Name: applications for open source microplate-compatible illumination panels
Uploaded: 2019-10-03T14:30:00
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作者要感谢莉娜·德卢卡、法哈尔·辛格拉、汉娜·威廉姆斯、林恩·邓、奥西纳奇·恩沃苏和莎拉·瓦赫特曼协助测试M.A.P.L.E.平台。

1. 半自动"板到板"样品转移制备
<ol><li>使用电子表格编辑应用程序生成包含源和目标板的 CSV 文件，如图1所示。生成的 CSV 文件必须按列出的顺序具有以下标头列：Source_条形码;目的地_条形码;来源=井;Dest_well;传输_卷。</li>
	<li>在标题列下，请确保在 CSV 文件中包含每个所需移液操作（即样品传输）中的一行，并包含以下信息：<ol>
<li>源条形码：源微板的字母数字条形码，例?...

<ol>
	<li>Baillargeon, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+Microplate-Compatible+Illumination+Panels+for+a+Semiautomated+Benchtop+Pipetting+System.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Scripps+Molecular+Screening+Center+and+Translational+Research+Institute.">The Scripps Molecular Screening Center and Translational Research Institute.</a> SLAS DISCOVERY: Advancing Life Sciences R&amp;D. 24 (3), 386-397 (2019).</li><li>. 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>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>Hawker, C. D., Schlank, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+Standards+for+Laboratory+Automation.">Development of Standards for Laboratory Automation.</a> Clinical Chemistry. 46, 746-750 (2000).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+Laboratory+Techniques.+An+Introduction+to+the+Micropipettor.">General Laboratory Techniques. An Introduction to the Micropipettor.</a> JoVE Science Education Database. , (2019).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+Laboratory+Techniques.+Introduction+to+the+Spectrophotometer.">General Laboratory Techniques. Introduction to the Spectrophotometer.</a> JoVE Science Education Database. , (2019).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+Laboratory+Techniques.+Introduction+to+the+Microplate+Reader.">General Laboratory Techniques. Introduction to the Microplate Reader.</a> JoVE Science Education Database. , (2019).</li></ol>

通过发布 M.A.P.L.E.作为开源平台，我们引入了一个实验室工具，提供实用，但也可以轻松扩展以满足最终用户不断变化的需求。Benchtop 微孔板样品制备是在各种实验室环境中执行的常见任务，使用 M.A.P.L.E 等技术可以明显提高此任务。
M.A.P.L.E. 平台经过专门设计，具有适应未来应用的能力。每个组件（电子照明面板、固件、GUI、外壳）都可以提取出来单独使用，作为大型系统?...

正如最近出版的1，Scripps研究2的铅识别实验室已经开发并发布了一个用于微孔板制备的开源照明面板，称为微孔板辅助移液光发射器（M.A.P.L.E.）。手动制备微孔板，无论是为化合物管理还是生物测定需求，都容易出现人为错误，随着微孔板密度的增加而大大增加。此外，对微板内容/格式进行适当的记录和数据记录也容易出现手动输入错误。在高吞吐量筛选 （HTS） 自动化设施中，通过使用与自动化数据库记录保存集成的计算机驱动的机器人工作站，这些问题得到缓解;尽量减少手动操作，并减少格式化和数据记录错误的可能性。然而，仍然存在许多基于自动化的仪器根本不可行或与微板格式化需求兼容的情况，需要人工干预。此外，还需要支持需要紧凑且经济高效的半自动化设备，以提高其吞吐量、准确性和自动记录微孔板制备的数据记录的小规模实验室操作。
虽然存在其他微板照明系统，但它们是专有的商业解决方案3、4、5、6、7，仅限于选择微孔板格式及其专有闭源特性可防止用户驱动的修改，从而允许将这些设备适应专用操作。 M.A.P.L.E.被设计成一个廉价的开源设备，源代码和所有设计文件都可以免费在线8。熟悉表面安装焊接技术的用户可以使用 GitHub 上提供的代码和设计文件组装自己的 M.A.P.L.E. 设备，也可以修改提供的印刷电路板 （PCB） 设计、3D 打印外壳计算机辅助设计 （CAD） 模型和代码，以满足其特定需求。在补充表 1和表2中可以找到制造光导多氯联苯所需的部件的完整列表，有关光板设计和实施的进一步详细信息可在最近出版的表格中找到文档1.用户如果希望购买基于开源文件的预组装光导PCB，可以在网上找到它们9。
M.A.P.L.E. 为用户提供了易于控制的照明面板，其基于微板的封装和 LED 到 LED 间距与微板10的生物分子筛选协会 （SBS） 规范相匹配。M.A.P.L.E.开发为支持 96 孔和 384 孔密度微孔板，并允许用户以任何所需的配置、颜色和强度照亮油井。这些光板可用于照亮微孔板进行移液操作11，以模拟实验室格式化操作或仪器，如微板读取器12，13用于教育和演示目的。项目的开源特性允许用户轻松修改面板、固件或图形用户界面 （GUI） 软件，以支持任何新的所需功能。指导和数据记录保存由计算机驱动，可与电子表格集成或移植到数据库系统。由于 M.A.P.L.E. 设计用于使用纯文本逗号分隔文件，因此可以轻松扩展任何能够导入或导出 CSV 格式化文件的电子表格或数据库软件，以与 M.A.P.L.E 一起使用。此外，为该系统设计的项目外壳在移液操作期间将微孔板向用户倾斜，通过在实验室工作台上为用户提供更自然的姿势，提高了人体工程学。M.A.P.L.E.系统的具体操作特点包括：（一） 通过在微孔板上照亮单一电源井和目的地，促进复合管理工作，以进行手动移液指导;（二） 促进复合管理工作，在制备定制板材方面进行人工移液指导;协助通过计算机脚本，可以保存为电子记录完成后。（二） M.A.P.L.E. 可以照亮微孔行或柱上任意数量的井;非常适合快速串行稀释指导或放置选择复制控件。（三） M.A.P.L.E.可在示范模式下使用，以促进实验室培训需求，或突出样品和控制放置或专用井使用（例如边缘效应屏障间隙）的格式要求。（四） M.A.P.L.E. 可以背光透明/半透明井，以便对沉淀/结晶、气泡、异质性、空井等伪影进行可视化;这也允许最终用户轻松拍摄板图像，以满足文档需求

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:747px;" width="746">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">96 or 384 well microplate</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">https://en.wikipedia.org/wiki/Microplate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Microplate Assistive Pipetting Light Emitter</td>
			<td style="width:121px;">Open source</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Pipettor</td>
			<td style="width:121px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>https://www.jove.com/science-education/5033/an-introduction-to-the-micropipettor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td style="width:161px;">USB-650 Red Tide</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

applications for open source microplate-compatible illumination panels

微孔板通常用于现代实验室环境，用于小规模实验室台式操作和大规模高通量筛选 （HTS） 活动的各种任务。虽然实验室自动化大大提高了微孔板的效用，但基于自动化的仪器仍然不可行、具有成本效益或与微板格式需求兼容。在这些情况下，必须手动准备微孔板。手动微孔板操作的问题在于，在准确跟踪样品操作、数据记录保存和质量控制 （QC） 检查油井伪像或格式化错误方面可能会出现许多困难。随着微孔孔密度的增加（即96孔、384孔、1536孔），引入误差的可能性也大大增加。 此外，对于小型台式实验室操作，需要以经济高效的方式提高样品处理的简便性和准确性。本文介绍一个系统，它充当称为微孔板辅助移液光发射器 （M.A.P.L.E.） 的半自动移液指南。 M.A.P.L.E. 有多种用途，可用于支持复合打孔和微孔板制备，用于高通量筛选或实验室台式操作中的测定开发，以及微孔板的质量控制/质量保证 （QA） 诊断评估质量或可视化良好的格式错误。

M.A.P.L.E. 平台能够以各种用户可配置的方式照亮 96 孔和 384 孔微孔板，从而直接、独立地控制每个孔的颜色和光强度。通过帮助减少手动移液操作中出错的机会，M.A.P.L.E. 可帮助用户准备微孔板，并增强对每口井包含所需内容的信心。在板之间转移样品和制备串行稀释板（如图12 和图 13所示）无需担心用户在工作中会分心并失去对移液操作保持不变。移...

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Applications for Open Source Microplate-Compatible Illumination Panels

微孔板辅助移液光发射器（M.A.P.L.E.）是一种计算机驱动的设备，可系统地照亮微点孔，为微孔板的手动制备提供指导。 M.A.P.L.E. 提高了微孔制备的准确性，同时实现了数据记录的自动化。 此外，它还可以帮助检查微孔板质量或帮助检测错误。

开源微孔板兼容照明面板的应用

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

传统的散装试剂转手方法进入微刺激板速度缓慢，容易出现人为错误。该技术使流程效率提高了一倍，有助于消除该错误。此技术可帮助用户了解微孔板中执行的操作，减少出错的机会，并在手动移液操作期间提高用户效率。这项技术将积极影响在临床前和临床设置的结果，通过消除和减少错误，可能是昂贵的，甚至危及生命，如果不纠正。这种开源系统可以很容易地适应其他应用，如微孔板拷贝检测，以消除化合物或生物测定放置中的不一致，满足化学和生物需求。展示样品转移程序的将是利娜·德卢卡，一个来自铅鉴定实验室的化合物经理。要设置半自动板到板的样品传输，请使用电子表格编辑应用程序生成包含源板和目标板的 CSV 文件，标记列源条形码、目标条形码、源井、目标井和传输量。在列下，在文件中包括一行，用于每个所需的移液操作，指示源 mircoplate 的 α 数值条形码，如果有，目标微孔板的 α 数值条形码（如果有），从源板中移液的井的 α 数字行和列标识符，从目标板中移液的井的 α-数字行和列标识符，从目标板中移液的井的字母数字行和列标识符，以及要从源条形码列中的源井传输到目标条形码中的目标井的卷。打开光导程序打开微孔板辅助移液灯发射板到板图形用户界面应用程序，然后单击选择樱桃选择文件。在文件浏览器窗口中，打开 CSV 文件。应用程序将分析 CSV 文件的第一行，并照亮源板和目标板中的相应孔。使用"上一个井"和"下一个井"按钮根据需要遍历 CSV 文件。图形用户界面将以灰色突出显示以前亮起的任何行，以棕色突出显示当前活动行。根据需要执行移液操作，将样品在源板的源井之间传输到目标板的目标井之间。除了用户界面之外，还可以通过连接到照明面板的 LCD 显示屏验证板条形码。然后单击"下一个井"继续，直到到达 CSV 文件的末尾。要加载新的 CSV 文件，请单击"选择樱桃文件"。要退出程序，请单击界面右上角的红色 X。对于多孔照明，请打开微孔板辅助移液光发射器串行分流应用，并指定所需的滴定模式、板密度和启动行或柱。使用"下一步"和"上一步"按钮，按顺序导航行或列，从初始开始行或列到板中的最后一行或最后一列。每次单击"下一个"或"上一个"按钮时，灯光面板都会在微孔板上照亮相应的 LED。继续，直到到达滴定序列的末尾，然后退出程序。要直观地模拟检测，请将微孔板放入便携式导光器中。导灯器包含电池和独立于计算机使用的所有电子设备，以便该导灯在手持模式下使用，该模式下可以使用内置按钮进行控制，以在演示模式之间切换。使用便携式导灯机柜上的电源切换开关为系统打开电源，并选择适合实验的便携式导光模式。在高通量放映演示模式下，使用便携式照明指南顶部的右按钮开关切换样品照明模式。用红色照射的孔模拟测定的试剂分配，例如悬浮在介质中的细胞。用黄色照明的孔模拟检测试剂添加。接下来，模拟一个激发光源，所有孔都变成蓝色，然后模拟发射光。井的第一列和最后一列以绿色照明，中间的样品场柱以蓝色亮起，以指示微孔板读卡器上正在读取的板。样本字段中的随机孔也将具有不同强度的绿色表示命中。要在高吞吐量筛选演示模式和滴定演示模式之间切换光导，请按下左侧按钮开关。当光导进入滴定演示模式时，第三列和第 13 列的所有孔都将用黄色照明。按下最右的按钮开关将按顺序照亮后续列。当在到达第 12 列和 22 列后按下按钮时，第 4 至 12 列和 13 至 22 列中的井将以黄色强度递减亮起，以表示滴定。对于伪影照明，请将微孔板放入便携式导光器中，然后按两次左键开关，将导光器切换到照明模式。使用右按钮在应用程序所需的一组预定义颜色之间切换。灯光面板将按右键按顺序打开所有红色、蓝色、绿色、橙色、白色、紫色、黄色和蓝绿色 LED。此外，相机或智能手机也可用于拍摄照明板，以记录或记录工作。在板之间转移样品和准备串行稀释可以完成，而不用担心分心或失去对移液操作的跟踪。MAPLE 平台可用于帮助照亮微孔板，以识别潜在的工件，如沉淀物、空井、部分填充井或气泡。然后，用户可以采取措施改善样品，然后再将它们提供到下游的实验室流程中。在这个具有代表性的实验中，工作清单包括两个384孔源微孔板的49个移液操作，这些微孔板含有随机的彩色染料，这些染料在单个384孔目标微孔板中拼写Jove。目标板中井的布局确认用户将管道插入正确的井中。目标板中的井的颜色图案可用于识别用户未从源板的正确孔中移液的错误。此头对头测试的结果显示，当用户使用 MAPLE 与脱机打印工作列表执行此测试时，平均节省 50% 的时间。此外，使用 MAPLE 创建的板的错误率对于所有用户都是 0%，而对于使用示例准备任务的工作列表的新手用户，则观察到 6% 的错误率。药物协同配方需要基于第一种药物的连续稀释列和第二种药物的连续稀释量进行二D基质制剂。我们正在调查使用 LED 灯面板来照亮微滴点胶。通过轻频 LED 灯，我们可以捕获液体样品的图像，以进行质量控制和分析。该仪器可以通过限制用户的互动时间并促进适当的试剂使用，减少用户接触危险材料和剂的暴露。

Research

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