Diseño y simulación de una máquina de tinción de muestras para pruebas de papanicolau

Abstract

Este proyecto detalla el diseño de una máquina de tinción para procesamiento de muestras en pruebas de Papanicolaou para un laboratorio clínico. El objetivo es diseñar y simular una máquina de tinción utilizando materiales y componentes locales, garantizando un costo de fabricación bajo en comparación con las máquinas de tinción comerciales, y ofreciendo una tinción confiable mediante secuencias programables a través de una interfaz gráfica. La máquina diseñada se basó en el mecanismo de una máquina CNC, en la cual la mesa de trabajo consiste en una base separadora de cubetas que contienen las soluciones químicas para la tinción. Las muestras están sujetadas por una gradilla, que se adhiere a la máquina por medio de electroimanes activados por el sistema de control. Para el movimiento se utilizaron motores de paso bipolares, que accionan un mecanismo de tornillo de potencia. El control de estos motores se implementó con un Arduino MEGA. Finalmente, se desarrolló una interfaz gráfica usando una Raspberry Pi 4 y una pantalla táctil que permite ejecutar, crear y editar las secuencias de tinción. La máquina diseñada cumplió con criterios de seguridad mecánicos para garantizar que el movimiento se realice de forma precisa; se obtuvo un factor de seguridad de 6 en su sección crítica. Además, la interfaz gráfica desarrollada permite personalizar las secuencias de tinción de una forma clara y ordenada. Finalmente, los elementos mecánicos fueron seleccionados de acuerdo con su disponibilidad local, logrando que el costo de fabricación sea competitivo comparado con fabricantes internacionales.