基于STM32的大通量耐酸耐腐蚀染色仪工程设计

卢志刚 孙玉梅 吴继文 李颖

摘要：细胞染色是在观察细胞形态和分析细胞是否病变等定性分析中最常用的一种技术，广泛应用于临床病理诊断和实验研究。为了观察细胞形态和对病变细胞进行筛选，首先需要对细胞进行染色处理。常规的细胞染色是将制好的玻片放入装有不同试剂的反应盒进行染色处理。在该染色方法中不仅操作烦琐，需要多个反应腔体，而且需要有专人进行操作，容易出现操作顺序错误。有些试剂具有一定的腐蚀性会对人体造成伤害，针对这种情况，该文提出设计一种基于STM32的大通量耐酸耐腐蚀染色仪，通过对一些材料做表面抗腐蚀性处理，以及使用一些抗腐蚀性材料，然后控制电机去选择不同的试剂，最后用蠕动泵依次抽取不同的试剂到同一个反应盒进行反应，每种试剂反应完成后可实现回收和丢弃，实现样本切片的全自动染色。

关键词：STM32;染色;大通量;耐腐蚀;控制电机;蠕动泵

中图分类号：TP393       文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）35-0213-03

Abstract：Cell staining is one of the most commonly used techniques in the qualitative analysis of cell morphology and whether or not the cells are diseased. In order to observe cell morphology and brush selection of diseased cells， the cells need to be stained first. Conventional cell staining involves placing prepared slides into reaction boxes containing different reagents for staining. In this staining method， not only the operation is tedious， multiple reaction cavities are required， but also the operation is carried out by special personnel， so the operation sequence is easy to be wrong. Some reagent has certain corrosion will cause harm to human body， for this kind of situation， this paper puts forward the design of the large flux Based on STM32 acid corrosion dyeing apparatus， through to some of the material surface corrosion resistance treatment， and the use of some corrosion resistance material， and then control the motor to choose different reagents， with peristaltic pump to extract different reagents in turn finally respond to the same reaction box， after completion of each reagent reaction can be recycled and discarded， implement automatic dyed sample slice.

Key words： STM32; staining; large flux; corrosion-resistant; control the motor;pump

常規的细胞染色是将制好的玻片放入装有不同试剂的反应盒进行染色处理。在该染色方法中不仅操作烦琐，需要多个反应腔体，而且需要有专人进行操作，容易出现操作顺序错误。然而为了改善这种情况，到目前为止，改良的细胞染色有通过机械臂移动玻片至不同的反应盒，或通过对反应盒抽真空来完成试剂的更换，但还是存在制作成本高的缺点。目前国内的医院和一些生物研究机构大部分都是通过人工操作来完成细胞染色，染色过程步骤烦琐，有些试剂具有腐蚀性对人体有一定的伤害，这样会对实验结果的准确性造成一定的影响。为了提高实验效率和实验的准确性，我们开发了一套能够对细胞精确染色，而且操作简单，实验结果准确的抗腐蚀性自动化设备，目前主要运用于巴氏染色和Feulgen（福尔根）染色。

1 大通量耐酸耐腐蚀染色仪整体设计

整个系统以STM32F107芯片为核心，系统主要分为六个部分：主控板、轴电机、蠕动泵、舵机、温控板以及PC，主要通过主控模块给其他模块发送任务指令来完成任务操作，各个部分分工明确，共同完成系统的业务功能，从而准确、高效地完成染色过程。系统通过通信协议完成一套串口程序，提供了良好的人机交互操作。

2 大通量耐酸耐腐蚀染色仪机械设计

2.1 进样平台设计

进样平台作为不同试剂进入反应盒的“中间站”，起着至关重要的作用，每种试剂在进样平台上都有自己的入口，这样就大大减少了试剂间的交叉污染，对于有腐蚀性的试剂，我们可以针对性地对它的入口和管路作抗腐蚀处理，当然，试剂“公共场所”都做出相应的抗腐蚀处理，比如：进样板表面喷砂，公共进样管选用进口的抗腐蚀性管道。进样平台设计如下图2所示：