez użytkownika, które pozwoliłyby na dostosowanie tych urządzeń do specjalistycznych operacji. M.A.P.L.E. został zaprojektowany jako niedrogie urządzenie open-source, z kodem źródłowym i wszystkimi plikami projektowymi dostępnymi za darmo online8. Użytkownicy posiadający wiedzę na temat technik powierzchniowego mogą składać własne urządzenia M.A.P.L.E. z kodem i plikami projektowymi dostępnymi na GitHub lub mogą modyfikować dostarczone projekty płytek drukowanych (PCB), modele komputerowego wspomagania projektowania obudów do druku 3D (CAD) i kod, aby spełnić swoje specyficzne potrzeby. Pełna lista części potrzebnych do produkcji płytek PCB światłowodowych znajduje się w Tabelach Uzupełniających 1 i 2, a dalsze szczegóły dotyczące projektowania i realizacji paneli świetlnych można znaleźć w niedawno opublikowanej dokumentacji1. Użytkownicy, którzy chcą zakupić wstępnie zmontowane płytki światłowodu na podstawie plików open-source, mogą je znaleźć na liście online9.
M.A.P.L.E. dostarcza użytkownikowi łatwo sterowany panel podświetlenia, który ma ślad oparty na mikropłytkach i odstępy między diodami LED dopasowane do specyfikacji Society for Biomolecular Screening (SBS) dla mikropłytek10. M.A.P.L.E. został opracowany do obsługi mikropłytek o gęstości 96 i 384 dołków i pozwala użytkownikom oświetlać studnie w dowolnej konfiguracji, kolorze i intensywności. Te panele świetlne mogą być używane do oświetlania mikropłytek do operacji pipetowania11, do symulacji laboratoryjnych operacji formatowania lub przyrządów, takich jak czytnik mikropłytek12,13 w celach edukacyjnych i demonstracyjnych. Otwarty charakter projektu pozwala użytkownikom na łatwą modyfikację paneli, oprogramowania układowego lub graficznego interfejsu użytkownika (GUI) w celu obsługi dowolnej nowej pożądanej funkcjonalności. Wytyczne i rejestrowanie danych są sterowane komputerowo i mogą być zintegrowane z arkuszami kalkulacyjnymi lub przeniesione do systemu baz danych. Ponieważ M.A.P.L.E. jest przeznaczony do pracy z plikami rozdzielanymi przecinkami w postaci zwykłego tekstu, każdy arkusz kalkulacyjny lub oprogramowanie bazodanowe, które jest w stanie importować lub eksportować pliki w formacie CSV, można łatwo rozszerzyć do pracy z M.A.P.L.E. Co więcej, obudowa projektowa, która została zaprojektowana dla tego systemu, przechyla mikropłytkę w kierunku użytkownika podczas operacji pipetowania, zwiększając ergonomię, zapewniając użytkownikowi bardziej naturalną postawę podczas pracy przy stole laboratoryjnym. Szczególne cechy operacyjne systemu M.A.P.L.E. obejmują: (i) ułatwienie zarządzania związkami w zakresie przygotowywania niestandardowych płytek poprzez oświetlenie studzienki z jednym źródłem i dołka docelowego na mikropłytkach w celu uzyskania wskazówek dotyczących ręcznego pipetowania; wspomagane przez skrypt komputerowy, który można zapisać jako elektroniczny zapis po wypełnieniu. (ii) M.A.P.L.E. może oświetlić dowolną liczbę studzienek w rzędach lub kolumnach mikropłytek; który idealnie nadaje się do szybkiego prowadzenia seryjnego rozcieńczania lub umieszczania wybranych kontroli kontrprób. (iii) M.A.P.L.E. może być używany w trybie demonstracyjnym w celu ułatwienia szkolenia laboratoryjnego lub podkreślenia wymagań dotyczących formatowania w odniesieniu do umieszczania próbek i kontroli lub dedykowanego wykorzystania studzienki (np. luka barierowa z efektem krawędziowym). (iv) M.A.P.L.E. może podświetlać przezroczyste/półprzezroczyste studnie, aby umożliwić wizualizację artefaktów, takich jak wytrącanie/krystalizacja, pęcherzyki, niejednorodność studni, puste studzienki; co pozwala również użytkownikowi końcowemu na łatwe fotografowanie obrazów płyt na potrzeby dokumentacji

<table><tbody><tr><td>96 lub 384-dołkowa mikropłytka</td><td></td><td></td><td>https://en.wikipedia.org/wiki/Microplate</td></tr><tr><td>mikropłytka Wspomagające pipetowanie Emiter światła</td> Spektrometr <td>https://www.jove.com/science-education/5033/an-introduction-to-the-micropipettor https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter</td>do pipetowania <td></td> o otwartym kodzie źródłowym <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Ocean Optics</td><td>USB-650 Czerwony Przypływ</td><td></td></tr></tbody></table>

zastosowania paneli oświetleniowych kompatybilnych z mikropłytkami typu open source

Applications for Open Source Microplate-Compatible Illumination Panels

Mikropłytki są powszechnie używane w nowoczesnym środowisku laboratoryjnym do szerokiej gamy zadań, zarówno w małych operacjach laboratoryjnych, jak i w dużych kampaniach przesiewowych o wysokiej przepustowości (HTS). Chociaż automatyzacja laboratoriów znacznie zwiększyła użyteczność mikropłytek, nadal zdarzają się przypadki, w których oprzyrządowanie oparte na automatyzacji nie jest wykonalne, opłacalne lub kompatybilne z potrzebami formatowania mikropłytek. W takich przypadkach mikropłytki należy przygotować ręcznie. Problemem związanym z ręcznymi manipulacjami mikropłytkami jest to, że może pojawić się szereg trudności związanych z dokładnym śledzeniem operacji na próbkach, prowadzeniem zapisów danych i kontrolą jakości (QC) pod kątem artefaktów odwiertu lub błędów formatowania. Wraz ze wzrostem gęstości mikropłytek (tj. 96-dołkowych, 384-dołkowych, 1536-dołkowych) drastycznie wzrasta również możliwość wprowadzenia błędów. Ponadto w przypadku małych laboratoriów laboratoryjnych istnieje potrzeba poprawy łatwości i dokładności obsługi próbek w sposób opłacalny. W niniejszym artykule opisano system, który działa jak półautomatyczny przewodnik po pipetowaniu, określany jako emiter światła wspomagającego pipetowanie mikropłytek (M.A.P.L.E.). M.A.P.L.E. ma wiele zastosowań do wspomagania wybierania trafień i przygotowywania mikropłytek do opracowywania testów w wysokoprzepustowych badaniach przesiewowych lub laboratoryjnych operacjach laboratoryjnych, a także do diagnostycznej oceny jakości mikropłytek / zapewnienia jakości (QA) lub wizualizacji błędów formatowania odwiertów.

Platforma M.A.P.L.E. umożliwia podświetlanie studniek w mikroplatek 96- oraz 384-dołkowych na wiele konfigurowalnych przez użytkownika sposobów, co pozwala na bezpośrednią i niezależną kontrolę koloru oraz natężenia światła w każdej studience. Pomagając ograniczyć ryzyko błędów podczas ręcznego pipetowania, M.A.P.L.E. pozwala użytkownikom przygotowywać mikroplatek z większą pewnością, że każda studienka zawiera pożądaną zawartość. Przenoszenie próbek między płytkami oraz przygotowywanie płytek z rozcieńczeniami seryjnymi...

Microplate Assistive Pipetting Light Emitter (M.A.P.L.E.) to sterowane komputerowo urządzenie, które systematycznie oświetla studzienki mikropłytki, dostarczając wskazówek dotyczących ręcznego przygotowania mikropłytek. M.A.P.L.E. poprawia dokładność przygotowania mikropłytek, jednocześnie automatyzując rejestrowanie danych. Ponadto może pomóc w badaniu jakości mikropłytek lub pomóc w wykrywaniu błędów.

Zastosowania paneli oświetleniowych kompatybilnych z mikropłytkami typu open source

Microplates are commonly used in the modern laboratory environment for a wide variety of tasks both in small-scale laboratory benchtop operations as well ...

Tradycyjne metody ręcznego przenoszenia odczynników luzem na płytki do mikromiareczkowania są powolne i podatne na błędy ludzkie. Technologia ta ponad dwukrotnie zwiększa wydajność procesu i pomaga wyeliminować ten błąd. Technika ta może pomóc użytkownikom w zrozumieniu operacji wykonywanych na mikropłytkach, zmniejszyć ryzyko błędów i zwiększyć wydajność użytkownika podczas ręcznych operacji pipetowania.Technika ta pozytywnie wpłynie na wyniki w warunkach przedklinicznych i klinicznych, usuwając i redukując błędy, które mogą być kosztowne, a nawet zagrażać życiu, jeśli nie zostaną skorygowane. Ten system o otwartym kodzie źródłowym można łatwo dostosować do innych zastosowań, takich jak inspekcje kopii mikropłytek, w celu wyeliminowania niespójności w umieszczaniu związków chemicznych lub testów biologicznych, na potrzeby chemii i biologii. Procedurę przenoszenia próbki zademonstruje Lina Deluca, kierownik ds. związków chemicznych z laboratorium identyfikacji wiodącej.Aby skonfigurować półautomatyczny transfer próbek z płyty na płytkę, użyj aplikacji do edycji arkusza kalkulacyjnego w celu wygenerowania pliku CSV zawierającego tabliczki źródłowe i docelowe, oznaczając kolumny źródłowym kodem kreskowym, docelowym kodem kreskowym, studnią źródłową, studnią docelową i objętością transferu. Pod kolumnami należy umieścić jeden wiersz w pliku dla każdej żądanej operacji pipetowania, wskazujący alfanumeryczny kod kreskowy źródłowej mikropłytki, jeśli taki istnieje, alfanumeryczny kod kreskowy docelowej mikropłytki, jeśli taka istnieje, alfanumeryczny identyfikator wiersza i kolumny studzienki, z której ma być pipetowany, na płytce źródłowej, alfanumeryczny identyfikator wiersza i kolumny studzienki, która ma być pipetowana, z płytki docelowej, oraz wolumin, który ma zostać przeniesiony ze źródła w kolumnie źródłowego kodu kreskowego do źródła docelowego w docelowym kodzie kreskowym. Otwórz program Light Guide, aby otworzyć aplikację graficznego graficznego interfejsu użytkownika emitera światła z mikropłytką wspomagającą pipetowanie i kliknij przycisk Wybierz plik cherrypick.W oknie przeglądarki plików otwórz plik CSV. Aplikacja przeanalizuje pierwszy wiersz pliku CSV i oświetli odpowiednie dołki na płytach źródłowych i docelowych. Użyj Poprzednia studnia"i Następna studnia"przyciski, aby przejść przez plik CSV zgodnie z potrzebami.Graficzny interfejs użytkownika podświetli na szaro wszystkie wiersze, które zostały wcześniej podświetlone, a na brązowo podświetli aktualnie aktywne wiersze. Wykonaj operacje pipetowania zgodnie z potrzebami, aby przenieść próbki między dołkiem źródłowym płytki źródłowej a dołkiem docelowym płytki docelowej. Oprócz interfejsu użytkownika, kody kreskowe na tablicach można weryfikować za pomocą wyświetlaczy LCD umieszczonych na panelach podświetlanych.Następnie kliknij Dalej dobrze"aby kontynuować, aż do końca pliku CSV. Aby załadować nowy plik CSV, kliknij Wybierz plik cherrypick"w dowolnym momencie. Aby wyjść z programu, kliknij czerwony X"w prawym górnym rogu interfejsu.W przypadku oświetlenia wielodołkowego otwórz aplikację do stopniowego delucji emitera światła wspomagającego pipetowanie mikropłytek i określ żądany tryb miareczkowania, gęstość płytki oraz początkowe rzędy lub kolumny. Użyj przycisku Następny"i Poprzedni", aby poruszać się po wierszach lub kolumnach w kolejności od początkowego wiersza początkowego lub kolumny do ostatniego wiersza lub kolumny na tablicy. Za każdym razem, gdy klikniesz przycisk Dalej"lub Poprzedni", panel świetlny zaświeci odpowiednie diody LED nad mikropłytką.Kontynuuj do momentu osiągnięcia końca sekwencji miareczkowania przed wyjściem z programu. Aby wizualnie zasymulować test, umieść mikropłytkę w przenośnym światłowodzie. Światłowód zawiera baterię i całą elektronikę niezbędną do użytku niezależnie od komputera, aby umożliwić korzystanie z przewodnika w trybie ręcznym, którym można sterować za pomocą wbudowanych przycisków do przełączania między trybami demonstracyjnymi.Użyj przełącznika zasilania na obudowie przenośnego światłowodu, aby włączyć system i wybierz odpowiedni tryb przenośnego światłowodu do eksperymentu. W trybie demonstracyjnym przesiewania o wysokiej przepustowości użyj prawego przełącznika przyciskowego w górnej części przenośnego światłowodu, aby przełączać się między wzorcami oświetlenia próbki. Studzienki podświetlone na czerwono symulują dozowanie odczynnika w teście, na przykład komórek zawieszonych w pożywce.Studzienki oświetlone kolorem żółtym symulują dodanie odczynnika detekcyjnego. Następnie symulowane jest wzbudzenie źródła światła, w którym wszystkie studzienki zmieniają kolor na niebieski, a następnie symulacja emitowanego światła. Pierwsza i ostatnia kolumna studzienek są podświetlone na zielono, a środkowa kolumna pola próbki jest podświetlona na niebiesko, aby wskazać, że tabliczka jest odczytywana na czytniku mikropłytek.Losowe studnie w polu próbki będą również miały zielony kolor o różnej intensywności, aby reprezentować trafienia. Aby przełączyć światłowód między trybem demonstracyjnym wysokoprzepustowego badania przesiewowego a trybem demonstracyjnym miareczkowania, naciśnij lewy przełącznik przyciskowy. Gdy światłowód przejdzie w tryb demonstracyjny miareczkowania, wszystkie studzienki w kolumnach trzeciej i trzynastej zostaną oświetlone kolorem żółtym.Naciśnięcie skrajnego prawego przełącznika przyciskowego spowoduje podświetlenie kolejnych kolumn po kolei. Gdy przycisk zostanie naciśnięty po osiągnięciu kolumn 12 i 22, studzienki w kolumnach od czwartej do dwunastej i od 13 do 22 zostaną oświetlone na kolor żółty o malejącej intensywności, aby odzwierciedlić miareczkowanie. Aby oświetlić artefakty, umieść mikropłytkę w przenośnym światłowodzie i naciśnij dwa razy skrajny lewy przełącznik, aby przełączyć światłowód w tryb oświetlenia.Użyj prawego przycisku, aby przełączać się między zestawem predefiniowanych kolorów zgodnie z potrzebami aplikacji. Panel świetlny włączy wszystkie diody LED w kolorze czerwonym, niebieskim, zielonym, pomarańczowym, białym, fioletowym, żółtym i indygo po kolei przy każdym naciśnięciu prawego przycisku. Opcjonalnie można użyć aparatu fotograficznego lub smartfona do sfotografowania podświetlanej płyty w celu prowadzenia dokumentacji lub dokumentacji pracy.Przenoszenie próbek między płytkami i przygotowanie seryjnego rozcieńczania można przeprowadzić bez obaw o rozproszenie uwagi lub utratę orientacji w pozostałych operacjach pipetowania. Platforma MAPLE może być wykorzystana do oświetlenia mikropłytki w celu identyfikacji potencjalnych artefaktów, takich jak osady, puste studnie, częściowo wypełnione studzienki lub pęcherzyki powietrza. Użytkownicy mogą następnie podjąć działania mające na celu poprawę jakości próbek przed dostarczeniem ich do dalszych procesów laboratoryjnych.W tym reprezentatywnym eksperymencie lista robocza składała się z 49 operacji pipetowania z dwóch 384-dołkowych mikropłytek źródłowych zawierających losowy asortyment kolorowych barwników, które przeliterowują Jowisza na pojedynczej 384-dołkowej mikropłytce docelowej. Rozmieszczenie studzienek na tabliczce docelowej potwierdza, że użytkownik pipetował do właściwych studzienek. Wzór kolorystyczny studzienek na płycie docelowej może być używany do identyfikowania błędów, w przypadku których użytkownik nie pipetował z właściwej studzienki płytek źródłowych.Wyniki tego bezpośredniego testu wykazały średnią oszczędność czasu o 50%, gdy użytkownicy wykonali ten test przy użyciu MAPLE w porównaniu z drukowaną listą roboczą w trybie offline. Co więcej, poziom błędów płytek utworzonych za pomocą MAPLE wynosił 0% dla wszystkich użytkowników, podczas gdy 6% poziom błędu zaobserwowano dla jednego początkującego użytkownika korzystającego z listy roboczej do zadania przygotowania próbki. Preparaty synergii leków wymagają przygotowania matrycy 2D opartej na seryjnym rozcieńczaniu kolumny dla pierwszego leku i seryjnym rozcieńczaniu według wierszy dla drugiego leku.Badamy zastosowanie paneli świetlnych LED do oświetlania dozowania mikrokropel. Dzięki stroboskopowemu światłu LED możemy rejestrować obrazy próbek cieczy w celu kontroli jakości i analizy. Przyrząd ten może zmniejszyć narażenie użytkownika na niebezpieczne materiały i czynniki, ograniczając czas ich interakcji i ułatwiając odpowiednie użycie odczynników.

applications-for-open-source-microplate-compatible-illumination-panels

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Źródło: Zhao, K. i in. Model in vitro do badania wpływu terapii fotodynamicznej pośredniczonej kwasem 5-aminolewulinowym na biofilm gronkowca aureus . J. Vis. Exp. (2018)Film prezentuje protokół terapii fotodynamicznej mający na celu ocenę działania antybakteryjnego na biofilmy bakterii Gram-dodatnie. Biofilmy dzielą się na cztery grupy: dwie otrzymują prekursor fotosensyzatora, a dwie otrzymują bufor. Wszystkie są inkubowane w ciemności, po czym następuje ekspozycja na czerwone światło dla...

Aktywacja światłem biofilmów bakteryjnych z użyciem prekursora fotosensywnego

Opisano moduł do mikroskopii z oświetleniem jednopłaszczyznowym (SPIM), który można łatwo dostosować do odwróconego mikroskopu szerokokątnego i zoptymalizować pod kątem trójwymiarowych hodowli komórkowych. Próbka znajduje się w prostokątnej kapilarze, a za pomocą układu mikroprzepływowego można w niewielkich ilościach aplikować barwniki fluorescencyjne, środki farmaceutyczne lub leki.

Moduł oświetlenia jednopłaszczyznowego i podejście mikrokapilarne dla mikroskopu szerokokątnego

Ten protokół opisuje metodę wytwarzania przewodzących nanocząstek polimerowych zmieszanych z fulerenem. Nanocząstki te zostały zbadane pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako fotouczulacze nowej generacji w terapii fotodynamicznej (PDT).

Terapia fotodynamiczna z mieszanymi fotouczulaczami z przewodzącego polimeru / fulerenu

Opisano metodę obrazowania zmian potencjału błonowego za pomocą genetycznie kodowanych wskaźników napięcia.

Obrazowanie potencjału błony za pomocą dwóch typów genetycznie kodowanych fluorescencyjnych czujników napięcia

Dokładna kwantyfikacja zdarzeń związanych z transportem pęcherzykowym często dostarcza kluczowych informacji na temat ról poszczególnych białek i skutków mutacji. W pracy przedstawiono metody wykorzystania superekliptycznej pHluoryny, wrażliwego na pH wariantu GFP, jako narzędzia do ilościowego oznaczania zdarzeń endocytarnych w żywych komórkach za pomocą ilościowej mikroskopii fluorescencyjnej i cytometrii przepływowej.

Zastosowania pHluorin do ilościowej, kinetycznej i wysokoprzepustowej analizy endocytozy u pączkujących drożdży

Opisujemy użycie nowatorskiej kamery o żywotności luminescencji w dziedzinie częstotliwości do mapowania rozkładów 2D O2 za pomocą folii czujników optycznych. Opisano system kamer i procedury analizy obrazu wraz z przygotowaniem, kalibracją i aplikacją folii sensorycznych do wizualizacji mikrośrodowiskaO2 w ryzosferze roślin wodnych.

Obrazowanie żywotności luminescencjiO2 za pomocą systemu kamer opartego na domenie częstotliwości

Szczegółowe instrukcje są dostarczone do budowy otwartego, modułowego fluorymetru, który jest kompatybilny z wieloma tanimi grzejnikami, aby przeprowadzać w czasie rzeczywistym, ilościowe izotermiczne amplifikacje kwasów nukleinowych.

Miniaturowy fluorymetr typu open source do monitorowania reakcji amplifikacji izotermicznych kwasów nukleinowych w czasie rzeczywistym w warunkach ograniczonych zasobów

Ten artykuł opisuje użycie nowego, szybkiego imagera optycznego do makroskopowego obrazowania czasu życia fotoluminescencji próbek emitujących długie rozpady. Opisano procedury integracji, akwizycji i analizy obrazu, a także przygotowanie i charakterystykę materiałów sensorów do obrazowania oraz zastosowania imagera w badaniu próbek biologicznych.

Termoobrazownik o żywotności fluorescencji do zastosowań biomedycznych

Ten protokół obejmuje transfekcję czujników cAMP i bPAC-nLuc, białka optogenetycznego, w celu dokładnego śledzenia jego dystrybucji komórkowej i odpowiedzi na stymulację światłem. Innowacyjne podejście polegające na stworzeniu mapy odpowiedzi cAMP przy użyciu systemu skanowania punktowego ma potencjał do przyspieszenia badań nad białkami optogenetycznymi w różnych dziedzinach.

Mapowanie dystrybucji komórkowej białka optogenetycznego za pomocą siatki stymulacji świetlnej

Ten protokół opisuje prostą i ekonomiczną metodę oceny skuteczności potencjalnych fotosensybilizatorów w antybakteryjnej inaktywacji fotodynamicznej (aPDI), przy użyciu formatu 96-dołkowej płytki w połączeniu ze źródłem światła na panelu LED. Takie podejście umożliwia jednoczesne testowanie wielu warunków eksperymentalnych, w tym różnych stężeń, związków i szczepów bakterii.

Badania przesiewowe in vitro oparte na diodach LED do oceny fotoaktywowanych cząsteczek w inaktywacji fotodynamicznej bakterii

Manuskrypt ten przedstawia nowatorskie, innowacyjne urządzenie oświetleniowe wydrukowane w 3D do badania terapii fotodynamicznej za pośrednictwem Rose Bengal in vitro.

Opracowanie innowacyjnego urządzenia oświetleniowego opartego na diodach LED do zastosowania terapii fotodynamicznej in vitro z użyciem róży bengalskiej

Poznaj system M.A.P.L.E. do automatyzacji przygotowywania mikropłytek z oświetleniem LED, który podwaja wydajność transferu reagentów i eliminuje błędy podczas pipetowania w laboratorium.

Zastosowania paneli oświetleniowych kompatybilnych z mikropłytkami typu open source

Przeglądaj więcej filmów