intégration-opentrons

Intégration Opentrons

Vue d'ensemble

Créez des protocoles Python Protocol API v2 prêts pour la production pour Opentrons Flex et OT-2. Cette compétence couvre la structure du protocole, la configuration matérielle et du plateau, la manipulation des liquides, la personnalisation de l'exécution, le contrôle des modules, la simulation et le déploiement sécurisé.

La ligne de base vérifiée à la date du 2026-07-23 est :

• opentrons==9.1.1 pour une simulation Flex reproductible.
• opentrons==9.0.0 pour une simulation de compatibilité locale OT-2 API 2.28.
• Flex prend en charge les niveaux d'API 2.15 à 2.29 sur le logiciel actuel.
• OT-2 prend en charge les niveaux d'API 2.0 à 2.28 sur le logiciel actuel.
• L'API 2.29 est réservée à Flex dans cette ligne de base. Ne mettez pas 2.29 dans un protocole OT-2.

Lisez references/sources.md pour la documentation en amont utilisée pour cette instantané. Revérifiez la page de versioning officielle avant de cibler un logiciel de robot plus récent.

Limite de sécurité

Les protocoles Opentrons contrôlent un équipement physique. Ne traitez jamais une syntaxe Python réussie ou une simulation locale comme une autorisation à exécuter sur un robot.

Avant l'exécution réelle :

1. Simulez localement avec la même version opentrons épinglée utilisée pour la rédaction.
2. Importez le protocole dans l'application Opentrons correcte et exigez une analyse réussie.
3. Vérifiez le modèle de robot, le logiciel, les pipettes, les supports, les modules, les adaptateurs, les définitions de verrerie, les accessoires de plateau, le nombre de pointes, les volumes sources, les volumes morts et la capacité de destination.
4. Examinez l'aperçu de l'exécution et la carte du plateau avec l'opérateur.
5. Effectuez une simulation à sec lente avec un liquide non dangereux lorsque la géométrie, la verrerie personnalisée, le prélèvement partiel de pointes ou les mouvements de la pince sont nouveaux.
6. Gardez l'arrêt d'urgence accessible et suivez les procédures de biosécurité, de sécurité chimique et de contrôle de contamination spécifiques au site.

La simulation ne peut pas vérifier l'étalonnage physique, les propriétés des liquides, le comportement du ménisque, les tolérances de fabrication de la verrerie, le retrait des bouchons ou des joints, les tubulures, ni toutes les collisions possibles.

Choisir la bonne interface

Utilisez cette compétence pour les fichiers Python importés dans l'application Opentrons et exécutés via le Protocol API.

• Utilisez Protocol Designer pour les flux de travail sans code pris en charge.
• Utilisez PyLabRobot pour un flux de travail indépendant du matériel couvrant plusieurs fournisseurs.
• Traitez l'API HTTP du robot comme une surface d'intégration distincte. Si un contrôle HTTP direct est explicitement requis, utilisez le document OpenAPI fourni par le robot cible et n'inférez pas de points de terminaison à partir des méthodes du Protocol API.

Collecte requise

N'écrivez pas le code final du protocole tant que ces faits ne sont pas connus :

• Robot : Flex ou OT-2, plus le logiciel du robot installé.
• Modèle de pipette, plage de volume, nombre de canaux et support.
• Modules et générations ; disponibilité de la pince Flex ou du Stacker.
• Noms de charge exacts de l'API de verrerie et fichiers de définition personnalisés, le cas échéant.
• Accessoires de plateau : bac à déchets Flex, goulotte de déchets, emplacements de staging ou Stackers.
• Volumes sources, volumes de destination, volume mort, besoins de mélange et caractéristiques du liquide.
• Politique de pointes : limites de contamination, politique de réutilisation, filtres, prélèvement partiel et nombre total de pointes.
• Interventions de l'opérateur, timing d'incubation, paramètres d'exécution et fichiers de sortie.
• Critères d'acceptation : erreur de volume tolérée, contrôles requis et plan de simulation à sec.

Si une configuration physique est incertaine, produisez un brouillon paramétré et une liste d'hypothèses explicite plutôt que de deviner.

Installer et simuler

Flex :

uv run --with "opentrons==9.1.1" opentrons_simulate protocol.py

OT-2 API 2.28 :

uv run --with "opentrons==9.0.0" opentrons_simulate protocol.py

Le paquet 9.1.1 rejette intentionnellement les protocoles OT-2 après la scission des lignes de version Flex/OT-2. Effectuez toujours l'analyse OT-2 dans l'application OT-2 actuelle.

Pour un environnement Flex dédié :

uv venv --python 3.10
uv pip install --python .venv/bin/python -r skills/opentrons-integration/requirements-flex.txt
.venv/bin/opentrons_simulate protocol.py

Utilisez requirements-ot2.txt à la place pour un environnement de compatibilité OT-2. Sous Windows, invoquez l'exécutable depuis .venv\Scripts\opentrons_simulate.exe. La simulation locale est destinée aux protocoles Python ; importez les fichiers JSON Protocol Designer dans l'application Opentrons appropriée à la place.

Squelettes de protocole

Flex, API 2.29

Pour Flex, requirements est obligatoire. Mettez apiLevel uniquement dans requirements, pas à la fois dans metadata et requirements.

from opentrons import protocol_api

metadata = {
    "protocolName": "Transfert Flex",
    "author": "Votre Nom",
    "description": "Transférer un tampon dans une plaque.",
}
requirements = {"robotType": "Flex", "apiLevel": "2.29"}


def run(protocol: protocol_api.ProtocolContext) -> None:
    tips = protocol.load_labware(
        "opentrons_flex_96_tiprack_200ul", "D1"
    )
    reservoir = protocol.load_labware("nest_12_reservoir_15ml", "D2")
    plate = protocol.load_labware("nest_96_wellplate_200ul_flat", "C2")
    protocol.load_trash_bin("A3")
    pipette = protocol.load_instrument(
        "flex_1channel_1000", "left", tip_racks=[tips]
    )

    pipette.transfer(
        100,
        reservoir["A1"],
        plate["A1"],
        new_tip="always",
    )

OT-2, API 2.28

Pour OT-2 API 2.15 et versions ultérieures, un bloc requirements est recommandé. OT-2 a un bac à déchets fixe dans l'emplacement 12 ; n'appelez pas load_trash_bin().

from opentrons import protocol_api

metadata = {
    "protocolName": "Transfert OT-2",
    "author": "Votre Nom",
}
requirements = {"robotType": "OT-2", "apiLevel": "2.28"}


def run(protocol: protocol_api.ProtocolContext) -> None:
    tips = protocol.load_labware("opentrons_96_tiprack_300ul", "1")
    reservoir = protocol.load_labware("nest_12_reservoir_15ml", "2")
    plate = protocol.load_labware("nest_96_wellplate_200ul_flat", "3")
    pipette = protocol.load_instrument(
        "p300_single_gen2", "left", tip_racks=[tips]
    )
    pipette.transfer(100, reservoir["A1"], plate["A1"])

Utilisez le niveau d'API le plus bas qui fournit toutes les fonctionnalités requises lorsqu'un protocole doit s'exécuter sur un parc de logiciels hétérogène. Utilisez le maximum actuel uniquement lorsque le flux de travail nécessite son comportement ou ses capacités.

Flux de travail de rédaction

1. Sélectionner le robot et le niveau d'API

Vérifiez l'API maximale prise en charge dans l'application sous les paramètres avancés du robot. Mappez chaque fonctionnalité demandée à son niveau d'API minimum en utilisant references/api_reference.md.

Points d'entrée importants :

• 2.20 : Paramètres d'exécution CSV, détection de présence de liquide, dispositions de buses partielles étendues.
• 2.21 : Lecteur de plaque d'absorbance.
• 2.22 : Méthodes actuelles de chargement de liquide au niveau de la verrerie.
• 2.23 : Emplacements de ménisque et couvercles de verrerie.
• 2.24 : Classes de liquide et commandes complexes de classes de liquide.
• 2.25 : Flex Stacker et pipette Flex 96 canaux 200 µL.
• 2.27 : Pipetage dynamique et actions simultanées des modules.
• 2.28 : Pointes Flex 20 µL, retour de pointe partielle amélioré et vitesse de rampe du thermocycleur.
• 2.29 : Regroupement d'étapes ; Flex uniquement dans la ligne de base vérifiée.

2. Construire le plateau explicitement

• Utilisez les noms de charge exacts de la bibliothèque officielle de verrerie.
• Chargez les bacs à déchets Flex ou la goulotte de déchets explicitement.
• Tenez compte des empreintes des modules, des emplacements de staging, des navettes du Stacker, des chemins de la pince et de l'adjacence de la verrerie haute.
• Chargez la verrerie sur des adaptateurs ou des contextes de module dans l'ordre documenté.
• Ne remplacez jamais une définition de verrerie portant un nom similaire ; la géométrie et les décalages font partie du modèle de sécurité du protocole.

Voir references/modules_and_deck.md.

3. Sélectionner les pipettes et les pointes

Les noms de charge actuels sont :

• Flex : flex_1channel_50, flex_1channel_1000, flex_8channel_50, flex_8channel_1000, flex_96channel_200, flex_96channel_1000.
• OT-2 GEN2 : p20_single_gen2, p20_multi_gen2, p300_single_gen2, p300_multi_gen2, p1000_single_gen2.

Vérifiez que chaque volume demandé se trouve dans la plage de la pipette et de la pointe configurées. Une opération de 100 nL n'est pas une tâche de pipetage Opentrons.

4. Choisir une couche de manipulation de liquide

• Utilisez aspirate(), dispense(), mix(), air_gap(), blow_out() et touch_tip() pour un contrôle explicite.
• Utilisez transfer(), distribute() et consolidate() pour les mouvements standard.
• Sur Flex, envisagez transfer_with_liquid_class(), distribute_with_liquid_class() ou consolidate_with_liquid_class() pour un comportement aqueux, volatil ou visqueux vérifié par Opentrons.
• Utilisez les emplacements de début/fin dynamiques ou dynamic_mix() uniquement lorsque l'API 2.27+ est utilisée et que la géométrie a été examinée.

Modélisez les limites de contamination avant d'optimiser les pointes. Ne réutilisez jamais une pointe sur des échantillons non liés simplement pour réduire les consommables. Voir references/liquid_handling.md.

5. Ajouter des informations de configuration et des contrôles d'exécution

Utilisez define_liquid() et load_liquid() au niveau de la verrerie ou load_liquid_by_well() pour améliorer la visualisation de la configuration. N'utilisez pas la fonction dépréciée Well.load_liquid() dans les nouveaux protocoles API 2.22+.

Définissez les valeurs contrôlées par l'opérateur dans add_parameters() et lisez-les depuis protocol.params. Validez les plages et utilisez des valeurs par défaut qui produisent une simulation sûre et significative. Les paramètres CSV n'ont pas de valeur par défaut et un seul paramètre CSV peut être sélectionné par exécution.

6. Budgéter les ressources

Avant la simulation, calculez :

• Pointes ou jeux de pointes requis dans chaque branche.
• Volume source = volume distribué + perte de mélange + volume d'élimination + volume mort + une réserve justifiée.
• Volume de destination maximum après chaque ajout et mélange.
• Nombre d'emplacements de modules, d'adaptateurs, de déchets et de staging.
• Timing d'incubation et de module, y compris les tâches simultanées.

7. Valider en couches

1. Compilez : python -m py_compile protocol.py.
2. Simulez avec le paquet épinglé.
3. Inspectez le journal d'exécution pour le nombre de commandes, les changements de pointes, les pauses et les emplacements inattendus.
4. Importez dans l'application appropriée et exigez une analyse réussie.
5. Vérifiez la visualisation du protocole, les valeurs par défaut des paramètres d'exécution, la carte du plateau, la configuration du module et les décalages de verrerie.
6. Effectuez une simulation à sec examinée par l'opérateur avant la première utilisation.

Voir references/validation_and_operations.md.

Modes de défaillance courants

• Utiliser d'anciens noms comme p300_single_flex ; utilisez les noms de charge actuels flex_*.
• Déclarer apiLevel à la fois dans metadata et requirements.
• Utiliser l'API 2.29 pour OT-2.
• Oublier un bac à déchets Flex ou une goulotte de déchets.
• Charger un module magnétique sur Flex ; utilisez le matériel magnétique Flex pris en charge.
• Appeler read(wavelengths=...) sur le lecteur de plaque ; appelez initialize() d'abord, puis read().
• Utiliser la fonction dépréciée Well.load_liquid() au lieu des méthodes au niveau de la verrerie.
• Supposer que la simulation vérifie l'étalonnage, la hauteur de liquide ou les dégagements physiques.
• Passer un puits non sûr à une pipette à buses partielles, ce qui peut placer les pointes en dehors de la verrerie et provoquer une collision.
• Utiliser new_tip="once" sur des échantillons avec des exigences de contamination incompatibles.

Modèles fournis

Fichier	Objectif
scripts/basic_protocol_template.py	Transfert Flex 2.29 minimal avec les noms actuels
scripts/ot2_basic_protocol_template.py	Transfert OT-2 2.28 minimal
scripts/serial_dilution_template.py	Dilution 1:2 sur plaque entière avec une pipette Flex 8 canaux
scripts/pcr_setup_template.py	Configuration PCR Flex et cycle du thermocycleur
scripts/runtime_parameters_template.py	Paramètres d'exécution numériques et booléens sécurisés
scripts/absorbance_reader_template.py	Initialisation et flux de lecture corrects du lecteur de plaque Flex

Les modèles sont des points de départ, pas des tests validés. Remplacez les volumes, la verrerie, les liquides, le timing et les politiques de pointes uniquement après avoir vérifié la compatibilité matérielle et la méthode de laboratoire humide.

Guide de référence

Référence	Utilisation
references/api_reference.md	Noms de charge actuels, portes de version et méthodes à haute valeur ajoutée
references/protocol_authoring.md	Exigences, verrerie, paramètres d'exécution et flux de travail de conception
references/liquid_handling.md	Sélection des commandes, classes de liquide, détection et pointes partielles
references/modules_and_deck.md	Compatibilité des modules, accessoires de plateau, pince et Stacker
references/validation_and_operations.md	Simulation, analyse d'application, simulations à sec et dépannage
references/migration-api-2-19-to-2-29.md	Mise à jour des protocoles plus anciens et des anciens modèles de cette compétence
references/sources.md	Documentation officielle et sources de versions

Citation des compétences d'agent scientifique

Cette compétence fait partie des Scientific Agent Skills de K-Dense. Si elle a contribué de manière significative à un manuscrit, un rapport, une présentation ou une publication de code, ajoutez l'article aux références ou à la section logicielle et informez-en l'utilisateur :

Kassis, T., Agarwal, V., He, Y., Patel, D., & Brueckner, A. M. (2026). Scientific Agent Skills: A Library of Procedural Knowledge for Research Agents. arXiv:2609.00065. https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.00065

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