基于STM32的全自动病理染色控制系统的设计与实现

FISH （fluorescence in situ hybridization,荧光原位杂交）染色是应用于病理分析的重要技术。传统的手工染色方式由于操作繁琐及实验条件限制难以控制杂交质量,而国内现有的染色系统存在自动化程度低等缺点。为了解决上述问题,基于STM32嵌入式系统和GUI （graphical user interface,图形用户界面）开发了一套全自动病理染色控制系统。以STM32F103ZET6作为下位机处理器,利用QT软件和C++语言设计GUI界面,实现了对多样本FISH染色过程的全自动化控制。所研发的控制系统能够满足全自动病理染色系统的控制要求,滴加试剂的位置精度达到0.05 mm,试剂体积精度达到0.6 μL,设备故障响应时间小于0.5 s,多次实验设备运行故障率小于3%,加样时试剂类型选择准确率达到100%,图像可判读率达到90%以上。该控制系统具有高效率、高鲁棒性的优点,结合全自动病理染色硬件系统进行染色实验,取得了均匀、良好的染色效果,因此具有良好的应用价值。     

基于荧光原位杂交技术的全自动病理染色系统结构设计

荧光原位杂交(FISH)技术是检测恶性肿瘤细胞核酸序列的常用方法，在癌症的诊疗领域有广泛应用。为实现FISH实验的全自动化，设计了一种全自动病理染色系统。该系统设置有多轴操纵臂、试剂加样器、载玻片、盖玻片夹具、辅助模块等。多轴操纵臂定位误差不大于±0.1 mm,提取及丢弃移液枪头准确率大于99.5%,抽取盖玻片成功率大于99%,微量试剂加样误差不大于0.6μL,大量试剂加样误差不大于0.5 mL,载玻片夹具控温误差不大于±1℃且无试剂泄漏。生物实验结果表明，该系统荧光染色效果良好，信号点清晰可见，荧光图像可判读率超过90%,具有较好的人工替代性。