CZ308388B6 - Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření - Google Patents

Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření Download PDF

Info

Publication number
CZ308388B6
CZ308388B6 CZ2019-301A CZ2019301A CZ308388B6 CZ 308388 B6 CZ308388 B6 CZ 308388B6 CZ 2019301 A CZ2019301 A CZ 2019301A CZ 308388 B6 CZ308388 B6 CZ 308388B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
measuring
membrane
flow
detection
chamber
Prior art date
Application number
CZ2019-301A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2019301A3 (cs
Inventor
Martina Vráblová
Ivan KoutnĂ­k
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2019-301A priority Critical patent/CZ2019301A3/cs
Priority to PCT/CZ2020/050013 priority patent/WO2020228871A1/en
Priority to DE212020000628.8U priority patent/DE212020000628U1/de
Publication of CZ308388B6 publication Critical patent/CZ308388B6/cs
Publication of CZ2019301A3 publication Critical patent/CZ2019301A3/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/0806—Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection
    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N2015/0846—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials by use of radiation, e.g. transmitted or reflected light

Abstract

Zařízení k měření propustnosti membrán (5) obsahující optický hranol (1), na jehož čele (101) je nanesen kovový povlak (11), který je opatřený alespoň jedním detekčním místem(12), kde vně tělesa optického hranolu (1) jsou ustaveny zdroj (2) elektromagnetických paprsků (21), zrcadlo (22) a snímač (3). Na kovovém povlaku (11) je usazena měřící cela (4), která sestává z detekčního členu (41) přiléhajícího k povrchu kovového povlaku (11), z průtokového členu (42) a z přítlačného modulu (43), kde detekční člen (41) i průtokový člen (42) jsou vytvořeny ve tvaru rámů, mezi nimiž je uložena alespoň jedna membrána (5), a kde detekční člen (41) je opatřen alespoň jedním výřezem (412), jehož geometrií je dán kolmý průmět účinné plochy membrány (5) do plochy čela (101) hranolu (1), a průtokový člen (42) je opatřen oknem (422), čímž jsou v měřicí cele (4) vytvořeny měřenou membránou (5) vzájemně oddělené měřicí komory (411) a plynotěsné průtokové komory (421).

Description

Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření
Oblast techniky
Předkládaný vynález spadá do oblasti zkoumání a analýzy fýzikálních a chemických vlastností materiálů a týká se zařízení pro měření propustnosti membrán a způsobu provádění tohoto měření.
Dosavadní stav techniky
Membránami jsou nazývány struktury tvořící rozhraní mezi dvěma navzájem oddělenými prostředími. Vlastností typickou pro membrány je selektivní propustnost vůči různým látkám s odlišnými vlastnostmi. Míra propustnosti membrány pro danou látku může být podmíněna řadou fýzikálně-chemických vlastností, typicky jsou to velikost částic látky, polarita, elektrický náboj. Poměr propustností dvou látek membránou je nazýván selektivitou. Jak je uvedeno například v publikaci PLAWSKY, Joel L., Transport phenomena fundamentals, 3rd ed., CRC Press, 2014, ISBN 978-1-4665-5533-4, jedním z dějů zprostředkujících transport látek membránou je difúze, což je relativní pohyb jedné složky směsi vůči zbytku směsi. Tento pohyb bývá nejčastěji důsledkem rozdílu koncentrace látky mezi dvěma místy v objemu směsi. Difúze látky v kapalné směsi závisí na čase, teplotě, viskozitě a vzájemné mísitelnosti. Difúze látky membránou pak závisí zejména na tvaru pórů membrány a poměru jejich velikosti vůči velikosti částic difundující látky a na míře polarity povrchu pórů v poměru k polaritě difundující látky.
Měření permeability polopropustných membrán bývá v současnosti prováděno několika všeobecně známými metodikami. Jedna z nej používanějších metodik je založena na využití Franzovy difuzní cely, jak je popsáno v řadě publikací, například Danha, Liu, et.al., Permeation measurement of gestodene for some biodegradable materials using Franz diffusion cells, Saudi Pharmaceutical Journal, Volume 23, Issue 4, September 2015, 413-420, nebo Mauricio EspinalRuiz, et.al., Effect of pectins on the mass transfer kinetics of monosaccharides, amino acids, and a com oil-in-water emulsion in a Franz diffusion cell, Food Chemistry, Volume 209, 15 October 2016, 144-153, případně Alves, Ana Catarina, On-line automated evaluation of lipid nanoparticles transdermal permeation using Franz diffusion cell and low-pressure chromatography, Taianta, Volume 146, 1 January 2016, 369-374. Základní model Franzovy cely sestává ze dvou komůrek umístěných nad sebou, oddělených měřenou membránou o známé ploše. Horní komůrka bývá naplněna roztokem obsahujícím rozpouštědlo a látku, jejíž difúze membránou se sleduje a spodní komůrka je naplněna čistým rozpouštědlem. Míra propustnosti se vyhodnocuje na základě časových závislostí změn koncentrací v obou komůrkách. Koncentrace mohou být zjišťovány diskontinuálním odběrem vzorků vzorkovacím portem každé z komůrek. Odebrané vzorky se následně analyzují analytickou metodou s vhodnou citlivostí a mezí detekce. Mezi metodami běžně v současnosti používanými je možno jmenovat chromatografii, vodivostní detekci, nebo spektrometrii v ultrafialové, viditelné i infračervené oblasti. Modifikované modely Franzovy difuzní cely bývají vybaveny dalšími vstupními a výstupními kanály jednotlivých komůrek, které mohou sloužit buďto k aplikaci cross-flow technik, tedy technik křížového toku, nebo k připojení analyzátoru průtočného typu umožňujícího kontinuální měření koncentrací s online výstupem. Další možností kontinuálního sledování koncentrací s on-line výstupem je zavedení sond vhodného typu do komůrek. Pro eliminaci vlivu volné difúze látek v roztocích se zajišťuje homogenizace obsahů komůrek míchadlem. Mírně odlišnou variantu představují měřicí cely v takzvaném side by side uspořádání, kde jsou komůrky umístěny vedle sebe a oddělující membrána je orientována svisle. Uvedené metodiky se využívají rovněž k charakterizaci membrán biologického původu, jak je uvedeno například v publikaci Viktoria Valeska ZeislerDiehl, Britta Migdal and Lukas Schreiber, Quantitative characterization of cuticular barrier properties: methods, requirements, and problems, Journal of Experimental Botany, Vol. 68, No. 19, 2017, 5281-5291, nebo Remus-Emsermann, Μ. N., de Oliveira, S., Schreiber, L., Leveau, J.
- 1 CZ 308388 B6
H., Quantification of lateral heterogeneity in carbohydrate permeability of isolated plant leaf cuticles, Frontiers in microbiology, 2011, 2, 197.
Jednou z rychle se rozvíjejících optických detekčních technik je povrchová plasmonová resonance se snímáním pomocí CCD snímače neboli Surface Plasmon Resonance imaging, SPRi, popsaná například ve stati Homola, Jiří, Surface plasmon resonance sensors for detection of chemical and biological species, Chemical reviews 108 (2), 462-493. Jedná se o optickou metodu, která využívá dopadu polarizovaného světla skrze optický hranol na tenkou zlatou vrstvu, kde dochází k rezonanci povrchového plazmonu a odražené světlo se následně detekuje v CCD detektoru. V určitém úhlu dopadu dochází k zeslabení intenzity odraženého světla. Na opačné straně kovové vrstvy proudí roztok rozpouštědla, či rozpouštědla s analytem. V přítomnosti analytu dochází ke změně optických vlastností proudícího roztoku, mění se tím index lomu v blízkosti zlaté vrstvy a posouvá se rezonanční úhel odraženého světla. Posun rezonančního úhlu, respektive v případě pevně zafixovaného úhlu posun intenzity světla, je detekován v čase jako SPR signál odpovídající koncentraci analytu. Při SPRi měření se snímá plocha hranolu o rozměru cca 0,5 x 0,7 cm, která může být softwarově rozdělena na desítky až stovky bodů; přítomnost analytu lze proto detekovat nejen časově, ale i prostorově. Analýza může probíhat v průtočném režimu s volitelnou rychlostí proudění kapaliny, nejčastěji se volí rychlost proudění roztoku 50 μΐ/min, nebo ve statickém stavu. V případě implementace membrány do systému lze měřit na rozhraní kapalina-kapalina nebo plyn-kapalina, kdy kapalina musí být ve styku s hranolem.
Použití metody SPRi ke stanovení koncentrací složek vodného roztoku rafmózy a methanolu s využitím agarové membrány vytvořené in situ na povrchu SPR chipu je popsáno v publikaci Menchie E. Montecillo, Toshifúmi Yoshidome, Toshiyuki Yamagata, Tatsuya Yamasaki, Masaru Mitsushio, Brian John Samo, Morihide Higo, Concentration Determination of Individual components in Methanol-Raffmose Mixtures Using Difftision through Agar Membrane Attached to a Surface Plasmon Resonance Sensor, Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 83, No. 12, 2010, 1531— 1533. Na základě rozdílné difúzivity rafmózy a methanolu v agarové vrstvě a v kombinaci se závislostí rezonančního úhlu SPR na refraktivním indexuje vypočítávána pomocí matematického modelu koncentrace rafmózy a methanolu. Popsané řešení ovšem neumožňuje charakterizaci membrán. Samotnou preparací in-situ vytvářené hydrogelové membrány na povrchu SPR biochipu se zabývá publikace Khulan Sergelen, Christian Petri, Ulrich Jonas, Jakub Dostalek, Free-standing hydrogel-particle composite membrane with dynamically controlled permeability, Biointerphases 12, 051002 (2017). Vytvořená membrána slouží k předseparaci látek na základě velikosti jejich částic, což rozšiřuje možnosti stanovení složek směsí nízkomolekulámích a makromolekulámích látek. Charakterizace membrán zde ovšem popsána není. Konstrukce zařízení, v němž dochází k separaci látek s rozdílnou molekulovou hmotností na membráně ve formě dutého vlákna a jeho propojení s detektorem SPR je popsáno v článku Richard C. Stevens, Scott D. Soelberg, Steve Neara, Clement E. Furlong, Detection of cortisol in saliva with a flowfiltered, portable surface plasmon resonance biosensor system, Anal Chem., 2008, September 1, 80(17), 6747-6751. Separace rozšiřuje aplikovatelnost SPR a umožňuje stanovení kortizolu přímo v krevní plazmě. Uvedené provedení neumožňuje použití planámích membrán ani jejich charakterizaci. Publikace Julien Breault-Turcota and Jean-Francois Masson, Microdialysis SPR: diffusion-gated sensing in blood, Chem. Sei., 2015, 6, 4247-4254 uvádí využití membrány ve spojení SPR detekcí pro separaci částic na základě jejich velikosti. V publikaci je aplikována tato metodika na analýzu krevní plazmy a je ukázáno, že při vhodné volbě membrány lze rozdíly difúzivit látek využít k jejich „předseparaci“ a následně detekci v různých časech závislých na velikosti částic daných látek. Popsané řešení ovšem není vybaveno CCD snímačem a detekce probíhá nikoli na jednotlivých spotech, ale celou plochou kanálů, čímž je determinován nutný tvar a plocha membrány. Navíc se jedná o diskontinuální měření neumožňující udržení konstantní koncentrace na vtokové straně membrány. Samotná charakterizace membrán zde není popsána.
V současnosti není známa metoda využití SPRi techniky k určení permeability pevných,
-2CZ 308388 B6 takzvaných free-standing, membrán.
Cílem předkládaného vynálezu je představit způsob měření propustnosti membrán s využitím techniky povrchové plasmonové resonance s CCD detektorem. Dále je cílem vynálezu představit zařízení k provádění tohoto způsobu.
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je zařízení k měření propustnosti membrán obsahující optický hranol, na jehož čele je nanesen kovový povlak, který je opatřený alespoň jedním detekčním spotem, kde vně tělesa optického hranolu jsou ustaveny zdroj elektromagnetických paprsků, zrcadlo a snímač, které jsou vzájemně uspořádány tak, aby elektromagnetické paprsky vyzařované ze zdroje procházely po odrazu od zrcadla tělesem optického hranolu k jeho čelu a po odrazu od kovového povlaku dopadaly na pňjímací plochu snímače. Podstatou vynálezu je, že na kovovém povlaku je usazena měřicí cela, která sestává z detekčního členu přiléhajícího k povrchu kovového povlaku, z průtokového členu a z přítlačného modulu, kde detekční člen i průtokový člen jsou vytvořeny ve tvaru rámů, mezi nimiž je uložena alespoň jedna membrána, a kde detekční člen je opatřen alespoň jedním výřezem, jehož geometrie je dána kolmým průmětem účinné plochy membrány do plochy čela hranolu, a průtokový člen je opatřen oknem, čímž jsou v měřicí cele po sestavení zařízení vytvořeny měřenou membránou vzájemně oddělené alespoň jedna měřicí komora a plynotěsná průtoková komora, přičemž každá měřicí komora je ustavena nad alespoň jedním detekčním spotem a přítlačný modul, kterým je průtoková komora uzavřena, je opatřen vtokovým kanálem a výtokovým kanálem, které jsou situovány nad okrajovými oblastmi průtokové komory.
Ve výhodném provedení je detekční člen vytvořen ve tvaru rámu opatřeném výřezy, jejichž počet odpovídá počtu měřicích spotů, přičemž každá z měřicích komor je oddělena od průtokové komory jinou membránou.
Také je podstatou vynálezu působ měření propustnosti membrán pomocí uvedeného zařízení, kde po sestavení měřicí cely, kdy je membrána vložena mezi detekční člen, jehož měřicí komora je naplněna zvolenou kapalinou, a průtokový člen, jehož průtokovou komorou protéká tekuté médium s odlišnou koncentrací rozpuštěných látek oproti kapalině v měřicí komoře, je pomocí sledování a vyhodnocování změn signálů elektromagnetických paprsků procházejících tělesem hranolu, dopadajících na detekční spoty kovového povlaku a zachycovaných ve snímači měřena časová koncentrační odezva látky difundující membránou, z níž je následně stanovena hodnota propustnosti membrány.
Předkládaným vynálezem se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že charakterizace membrán za využití detekčních schopností techniky rezonance povrchového plazmonu umožňuje měření propustností membrán v miniaturizovaném měřítku, dále je možná simultánní charakterizace více membrán a konečně lze plošně charakterizovat propustnost membrán. Princip techniky SPRi, tedy použití CCD detektoru, pak poskytuje možnost simultánní on-line specifické detekce většího množství látek na velkém počtu měřicích bodů na povrchu kovového povlaku.
Objasnění výkresů
Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na přiložených výkresech kde:
Obr. 1 je celkový schematický řez zařízením k měření propustnosti membrán,
Obr.2 schematický nákres řezu měřicí celou zařízení podle obr. 1,
-3 CZ 308388 B6
Obr.3 je explodovaný pohled na části měřicí cely zařízení se sadou měřicích spotů v jedné měřicí komoře,
Obr.4 je explodovaný pohled na alternativní uspořádání části měřicí cely zařízení s jedním měřicím spotem v měřicí komoře,
Obr.5 je explodovaný pohled na alternativní uspořádání části měřicí cely zařízení se sadou měřicích cel,
Obr.6 je explodovaný pohled na alternativní uspořádání části měřicí cely zařízení se dvěma měřicími celami a dvěma membránami,
Obr.7 je explodovaný pohled na další alternativní uspořádání části měřicí cely zařízení,
Obr.8 je záznam nárůstu koncentrace močoviny v čase při měření podle příkladu 1,
Obr.9 je záznam nárůstu koncentrace fruktózy v čase při měření podle příkladu 2,
Obr. 10 je záznam nárůstu koncentrace sacharózy v čase na jednotlivých detekčních spotech při měření podle příkladu 3 a
Obr. lije uspořádání detekčních spotů záznamu podle obr. 10.
Příklady uskutečnění vynálezu
Zařízení k měření propustnosti membrán je v základním provedení znázorněném na obr.l až 3 tvořeno optickým hranolem 1, na jehož čele 101 je nanesen kovový povlak 11, který je opatřený sadou detekčních spotů 12 a na kterém je usazena měřicí cela 4. Vně tělesa optického hranolu 1 jsou ustaveny zdroj 2 elektromagnetických paprsků 21, zrcadlo 22 a snímač 3, které jsou vzájemně uspořádány tak, aby elektromagnetické paprsky 21 vyzařované ze zdroje 2 procházely po odrazu od zrcadla 22 tělesem optického hranolu 1 k jeho čelu 101 a po odrazu od detekčních spotů 12 kovového povlaku 11 dopadaly na přijímací plochu snímače 3. Měřicí cela 4 sestává z detekčního členu 41, průtokového členu 42 a přítlačného modulu 43, kde detekční člen 41 i průtokový člen 42 jsou vytvořeny ve tvaru rámů, mezi nimiž je uložena membrána 5, přičemž detekční člen 41 je opatřen výřezem 412 a průtokový člen 42 oknem 422. čímž jsou v měřicí cele 4 po sestavení zařízení vytvořeny vzájemně oddělené měřicí komora 411 a průtoková komora 421. Přítlačný modul 43 je opatřen vtokovým kanálem 431 a výtokovým kanálem 432, které jsou situovány nad okrajovými oblastmi průtokové komory 421. Průtoková komora 421 je tedy, jak je zřejmé z obr. 1 a obr. 2, konstruována jako plynotěsná, jelikož tekutým médiem může být i plyn. Alternativně je v měřicí komoře 411 situován pouze jeden detekční spot 12, jak je znázorněno na obr. 4.
Další alternativou je provedení znázorněné na obr. 5, kdy je v detekčním členu 41 vytvořena sada výřezů 412, jimiž je po sestavení měřicí cely 4 vytvořen příslušný počet měřicích komor 411, přičemž v každé měřicí komoře 411 je situován jeden detekční spot 12.
Další alternativou je pak provedení znázorněné na obr. 6 a 7, kdy detekční člen 41 obsahuje dva výřezy 412. jimiž jsou po sestavení měřicí cely 4 vytvořeny dvě měřicí komory 411 různých tvarů, přičemž každá z měřicích komor 411 je od průtokové komory 421 oddělena jinou membránou 5 a v každé měřicí komoře 411 je situován jeden detekční spot 12.
Při způsobu měření propustnosti membrán 5 měřicím přístrojem SPRi vybaveným zařízením podle vynálezu je mezi detekční člen 41 a průtokový člen 42 vložena membrána 5, měřicí
-4CZ 308388 B6 komora 411 je naplněna zvolenou kapalinou a v průtokové komoře 421 je nastaven průtok tekutého média o odlišné koncentrací rozpuštěné látky, než je v měřicí komoře 411. Na snímači 3 je zaznamenávána odezva signálu získaného na detekčním spotu 12 nebo na více spotech 12.
Příklad 1
V provedení podle obr. 4 byla mezi detekční člen 41 a průtokový člen 42 vložena polyestersulfonová membrána 5 o velikosti pórů 50 kilodaltonů. Měřicí komora 411 byla naplněna vodou upravenou reverzní osmózou o odporu alespoň 18 Megaohmů. Do průtokové komory 421 nad membránu 5 byl přiváděn roztok močoviny o koncentraci 8 g.dm-3 rychlosti 50 pl.min-1. Detekce probíhala nespecificky na detekčním spotu 12. Ze záznamu nárůstu koncentrace močoviny v čase znázorněném na obr. 8 byl stanoven difuzní koeficient v čase t = 16 min, který činí 0,1616.
Příklad 2
V provedení podle obr. 7 byly mezi detekční člen 41 a průtokový člen 42 vloženy dvě různé membrány 5 přírodního původu, kutikuly fíkusu, tak, že jednu měřicí komoru 411 odděluje od průtokové komory 421 jedna membrána 5, adaxiální kutikula s nižší propustností a druhou měřicí komoru 411 odděluje od průtokové komory 422 druhá membrána 5, abaxiální kutikula s vyšší propustností. Měřicí komory 411 byly naplněny vodou upravenou reverzní osmózou o odporu alespoň 18 Megaohmů. Do průtokové komory 421 byl přiváděn roztok fruktózy o koncentraci 8 g.dm-3 rychlostí 50 pl.min1. Detekce probíhala nespecificky na detekčních spotech 12. Ze záznamu nárůstu koncentrace fruktózy v čase, znázorněném na obr. 9, byl stanoven difuzní koeficient pro kutikulu abaxiální v čase t = 68 min., který činí 1,177.10 a pro kutikulu adaxiální v čase t = 85 min., který činí 1,611.10-4.
Příklad 3
V provedení podle obr. 3 byla mezi detekční člen 41 a průtokový člen 42 vložena membrána 5, kterou byla adaxiální kutikula. Měřicí komora 411 byla naplněna roztokem sacharózy o koncentraci 8 g.dm-3. Do průtokové komory 421 byl přiváděn vzduch rychlostí 50 pl.min-1. Detekce probíhala nespecificky na devíti detekčních spotech 12 uspořádaných do čtvercové matice 3x3. Ze záznamu nárůstů koncentrací sacharózy v čase na jednotlivých detekčních spotech 12, který je znázorněn na obr. 10, byly stanoveny difuzní koeficienty v čase t = 12 min. a ty byly uspořádány do následující matice tak, aby pro každý koeficient odpovídal řádkový a sloupcový index detekčnímu spotu 12. na němž byl naměřen.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný při zkoumání interakce rostlin s vnějším prostředím včetně transportu látek přes kutikuly rostlin a přijímání látek rostlinou přes povrch rostlinného těla, dále při výzkumu biomechanismů živých organismů a rovněž při vývoji průmyslových separačních metod.

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zařízení k měření propustnosti membrán (5) obsahující optický hranol (1), na jehož čele (101) je nanesen kovový povlak (11), který je opatřený alespoň jedním detekčním spotem (12), kde vně tělesa optického hranolu (1) jsou ustaveny zdroj (2) elektromagnetických paprsků (21), zrcadlo (22) a snímač (3), které jsou vzájemně uspořádány tak, aby elektromagnetické paprsky (21) vyzařované ze zdroje (2) procházely po odrazu od zrcadla (22) tělesem optického hranolu (1) k jeho čelu (101) a po odrazu od kovového povlaku (11) dopadaly na přijímací plochu snímače (3), vyznačující se tím, že na kovovém povlaku (11) je usazena měřicí cela (4), která sestává z detekčního členu (41) pňléhajícího k povrchu kovového povlaku (11), z průtokového členu (42) a z přítlačného modulu (43), kde detekční člen (41) i průtokový člen (42) jsou vytvořeny ve tvaru rámů, mezi nimiž je uložena alespoň jedna membrána (5), a kde detekční člen (41) je opatřen alespoň jedním výřezem (412), jehož geometrie je dána kolmým průmětem účinné plochy membrány (5) do plochy čela (101) hranolu (1), a průtokový člen (42) je opatřen oknem (422), čímž jsou v měřicí cele (4) po sestavení zařízení vytvořeny měřenou membránou (5) vzájemně oddělené alespoň jedna měřicí komora (411) a plynotěsná průtoková komora (421), přičemž každá měřicí komora (411) je ustavena nad alespoň jedním detekčním spotem (12) a přítlačný modul (43), kterým je průtoková komora (421) uzavřena, je opatřen vtokovým kanálem (431) a výtokovým kanálem (432), které jsou situovány nad okrajovými oblastmi průtokové komory (421).
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že detekční člen (41) je vytvořen ve tvaru rámu opatřeném výřezy (422), jejichž počet odpovídá počtu měřicích spotů (12), přičemž každá z měřicích komor (411) je oddělena od průtokové komory (421) jinou membránou (5).
  3. 3. Způsob měření propustnosti membrán pomocí zařízení podle nároku 1 nebo 2„ vyznačující se tím, že po sestavení měřicí cely, kdy je membrána vložena mezi detekční člen, jehož měřicí komora je naplněna zvolenou kapalinou, a průtokový člen, jehož průtokovou komorou protéká tekuté médium s odlišnou koncentrací rozpuštěných látek oproti kapalině v měřicí komoře, je pomocí sledování a vyhodnocování změn signálů elektromagnetických paprsků procházejících tělesem hranolu, dopadajících na detekční spoty kovového povlaku a zachycovaných ve snímači měřena časová koncentrační odezva látky difúndující membránou, z níž je následně stanovena hodnota propustnosti membrány.
CZ2019-301A 2019-05-15 2019-05-15 Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření CZ2019301A3 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-301A CZ2019301A3 (cs) 2019-05-15 2019-05-15 Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření
PCT/CZ2020/050013 WO2020228871A1 (en) 2019-05-15 2020-03-17 Apparatus for measuring the permeability of membranes and a method for measuring the same
DE212020000628.8U DE212020000628U1 (de) 2019-05-15 2020-03-17 Vorrichtung zur Messung der Permeabilität von Membranen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-301A CZ2019301A3 (cs) 2019-05-15 2019-05-15 Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308388B6 true CZ308388B6 (cs) 2020-07-15
CZ2019301A3 CZ2019301A3 (cs) 2020-07-15

Family

ID=71524843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-301A CZ2019301A3 (cs) 2019-05-15 2019-05-15 Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření

Country Status (3)

Country Link
CZ (1) CZ2019301A3 (cs)
DE (1) DE212020000628U1 (cs)
WO (1) WO2020228871A1 (cs)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435007B1 (en) * 1999-05-06 2002-08-20 Sensor Research & Development Corporation Materials breakthrough monitoring sensor system
US20040091397A1 (en) * 2002-11-07 2004-05-13 Corning Incorporated Multiwell insert device that enables label free detection of cells and other objects

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69830529T2 (de) * 1997-02-07 2006-05-11 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara Oberflächen-Plasmonen-Sensor
AU1476601A (en) * 1999-11-09 2001-06-06 Sri International Array for the high-throughput synthesis, screening and characterization of combinatorial libraries, and methods for making the array
US20050266582A1 (en) * 2002-12-16 2005-12-01 Modlin Douglas N Microfluidic system with integrated permeable membrane
JP2005257455A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Fuji Photo Film Co Ltd 測定装置および測定ユニット
US20090010589A1 (en) * 2005-08-30 2009-01-08 Robertson William M Optical sensor based on surface electromagnetic wave resonance in photonic band gap materials
DE102007026073B4 (de) * 2007-05-25 2009-10-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Permeationsrate mindestens eines Permeaten, durch ein eine Diffusionssperre bildendes Element
US8330959B2 (en) * 2009-03-23 2012-12-11 Claypool Christopher L Multi-channel surface plasmon resonance instrument

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435007B1 (en) * 1999-05-06 2002-08-20 Sensor Research & Development Corporation Materials breakthrough monitoring sensor system
US20040091397A1 (en) * 2002-11-07 2004-05-13 Corning Incorporated Multiwell insert device that enables label free detection of cells and other objects

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2019301A3 (cs) 2020-07-15
DE212020000628U1 (de) 2022-01-24
WO2020228871A1 (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mouvet et al. Determination of simazine in water samples by waveguide surface plasmon resonance
EP3137880B1 (en) Sensing methods and apparatus
Huber et al. Light scattering by small particles
CN100454019C (zh) 气相色谱仪
US9091656B2 (en) SERS-active absorbers for the analysis of analytes
US9279791B2 (en) Odor sensing system
US20050072671A1 (en) Devices and methods for separating constituents
EP2920574B1 (en) System and method for integrated multiplexed photometry module
Perozziello et al. A microfluidic dialysis device for complex biological mixture SERS analysis
EP2406612B1 (en) Optical cell assembly and method of use
Darwish et al. Multi-analytic grating coupler biosensor for differential binding analysis
Romero et al. Equilibrium sampling through membranes of freely dissolved copper concentrations with selective hollow fiber membranes and the spectrophotometric detection of a metal stripping agent
Çorman et al. Highly selective benzo [a] pyrene detection even under competitive conditions with molecularly imprinted surface plasmon resonance sensor
CZ308388B6 (cs) Zařízení pro měření propustnosti membrán a způsob provádění tohoto měření
KR101130900B1 (ko) 사이어 유체 검출기
US20180080902A1 (en) Use of piezoelectric transducers modified with metal oxide-based thin films for direct detection of amine derivatives in liquid media
Chow et al. Solvent-induced modulation of the chemical sensing performance of gold nanoparticle film chemiresistors
ES2612340B1 (es) Sensor, aparato y procedimiento para la determinación de la concentración de solutos en disoluciones
Hanning et al. A spectroscopic refractometer for temperature-independent refractive index detection
Galbraith et al. Moisture permeability measurements under varying barometric pressure
Schmidt et al. Xsense: a miniaturised multi-sensor platform for explosives detection
US10823661B2 (en) Analyte sensor and method of use
JP4632156B2 (ja) 蛍光偏光解消法による分析方法
US20230158497A1 (en) Air to liquid micro-fluidic chamber
Ache Chemical microanalytical systems: objectives and latest developments