CS229993B1 - Ochranná vrstva povrchu vpichovacích indikačních mikroelektrod a způsob jejího vytváření - Google Patents

Abstract

Ochranná vrstva je tvořena kopolymerem 72 až 78 % hmot. vinylacetátu s 27 až 23 % hmot. 2-ethylenhexylakrylátu. Nanášení se provádí ponořením mlkroelektrody do 10 až 25 % vodného dispersního roztoku s následným zasýcháním. Ochranná vrstva je vhodná pro indikační mikroelektrody při elektrochemickém měření parciálního tlaku kyslíku ve tkáních a orgánech biologických objektů nebo vysokomolekulárních roztoků tělních tekutin.

Description

Vynález se týKá ochranné vrstvy povrchu vpichovacích mikroeleKtrod pro elektrochemická měření parciálního tlaku kyslíku ve tkáních a orgánech biologických objektů nebo vysokomolekulárních roztoků tělních tekutin a dále způsobu nanášení této ochran né vrstvy.

Přímé elektrochemické stanovení parciálního tlaku kyslíku ve tkání biologického objektu se provádí pomocí pevných elektrod to znamená, že přímé měření obsahu kyslíku v mimobuněčné tekutině si vyžaduje přímého zavedení čidla, zpravidla elektrody do tkáně. Nej častější provedení bývá ve formě injekční jehly, kde vlastní indikační elektroda zhotovená z ušlechtilých kovů, případně z jejich slitin, je umístěna uvnitř volného, dutého prosto ru jehly, od jejíhož pláště je však dokonale isolována. Protože v průběhu měření parciálního tlaku kyslíku dochází na povrchu každé kovové elektrody k redukci částic depolarisátoru a v případě biolngického materiálu se tu mohou vytvářet nejrůznější organické sloučeniny, Které se adsorbují na povrchu indikační elektrody a zmenšují nebo inaktivují její aktivní povrch, je nutné takovému nežádoucímu účinku makromolekulárních látek na intensitu proudu zabránit.

Doposud se tento problém ochrany povrchu elektrod řeší například agarem nebo kolodiem. Uvedené sloučeniny mají ale tu nevýhodu, že jsou značnou překážkou pro průchod kyslíku k elektro dě, a proto i intensita proudu je u takových eleKtrod nižší.

V současné době pak přicházejí v úvahu dokonalejší modifikace Ularkových elektrod, které kromě teflonu využívají i jiných materiálů, například umělých pryskyřic. Jejich nevýhodou je větší průměr, což činí takovou elektrodu nevhodnou pro zavádění do tkaní nebo orgánů. Také pracnost, jakož i cena těchto elektrod bývá značná.

- 5 229 993

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu ochranná vrstva povrchu vpichovacích indikačních mikroelektrod pro elektrochemická měření parciálního tlaku kyslíku ve tkáních a orgánech biologických objektů nebo vysokomolekulárních roztoků tělních tekutin, jehož podstata spočívá v tom, že ochranná vrstva je tvořena kopolymerem 72 až 78 % hmot. vinylacetótu s 27 až 25 % hmot.

2-e thylhexylakrylátu.

Podstata způsobu vytváření této ochranné vrstvy spočívá v tom, že se mechanicky očištěná a odmaštěná indikační mikroelektroda ponoří nejméně jednou do 10 až 25 % vodného disperzního roztoku kopolymeru vinylacetótu s 2-ethylhexylakrylátem, načež se nechá 10 až 20 minut za^chaSút při teplotě 20 - 5°0, odstraní/Jpřípádné nerovnosti nebo kapičky a >etél nechá ftonočné/ zaa^cnn&it po dobu 2 až 12 hodin.

Základní výhoda ochranné vrstvy podle vynálezu spočívá ve · vytvoření semipermeabilní membrány, která je propustná pro uízkomolekulární ionty, látky, kyslík, ale nepropustná pro makromolekuly. Další výhoda spočívá ve snadné dostupnosti látek, použitých pro vytvoření této ochranné vrstvy a jednoduchém způsobu jejího vytváření na mikroelektrodě.

Příprava membrány a ochrana povrchu kovových elektrod se provádí tak, že se povrch kovové elektrody opatrně mechanicky očistí od případných nečistot nebo zbytků staré membrány a odmastí ethanolem, načež se suchá indikační elektroda ponoří do požadované výše do roztoku kopolymeru vinylacetátu s 2-ethylhexylakrylátem. Po vytažení elektrody z roztoku se bílá vrstvička nechá 10 až 20 minut zaschnout při 20 - 5°C, kdy vrstvička zprůhlední. Případné nerovnosti nebo kapičky je třeba ihned po vytažení elektrody z roztoku opatrně odstranit kouskem buničiny. V případě potřeby silnější membrány se postupuje tak, že první doba zasychání vrstvičky se zkrátí na 5 až 8 minut a poté se provede další ponoření elektrody v potřebné výšce. Po opětném schnutí lze celý proces případné znova opakovat. Konečné ' zasychání vrstev je pak výhodné prodloužit na dobu 2 až 12 hodin podle teploty místnosti. Odstranění povrchu z mikroelektrody se

229 993

- 4 provádí máčením této v destilované vodě po dobu 5 až 10 hodin, v závislosti na teplotě roztoku, a sloupnutím nabotnalé vrstvičky buničitou vatou, případně očištění povrchu elektrody·

Bližší osvětlení a uplatnitelnost v různých oborech biologie i medicíny je seznatelné z následujících příkladů.

Příklad 1

Stanovení parciálního tlaku kyslíku ve svalu experimentálního zvířete.

V aparatuře se na operačním stolku umístí krysa kmene Wistar, hmotnosti 190 g až 220 g v uretanové narkose. Na pravé zadní končetině, nad svalem se podle potřeby odstraní ostříháním chlupy, slabě nastřihne kůže a vpichem se zavede indikační mikroelektroda chráněná 2 až 3 vrstvami podle vynálezu. Při měřeních různého stupně experimentální hypoxie ve svalu u těchto zvířat je však nutná komprese břicha, např. gumovou manžetou apod. Vlastní měření parciálního tlaku kyslíku ve svalu se pak provádí známým způsobem.

Příklad 2

Stanovení parciálního tlaku kyslíku ve slezině experimentálních zvířat.

V klimatizované aparatuře se narkotisované zvíře opatrně otevře střihem v oblasti břicha; do sleziny pokusného zvířete se vpichem zavede indikační miKroelektroda chráněná na povrchu vrstvou podle vynálezu. Měření parciálního tlaku kyslíku ve slezině se pak provádí známým způsobem.

Příklad 3

Stanovení parciálního tlaku kyslíku pod kůží u člověka.

K měření parciálního tlaku kyslíku u lidí bylo použito aparatury z příkladu 1. Indikační elektroda pro tento účel byla chráněna několika vrstvami podle vynálezu a sterilizována buá

- 5 229 993 zářením nebo etylenoxidem. Po zavedení mikroelektrody pod kůži na předloktí a pohořením prstu, který slouží jako elektrolytický můstek, do fysiologického roztoku s vhodným pH, byl rovněž měřen parciální tlak kyslíku pod kůži i u lidí.

Claims (2)

1. Ochranná vrstva povrchu vpichovacích indikačních mikroelektrod pro elektrochemická měření parciálního tlaku kyslíku ve tkáních a orgánech biologických objektů nebo vysokomolekulárnich roztoků tělních tekutin, vyznačená tím, že je tvořena kopolymerem 72 až 78 % hmot. vinylácetátu s 27 až 23 % hmot. 2-ethylhexylakrylátu.

2. Způsob vytváření ochranné vrstvy podle bodu 1 vyznačující se tím, že se mechanicky očištěná a odmaštěná indikační mikroelektroda ponoří nejméně jednou do 10 až 25 % vodného dispersního roztoku kopolymerů vinylacetátu s 2-ethylhexylakrylátem, načež se necháKLO až 20 minut zasy&haš&t při teplotě 20 ± 5°C, odstrani^jřípadné nerovnosti nebo kapičky a nechá koaaé zasjpháÁit po dobu 2 až 12 hodi>i.