Les activités de recherche scientifique requièrent souvent un accès à des équipements spécialisés, qui se révèlent généralement coûteux et sous des licences propriétaires. Dans ce contexte, Open Insulin s’engage à développer de nouveaux équipements open source axés sur la production d’insuline, permettant ainsi une approche plus accessible et collaborative.
Ce projet s’intègre dans un écosystème existant d’initiatives open-source et DIY. On peut citer Bentolab propose un système tout-en-un pour la PCR (réaction en chaîne par polymérase) et l’analyse par gel, conçu pour simplifier les processus de biologie moléculaire. De même, Gaudi Lab propose un kit de machine PCR à un prix réduisant considérablement le coût par rapport aux solutions commerciales, offrant ainsi une alternative économique pour les chercheurs.
Ces initiatives se distinguent par leur transparence : elles communiquent ouvertement sur les processus de fabrication, les matériaux utilisés et les méthodes de conception, ce qui permet une meilleure compréhension et une appropriation par les utilisateurs.
Le projet phare d’Open Insulin, développé par l’équipe hardware de l’association américaine, se concentre sur la conception d’un système de purification par chromatographie. Les systèmes commerciaux existants présentent plusieurs inconvénients notables : leur coût élevé, leur dépendance à des logiciels sous licence, ainsi que leur complexité en matière de maintenance et de réparation. Ces facteurs peuvent constituer des obstacles majeurs pour les chercheurs disposant de ressources limitées.
Le cahier des charges d’Open Insulin pour le développement d’équipements repose sur plusieurs critères : la modularité, la simplicité et la réparabilité. Ces équipements, bien que moins complexes que leurs homologues commerciaux, représentent une alternative viable et efficace pour les laboratoires en quête de solutions abordables et durables. En favorisant l’innovation open source, Open Insulin contribue à démocratiser l’accès à la recherche scientifique et à stimuler la créativité et l’autonomie au sein de la communauté scientifique.
Les équipements développés par Open Insulin France
Hotte à Flux Laminaire : Présentation et Construction
Une hotte à flux laminaire est un dispositif de sécurité fondamental dans le domaine de la microbiologie, garantissant un environnement de travail stérile lors de la manipulation de micro-organismes. Cet équipement est indispensable pour assurer la stérilité et la fiabilité des expériences, tout en protégeant les échantillons de contamination externe et en préservant la santé des utilisateurs.
Pour établir un environnement stérile, la hotte génère un flux d’air, soit vertical, soit horizontal, qui traverse un filtre HEPA (High Efficiency Particulate Air). Ce filtre est conçu pour retenir les particules et agents pathogènes présents dans l’air, assurant ainsi une réduction drastique de la contamination particulaire. Les filtres HEPA de classe 13, par exemple, peuvent capturer au moins 99,95 % des particules de 0,3 micromètre de diamètre, rendant cet équipement particulièrement efficace.
Dans le cadre de notre projet, nous avons construit une hotte à flux laminaire de type horizontal, équipés d’un filtre HEPA 13, acquis auprès de Jasun, ainsi que d’un souffleur performant. Ce choix nous permet d’assurer un flux d’air constant et homogène, essentiel pour maintenir la stérilité de l’environnement de travail.
Il nous reste encore à finaliser la construction du cadre autour du plan de travail. Ce cadre a pour but d’éviter toute perturbation dans le flux d’air, ce qui pourrait compromettre l’efficacité de la hotte et la sécurité de nos expériences.
Coût de l’Investissement
Comparativement aux modèles conventionnels, qui peuvent coûter plusieurs milliers d’euros, notre approche DIY (Do It Yourself) nous permet de réaliser une hotte à flux laminaire à un coût nettement inférieur, se chiffrant à quelques centaines d’euros. Ce choix économique représente une solution viable pour les laboratoires à budget limités.
Système d’Électrophorèse sur Gel d’Agarose
L’électrophorèse sur gel d’agarose est une technique essentielle en biologie moléculaire, utilisée pour la séparation et l’analyse des molécules d’ADN. Cette méthode repose sur l’application d’une tension électrique, permettant de trier les fragments d’ADN en fonction de leur taille, ce qui facilite leur identification et leur quantification.
Dans le cadre de notre projet, nous avons conçu et fabriqué un système d’électrophorèse, dont la structure principale est en plastique. Nous avons opté pour l’impression 3D pour produire différentes pièces du système, ce qui nous a permis de personnaliser le design en fonction de nos besoins spécifiques tout en réduisant les coûts.
L’un des défis majeurs a été l’identification des matériaux les plus adaptés pour la fabrication des électrodes. Après plusieurs essais et recherches, nous avons finalement choisi d’utiliser du fil dentaire comme alternative économique et efficace, ce qui a permis d’optimiser la conduction électrique tout en respectant notre budget.
Il convient de mentionner que le coût d’acquisition d’un système d’électrophorèse standard sur le marché est généralement supérieur à 700 euros. Cependant, nous avons réussi à développer notre propre système pour un coût total de moins de 40 euros.
Transilluminateur
Le transilluminateur est un appareil de laboratoire qui permet la visualisation de fragments d’ADN ou d’ARN sur d’un gel d’agarose. Ce processus repose sur l’excitation de colorants fluorescents, qui émettent une lumière visible lorsque soumis à une source de lumière ultraviolette (UV).
L’appareil se compose de deux parties principales : un support destiné à accueillir le gel, entouré de diodes électroluminescentes (LED), et un couvercle équipé d’un filtre qui permet de sélectionner la longueur d’onde d’émission adéquate pour une visualisation optimale. Le choix des LED et des filtres est crucial, car une mauvaise correspondance des longueurs d’onde peut compromettre la qualité de l’image et la clarté des résultats.
Nous avons réalisé nos propres design basé sur le transilluminateur développé par Sebastian Cocioba. Nous avons rajouté une boite avec un filtre pour une meilleure visualisation.
Coût de l’Investissement
Pour cet équipement, le coût du matériel revient à moins de 20 euros. Les transiluminateurs du commerce sont vendus autour d’un millier d’euros.
Autres gadgets de laboratoire
Avec notre imprimante 3D, nous avons aussi imprimé de nombreux accessoires pour le laboratoire, comme des portoirs pour tubes, un porte pipettes, et des peignes pour gel.