Micro-centrifuge Open-sourced Biomedical Device: 11 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Qhov no yog qhov haujlwm txuas ntxiv uas yuav hloov kho nrog kev txhawb nqa hauv zej zog thiab kev tshawb fawb ntxiv thiab qhia ntxiv

Lub hom phiaj ntawm txoj haujlwm no yog txhawm rau tsim cov khoom siv qhib, cov khoom siv kuaj sim uas yooj yim thauj thiab tsim los ntawm cov khoom pheej yig los pab txhawm rau kuaj mob ntawm cov kab mob hauv thaj chaw deb thiab qis

Qhov no yuav yog qhov haujlwm txuas mus txuas ntxiv txuas ntxiv nrog lub hom phiaj ntawm kev muab lub platform hloov kho rau cov cuab yeej siv kho mob, uas tuaj yeem hloov kho tau yooj yim thiab nthuav dav raws li tus nqi qis

Kev tsim qauv pib yuav yog rau lub roj teeb modular thiab DC lub cev muaj zog pob, thiab micro-centrifuge

Nws yuav nrhiav kev pab los ntawm cov zej zog qhib hauv online txhawm rau pab txhawb nqa, hloov kho, thiab tsim qauv ntxiv, txhawm rau lub hom phiaj tshwj xeeb ntawm cov neeg ua haujlwm saib xyuas kev noj qab haus huv hauv thaj chaw deb thiab deb nroog

DISCLAIMER: Txoj haujlwm tseem tab tom tsim thiab ntsuas kev ua haujlwm thiab tseem tsis tau haum rau txhua qhov kev kuaj mob lossis daim ntawv thov tshuaj. Cov tshuab hluav taws xob thiab cov tshuab hluav taws xob yuav tsum tau sib sau ua ke thiab siv ntawm cov neeg nyeem muaj kev pheej hmoo

Kauj Ruam 1: Cov Teeb Meem thiab Cov Qauv Tsim

Nqe Lus Teeb Meem:

Qhov tsis muaj kev nkag mus rau chav kuaj mob thiab cov cuab yeej siv kho mob los pab kuaj mob thiab kho kab mob ua rau muaj kev tiv thaiv kev tuag ntawm ntau tus neeg nyob deb thiab thaj chaw tsis zoo. Tshwj xeeb, tsis muaj kev nkag tau yooj yim centrifuges tshem tawm cov neeg ua haujlwm saib xyuas kev noj qab haus huv ntawm cov cuab yeej tseem ceeb hauv kev tawm tsam cov kab mob hauv cov ntshav xws li AIDS thiab malaria.

Cov Lus Qhia Tsim: Txhawm rau tsim lub micro-centrifuge, thiab cov roj teeb modular thiab DC lub cev muaj zog pob, los pab hauv kev kuaj mob thiab kho kab mob los ntawm cov kab mob hauv lub cev (kab mob thiab cab). Siv cov txheej txheem tsim khoom ntxiv uas siv tau, qhov kev tsim no nrhiav txhawm rau txhim kho kev txav chaw thiab txo qis kev lag luam ntawm kev txuag lub neej.

Kauj Ruam 2: Tsim Rationale:

Kev tsim qauv no yog tsom mus rau tsim cov microcentrifuge haum rau kev hloov pauv hauv cov chaw nyob deb nroog los ntawm kev siv duab FDM 3D luam ntawv, txiav laser, thiab nyiam cov khoom siv hluav taws xob. Hauv kev ua li ntawd, nws vam tias lub cuab yeej yuav nkag tau mus rau ntau yam ntawm cov kws paub txog kev noj qab haus huv nrog kev sib txawv ntawm kev nkag mus rau cov peev txheej.

Thaum tsim lub centrifuge rotor (ib feem ntawm kev tsim uas tuav cov raj kuaj):

Qhov yuav tsum tau G-quab yuam rau kev sib cais ntawm cov qauv yog nyob ntawm seb hom qauv xav tau, nrog cov zog nruab nrab rau cais cov ntshav rau hauv nws cov neeg suav txij li 1, 000-2, 000 g (thermofisher.com)

Kev suav ntawm RPM rau RFC (G-quab yuam), tuaj yeem suav nrog siv RCF = (rpm) 2 × 1.118 × 10-5 × r, qhov twg 'r' yog lub vojvoog ntawm rotor (bcf.technion.ac.il)

Kauj Ruam 3: Tsim Kev Xav

Kev xav txog kev tsim khoom ntxiv:

• Cov txheej txheej tsis zoo tuaj yeem tshwm sim, ua rau lub zog tsis zoo thiab ua rau puas tsuaj

• Cov khoom xav tau, yuav txawv nrog cov khoom siv. Qee qhov muab cov khoom siv sab nraub qaum zoo thiab lub zog sib zog ntawm qhov hnyav thiab tus nqi

• Kho qhov raug thaum lub sij hawm hlais ntawm G-code yuav tsum tau siv los xyuas kom meej tias cov khoom siv yam xav tau yog tau txais

• Lub neej ntev ntawm cov khoom tsim los siv cov txheej txheem no tsawg dua piv rau cov siv cov txheej txheem kim dua thiab cov khoom siv xws li CNC milling hlau.

• Cov thermoplastics muaj qhov hloov pauv kub tsawg, yog li qhov kub ua haujlwm qis yuav tsum tau tswj (<kwv yees li 80-90 celcius) • Qhib-qhib qhov 3d luam ntawv tsim qauv yuav tso cai rau cov neeg siv hloov kho cov qauv kom haum rau lawv cov kev xav tau thiab kev txwv.

Kev tsim cov kev txwv ntxiv:

• Qee qhov chaw yuav tsis muaj lub zog txaus, yuav tsum tau siv lub zog hnub ci, roj teeb, thiab lwm yam.

• Kev co thiab sib npaug yuav yog qhov teeb meem

• Yuav tsum muaj peev xwm tso tawm RPM siab rau lub sijhawm ntev txog 15 feeb lossis ntau dua, ua rau muaj kev nyuab siab rau lub tshuab ntawm qee qhov

• Cov neeg siv yuav tsis tau ntsib dua hauv kev siv cov cuab yeej thiab yuav xav tau kev txhawb nqa kom txo cov teeb meem kev teeb tsa

Kauj Ruam 4: Pib/Tsim Qauv Qauv

Cov qauv tsim saum toj no siv qhov chaw zoo tshaj plaws los muab chav txaus rau cov khoom siv hluav taws xob sab hauv thiab ua kom lub vojvoog loj txaus rau ntau hom centrifuge rotors thiab raj loj. 'Snap ua ke' style ntawm tus qauv tau xaiv los tshem tawm qhov xav tau kev txhawb nqa cov khoom thaum tsim khoom thiab tso cai rau luam tawm yooj yim, kho, thiab tsim khoom hauv ob qho ntxiv thiab rho tawm kev tsim khoom. Ib qho ntxiv, kev luam ntawv ntawm cov khoom me me yuav txo qhov cuam tshuam ntawm kev luam ntawv tsis ua haujlwm/ua yuam kev, thiab tso cai rau siv ntau qhov ntau thiab tsawg ntawm cov ntawv luam tawm los siv.

Los ntawm kev ua kom zoo dua ntawm kev tsim qauv, ntau hom sib txawv ntawm cov tais centrifugal tuaj yeem txuas rau lub cuab yeej. Kev hloov pauv sai thiab tsim khoom ntawm cov khoom no los ntawm kev tsim khoom ntxiv tso cai rau hloov pauv rau G-quab yuam tsim, thiab ua piv txwv loj/hom ua tiav. Qhov no pab muab nws kom zoo dua li cov tshuab ib txwm muaj thiab muab txoj hauv kev tshiab los tsim cov tshuab ib puag ncig ntawm cov neeg siv kawg qhov kev xav tau.

Kauj Ruam 5: Daim Ntawv Teev Npe

3d Cov ntawv luam tawm: Cov ntaub ntawv yuav raug xa mus rau Github thiab ntau yam thiab hloov kho sai li sai tau.

• 1 x Spindle Ntsia Hlau
• 1 x Rotor Txiv Ntseej
• 1 x Hau Txiv Ntseej
• 1 x Lub hau loj
• 4 x Rotor Lub Cev
• 1 x Fixed Angle Rotor
• 4 x Sab saum toj/Hauv qab Ballast
• 2 x Sab Ballast

Electronics: (Txuas mus rau cov khoom sai)

Arduino Nano ($ 8-10)

Cov Txuas Hluav Taws Xob (<$ 0.2)

Tus Tswj Hluav Taws Xob Hluav Taws Xob ($ 8-10)

Txhuam DC Tsav 12V ($ 15-25)

Lub zog ntsuas ($ 0.1)

Li-po roj teeb rov tau ($ 15-25)

Kauj Ruam 6: Luam Ntawv Qhov Chaw:

Txhua ntu muaj los ntawm github ntawm no: Kuj tseem muaj los ntawm ntau yam ntawm no:

3d Cov khoom luam tawm: 1 x Spindle Screw

1 x Rotor Txiv Ntseej

1 x Hau Txiv Ntseej

1 x Lub hau loj

4 x Rotor Lub Cev

1 x Fixed Angle Rotor

4 x Sab saum toj/Hauv qab Ballast

2 x Sab Ballast

Kev teeb tsa dav dav los ntawm Cura, lossis zoo sib xws hauv cov ntawv txiav cov software, yog cov lus qhia zoo rau kev luam tawm ntawm txhua lub cev thiab qhov chaw ballast.

Kauj Ruam 7: Sib dhos: Thawj Kauj Ruam

• Npaj cov ntu hauv qab no rau kev sib dhos raws li qhia:

  • Centrifuge puag
  • Cheebtsam casing
  • 4x cev rotor
• Txhua ntu yuav tsum sib haum ua ke thiab ruaj ntseg nrog cov nplaum uas tsim nyog

Kauj Ruam 8: Los Ua Ke: Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob

Npaj cov khoom siv hluav taws xob hauv qab no rau kev sim:

• DC lub cev muaj zog thiab ECS
• Roj teeb
• Arduino Nano Cov
• Cov qhob cij
• Potentiometer
• Jumper xov hlau

Coding thiab qhia rau arduino tuaj yeem pom ntawm no:

Kab lus los ntawm

Kev ntsuas lub cev muaj zog ua haujlwm tau zoo thiab teb tau rau lub zog ntsuas. Yog tias yog, tom qab ntawd teeb tsa cov khoom siv hluav taws xob rau hauv lub casing thiab ntsuas lub cav ua haujlwm du thiab nrog kev co me ntsis.

Cov duab ntawm qhov chaw nyob meej yuav muab ntxiv sai sai no.

Kauj Ruam 9: Sib dhos: Txuas Rotor thiab Spinner Ntsia Hlau

Sau cov rotor, cov menyuam, Spinner, thiab cov txiv ntseej.

Xyuas kom txhua qhov muaj qhov haum zoo. Sanding yuav pab tau yog tias haum nruj heev.

Ua kom ntseeg tau tias lub rotor muaj txoj hauv kev du thiab tsis hla lossis txav ntau dhau. Lub tais tais tuaj yeem luam tawm, lossis txiav los ntawm acrylic, los pab ua kom ruaj khov yog xav tau.

Thaum cov khoom tau ua tiav cov xuab zeb thiab haum, txuas cov ntsia hlau ntsia rau lub cav ntxaiv thiab ruaj ntseg lub rotor nrog cov txiv ntoo raws li qhia.

Rotor tuaj yeem raug tshem tawm rau kev thauj khoom thiab thauj cov qauv, lossis hloov pauv hom rotor.

Kauj Ruam 10: Sib dhos: Ballast thiab Hau

Sau cov thawv ntim rau sab saum toj thiab sab, cov no yuav ua raws li kev txhawb nqa, qhov hnyav, thiab kev co dampening.

Cov khoom yuav tsum sib dhos ua ke thiab nyob hauv qhov chaw thaum sau tas. Yog tias xav tau, ntu tuaj yeem ruaj khov ua ke nrog cov kua nplaum super lossis cov nplaum zoo sib xws.

Lub hau loj hla lub rotor yuav tsum haum kom ruaj ntseg thaum khawm nrog lub txiv ntseej sab saum toj.

Qhov yuav tsum haum raws li qhia hauv daim duab.

Kauj Ruam 11: Xaus

Cov neeg ua haujlwm saib xyuas kev noj qab haus huv nyob deb tau ntsib teeb meem ntawm kev lag luam thiab logistic teeb meem cuam tshuam nrog kev tau txais thiab tswj hwm kev kho mob tseem ceeb, thiab cov cuab yeej kuaj mob thiab ntu. Qhov tsis muaj kev nkag tau rau cov cuab yeej siv yooj yim xws li centrifuges thiab lub tshuab tso kua mis tuaj yeem ua rau lub sijhawm tos tuag thiab kuaj mob tsis raug.

Qhov kev tsim qauv no tau ua tiav cov txiaj ntsig xav tau hauv kev qhia pom tias nws muaj peev xwm tsim tau cov cuab yeej siv kho mob qhib (microcentrifuge), siv cov txheej txheem tsim khoom tsim khoom thiab cov khoom siv hluav taws xob yooj yim. Nws tuaj yeem tsim tawm ntawm ib feem kaum tus nqi ntawm cov tshuab muaj lag luam, thiab kho tau yooj yim lossis tshem tawm rau cov khoom siv los ua lwm yam khoom siv, txo qis kev lag luam. Cov khoom siv hluav taws xob muab lub zog ruaj khov tas mus li rau lub sijhawm xav tau los ua cov qauv ntshav feem ntau, muab kev kuaj mob zoo dua li siv lub tshuab hluav taws xob, lossis chav tso hluav taws xob, hauv thaj chaw qis. Qhov ua tau ntawm qhov kev tsim qauv no muaj peev xwm yav tom ntej hauv kev tsim kho lub tshuab qhib siv cov khoom siv kho mob, siv cov txheej txheem tseem ceeb los tsav ntau yam khoom siv xws li cov twj peristaltic, lossis zoo li hauv qhov tsim, microcentrifuges. Nrog kev teeb tsa lub tsev qiv ntawv qhib cov ntaub ntawv qhib, nkag mus rau FDM tshuab luam ntawv ib leeg tuaj yeem siv los tsim ntau yam ntawm ntu, nrog kev paub me ntsis hauv kev tsim tsim los ntawm tus neeg siv kawg. Qhov no yuav tshem tawm cov teeb meem logistical cuam tshuam nrog kev thauj khoom ntawm cov khoom siv yooj yim, txuag sijhawm thiab lub neej.