Аппарат для ультразвуковой проводки гистоматериалов.

При работе в гистологической лаборатории возникла необходимость уменьшить время затрачиваемое на гистологическую проводку и заливку в парафин.

Один из способов, позволяющих ускорить проводку, является озвучивание препаратов в растворах ультразвуком, который способствует быстрому прониканию реактивов в ткани.

Ранее автором были собраны несколько устройств с магнитоконстрикционными излучателями ультразвука, на которых были проведены ряд экспериментов, доказывающих высокую эффективность ультразвука при гистологической проводке, а также при декальцинации костей.

Однако все схемы, которые были испробованы имели существенный недостаток —
большой температурный коэффициент собственных колебаний (приблизительно в 10 раз больший, чем у кварца) и трудность в получении стабильной частоты колебаний -то есть в течении времени уходила частота и резонанс пропадал.

По этому автором была разработана новая схема, как говориться с нуля. В новом аппарате, в качестве источника синусоиды использовалась микросхема DDS (цифровой синтез частоты) генератора AD9833. Сам генератор управлялся микроконтроллером в составе платы Arduino NANO, а в качестве усилителя мощности использовалась микросхема TDA7297.

Ардуино Nano и AD9833
Синусоида 40 КГц на выходе усилителя

Микросхема AD9833 управляется с микроконтроллера по SPI интерфейсу, при использовании кварца на 25 МГц, можно добиться шага частоты в 0.5Гц, сигнал стабильный.

Подключение к Ардуино

Использование микропроцессора позволит в дальнейшем реализовать импульсный режим работы генератора с настраиваемой скважностью импульсов, и, при необходимости, реализовать обратную связь и подстройку частоты для резонанса при увеличении температуры излучателя до 60 градусов Цельсия (в термостате при погружении в парафин)

Испытания в реальных условиях

Проводка по спиртам
Почка крысы, 2 часа после начала проводки.Ксилол. Видно, что просвечивается насквозь
В расплавленном парафине
Внутри термостата. температура 60 градусов Цельсия

Таким образом вся проводка с заливкой заняла чуть больше 3 часов!

В дальнейшем мы планируем провести цикл исследований методики проводки, для уточнения режимов проводки различных типов тканей.