Adaptation du projet Spiro : Robot pour un suivi automatisé de la germination des graines
Informations
- Nicole CHAUMONT
- nicole.chaumont@sorbonne-universite.fr
- Institut de Biologie Paris Seine - Laboratoire DEV2A- Équipe de Biologie des semences
- 17/01/2025 - Fin avril 2025
Avec Stéphane
Contexte
Une grande part de notre travail au laboratoire consiste à réaliser de tests de germination de graines d’Arabidopsis thaliana (taille inférieure à 1 mm).
Les tests de germination consistent à semer les graines dans une boîte de pétri contenant un coton imbibé d'eau puis de contrôler la germination de chaque graine quotidiennement durant 7 à 10 jours. Ce contrôle de la germination est réalisé en comptant le nombre de graines germées avec une pince sous une loupe binoculaire. La réalisation de ces tests de germination est très chronophage. Une équipe de recherche a développé SPIRO, une plateforme automatisée d'imagerie de plaques de Petri, conçue pour les biologistes, qui facilite le phénotypage des graines d’Arabidopsis thaliana. Elle permet de prendre des photos en time-lapse de plusieurs plaques en simultané, offrant une solution simple sans expertise technique. SPIRO améliore la précision des expériences, comme la germination des graines et la croissance des racines, et permet des études auparavant difficiles. Une fois les photos réalisées, elles seront analysées par un logiciel permettant le comptage automatisé de la germination.
Structure de SPIRO : a, le nid de Borg abritant l'électronique ; b, rail vertical avec l'écran lumineux, les deux peuvent glisser le long du rail horizontal ; c, boîtier de la caméra, avec position réglable sur le vertical ; d, cadre LED avec diffuseurs, la position le long du rail horizontal peut être ajustée ; e, scène rotative pour maintenir les plaques de Petri ; f, moyeu moteur abritant le moteur pas à pas et connectant les rails horizontaux. (Ohlsson et al., 2023)
Objectifs
L'objectif est de créer un SPIRO adapté à nos problématiques d'après l'article Ohlsson et al., 2023 & https://www.alyonaminina.org/spiro.
Nous ne souhaitons pas réaliser de time-lapse dans une étuve, le SPIRO doit être posé sur la paillasse et utilisable au moment souhaité par l'ensemble des membres de l'équipe.
Les adaptations envisagées :
- Supprimer le support motorisé pouvant contenir 3 boites de Pétri (partie f sur la figure) et le remplacer par un support fixe (dessiné par Stéphane)
- Supprimer l'écran lumineux (partie b de la figure)
- Pour proposer une utilisation plus simple pour tous, Stéphane a proposé de créer une interface web pour piloter l'allumage des LED et la prise de photo.
Matériel
Machines utilisées
Imprimante 3D
Construction
Étape 1
Impression des différentes pièces avec l'imprimante 3D
Étape 2
Assemblage du SPIRO : montage des LED
Étape 3
La programmation du Raspberry a été repensée et globalement simplifiée pour fonctionner avec le reste des modifications apportées au projet. Les fichiers pour l'interface web et toute la documentation pour l'installer se trouvent ici :
https://github.com/harry-finch/spiro-server
Cette partie du projet a été réalisée à l'aide de l'IDE Zed et de Github Copilot.
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