Устройство для измерения концентраций субстратов ферментативных реакций

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и направлено на повышение точности и расширение диапазона измерения субстратов ферментативных реакций. Проба, содержащая анализируемый субстрат, вводится в один из трех каналов, по которым протекает буферный раствор. Через диализные мембраны осуществляется диффузия субстрата в два других канала, соединенных с датчиком концентрации субстрата. В одном из каналов имеется система временной задержки , а площадь диализной мембраны между ним и первым каналом не менее чем в два раза превышает площадь другой диализной мембраны. Прибор, подключенный к датчику, регистрирует два сигнала, разных по величине. Величина концентрации субстрата в пробе опре- :Деляется с учетом соотношения между двумя этими сигналами. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (I9) SU(II) (5D 4 С 12 М 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4110517/31-13 (22) 05.08.86 (46) 15.05.88. Бюл. У 18 (71) Институт химической физики

АН СССР (72) Я. А. Александровский, Ю. В, Родионов и Г. В. Зарицкий (53) 663.1(088.8) (56) Endo I Tobata М., Okada S., Murachi Т. Clin. Chim Acta 1979, vol. 95, р. 411-417. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ СУБСТРАТОВ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ

РЕАКЦИЙ (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения и направлено на повышение точности и расширение диапазона измерения субстратов ферментативных реакций. Проба, содержащая анализируемый субстрат, вводится в один из трех каналов, по которым протекает буферный раствор.

Через диализные мембраны осуществляется диффузия субстрата в два других канала, соединенных с датчиком концентрации субстрата. В одном из каналов имеется система временной задержки, а площадь диализной мембраны между ним и первым каналом не менее чем в два раза превьппает площадь другой диализной мембраны. Прибор, подключенный к датчику, регистрирует два сигнала, разных по величине. Величина концентрации субстрата в пробе опреде.ляется с учетом соотношения между двумя этими сигналами. 2 ил.

1395663

Изобретение относится к аналитическому,приборостроению и может быть использовано при определении субстрата ферментативных реакций в химической, микробиологической, медицинской промышленности, а также в научных и клинических исследованиях.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения субстратов ферментативных реакций.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из трех каналов для подачи буферного раствора 13. Каная 1 снабжен устройством 4 для ,ввода субстрата ферментативной реак ции. Каналы 2 и 3 соединены с датчиком 5, представляющим собой колонку с иммобилизированным ферментом с дву мя электродами, регистрирующим наличие субстрата ферментативной реакции, причем в канале 3 имеется система б временной задержки. Между каналами 1 25 и 2 расположена диализная мембрана 7, а между каналом 1 и 3 — диализная мембрана 8, причем площадь мембраны

8 не менее чем в два раза превышает площадь мембраны 7. Выход датчика 5 подключен через блок электронной регулировки 9 и регистрирующему при-. бору 10. В устройство входит перильстатический насос ll для прокачки буферных растворов по каналам 1-3, емкости 12 для реагентов и тройник 13. ,Устройство работает следующим образом.

Дпя определения концентрации rmoкозы глюкозооксидазу иммобилизирова4 ли окислением углеводных компонентов белка с помощью глутарового альдегида на аминированном силохроме С-50 и помещали в колонку диаметром 3 мм и высотой 5 см. На выходе колонки помещали два электрода платиновый и хлорсеребряный, к которым прикладьгвалось напряжение +0,6 В, и регистрировался ток между электродами. Перильстатический насос 11 обеспечивал равномерную скорость протока фосфатного буферного раствора (0,05М рН 6,0) по всем трем каналам, Через устройство 4 для ввода пробы в канал 1 вводилась проба, с6держащая глюкозу. При

55 движении пробы в токе буферного раствора по каналу 1 происходит диффузия низкомолекулярных соединений в том числе и глюкозы через диализные мембраны 7 и 8 в каналы 2 и 3 соответственно. Обогащенный субстратом буферный раствор, протекающий по каналу 2, соединяется в тройнике 13 с буферным раствором, прошедшим по каналу 3, и проходит через датчик 5, где происходит ферментативная реакция, регистрируемая прибором 10. Обогащенный субстратом буферный раствор, протекающий по каналу 3, проходит систему временной задержки. Время задержки выбрано таким образом, чтобы к моменту прихода субстрата по каналу

3 в датчике завершалась реакция про-. бы, пришедшей по каналу 1.

Таким образом, одной анализируемой пробе сопоставляется два аналитических сигнала, разных по величине.

Результаты по определению концентрации глюкозы в стандартных растворах приведены на фиг. 2. Представленные результаты отражают зависимость величины сигнала по каждому из каналов от определяемой концентрации глюкозы (кривая 1 — для первого канала, кривая 2 — для второго канала). Области линейной зависимости -для каждой кривой спроецированы на ось абсцисс и заштрихованы. Для кривой 1 эта область составляет от 80 до 320 мг/

/100 мл (Б-Г),,п„пя кривой 2 — от

40 до 180 мг/100 мл (А-В). В области нижних пределов определяемых концентраций ошибка измерения по кажf 1 дому из каналов не превышала 10Х. В области верхних пределов анализируемых концентраций резко уменьшалась правильность измерений.

Величина концентрации глюкозы в анализируемой пробе определялась сле" дующим образом.

Если оба сигнала соответствуют концентрациям глюкозы в области Б-В, то результатом анализа является среднее арифметическое двух определенных концентраций.

Если оба сигнала соответствуют концентрациям глюкозы в области А-Б, то результатом анализа является концентрация, соответствующая величине сигнала по второму каналу как опреде" ленная с наименьшей ошибкой.

Если оба сигнала соответствуют концентрациям глюкозы в области В-Г, то результатом анализа является концентрация, соответствующая величине сигнала по первому каналу как наиболее правильная.

1395663

Использование предлагаемого устройства повышает точность измерения за счет выбора результата из области .определяемых концентраций с наименьшим значением величины погрешности или (если результаты измерений находятся в зоне, где погрешность одинакова) за счет вычисления среднего арифметического значения двух последовательных измерений одной анализируемой пробы и расширяет диапазон определяемых концентраций эа счет расцределения анализируемой пробы по частям с заданным коэффициентом распределения. формула изобретения

Устройство для измерения концентрации субстратов ферментативных реакций, включающее два канала для подачи буферного раствора, один иэ которых снабжен устройством для ввода субстрата ферментативной реакции, а другой соединен с датчиком диализ-

У ную мембрану, расположенную между каналами, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и расширения диапазона измерения, устройство содержит дополнительный канал для подачи буферного раствора с системой временной задержки и дополнительную диализную мембрану, причем дополнительный канал соединен с датчиком, дополнительная мембрана расположена между первым и дополнительным каналами, а ее плбщадь не менее чем в два рб раза превьппает площадь диализной мембраны между первым и вторым каналами.

1395663

glue.2

Глвнфэц му/431 мл

Составитель Н. Алкеев

Редактор М. Недолуженко Техред И.Верес Корректор Л, Пилипенко

Заказ 2466/26 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4