Application of 3D printing to prototype and develop novel plant tissue culture systems
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Notice bibliographique
Résumé
Due to the complex process of designing and manufacturing new plant tissue culture vessels through conventional means there have been limited efforts to innovate improved designs. Further, development and availability of low cost, energy efficient LEDs of various spectra has made it a promising light source for plant growth in controlled environments. However, direct replacement of conventional lighting sources with LEDs does not address problems with uniformity, spectral control, or the challenges in conducting statistically valid experiments to assess the effects of light. Prototyping using 3D printing and LED based light sources could help overcome these limitations and lead to improved culture systems. A modular culture vessel design in which the fluence rate and spectrum of light are independently controlled was designed, prototyped using 3D printing, and evaluated for plant growth. This design is compatible with semi-solid and liquid based culture systems. Observations on morphology, chlorophyll content, and chlorophyll fluorescence based stress parameters from in vitro plants cultured under different light spectra with similar overall fluence rate indicated different responses in Nicotiana tabacum and Artemisia annua plantlets. This experiment validates the utility of 3D printing to design and test functional vessels and demonstrated that optimal light spectra for in vitro plant growth is species-specific. 3D printing was successfully used to prototype novel culture vessels with independently controlled variable fluence rate/spectra LED lighting. This system addresses several limitations associated with current lighting systems, providing more uniform lighting and allowing proper replication/randomization for experimental plant biology while increasing energy efficiency. A complete procedure including the design and prototyping of a culture vessel using 3D printing, commercial scale injection molding of the prototype, and conducting a properly replicated experiment are discussed. This open source design has the scope for further improvement and adaptation and demonstrates the power of 3D printing to improve the design of culture systems.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle