Создано открытое оборудование и ПО для оптогенетики

Биоинженеры из Университета Райса разработали первую недорогую и простую в использовании аппаратную платформу для оптогенетики — Light Plate Apparatus (LPA). Она предназначена для биологов без специальной инженерной или программистской подготовки.

Ключевые особенности LPA:

• Использует открытое аппаратное и программное обеспечение.
• Подаёт два независимых световых сигнала в каждую лунку стандартного 24-луночного планшета.
• Имеет сокеты для светодиодов (LED) с длиной волны от синего до дальнего красного света.
• Стоимость компонентов — менее 400 * *(около * *150 для лабораторий с 3D-принтером).
• Сборка и калибровка неспециалистом занимают один день.

Для программирования экспериментов создано ПО Iris с графическим интерфейсом (кнопки и выпадающие меню), что устраняет барьер в виде необходимости написания кода.

Демонстрация возможностей:

С помощью LPA были успешно проведены оптогенетические тесты на различных модельных организмах: кишечной палочке (E. coli), дрожжах, клетках млекопитающих и фотосинтезирующих цианобактериях.

История разработки:

Идея возникла из практической необходимости: амёба Dictyostelium discoideum (диктиостелиум), которую изучал аспирант Карл Герхардт, не росла в существующей системе «light tube array» (LTA). Первоначальная версия для планшетов была усовершенствована командой с инженерным и физическим бэкграундом. Были добавлены:

• Сменные светодиоды.
• Недорогой микроконтроллер с кард-ридером SD.
• Драйверы, способные создавать более 4000 уровней интенсивности света с контролем времени в миллисекундах.

Все файлы для сборки LPA, спецификации и программное обеспечение опубликованы в открытом доступе на GitHub. По словам авторов, несколько исследовательских групп уже начали создавать свои аппараты после публикации препринта статьи.