खुला स्रोत Microplate-संगत रोशनी पैनलों के लिए आवेदन
Summary
माइक्रोप्लेट सहायक पाइपिंग लाइट एमाइटर (एम.ए.पी.एल.ई.) एक कंप्यूटर चालित उपकरण है जो माइक्रोप्लेट की मैन्युअल तैयारी के लिए मार्गदर्शन प्रदान करने के लिए माइक्रोटिटर कुओं को व्यवस्थित रूप से प्रकाशित करता है। एम.ए.पी.एल.ई. डेटा रिकॉर्डकीपिंग को स्वचालित करते समय माइक्रोप्लेट तैयारी की सटीकता में सुधार करता है। इसके अलावा, यह microplate गुणवत्ता या त्रुटियों का पता लगाने में सहायता की जांच के साथ सहायता कर सकते हैं.
Abstract
Microplates आमतौर पर दोनों छोटे पैमाने पर प्रयोगशाला बेंचटॉप आपरेशनों के रूप में के रूप में अच्छी तरह से बड़े पैमाने पर उच्च throughput स्क्रीनिंग (एचटीएस) अभियानों में कार्यों की एक विस्तृत विविधता के लिए आधुनिक प्रयोगशाला वातावरण में उपयोग किया जाता है. हालांकि प्रयोगशाला स्वचालन बहुत microplates की उपयोगिता में वृद्धि हुई है वहाँ उदाहरण जहां स्वचालन आधारित इंस्ट्रूमेंटेशन संभव नहीं है, लागत प्रभावी या microplate स्वरूपण की जरूरत के साथ संगत रहते हैं. इन मामलों में, microplates मैन्युअल रूप से तैयार किया जाना चाहिए. मैनुअल microplate जोड़तोड़ के लिए समस्या यह है कि अच्छी तरह से कलाकृतियों या स्वरूपण त्रुटियों के लिए नमूना संचालन, डेटा रिकॉर्ड रखने और गुणवत्ता नियंत्रण (क्यूसी) निरीक्षण की सटीक ट्रैकिंग से संबंधित कठिनाइयों की एक संख्या पैदा कर सकते हैं. के रूप में microplate अच्छी तरह से घनत्व में वृद्धि (यानी, 96 अच्छी तरह से, 384 अच्छी तरह से, 1536 अच्छी तरह से) त्रुटियों को शुरू करने के लिए क्षमता भी काफी बढ़ जाती है. इसके अलावा, छोटे बेंच-टॉप प्रयोगशाला संचालन के लिए एक लागत प्रभावी फैशन में आसानी और नमूना हैंडलिंग की सटीकता में सुधार करने की आवश्यकता मौजूद है। इसमें, हम एक प्रणाली का वर्णन करते हैं जो एक अर्द्ध-स्वत: पाइपिंग गाइड के रूप में कार्य करता है जिसे माइक्रोप्लेट सहायक पाइपिंग लाइट एममिटर (एम.ए.पी.एल.ई.) के रूप में संदर्भित किया जाता है। एम.ए.पी.एल.ई. में उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग या प्रयोगशाला बेंचटॉप प्रचालनों में परख विकास के लिए यौगिक हिट-पिकिंग और माइक्रोप्लेट तैयार करने के लिए कई उपयोग हैं, साथ ही साथ क्यूसी/गुणवत्ता आश्वासन (क्यूए) माइक्रोप्लेट का नैदानिक मूल्यांकन गुणवत्ता या अच्छी तरह से स्वरूपण त्रुटियों visualizing.
Introduction
के रूप में हाल ही में प्रकाशित1, Scripps अनुसंधान2 में अग्रणी पहचान प्रयोगशाला विकसित की है और microplate तैयारी के लिए एक खुला स्रोत रोशनी पैनल जारी माइक्रोप्लेट सहायक पाइपिंग लाइट Emitter (एम.ए. P.L.E.). microplates के मैनुअल तैयारी, चाहे वे यौगिक प्रबंधन या जैव परख की जरूरत के लिए बना रहे हैं, मानव त्रुटियों है कि काफी microplate बढ़ जाती है के रूप में अच्छी तरह से घनत्व में वृद्धि करने के लिए प्रवण हो सकता है. इसके अतिरिक्त, माइक्रोप्लेट सामग्री/फार्मेट का उचित रिकार्ड रखने और डाटा-लॉगिंग भी मैनुअल प्रविष्टि त्रुटियों से ग्रस्त है। उच्च थ्रूपुट स्क्रीनिंग (एचटीएस) स्वचालन सुविधाओं में इन मुद्दों को कंप्यूटर चालित रोबोट कार्यस्थानों के उपयोग के माध्यम से कम किया जाता है जो स्वचालित डेटाबेस रिकॉर्डकीपिंग के साथ एकीकृत होते हैं; मैनुअल जोड़तोड़ को कम करने और स्वरूपण और डेटा रिकॉर्डिंग त्रुटियों की क्षमता को कम करने. हालांकि, वहाँ कई उदाहरण जहां स्वचालन आधारित इंस्ट्रूमेंटेशन बस संभव नहीं है या microplate स्वरूपण की जरूरत के साथ संगत है, मैनुअल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है. इसके अलावा, छोटे पैमाने पर प्रयोगशाला संचालन ों का समर्थन करने की भी आवश्यकता है, जिसके लिए कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी अर्द्ध-स्वचालित उपकरणों की आवश्यकता होती है ताकि उनके थ्रूपुट, सटीकता में सुधार किया जा सके और माइक्रोप्लेट तैयार करने के डेटा-रिकॉर्डकीपिंग को स्वचालित किया जा सके।
जबकि अन्य microplate रोशनी प्रणाली मौजूद हैं, वे स्वामित्व वाणिज्यिक समाधान3,4,5,6,7 माइक्रोप्लेट प्रारूपों और उनके स्वामित्व का चयन करने के लिए सीमित हैं बंद स्रोत प्रकृति उपयोगकर्ता संचालित संशोधनों है कि अनुकूलन विशेष संचालन के लिए इन उपकरणों की अनुमति होगी रोकता है. M.A.P.L.E. स्रोत कोड और सभी डिजाइन फ़ाइलों के साथ एक सस्ती खुला स्रोत डिवाइस होने के लिए डिजाइन किया गया था 8 मुफ्त ऑनलाइनकेलिए उपलब्ध है. सतह माउंट टांका तकनीक के ज्ञान के साथ उपयोगकर्ताओं को कोड और GitHub पर उपलब्ध डिजाइन फ़ाइलों के साथ अपने स्वयं के M.A.P.L.E. उपकरणों को इकट्ठा कर सकते हैं, या वे प्रदान की मुद्रित सर्किट बोर्डों (पीसीबी) डिजाइन, 3 डी प्रिंट संलग्नक कंप्यूटर सहायता प्राप्त संशोधित कर सकते हैं डिजाइन (सीएडी) मॉडल और कोड उनकी विशिष्ट जरूरतों को पूरा करने के लिए। प्रकाश गाइड पीसीबी बनाने के लिए आवश्यक भागों की एक पूरी सूची अनुपूरक टेबल्स 1 और 2 में पाया जा सकता है और प्रकाश पैनलों के डिजाइन और कार्यान्वयन के बारे में अधिक जानकारी हाल ही में प्रकाशित में पाया जा सकता है प्रलेखन1| उपयोगकर्ताओं को जो खुले स्रोत फ़ाइलों के आधार पर पूर्व इकट्ठे प्रकाश गाइड पीसीबी खरीद करना चाहते हैं उन्हेंऑनलाइनसूचीबद्ध 9 पा सकते हैं.
एम.ए.पी.एल.ई. उपयोगकर्ता को एक आसानी से नियंत्रणीय रोशनी पैनल प्रदान करता है जिसमें माइक्रोप्लेट आधारित पदचिह्न और एलईडी-टू-एलईडी स्पेसिंग माइक्रोप्लेट10के लिए सोसाइटी फॉर बायोआण्विक स्क्रीनिंग (एसबीएस) विनिर्देशों से मेल खाती है। M.A.P.L.E. 96- और 384-अच्छी तरह से घनत्व microplates का समर्थन करने के लिए विकसित किया गया था और उपयोगकर्ताओं को किसी भी वांछित विन्यास, रंग और तीव्रता में कुओं रोशन करने के लिए अनुमति देते हैं। इन प्रकाश पैनलों pipeting संचालन11के लिए microplates रोशन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है , प्रयोगशाला स्वरूपण संचालन या उपकरणों जैसे एक microplate पाठक12अनुकरण करनेके लिए ,13 शैक्षिक और प्रदर्शन के लिए प्रयोजनों. परियोजना के खुला स्रोत प्रकृति उपयोगकर्ताओं को आसानी से पैनलों को संशोधित करने के लिए अनुमति देता है, फर्मवेयर या ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (GUI) सॉफ्टवेयर किसी भी नए वांछित कार्यक्षमता का समर्थन करने के लिए. मार्गदर्शन और डेटा रिकॉर्डकीपिंग कंप्यूटर संचालित कर रहे हैं और स्प्रेडशीट के साथ एकीकृत किया जा सकता है या एक डेटाबेस प्रणाली के लिए रखी. क्योंकि M.A.P.L.E. सादे पाठ अल्पसीमा सीमांकित फ़ाइलों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, किसी भी स्प्रेडशीट या डेटाबेस सॉफ़्टवेयर जो CSV स्वरूपित फ़ाइलों को आयात या निर्यात करने में सक्षम है आसानी से M.A.P.L.E. के साथ कार्य करने के लिए विस्तारित किया जा सकता है। इसके अलावा, परियोजना संलग्नक जो इस प्रणाली के लिए डिजाइन किया गया है पाइपिंग संचालन के दौरान उपयोगकर्ता की ओर microplate झुकाव, जबकि प्रयोगशाला बेंच पर उपयोगकर्ता के लिए एक और अधिक प्राकृतिक मुद्रा प्रदान करके ergonomics बढ़ रही है. एम.ए.पी.एल.ई. प्रणाली के लिए विशिष्ट प्रचालनात्मक विशेषताओं में शामिल हैं: (i) मैनुअल पाइपिंग मार्गदर्शन के लिए माइक्रोप्लेट्स में अच्छी तरह से एकल स्रोत को रोशन करके अनुकूलित प्लेटों को तैयार करने में यौगिक प्रबंधन प्रयासों को सुविधाजनक बनाना; एक कंप्यूटर स्क्रिप्ट है कि एक इलेक्ट्रॉनिक रिकॉर्ड के बाद पूरा होने के रूप में बचाया जा सकता है के माध्यम से सहायता प्रदान की. (ii) एम.ए.पी.एल.ई. माइक्रोप्लेट पंक्तियों या स्तंभों में किसी भी प्रकार के कुओं को प्रकाशित कर सकता है; जो आदर्श तेजी से सीरियल कमजोर पड़ने मार्गदर्शन या चयन प्रतिकृति नियंत्रण की नियुक्ति के लिए अनुकूल है. (iii) एम.ए.पी.एल.ई. का उपयोग प्रयोगशाला प्रशिक्षण आवश्यकताओं को सुविधाजनक बनाने के लिए एक प्रदर्शन मोड में किया जा सकता है या नमूना और नियंत्रण प्लेसमेंट या समर्पित अच्छी तरह से उपयोग (उदाहरण के लिए, धार-प्रभाव बाधा अंतराल) के संबंध में स्वरूपण आवश्यकताओं को उजागर किया जा सकता है। (iv) एम.ए.पी.एल.ई. पारदर्शी/ट्रांसलुसेंट कुएं को बैकलाइट कर सकता है ताकि कलाकृतियों के दृश्य जैसे वर्षण/क्रिस्टलीकरण, बुलबुले, अच्छी तरह विषमता, खाली कुएं; जो भी अंत उपयोगकर्ता आसानी से प्रलेखन की जरूरत के लिए प्लेट छवियों तस्वीर करने के लिए अनुमति देता है
Protocol
Representative Results
Discussion
एक खुला स्रोत मंच के रूप में M.A.P.L.E. जारी करके, हम एक प्रयोगशाला उपकरण है कि उपयोगिता प्रदान करता है शुरू की है, लेकिन यह भी आसानी से अंत उपयोगकर्ता की उभरती जरूरतों को पूरा करने के लिए बढ़ाया जा सकता है. Benchtop mic…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों लीना DeLuca, Fakhar Singhera, हन्ना विलियम्स, लिन डेंग, Osinachi Nwosu और सारा Wachtman M.A.P.L.E. मंच के परीक्षण में उनकी सहायता के लिए स्वीकार करना चाहते हैं.
Materials
| 96 or 384 well microplate | https://en.wikipedia.org/wiki/Microplate | ||
| Microplate Assistive Pipetting Light Emitter | Open source | https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter | |
| Pipettor | https://www.jove.com/science-education/5033/an-introduction-to-the-micropipettor | ||
| Spectrometer | Ocean Optics | USB-650 Red Tide |
References
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- Baillargeon, P., et al. The Scripps Molecular Screening Center and Translational Research Institute. SLAS DISCOVERY: Advancing Life Sciences R&D. 24 (3), 386-397 (2019).
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- 96 well plate pipette light guide. qit vision Available from: https://www.qitvision.com/projects/#Plate (2019)
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