diy


βιοτεχνολογία και ανοιχτό hardware ένα βήμα παραπέρα… 2

OpenPCR PCR machine thermal cyclerΠέρσι τέτοιο καιρό περίπου είχα αναφερθεί στο OpenPCR. Για να ανακεφαλαιώσουμε το OpenPCR είναι ένα μηχάνημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εξέταση PCR ή Polymerase Chain Reaction ή αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης. Η χρησιμότητα της PCR στην καθημερινότητα μας εντοπίζεται στην ταυτοποίηση του DNA γενετικών ασθενειών, ιώσεων ή μικροβιακών λοιμώξεων ακόμη προσώπων και καθώς και ειδών.

Αν και ως μέθοδος θεωρείται σχετικά απλή (θεωρητικά μπορεί κάποιος να κάνει PCR στην κουζίνα του) αλλά δεν παύει να είναι αρκετά δύσκολο. Όπως είναι εύκολο να καταλάβει κανείς από την ευρύτητα και την σοβαρότητα των εφαρμογών της PCR πλέον έχουν οδηγήσει στην δημιουργία ειδικών συσκευών που αναλαμβάνουν να διατηρήσουν τις σωστές θερμοκρασίες ώστε να γίνει ο πολυμερισμός.

Αυτή ακριβώς την δουλειά αναλαμβάνει να κάνει το OpenPCR, με κόστος 512 δολάρια το καθένα το OpenPCR καταφέρνει να είναι η πρώτη εμπορικά και πλέον επίσημα διατιθέμενη συσκευή με τόσο χαμηλή τιμή (αντίστοιχες συσκευές κοστίζουν μερικές χιλιάδες ευρώ) η συσκευή βασίζεται στην πλατφόρμα του Arduino, και τα σχέδια για να την φτιάξετε υπάρχουν στο site του OpenPCR αλλά μπορείτε να αγοράσετε το Kit από το site του OpenPCR. Όσο αφορά την άδεια για το hardware και το software της συσκευής από ότι μου είπε ο Tito Jankowski (συνδημιουργός της συσκευής) δεν έχουν ακόμη πάρει τελική απόφαση για το τι άδεια θα επιλεγεί καθώς μέχρι και την τελευταία στιγμή η προσπάθεια των δημιουργών ήταν στην τελειοποίηση της συσκευής.

To επόμενο στάδιο για να πούμε ότι θα κάνουμε δουλειά είναι η ηλεκτροφόρηση (η διαδικασία που έχει σαν αποτέλεσμα αυτές κάτι σαν την φωτό που φαίνεται δίπλα), στην περίπτωση αυτή θέλουμε να περάσουμε ρεύμα από το διάλυμα μας προκειμένου να έχουμε το θεμιτό αποτέλεσμα.

Βέβαια και σε αυτή την περίπτωση υπάρχει ένα ανοιχτό project για την δουλειά αυτή, καθώς η Pearl Biotech μπήκε στην διαδικασία σχεδίασης ενός κουτιού για Gel ηλεκτροφόρησης που έχει σκοπό να λύσει τα χέρια όποιο προσπαθεί να εφαρμόσει αυτή την μέθοδο.  Τα σχέδια για το εν λόγω προϊών είναι κάτω από την άδεια Creative Commons-Attribution-Share Alike. Αλλά μπορείτε να το αγοράστε και σε kit από την εταιρεία με κόστος 249$ ή έτοιμο στα 499$

Θα μπορούσαν αυτού του είδους οι συσκευές να φέρουν σημαντικές αλλαγές στην καθημερινότητα μας; Ίσως όχι, τα νοσοκομεία μιας χώρας σαν την Ελλάδα συχνά διαθέτουν πανάκριβα μηχανήματα και εξειδικευμένο προσωπικό που κάνουν PCR με επιιστημονικό τρόπο, με μεγαλύτερη ταχύτητα και αξιοπιστία. Από την άλλη όμως και νομίζω ότι εκεί αξίζει να κάνουμε μια κουβέντα, τέτοιου είδους συσκευές είναι δύσκολο να υπάρχουν στα σχολεία μας, Το κόστος μιας εμπορικής PCR συσκευής (πλην των μεταχειρισμένων) είναι μάλλον απαγορευτικό για την εγκατάσταση τέτοιων συσκευών στα εργαστήρια τεχνικών σχολών. Από την άλλη ακριβώς επειδή τα σχέδια διατίθεται στο διαδίκτυο θεωρητικά μια μεγάλη οργανωμένη παραγγελία θα μπορούσε να ρίξει ακόμη περισσότερο τις τιμές και γιατί όχι να φέρει παραγωγή σε μικρές μονάδες στο τόπο μας.

Θα μπορούσαμε ίσως στο μέλλον να δούμε το κόστος λειτουργίας ενός βιολογικού εργαστηρίου να μειώνεται σε μεγάλο βαθμό ακριβώς λόγω τις εξάπλωσης τέτοιων τεχνολογιών; Εδώ επιτρέψτε μου να αμφιβάλω, ειδικά όταν πρόκειται για εργαστήρια ερευνητικής ή κλινικής πράξης. Όσο και αν φαίνεται περίεργο παρά το σχετικά υψηλό κόστος ορισμένων συσκευών ένας από τους κύριους παράγοντες κόστους σε ένα τέτοιο εργαστήριο ειδικά όταν κάνει δεκάδες (για να μην πω εκατοντάδες) εξετάσεις την ημέρα είναι τα αντιδραστήρια, τα αναλώσιμα, ακόμη και αυτά τα περίεργα σωληνάκια που τραβάνε και ρίχνουν δείγματα κοστίζουν πολλά χρήματα.

Σαφώς, η χαρά της δημιουργίας και της ανακάλυψης (και το χαμηλό κόστος) προσφέρονται για την χρήση από ερασιτέχνες επιστήμονες, από σχολεία και από μικρά εργαστήρια και το γεγονός ότι προσφέρεται ως kit αν και ίσως ακούγεται για κάποιους σαν αρνητικό σε κάποιους άλλους είναι μια ακόμη ευκαιρία για να μάθουν δύο-τρία πράγματα παραπάνω για το πως λειτουργούν αυτές οι συσκευές.

 


Ανοιχτού Κώδικα Inkjet εκτυπωτής 2

Πριν αρχίστε να διαβάζετε αυτό το άρθρο πρέπει να σας προειδοποιήσω, ο συγκεκριμένος εκτυπωτής ΔΕΝ είναι για μια οικονομική λύση για να καλύψτε τις λειτουργικές ανάγκες σας, είναι όμως μια πολύ ωραία άσκηση για τις γνώσεις σας στην δημιουργία ηλεκτρονικών.

Το project είναι μια πρωτοβουλία που άρχισε στο Πανεπιστήμιο της Washington στα πλαίσια του μαθήματος Mechanical Engineering. Οι Patrick Hannan, Jared Knutzen, Nicholas C Lewis και Joy Markham κάτω από την επίβλεψη του καθηγητή M A Ganter εντόπισαν ότι εδώ και αρκετό καιρό δεν υπάρχει πλέον διαθέσιμο κάποιο kit κατασκευής ενός DIY inkjet εκτυπωτή.  Μια ενδελεχή ανάλυση θα βρείτε εδώ.

Ο σχεδιασμός του εν λόγω inkjet εκτυπωτή είχε της ακόλουθες απαιτήσεις:

  • Χρήση στάνταρ εμπορικών μελανιών
  • Σχετικά φθηνός (ο στόχος είναι να μπορεί να παραχθεί με κόστος κάτω από τα 2οο δολάρια (140 euro περίπου)
  • Να μπορεί να φτιαχτεί από γενικώς διαθέσιμα στην αγορά υλικά
  • Να είναι ανοιχτού κώδικα

Το αποτέλεσμα σε σχέση με ένα εμπορικό εκτυπωτή κάθε άλλο παρά εντυπωσιακό είναι, ο εκτυπωτής είναι μονόχρωμος (αν και όχι απαραίτητα ασπρόμαυρος), πολύ αργός, και κάθε όχι και τόσο εύχρηστος. Δεν μπορεί να εκτυπώσει παρά μόνο μια σελίδα την φορά, και το πρωτότυπο έφτασε να κοστίσει πολύ περισσότερο από 280 δολάρια.  Φυσικά το κόστος θα μπορούσε να κατέβει αν αντί για την χρήση ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή RepRap Mendel χρησιμοποιούταν καλούπια σιλικόνης και υλικό από πολϋουρεθάνη για τα πλαστικά μέρη του εκτυπωτή.

Φυσικά θα μπορούσε κανείς να χρησιμοποιήσει κάποια εναλλακτική συσκευή (όπως ένα χαμηλού κόστους κλώνο του Arduino Mega που χρησιμοποιήθηκε στη περίπτωση μας) εναλλακτικά ίσως θα μπορούσε κανείς να υλοποιήσει κάτι αντίστοιχο χρησιμοποιώντας τελείως custom κώδικα και ένα φθηνό μικροελεγκτή (PIC ίσως;) αλλά φυσικά για να γίνει κάτι τέτοιο θα έπρεπε να γράψει από την αρχή των κώδικα του εκτυπωτή.

Στο μέλλον υπάρχουν σχέδια για νεώτερες εκδόσεις του εν λόγω εκτυπωτή καλύτερη συμπεριφορά όσο αφορά το κόστος του, μεγαλύτερη ταχύτητα εκτύπωσης, περισσότερα του ενός χρώματος και άλλα.

Θα μπορούσε ποτέ ο εκτυπωτής αυτός να αποτελέσει μια βιώσιμη οικονομικά λύση στους κλασσικούς εμπορικούς εκτυπωτές που έχουμε οι περισσότεροι στο σπίτι ή στο γραφείο; Πολύ αμφιβάλω, όχι γιατί δεν γίνεται τεχνικά να φτιαχτούν μηχανήματα που έχουν ανάλογες επιδόσεις με αυτές των εκτυπωτών που χρησιμοποιούμε στο σπίτι αλλά γιατί οι εκτυπωτές έχουν ένα διαφορετικό μοντέλο παραγωγής κέρδους καθώς τα αναλώσιμα τους δεν είναι ανταλλάξιμα μεταξύ τους ουσιαστικά ο χρήστης κλειδώνεται στα αναλώσιμα του κατασκευαστή του εκτυπωτή του (τα οποία συχνά είναι πανάκριβα σε σχέση με το κόστος παραγωγής τους). Αντίστοιχα κόλπα κάνουν κάποιοι παραγωγοί ανταλλακτικών ξυραφιών για ξυριστικές μηχανές.

Πέραν των οικονομικών και ηθικών προεκτάσεων του πράγματος το project έχει αρκετή εκπαιδευτική αξία και ίσως μπορείτε να το αξιοποιήστε για εκπαιδευτικούς σκοπούς.

Παρακάτω ακολουθεί ένα μικρό video με το Open Source Inkjet εκτυπωτή σε χρήση.

(more…)