Construção e operação de uma câmara de crescimento elevado de dióxido de carbono de baixo custo para avaliar a fisiologia de microverdes sob níveis deCO2 relevantes para voos espaciais

Resumo

Este protocolo descreve como construir e operar uma pequena câmara de crescimento de baixo custo, capaz de manter níveis extremos de dióxido de carbono (exCO₂) para experimentos com plantas. A câmara permite estudos reprodutíveis da fisiologia dos microverdes sob condições atmosféricas relevantes para voos espaciais, utilizando um sistema de monitoramento e controle baseado em computador de placa única e um sistema passivo de absorção hidropônica.

Resumo

Os níveis de dióxido de carbono (CO₂) a bordo de espaçonaves tripuladas rotineiramente ultrapassam 3.000 ppm, significativamente maiores do que as concentrações atmosféricas na Terra. A exposição prolongada ao_CO2 extremo (exCO₂) em níveis acima de 3.000 ppm pode alterar o crescimento, a fisiologia e a composição nutricional da planta. No entanto, poucos sistemas laboratoriais conseguem reproduzir de forma confiável essas concentrações de exCO₂ . Esse protocolo descreve um método acessível e de baixo custo para construir uma câmara de crescimento de bancada capaz de manter níveis estáveis de_CO2 acima de 3.000 ppm para experimentos com plantas.

A câmara é criada modificando um incubador de bancada para incluir cabos herméticos e conexões de gás, um sistema_{automatizado de entrega} e ventilação de CO 2, além de sensores integrados de temperatura, umidade e pressão. O sistema é controlado por um computador de placa única barato, usando código Python de código aberto para manter uma concentração alvo de_CO2 , regulando solenóides que injetam CO₂ ou ventilam a câmara em resposta às leituras do sistema. Uma caixa passiva personalizada sustenta o crescimento das plantas sem necessidade de rega ativa, reduzindo a necessidade de abrir a câmara e minimizando as flutuações nos níveis de_CO2 .

Usando esse sistema, cultivamos com sucesso duas espécies de microverdes, rabanete (Raphanus sativus, uma planta C3) e amaranto (Amaranthus cruentus, planta C4), sob condições de "CO_{ambiente 2}" (mínimo 400 ppm) e "exCO 2 semelhante à_ISS" (mínimo de 3.000 ppm). As câmaras mantiveram níveis estáveis de_CO2 , temperatura e umidade ao longo dos ciclos de crescimento de 10 a 14 dias. Este_sistema reprodutível e relevante para voos espaciais de CO 2 oferece uma ferramenta acessível para estudar as respostas das plantas a ambientes atmosféricos extremos e para preparar experimentos para voos espaciais.

Introdução

As plantas desempenharão um papel essencial na manutenção da vida humana durante missões espaciais de longa duração, contribuindo para a produção de alimentos, suprendo necessidades nutricionais e promovendo o bem-estar^{psicológico 1}. No entanto, a composição atmosférica de uma espaçonave tripulada ou habitats futuros imaginados difere substancialmente da da Terra. A Estação Espacial Internacional (ISS) frequentemente apresenta níveis de_CO2 acima de 3.000 partes por milhão (ppm), quase uma ordem de magnitude acima das concentrações^{terrestres ambientes 2}. Os níveis na ISS chegaram a 6.500 ppm. Esses níveis extremos de_CO2 (exCO₂) podem influenciar a fisiologia, morfologia e composição dos nutrientes das plantas. No entanto, esses níveis de exCO₂ estão fora da faixa da maioria dos experimentos elevados de_CO2 , que focam em faixas de_CO2 entre 700 ppm e 1500 ppm e, de fato, fora da faixa que a maioria das câmaras terrestres de crescimento vegetal pode manter. Consequentemente, os efeitos de tais condições extremas permanecem pouco caracterizados. Compreender as respostas das plantas aos níveis de exCO₂ relevantes para voos espaciais é, portanto, fundamental para garantir o sucesso da agricultura espacial e dos sistemas bioregenerativos de suporte à vida.

Os microverdes emergiram recentemente como culturas candidatas promissoras para a nutrição dos astronautas devido ao seu rápido crescimento, pequena pegada e alta densidade de^{nutrientes 3,4}. Essas culturas de ciclo curto podem fornecer vitaminas frescas e antioxidantes que se degradam com o tempo em rações armazenadas para voos espaciais. As refeições de astronauta atualmente formuladas apresentam perda substancial de nutrientes durante armazenamento de longa duração. Quando medidas após três anos de armazenamento em temperatura ambiente, a vitamina C e a vitamina_{B 1} caem abaixo dos níveis recomendados, e as vitaminas A e_B6 também apresentam diminuições^{moderadas 5}. O acesso a microverdes frescos e ricos em nutrientes pode, portanto, ajudar a manter a saúde da tripulação em missões que duram vários anos. Estudos anteriores com níveis moderadamente elevados de_CO2 (800-1.000 ppm) mostraram que as plantas tendem a acumular mais compostos ricos em carbono, incluindo carboidratos, flavonoides e vitamina C, enquanto reduzem compostos ricos em nitrogênio, como^{proteínas 6,7}. Outros estudos observaram redução da formação de sementes, mudanças na expressão fotossintética de enzimas e alterações na composição elementar, especialmente reduções de ferro, zinco e^{magnésio 8}. Essas mudanças composicionais sugerem que a disponibilidade de carbono (como CO₂) altera o equilíbrio entre carbono e nitrogênio e, consequentemente, o metabolismo primário e secundário. Assim, o aumento dos níveis de_CO2 pode ter implicações para o valor nutricional das culturas, uma necessidade crítica para a saúde dos astronautas em missões espaciais de longa duração.

Sabe-se muito menos sobre como as plantas respondem aos níveis de exCO₂ encontrados em ambientes de espaçonaves, que podem ultrapassar 3.000 ppm na ISS. Voos espaciais e estudos análogos terrestres relataram anomalias de crescimento nessas condições, incluindo redução da expansão foliar, clorose e taxas de crescimento^{alteradas 2,9,10}. Por exemplo, Brassica rapa cultivada a bordo da ISS apresentava folhas amarelas com tamanho reduzido, atribuídas aos níveis de exCO₂ em vez dos efeitos^{da microgravidade 9}. Essas observações ressaltam que as respostas das plantas aos níveis de exCO₂ não são apenas uma extrapolação dos efeitos de um CO2 moderadamente_elevado, mas sugerem distintas perturbações fisiológicas e metabólicas. No entanto, poucos sistemas de crescimento terrestre conseguem manter níveis estáveis de exCO₂, tornando desafiador replicar consistentemente as condições das espaçonaves ou testar a variação genotípica das plantas sob atmosferas tão extremas.

Para resolver essa limitação, desenvolvemos uma pequena câmara de baixo custo, capaz de manter níveis consistentes e programáveis de exCO₂ que simulam atmosferas de espaçonaves (Figura 1). Esse sistema é construído modificando uma incubadora de bancada e integrando sensores e válvulas solenoides, que são controlados por um computador de placa única (SBC) barato com pinos programáveis. O projeto permite regulação automatizada do_CO2 e monitoramento contínuo dos parâmetros ambientais, incluindo temperatura, umidade e pressão. Para evitar o rápido esgotamento de_CO2 causado por aberturas frequentes das portas, incorporamos um sistema passivo de absorção hidropônica que apoia o crescimento de microverdes por até 14 dias sem rega suplementar. Esse sistema fechado minimiza distúrbios enquanto proporciona uma atmosfera consistente.

Aqui, descrevemos um protocolo detalhado e reproduzível para construir e operar uma câmara de crescimento de exCO₂ e para cultivar microverdes sob condições atmosféricas controladas e relevantes para voos espaciais. O protocolo inclui etapas para instalar cabos herméticos e passagens de gás, um sistema de injeção e ventilação de_CO2 , conexão de sensores ao SBC, programação do código de controle exCO₂ e montagem do sistema passivo de captação hidropônica. Usando essa configuração, demonstramos o crescimento bem-sucedido de microverdes de rabanete (Raphanus sativus, uma planta C3) e amaranto (Amaranthus cruentus, planta C4) sob condições ambiente e semelhantes a exCO₂ semelhantes à ISS. A plataforma oferece uma abordagem acessível e escalável para estudar as respostas das plantas a ambientes atmosféricos extremos e para preparar experimentos para voos espaciais.

Protocolo

1. Instalação de cabos e sensores pela parte traseira da incubadora de bancada e vedação com selante de silicone (Figura 2)

1. Identifique dois locais na parte traseira da câmara livres de fiação, circuitos elétricos ou componentes do ventilador (veja as localizações das prensa-cabos na Figura 1B para um exemplo). Fure dois furos nesses locais um pouco maiores que o diâmetro externo das espigas de cabo.
2. Usando prensa-cabos de aproximadamente 10 mm (3/8 de polegada) de diâmetro, envolva os fios de cada ele com fita adesiva. Aparafuse-se uma das inglahas em uma conexão de tubo de aço inoxidável de 20 mm de diâmetro externo (OD), 2,5 cm de comprimento (rosca fêmea de 3/8 de polegada National Pipe Thread (NPT)). Insira pelo furo perfurado a partir da parede externa da câmara e fixe outra glândula pelo lado interno (Figura 3).
   NOTA: Essa configuração permite uma passagem hermética através do isolamento espesso da câmara.
3. Certifique-se de que as arruelas de borracha das glândulas estejam firmemente fixadas em ambos os lados da parede e, em seguida, aplique selante de silicone ao redor dos pontos de contato com as paredes da câmara de cada prensa-chave para vedar quaisquer espaços de ar.
   NOTA: Todas as aberturas das câmaras devem ser herméticas para reduzir o vazamento de_CO2 .
4. Passe um cabo de dados de quatro fios por cada prensa-cabo, deixando comprimento suficiente para conectar o SBC aos sensores.
5. Aperte a vedação interna do suporte de cabos para garantir uma vedação hermética. Afrouxe e ajuste o cabo conforme necessário para dar mais folga para o posicionamento do sensor.
   NOTA: Rotule cada fio para garantir as conexões corretas dos sensores. Embora soldar os fios aos sensores seja suficiente, plugues de jumper, terminais de parafuso ou outras opções de conexão rápida facilitam a substituição dos fios e a conexão aos pinos do SBC.
6. Conecte os sensores de temperatura, umidade e pressão do ar (Figura 2).
   1. Conecte os fios de um cabo de dados de quatro fios a um sensor de temperatura/umidade e, em seguida, conecte o sensor de pressão do ar ao sensor de temperatura usando conectores de 4 pinos.
   2. Conecte a outra extremidade do cabo de dados ao SBC da seguinte forma: PWR a um pino de energia de 3,3 V, GND a um pino terra, SDA a GPIO 2 (I2C_SDA1) e SCL a GPIO 3 (I2C_SCL1).
   3. Monte ambos os sensores na parede superior da câmara usando tiras adesivas intertravadas para facilitar a remoção para calibração ou limpeza (Figura 4).
7. Conecte e posicione o sensor de_CO-2 .
   1. Conecte o sensor de CO₂ ao segundo cabo de dados de quatro fios.
   2. Conecte a outra extremidade ao SBC da seguinte forma: PWR a um pino de alimentação de 5V, GND a um pino de terra, RxD a GPIO 14 (UART_TxD), TxD a GPIO 15 (UART_RxD).
   3. Monte o sensor de CO₂ na parede superior traseira ou coloque firmemente no topo da prateleira usando fitas Dual Lock.
8. (Opcional, mas recomendado) Conecte a fonte de alimentação do SBC a uma bateria reserva que carrega constantemente para evitar reinicializações e garantir o registro contínuo dos dados do sensor.

2. Construção do sistema de manuseio de CO₂ (Figura 5)

NOTA: O sistema de manuseio de_CO2 regula a concentração de gás dentro da câmara. Quando os níveis de_CO2 caem abaixo do ponto de ajuste, o SBC aciona uma válvula solenóide para liberar rajadas curtas de_CO2 na câmara. Quando os níveis de_CO2 ultrapassam o ponto de ajuste, os solenóides de ventilação se abrem brevemente para expor o ar da câmara. Uma bomba de ar de diafragma de 2,75 L/min circula o ar pelo sistema.

1. Instale as conexões do anteparo.
   1. Fure dois furos adicionais na parede da câmara traseira (aproximadamente 14 mm) para as linhas de entrada de_CO2 e saída de ar, um pouco maiores que a parte mais larga da conexão usada no passo 2.1.3.
   2. Modifique uma conexão de anteparo cortando a farpa da mangueira do lado roscado (Figura 6). Prenda uma arruela de metal e borracha e envolva as roscas com fita adesiva.
   3. Parafuse uma conexão roscada de 3 cm e 8 mm de diâmetro interno na extremidade da conexão modificada do anteparo para se estender através da parede da câmara e do isolamento (Figura 6).
   4. Sele as conexões modificadas do anteparo no lugar com arruelas de cada lado e aplique uma camada adicional de selante de silicone. Parafuse bem para criar uma vedação hermética.
2. Conecte tubos, solenóides, filtro e bomba de ar usando tubos flexíveis de grau aquário (4,8 mm de diametro diametral, 6,35 mm de diametro diametral) (Figura 7).
   1. Para a linha de entrada de CO₂ , conecte os componentes com a tubulação da seguinte forma: medidor de fluxo -válvula solenóide de >_CO2 -> conector T -> conector T -> lado externo da antepara de entrada de CO₂ . Conecte o primeiro conector em T na saída da bomba. Conecte o segundo conector em T a um solenóide de ventilação (Figura 5).
   2. Conecte o lado externo da conexão do anteparo da saída de ar da seguinte forma: saída de ar -> conector T -> filtro de ar em linha -> entrada da bomba de ar. Conecte outro solenóide de ventilação a esse conector em T (Figura 5).
   3. Dentro da câmara, conecte um comprimento de tubo de ~15 cm no lado de entrada do CO₂ , e um comprimento de tubo de ~30 cm no lado da saída de ar.
   4. Vede as conexões com selante de silicone.
3. Instale conexões de trava de luer. (Figura 7)
   1. Fixe conexões de trava de leur-lock com farpas nas junções dos tubos principais para facilitar o ajuste e a substituição dos componentes.
   2. Sele cada conexão de espigão da mangueira com silicone para reduzir vazamentos.
      NOTA: Solenóides normalmente se desgastam após vários meses. Conexões Luer-lock permitem fácil substituição e eliminam a necessidade de encurtar a tubulação durante a reposição. Portanto, é fortemente recomendado adicionar esses encaixes nas junções solenóides.
4. Conecte a alimentação de_CO2 e os reguladores.
   NOTA: Use tubos de polietileno de 6,4 mm (1/4 de polegada) entre os reguladores do tanque e o medidor de fluxo.
   1. Com uma chave inglesa, conecte o estabilizador primário ao tanque de_CO2 (ajuste o sensor a 10 psi), então conecte da seguinte forma: regulador primário ->conector roscado push-to-fit -> tubo de polietileno -> conector push-to-fit (opcional) (para múltiplas câmaras) -tubo de polietileno > -> conector push-to-fit rosqueado -> regulador rebaixador (ajuste o regulador em 1–3 psi) -> conector roscado push-to-fit -tubo de polietileno > -medidor de fluxo > (Figura 8).
      NOTA: Múltiplas câmaras podem ser operadas a partir de um único tanque de_CO2 de 22 kg (50 lb) usando conectores T opcionais push-to-fit entre reguladores rebaixantes para cada câmara (Figura 8).
5. Conecte os solenóides aos relés controlados pelo SBC.
   1. Conecte o solenóide_de entrada CO 2 (+) ao terminal positivo de uma fonte de alimentação de 5 V, e o cabo do solenóide (-) ao terminal 3 do relé CO₂ . Conecte o terminal 4 do relé CO₂ ao terminal terra da fonte de alimentação. Conecte os terminais_de relé CO 2 1 e 2 ao GPIO 12 e a um terra no SBC, respectivamente.
   2. Conecte ambos os solenóides de ventilação de forma semelhante: cada solenóide (+) leva à fonte de alimentação de 5 V (+) e cada (-) leva ao terminal 3 do relé de ventilação. Conecte o terminal 4 desse relé ao terra da fonte de alimentação, e os terminais 1 e 2 do relé de ventilação ao GPIO 17 e ao terra no SBC.
   3. Rotule cada relé (por exemplo, "entrada CO₂ ", "Ventilação") para ajudar na solução de problemas.
      NOTA: Solenóides podem compartilhar uma única fonte de alimentação de 5 V se forem fiados em paralelo. Ajuste o código de controle se estiver usando pinos GPIO diferentes.

3. Construindo as luzes de cultivo

1. Selecione tiras compactas de diodos emissores de luz (LED) protegidas por um revestimento de silicone, oferecendo um espectro de luz adequado para o crescimento das plantas e baixa produção de calor.
   NOTA: As luzes de cultivo personalizadas que usamos entregam até 550 μmol·^m-2·^s-1 de radiação fotossinteticamente ativa (PAR) na altura da superfície das caixas hidropônicas (a menor altura atingida pelas mudas em germinação). As luzes consistem em tiras de LED COB de 24V com diodos alternados de 2700K e 6500K.
2. Prepare as fitas de LED.
   1. Corte seis tiras de LEDs (aproximadamente 25 cm) nas junções indicadas pelo fabricante.
   2. Use uma lâmina de barbear para remover o revestimento de silicone das almofadas de cobre em cada extremidade de cada tira (Figura 9).
      CUIDADO: Tenha cuidado para evitar ferimentos pessoais ou danos à fita de LED. Trabalhe em uma tábua de cortar.
   3. Aplique uma pequena quantidade de solda em cada almofada de cobre, conectando as tiras de luz em série usando pedaços de 3,5 cm de fio de núcleo trançado 22-G (+ a + e terra a terra) (Figura 9).
   4. Solde dois fios de 20 a 30 cm em uma extremidade da matriz em cada pad de cobre para conectar à fonte de energia.
      CUIDADO: Use proteção ocular adequada e solde sob uma exaustão ou em um local bem ventilado. Trabalhe em um tapete resistente ao calor.
3. Instale as luzes.
   1. Posicione o conjunto de LEDs na parte inferior da prateleira superior dentro da câmara para uma iluminação uniforme em toda a área de crescimento (Figura 10).
   2. Descolhe o suporte adesivo das luzes e pressione as tiras firmemente no lugar (Figura 10).
   3. Recubra as almofadas e fios expostos com silicone de grau elétrico para evitar corrosão e choque elétrico.
   4. Quando o silicone estiver seco, posicione a prateleira leve no suporte embutido mais alto da câmara.
4. Conecte as tiras de LED aos sistemas de energia e controle (Figura 2).
   1. Passe dois fios adicionais de 22-G por uma das escura-cabos. Corte essas luzes o suficiente para conectar as luzes à fonte de alimentação e ao relé. Conecte esses cabos aos fios longos de uma das fitas de LED com um conector de barril ou conexão rápida elétrica.
   2. Conecte o array de LEDs (+) ao terminal positivo da fonte de 24 V, o LED (-) ao terminal 2 do relé de luz, e o terminal 1 do relé ao terminal negativo da fonte de alimentação (Figura 2).
   3. Conecte o terminal 3 do relé de luz ao GPIO 21 do SBC e o terminal 4 do relé a um pino GND no SBC (Figura 11).
5. Fixe fios longos de luz com clipes adesivos na parede da câmara para evitar tensão nas juntas soldadas.
6. Verifique se a intensidade da luz está conforme desejada na superfície da planta usando um medidor PAR. Meça em 4–5 locais na altura das caixas do sistema de cultivo hidropônico.

4. Instalação de softwares para controle de câmara e sistema de alarme em um SBC

1. Baixe o código de controle da câmara (Control_chamber_JoVE.py, Arquivo Suplementar 1) e salve em uma pasta designada no SBC (por exemplo, /home/pi/chamber/ ). Veja https://www.raspberrypi.org/ para detalhes sobre a configuração inicial do SBC e como navegar em seu sistema operacional.
2. Instale as bibliotecas necessárias listadas no topo do script Control_chamber_JoVE.py (serial, data-hora, csv, placa, etc.) e as bibliotecas de cada sensor. Veja https://projects.raspberrypi.org/en/projects/generic-python-installing-with-pip para detalhes sobre como instalar bibliotecas no SBC.
3. Abra Control_Chamber.py no Thonny (ou IDE Python similar) para configurar parâmetros de sensores e relés. Atualize as atribuições de pinos na seção superior do script Control_chamber_JoVE.py para corresponder à fiação das conexões de relé de temperatura/umidade, pressão e CO₂ estabelecidas nas Seções 1 e 2 (se fiadas conforme sugerido, não são necessárias alterações). Veja https://thonny.org/ para detalhes sobre como usar o Thonny.
4. Defina o ponto de ajuste mínimo do nível de_CO2 e defina parâmetros para fotoperíodo, temperatura e limiares de alarme dentro do bloco de configuração no topo do script Control_chamber_JoVE.py. Salve o arquivo.
   NOTA: Todos os pontos de ajuste podem ser modificados editando o bloco de configuração sem exigir reinstalação de software.
5. Configure o sistema de alarme baseado em e-mail.
   1. Crie uma conta de e-mail dedicada (por exemplo, MyPiAlarm@gmail.com) para alertas automáticos.
   2. Insira as credenciais e endereços do destinatário nas seções "Alarme de CO2" e "Alarme de Temperatura" do script Control_Chamber.py e salve.
      ATENÇÃO: Não use endereços de e-mail pessoais ou profissionais para enviar mensagens. Use uma conta dedicada para proteger as credenciais de segurança e uma senha específica para o aplicativo.
6. Operação da câmara de teste.
   1. Clique no ícone Executar no Thonny para executar o código.
   2. Confirme que os sensores reportam leituras válidas e os relés alternam corretamente quando os níveis de_CO2 mudam.
   3. Simule condições de baixo e alto_CO2 e temperatura alterando o fluxo e as configurações da câmara. Garanta que ocorram a injeção e ventilação automáticas e que alarmes de e-mail sejam acionados.
   4. Se as leituras de_CO2 variarem, verifique se há vazamentos ao redor de pregas de cabos ou conexões de anteparo e refeche com selante de silicone conforme necessário.
7. Habilitar o monitoramento remoto
   NOTA: Embora o SBC possa rodar "headless", conectar um monitor via HDMI simplifica a solução de problemas.
   1. Instale o RealVNC Viewer ou um aplicativo de desktop remoto similar em um dispositivo conectado à mesma rede do SBC. Veja https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/raspberrypi/ instruções sobre como instalar o RealVNC.
   2. Ative o VNC Server no SBC e confirme a conectividade. Veja https://help.realvnc.com/hc/en-us/articles/360002249917-RealVNC-Connect-and-Raspberry-Pi#setting-up-your-raspberry-pi-0-0 instruções sobre como habilitar o VNC Server.
   3. Use a interface remota para monitorar o status, ajustar configurações ou reiniciar o programa.

5. Construção de um sistema passivo de absorção hidropônica (Figura 12)

NOTA: Cada sistema passivo de absorção hidropônica utiliza uma caixa estéril de ponta de pipeta de 1.000 μL com um inserto removível equipado com um pavio de feltro franjado, que puxa a solução nutritiva do reservatório inferior para as sementes.

1. Prepare a caixa de proteção.
   1. Selecione uma caixa vazia de ponta de pipeta de 1.000 μL com inserto removível.
   2. Usando uma ferramenta Dremel, serra rotativa ou uma broca e serra de corte, corte uma abertura retangular ~ 11 cm por 7 cm na tampa superior.
2. Corte e prepare o pavio de feltro.
   1. Corte feltro de bambu em tiras de 34 cm 7,5 cm. Três inserções para suporte de ponta podem servir como modelo.
   2. Corte oito franjas de 14 cm espaçadas uniformemente ao longo de cada borda longa da tira de feltro.
   3. Passe cada franja pela fileira de furos nas extremidades curtas do inserto do suporte da ponta usando um par de pinças para que as franjas pendam para baixo e o centro não cortado permaneça plano no topo.
   4. Certifique-se de que as franjas cheguem ao reservatório inferior quando o inserto estiver dentro da caixa. Guarde as caixas secas até o uso.

6. Preparação de materiais para o experimento de microverdes

1. Higienize a câmara limpando todas as superfícies não eletrônicas (paredes, teto, porta, etc.) com desinfetante SA-20 (7,8 mL/L de água). Deixe a câmara secar ao ar durante a noite com a porta aberta.
   NOTA: Esta etapa é crucial para reduzir o risco de patógenos que crescem em ambientes úmidos.
2. Prepare meio basal de sal Murashige e Skoog (MS) 0,25x sem ágar. Dissolva 4,3 g de sais de MS e 1 g de ácido 2-(N-morfolino)etanolsulfônico (MES) em 1 L de água deionizada (DI) e ajuste o pH para 5,7 com solução de 1M KOH. Dilua para 4 L. Dispense 700 mL de alíquotas (suficiente para uma caixa hidropônica) em frascos de 1-L.
3. Encha as garrafas autoclaváveis com água destilada ou deionizada para esterilização e enxágue das sementes.
4. Autoclave tanto o meio MS quanto a água usando um ciclo líquido por 30 minutos.
5. Embrulhe caixas, ferramentas e recipientes hidropônicos em papel alumínio. Autoclave em ciclo seco com 30 minutos de tempo de secagem, e mantenha os materiais envolvidos até serem colocados em uma capela de fluxo laminar.
   NOTA: Os passos 6.6–6.8 devem ser realizados em uma capela de fluxo laminar para evitar contaminação.
6. Esterilizar sementes
   NOTA: Este protocolo precisará ser adaptado dependendo da espécie de planta. A seguir descreve um protocolo que funciona para sementes de rabanete e amaranto.
   ATENÇÃO: Use luvas, proteção ocular e jaleco ao trabalhar com solução de água sanitária.
   1. Em uma capela de fluxo laminar, adicione sementes a uma solução de água sanitária a 2% contendo 0,05% de Triton X-100.
   2. Sacode suavemente por 5 minutos em temperatura ambiente.
   3. Decante a solução de água sanitária e enxágue três vezes com água estéril.
   4. Após o enxágue, deixe as sementes de molho durante a noite em água estéril para promover uma germinação uniforme.
      NOTA: Para este estudo, 8 mL de alvejante a 7,5%, 22 mL de DI_{H 2}O e 15 μL de surfactante Triton X-100 em um tubo de centrífuga de 50 mL foram suficientes para esterilizar quatro caixas de microverdes de rabanete ou amaranto.
7. Encha caixas hidropônicas e plante sementes em um exaustor de fluxo laminar.
   1. Encha cada caixa hidropônica com um meio estéril de 0,25 MS até que a superfície do feltro seja coberta por um ou dois milímetros de líquido (~650 mL). Verifique se não existe espaço de ar entre o feltro e o líquido; As lacunas reduzem o estabelecimento das mudas.
   2. Usando pinças estéreis, plante até 60 sementes de amaranto ou 30 sementes de rabanete por caixa. Pressione as sementes suavemente contra o feltro com uma pinça, garantindo que fiquem centralizadas acima dos orifícios das pontas do inserto.
   3. Cubra cada caixa plantada com filme aderente ou tampas estéreis para manter a umidade durante a germinação. Uma vez cobertas, as caixas podem ser removidas do capuz estéril.

7. Conduzindo o experimento dos microverdes

NOTA: Operar pelo menos duas câmaras simultaneamente, uma sob exCO₂ e outra sob condições ambientes como controle. Alterne os tratamentos entre câmaras entre réplicas para minimizar o viés da câmara. Atribui aleatoriamente (usando um lançamento de moeda ou gerador de números aleatórios) um tratamento para cada câmara. Para o próximo experimento, troque os tratamentos para câmaras diferentes.

1. Ajuste o regulador primário de_CO2 para aproximadamente 10 psi e o(s) regulador(es) secundário(s) "rebaixante" para 1–3 psi. Abra lentamente a válvula principal do tanque de_CO2 .
   ATENÇÃO: Pressões de ar acima de 5 psi danificarão os solenóides. Não ajuste o regulador de "redução de velocidade" acima de 4 psi.
2. Ligue a câmara e verifique a funcionalidade.
   1. Ligue as câmaras da incubadora de bancada e ajuste a temperatura interna para 23 °C ou a temperatura desejada.
   2. Verifique se o ventilador interno está funcionando e sem obstrução para garantir a circulação de ar. Certifique-se de que cada unidade de câmara esteja equilibrada a até 2 °C da temperatura definida antes do plantio.
3. Abra Control_chamber_JoVE.py código no Thonny, confirme as configurações de CO₂ e luz (seção 4.7), e então execute o programa. Verifique se solenóides, sensores e luzes respondem corretamente. Salve o arquivo e execute o programa de controle pressionando o ícone Executar .
4. Carregue e germine as caixas plantadas.
   1. Quando o ambiente estiver estável, coloque as caixas hidropônicas cobertas dentro de cada câmara. Feche a porta e confirme que as concentrações de_CO2 retornam aos pontos de ajuste em 3–5 minutos.
   2. Deixe as sementes germinarem com as coberturas de umidade no lugar por 3–4 dias até que a emergência do cotilédon seja visível, depois remova as coberturas de umidade assim que a maioria das raízes das mudas tiver penetrado no substrato de feltro.
      NOTA: Se usar espécies diferentes de rabanete ou amaranto, ajuste a duração da germinação conforme necessário para garantir uma penetração consistente das raízes na superfície de feltro antes de revelar.
5. Manter e monitorar as condições da câmara.
   1. Mantenha as câmaras fechadas durante todo o experimento para manter níveis estáveis de_CO2 .
   2. Cubra os painéis das portas com papel alumínio ou filme blackout para evitar interferência de luz. Abra a folha diariamente para verificar o estado da planta e re-cole a tampa com fita.
   3. Monitore as leituras de uma a três vezes ao dia usando o RealVNC ou localmente por meio de um display HDMI.
   4. Responda prontamente a quaisquer alertas por e-mail e registre anomalias ou intervenções manuais.
      ATENÇÃO: Temperaturas ambientes abaixo do ponto de ajuste da câmara podem causar condensação no tubo. Se ocorrer condensação, seque e refeche as linhas e conexões antes de reiniciar para evitar obstruções no fluxo de ar. Feche a válvula do tanque de_CO2 antes de abrir as linhas.
6. Colha plantas e colete dados.
   1. Ao final do ciclo de crescimento, abra a câmara e remova e processe as plantas conforme necessário para objetivos experimentais (por exemplo, biomassa, clorofila ou análise de nutrientes).
   2. Pare o script de controle e desligue a incubadora e as luzes de bancada de bancada também.
   3. Renomeie chamber_data.csv, o arquivo de dados ambientais (por exemplo, Date_Species_3000vs400ppm.csv) e copie para um pen drive.
      ATENÇÃO: O programa registra os dados no arquivo chamber_data.csv no diretório inicial a cada minuto. Sempre renomeie esse arquivo ao salvar para evitar alterar conjuntos de dados anteriores.
   4. Documente quaisquer desvios ou falhas no equipamento durante o percurso.
7. Limpeza pós-experimento.
   1. Remova o condensado e limpe superfícies internas não eletrônicas com etanol 70%.
   2. Deixe a porta da câmara aberta e acione a bomba de ar até que a câmara e o tubo fiquem secos.
   3. Desligue as réguas de energia e feche a válvula do tanque de_CO2 para evitar vazamentos e economizar combustível.

Resultados

Duas incubadoras de bancada foram modificadas com sucesso para manter concentrações programáveis de_CO2 adequadas para experimentos de crescimento de microverdes. Para cada execução experimental, uma câmara era programada para manter condições de "exCO₂ semelhantes à ISS" (mínimo de 3000 ppm), e a outra para condições de "CO ambiente_{interno 2}" (mínimo de 400 ppm). Cultivamos microverdes de rabanete e amaranto por 10 e 14 dias, respectivamente (

Discussão

Esse protocolo fornece um método reprodutível e econômico para cultivar plantas sob concentrações extremas de_CO2 (exCO₂) de aproximadamente 3.000 ppm, comparáveis às encontradas na Estação Espacial^{Internacional 2}. O sistema modifica um incubador de bancada, combinando controle ambiental baseado em SBC com um sistema passivo de crescimento hidropônico para apoiar o crescimento das plantas por até duas semanas sem necessidade de rega manual ou ...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Tubo de polietileno de 1/4 de polegada	Lowes	https://www.lowes.com/pd/EZ- FLO-1-4-em-Diâmetro Interno x-25 -pé-Tubo de Polietileno/1000180497	Use para conectar regulador de CO2 tanque para reduzir reguladores de baixo.
Ácido 2-(N-morfolino)etanolsulfônico (MES)	Fisher Scientific	BP300-100	Agente tampão na solução fertilizante.
Fonte de alimentação 24 V para luzes	Quero Bem	LPV-35-24	Use fonte de alimentação para luzes dependendo das especificações da luz.
Cilindro graduado de 25 mL	Cole Parmer	UX-34502-70	Para medir líquidos para solução de esterilização de sementes.
Cilindro graduado de vidro de 250 mL - autoclave para esterilização	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/shop/ produtos/cilindros-pirex-simples -esmalte-branco-métrico-graduação NS-18/085524D	Para medir mídia MS ao carregar caixas hidropônicas. Marca não importa.
Selante de silício grau elétrico 388	American Sealants, Inc	https://meridianadhesives. com/products/asi-388/	Usado para isolar luzes e selar a câmara. Outras marcas são boas, mas certifique-se de que seja de grau elétrico se usado em luzes.   O grau não elétrico é bom para usar no restante da câmara.
70% de etanol	Avantor	71002-508	Usado para higienizar capuz e câmara de crescimento.
Bomba de diafragma 8K - versão 110 V/60 Hz	Boxer	8K	Usado para circular o ar entre a câmara, entrada CO2 e sistema de ventilação. $120 no momento da compra.
Cabo AC para  Bombe	GE	https://www.homedepot.com /p/GE-8-pé-Cabo-Substituto -Conjunto-com-Plugue-Polarizado-em- 1-Extremidade-Preto-54435/203735885	Marca e empresa não importam
Sensora de Pressão Adafruit LPS35HW Resistente à Água	Adafruit	Produto #:4258	Usado para medir pressão do ar.
Sensor de Temperatura e Umidade de Precisão Adafruit Sensirion SHT40	Adafruit	Produto #:4885	Usado para medir temperatura e umidade.
Chaves ajustáveis	Ace Hardware	https://www.acehardware.com /departamentos/ferramentas/ferramentas manuais/ chaves/2299329	Usado para fixar reguladores
Papel alumínio	Costco	https://www.costco.com/p/-/ kirkland-signature-reynolds- foodservice-foil-12-in-x-100 0-ft/100116721?langId=-1	Para cobrir recipientes durante o autoclav.
Tubo de aquário - 1/4" de diâmetro de origem, 3/16" de diâmetro	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B0DLNH81LJ/	Uso para transportar CO<2/sub> para a câmara
Conectores variados para tubos de aquário - polipropileno	Amazon	https://www.amazon.com/AQU ANEAT-Aquarium-Airline-Conn ector-Plastic/dp/B08LMZ86QC/	Usado para abrir e conectar tubos de aquário
Parafusos de máquina variados	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=industrial& sprefix= assorted%2Bmetri%2Cindustria l%2C159& sr=1-2-spons&; sp_cs d=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1	Usado para fixar componentes em quadros de pinos.
Bateria reserva com saída USB	Sistemas Voltaicos	V25	Usado para alimentar pi's para manter a energia durante breves quedas de energia.  Qualquer bateria USB que permita carregamento pass-through vai funcionar.
Rolo de tapete de crescimento de microverdes de feltro de bambu (10" x 100 pés)	VegBed	https://www.vegbed.com/products /bambu-vegetal-microgreens-rolo-10in-x100ft	Usado para pavio de caixa de cultivo.
Conectores de conector de barril - pack de 10	Amazon	https://www.amazon.com/dp/B079RBL339/	Usado para conectar componentes elétricos à energia.  A marca exata não importa.
Copo - 2 L	Fisher	CLS10002L	Usado para fazer mídia.  Você vai precisar de dois para fazer 4 L no total.
Incubadora Mini Benchmark Scientific H2200-HC MyTemp	Benchmark Scientific	H2200-HC	Câmara modificada para este protocolo. Certifique-se de pegar a versão com controle de aquecimento e resfriamento. $850 no momento da compra.
Água sanitária - 7,5%	Chlorox	https://www.clorox.com/ Produtos/Clorox-Performance -Água sanitária com cloromax/	Usado para esterilizar sementes. A marca não importa, mas compre uma versão sem perfumes ou agentes de despejo.
Encaixe de anteparo - 3/16 de polegada	ANPTGHT	https://www.amazon.com/AN PTGHT-Thru-Bulk-Bulk-Bulkhead-F ittings-Aquário/dp/B08SCDC28R/	Usado para passar tubulação através da câmara
Bandeja de cafeteria	Amazon	https://www.amazon.com/Carlisl e-CT121605-Caf%C3%A9-Stan dard-Cafeteria/dp/B008BLINFE/	Uma bandeja foi colocada sob cada câmara para capturar a condensação que vazava ao ser aberta. A marca exata não importa. Só precisa ser maior que a área da câmara, mas não obstruir a porta.
Tubo centrífugo - 50 mL, estéril	Fisher Scientific	339653	Costumava conter sementes durante e após a esterilização.
Alarme CO2 (opcional)	Amazon	https://www.amazon.com/ DP/B09MRX4F12/	Opcional, mas recomendado para detectar vazamentos externos no sistema CO2. Previne níveis inseguros de CO2 na sala da câmara.
CO2 Regulador   - baixa pressão	Amazon	https://www.amazon.com/gp/ aw/d/B01BPQDG62	A marca exata não importa. Mas deve conseguir reduzir a pressão entre 1 e 4 psi.
Depósito de CO2 - 50 lb	AirGas	https://www.airgas.com/product/ Gases/Dióxido de Carbono/P/CD%2050S	Um tanque menor que este provavelmente poderia ser usado.  Só precisaria ser substituído com mais frequência.
Crimper	Grainger	806FA9	Para conectar conectores de crimp a fios
Manômetro digital (opcional)	Amazon	https://www.amazon.com/Pressure -Protetor de Conector-Uharbour-0- 200psi/dp/B0783PYQ27	Para ler a configuração de pressão do regulador de baixa pressão.  Exige bateria AAA. Alternativamente, você pode usar um medidor analógico não alimentado.
Dissecar pinças - autoclave para esterilizar	Fisher Scientific	13-812-39	Manipular sementes esterilizadas. A marca não importa.
Fitas adesivas de trava dupla com trava	3M	SJ3560	Usado para conectar sensores na lateral da câmara.
Empty 1000 & micro; Caixas de ponta de pipeta L	Genesee	24-160R	Use um dremel para remover a maior parte do retângulo superior da tampa.  A marca não importa, mas alguns podem conter mais líquido que outros. Caixas Genesee mais novas contêm menos líquido do que as antigas.
Conectores de crimpagem de terminal de garfo - 22-16 AWG	Amazon	https://www.amazon.com/Baomain -Terminal Isolado-22-18-Gauge/ dp/B01B17DL0G/	Usado para conectar fios a relés. A marca exata não importa.
Garrafa de vidro - 1 L	Millipore Sigma	CLS13951L-1EA	Costumava conter alíquotas de mídia MS estéril 0,25x.
Regulador do tanque de CO2 Harris & nbsp;	Grainger	5KZ48	Ajustado a 10 psi.  Note que este regulador é separado do segundo regulador "step down".
Cabo HDMI para cabo micro HDMI (opcional)	Amazon	https://www.amazon.com/KELink- Camcorde A-Raspberry/dp/B0C3LR54C3/	(Opcional) Para conectar o pi ao monitor HDMI para visualizar leituras sensoriais
Pistola de calor	Amazon	https://www.amazon.com/MAXXH EAT-Handheld-Embossing-Wrapping -MF300L/dp/B09P66LLMW/	Para derreter, o termo-retrato no local para isolar fios. A marca não importa.
Termoretrátil	Amazon	https://www.amazon.com/560PCS- Tubo de Calor Retrátil - Eventronic/dp/ B072PCQ2LW/ref=sr_1_4?crid=21 4VBYLN60TGD&; palavras-chave=heat+ shrink+tubing& qid=1685586705& s prefix=heat+sh%2Caps%2C143& sr=8-4	Precisava isolar fios. A marca exata não importa. Recomendamos comprar um pacote variado de diferentes diâmetros.
Filtro em linha para proteger a bomba	Grainger	794F21	Monte a montante da bomba de diafragma para protegê-la de detritos e condensação
Cabos de arranque	Amazon	https://www.amazon.com/Elegoo- EL-CP-004-Multicolored-Breadbo ard-arduino/dp/B01EV70C78/ref= sr_1_1?palavras-chave=raspberry+pi+j umper+wires& qid=1685586340& sr=8-1	Precisava conectar itens ao pi.  A marca exata não importa.
K30 FR CO2 Sensor	Sensair	030-8-0010	Usado para detectar níveis de CO2 na câmara. 60 dólares no momento da compra.
Fita de laboratório	Millipore Sigma	BAF134620300	Para rotular recipientes e aderir o papel alumínio à porta da câmara
Fita de LED - COB, 24 V	LEDs super brilhantes	https://www.superbrightleds.com /LED-strips-and-bars/cob-series-l ed-strip-and-tape-lights/5m-tuna ble-white-cob-led-strip-light-cob -série-led-tape-light-2700k-6500 k-ip20-24v	Use para luz de cultivo personalizada. Outros tipos de fitas LED brancas provavelmente funcionariam bem, mas use um medidor PAR para ajustar a densidade das fitas e obter a intensidade de luz desejada.
Trava Luer para conexões de espinho de mangueira 3/16 - polipropileno - fêmea	Amazon	https://www.amazon.com/Femal e-Luer-Lock-4-8mm-Mangueira/dp/B08GQDBY46/	Usado para prender peças frequentemente trocadas a tubos.
Luer Lock para conexões de espinho de mangueira 3/16 - polipropileno - macho & nbsp;	Amazon	https://www.amazon.com /Adaptador-de Seringa-Male-Lue r-Inch-Luer-Connector-Kit/d p/B0C1FV8NGL/	Usado para prender peças frequentemente trocadas a tubos.
Barra magnética de agitação (opcional)	Millipore Sigma	Z282456	Usado com placa de mexer para misturar mídia MS. Pode usar uma colher.
Placa magnética de agitação (opcional)	Fisher	S194615	Usado para dissolver sais em mídia. Também pode usar uma colher.
MS Salts	Caixão	MSP01	Usado como solução hidropônica. Diluir para 0,25 x.
Laminadores de bico fino	Grainger	2078216	Usado para segurar fios na solda
Luvas de Nitrilo	Genesee	https://www.geneseesci.com/ produto/x-gen-luvas-nitril- sem pó/	Para proteger as mãos ao trabalhar com água sanitária e para técnica estéril. A marca não importa.
Medidor de fluxo de O2	JIAWANSHUN	https://www.amazon.com/JIAW ANSHUN-0-1-1-5LPM-Fluxímetro -Conector-Conector/dp/B01N0UWZ2T	Usado para controlar o fluxo de CO2 para dentro da câmara.
Pipettor - 20 & micro; L e gorjetas	Millipore Sigma	EP3124000040-1EA	Para medir o TritonX para esterilização de sementes. A marca não importa.
Filme plástico aderente	Costco	https://www.costco.com/p/-/kirkl e-assinatura-stretch-tite-plasti c-food-wrap-12-in-x3000 pés/100300513	Usado para cobrir as caixas enquanto as sementes germinam, aumentando a umidade e melhorando o estabelecimento das plantas.
Placa de plástico (19"D x 5"W x 12"H)	Amazon	https://www.amazon.com/SWAN LAKE-Plástico-Painéis-Madeira -Garagem/dp/B0BGS3C41N/	Componentes, fios e tubos foram fixados ao painel de pernas para facilitar a movimentação e organização. A marca exata não importa.
Fonte de alimentação com conector de entrada em barril - 5V 2A	Amazon	https://www.amazon.com/Acloro l-100-240V-Conversor-Universal -Transformador/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	Usado para alimentar solenóides. A marca exata não importa.
Balança digital de precisão	Fisher	FB30786159	Usado para medir sais de MS e MES.
NPT push-to-connect de 1/4 de polegada a 1/4 de polegada	Amazon	https://www.amazon.com/CE KER-Connect-Fittings-Pneu matic-Connectors/dp/B07XBHYP3B/	Usado para conectar tubos de 1/4 de polegada ao regulador do tanque
Cotovelo push-to-connect ao NPT de 3/8 de polegada	Amazon	https://www.amazon.com/Q olekog-Pneumatic-Connec t-PL-3-8-N2/dp/B0B59JXMRW/	Usado para conectar tubos de 1/4 de polegada ao regulador de rebaixamento (poderia usar um conector reto, dependendo da configuração do seu setup)
Conector T push-to-connect - 1/4 de polegada	Amazon	https://www.amazon.com /dp/B07TV3JS9Q/	(opcional) uso se estiver dividindo uma linha de 1/4 de polegada do tanque CO2 entre duas câmaras.
Conectores rápidos para fios grandes	XHF	B086J49D1J	Opcional, mas útil para emendar fios temporariamente.
Kit inicial Raspberry Pi 4 2 GB - 32 GB	Canakit	PI4-2GB-STR32F-C4-BLK	Controla sensores e relés. $110 no momento da compra do kit.
Raspberry Pi OS	Base de Base Raspberry Pi	https://www.raspberrypi. com/software/	Sistema operacional para pi.
Visualizador RealVNC	RealVNC	https://www.realvnc.com/en/ conectar/baixar/visualizar/raspberrypi/	Usado para monitoramento remoto das leituras do Pi.
Sementes de amaranto vermelho	Sementes Heranças de Mary	https://www.marysheirloomseeds .com/produtos/vermelho-granada-amaranto	Certifique-se de que as sementes são de um lote recente.
Sementes de rabanete Red King F1	Sementes de Johnny	https://www.johnnyseeds.com/ Vegetais/rabanetes/daikon-ko rean-rabanetes/red-king-2-f1-ra dish-seed-4173.html	Certifique-se de que as sementes são de um lote recente.
Revezamentos	uxcell	ASH-10 DD	Controle solenóides e a fonte de energia da luz.
Desinfetante SA-20	Agricultura do Sul	#10501	Detergente fungicida para câmara de crescimento. Evite pulverizar peças eletrônicas.
Óculos de proteção	Fisher Scientific	19-130-2089	Recomendado para proteção ocular. A marca não importa.
Chave de fenda - múltiplas pontas	Grainger	6XW12	Usado para desmontar câmaras e parafusar itens durante a construção.
Tapete de silicone	Amazon	https://www.amazon.com/K aisi-Isolamento-Solda-Ma Intenance-Electronics/dp/B073RFB6BX/	(Opcional, mas recomendado) Para proteger as superfícies de trabalho do calor durante a solda
Monitor pequeno com conexão HDMI (opcional)	Amazon	https://www.amazon.com/LON CEVON-7-Framboesa-1024X6 00-Alto-falantes-Fone/dp/B06XQJVXHL/	Opcional, mas às vezes útil na hora de configurar ou monitorar um pi. Recomendamos usar um monitor de computador HDMI existente que você já tenha, mas forneça um link para uma opção barata, se precisar.
Conjunto pequeno de chave de fenda	Amazon	https://www.amazon.com/Screw chave-FIXITOK-Chaves de fenda-Pe ntalobe-Diferente/dp/B093372MGD/	Usado para desarmar pequenos parafusos
Cabeçalhos de soquete para Raspberry Pi Pico	Adafruit	Produto #:5583	Opcional para usar em vez de cabos de jumper.
Solda - sem chumbo, núcleo de resina	Amazon	https://www.amazon.com/Dia0 -032in-0-11lb-Precision-Electr onics-Solda/dp/B07Q167J 98/ref=sr_1_5?crid=17RNDW GBX6X5O& palavras-chave=lead+f ree+solda& qid=1692729157 & sprefix=lead+free+solder% 2Caps%2C160& sr=8-5	Precisava conectar fios às luzes. Qualquer solda com núcleo de resina sem chumbo funciona para isso.
Ferro de soldar	Amazon	https://www.amazon.com/Wel ler-120V-Soldering-Iron-Halo/ dp/B0962SX47X/ref=sr_1_4?c rid=NE9BVDKLETUL& keyw ords=weller+soldagem+ferro&; qi d=1692727772& s=industrial& s prefix=weller+soldiering+iron% 2Cindustrial%2C190& sr=1-4	Precisava conectar fios às luzes.
Conexão de tubo de aço inoxidável - 20 mm de diâmetro de dia, 16 mm de dia-diâmetro, 2,5 cm de comprimento (rosca NPT fêmea de 3/8 de polegada x 3/8 de polegada)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/AW/D/B08SCL8VRS	Usado para estender prensa-cabos através do isolamento de caixa
Conexão de tubo de aço inoxidável - 8 mm de dia-diâmetro/12 mm de diâmetro aberto, 3 cm de comprimento (M8 fêmea roscada de ambos os lados)	Amazon	https://www.amazon.com/ GP/AW/D/B09ZS17WYB	Usado para estender a conexão de anteparas através do isolamento de caixas
Cabo STEMMA QT / Qwiic JST SH de 4 pinos - 50mm de comprimento	Adafruit	Produto #: 4399	Usado para conectar sensores entre si.
Cabo STEMMA QT / Qwiic JST SH de 4 pinos para cabecelos macho premium - 150mm de comprimento	Adafruit	Produto #: 4209	Usado para conectar sensores ao pi.
Água estéril DI	Produzido no local	Produzido no local	Autoclave DI água no ciclo L30.
Protetor contra surtos/Régua de energia	Amazon	https://www.amazon.com/GE- Protetor de Tomada - Extensão - 14092/dp/B00DOMYL24/	Use para proteger componentes da câmara contra sobrecargas de energia.
Fita de encanamento de Teflon	Amazon	https://www.amazon.com/ Polegadas-Encanadores-Encanamento- Encanador-Vedação/dp/B091913Z7F/	Para selar roscas de conectores
Thonny (IDE Python) - deve vir pré-instalado no pi	Thonny	https://thonny.org/	Usado para editar e rodar softwares de controle de câmara.
Tensioativo TritonX	Fisher Scientific	https://www.fishersci.com/ Loja/Produtos/Triton-X-100 -Termo-Científica/AAA16046AE	Melhorar o revestimento das sementes com água sanitária durante a esterilização superficial.
Válvula solenóide miniatura Uxcell DC5V 0.22A Válvula Solenóide Água E Ar Normalmente Fechada	uxcell	a19051000ux0811	Três necessárias para a câmara e recomendamos ter algumas peças sobressalentes à mão.
Pacote de passagem de cabos à prova d'água	MAKERELE	‎ NPT(38)Caixa 4A-B	Usado para criar uma passagem hermética para fios que entram na câmara. Usei prensa-cabo de 3/8 de polegada.
Fio - trançado, isolado com silicone, 22 G	Amazon	https://www.amazon.com/Fermerry -Stranded-Electric-Tinned-Copper/ dp/B089CQHRDT/ref=sr_1_1? crid=PEFEI7BQBPNB& palavras-chave =22%2Bgauge%2Bwire& qid=168 5586908& sprefix=22%2Bguage% 2Bwire%2Caps%2C144& sr=8-1&; th=1	Precisava conectar itens ao pi.  A marca exata não importa.
Descapador de fios	Amazon	https://www.amazon.com/Southwire -Desmontagem de S1626STR de Equipamentos em Linhas/DP/B00LQMRS7O/	Usado para cortar e remover isolamento de fios para luzes e outras conexões elétricas
Braçadeiras	Amazon	https://www.amazon.com/HAVE -ME-TD-Abraçadeiras/dp/B08TVLYB3Q/	Usado para organizar fios e conectar tubos a solenóides. A marca exata não importa, mas precisa de vários tamanhos pequenos.