DD279262B5

DD279262B5 - Measuring arrangement for the immediate determination of gases and / or liquid substances which require air oxygen or gases for their detection by means of biosensors

Info

Publication number: DD279262B5
Application number: DD32477389A
Authority: DD
Inventors: Norbert Klimes; Klaus Dipl -Biol Dr R Riedel; Bernd Fahrenbruch; Rudolf Dipl -Chem Gruss; Ulla Dipl -Biophy Wollenberger; Peter Dipl -Ing Dr -Ing Ott; Klaus-Peter Dipl -Biol D Lange; Frieder Prof Dipl -Bi Scheller
Original assignee: Land Berlin; Peter Dipl -Ing Dr -Ing Ott; Lange Klaus Peter Dipl -Biol D
Priority date: 1989-01-02
Filing date: 1989-01-02
Publication date: 1995-03-23
Also published as: DE3940113A1; DE3940113C2

Abstract

The instant determination of gases, easily volttile and/or liq. substances which require atmospheric oxygen or oxygen gas for their proof is based on biosensors in a continuous flow system. A mixing chamber is coupled to a pump for the substance and a pump for the gas a helical exchanger tube with a hydrophobic inside surface is wound around a temp. sensor and terminates in a measuring cell with the biosensor. USE/ADVANTAGE - For determination of the BOD, volatile alcohol, glucose and glutamic acid, transaminases and toxic products in air or aerosols. This system gives an instant determination of gases and volatile substances and of their effect on enzymes. The time of response is 15-30 sec.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung ist anwendbar im Umweltschutz, in der medizinischen Laboratoriumsdiagnostik, der Toxikologie, der Lebensmittelindustrie und Biotechnologie. Sie ist insbesondere geeignet zur Bestimmung des Biochemischen Sauerstoffverbrauchs (BSB) und von Substanzen, für deren Nachweis Sauerstoff benötigt wird einschließlich der Bestimmung von Enzymaktivitäten sowie zur Bestimmung von gasförmigen bzw. flüchtigen Substanzen und toxischen Stoffen in der Luft, Aerosolen und wäßrigen Lösungen.The invention is applicable to environmental protection, medical laboratory diagnostics, toxicology, the food industry and biotechnology. It is particularly suitable for the determination of the biochemical oxygen consumption (BOD) and of substances for whose detection oxygen is required, including the determination of enzyme activities and for the determination of gaseous or volatile substances and toxic substances in the air, aerosols and aqueous solutions.

Characteristic of the known state of the art

Zur Bestimmung von Gasen (z. B. NH3) sowie von flüchtigen Substanzen (z. B. Alkohol) werden Biosensoren eingesetzt, die an Stelle einer Dialysemembran eine gasdurchlässige Membran aufweisen, so daß nur die gasförmigen Bestandteile der Meßflüssigkeit in die biokatalytische Schicht des Biosensors gelangen können (Karube,! and Suzuki, S. Joh. Select. Elec. Rev. 6, 15-59 [1984); Karube et al. Enzyme Engineering (Ed. Weertall, M. M. and Royer, G. P.) 5,563 (1980); JP 54128393). Darüber hinaus sind Meßsysieme für Biosensoren auf der Basis amperometrischer Sauerstoffelektroden bekannt, die nach dem Durchflußprinzip arbeiten, z. B. zur Bestimmung des des Biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB) (Hikuma et al. Europ. J. Appl. Microbiol. 8,289 [1979); GP 1586291). Dieses Meßsystem ist dadurch charakterisiert, daß ein Luft-Flüssigkeits-Strom am Sensor vorbeigeführt wird, der etwa die 100-200fache Luftmenge im Vergelich zur Flüssigkeit enthält. Mit dieser bekannten Anordnung sind keine Meßzeiten unter 8-18min erreichbar und keine schnellen (kinetischen) Messungen möglich. Deshalb ist diese Apparatur nur für relativ langsame Endpunktbestimmungen einsetzbar. Die Vorteile der im DD-Patent 253045 A1 beschriebenen Sofortbestimmung können nicht genutzt werden. Es sind keine Gase meßbar, und außerdem sind die Messungen mit Fehlern behaftet infolge großer Schwankungen der Null-Linie des Grundstrome.s.For the determination of gases (eg NH3) as well as of volatile substances (eg alcohol), biosensors are used which have a gas-permeable membrane instead of a dialysis membrane, so that only the gaseous constituents of the measuring liquid enter the biocatalytic layer of the biosensor Karpe, and Suzuki, S. Joh. Select, Elec. Rev. 6, 15-59 [1984]; Karube et al. Enzyme Engineering (Ed. Weertall, MM and Royer, GP) 5,563 (1980); JP 54128393). In addition, Meßsysieme for biosensors based on amperometric oxygen electrodes are known which operate on the flow principle, z. For the determination of the Biochemical Oxygen Demand (BOD) (Hikuma et al., European J. Appl. Microbiol., 8, 289 [1979]; GP 1586291). This measuring system is characterized in that an air-liquid stream is passed past the sensor, which contains about 100-200 times the amount of air in Vergelich to the liquid. With this known arrangement, no measurement times under 8-18min can be achieved and no fast (kinetic) measurements are possible. Therefore, this device can only be used for relatively slow endpoint determinations. The advantages of the immediate determination described in DD patent 253045 A1 can not be used. No gases are measurable and, in addition, the measurements are subject to errors due to large fluctuations in the zero line of the basic flow.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein kontinuierlich arbeitendes (Durchfluß-) Biosensorsystem zu entwickeln, das eine Sofortbestimmung sowohl von Gasen bzw. der Beeinflussung von Reaktionen durch Gase als auch die Bestimmung von Substanzen, für deren Nachweis Sauerstoff benötigt wird, wie z. B. BSB, nach dem kinetischen Meßprinzip ermöglicht.The aim of the invention is to develop a continuous (flow) biosensor system, which is an immediate determination of both gases or the influence of reactions by gases and the determination of substances for the detection of oxygen is needed, such. B. BOD, according to the kinetic measurement principle allows.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mittels einer Geräteanordnung im Durchflußsystem Gase bzw. flüchtige Substanzen sowie die Beeinflussung von Enzymen durch Gase und von Substanzen, die für ihren Nachweis Sauerstoff benötigen, sofort zu bestimmen.The object of the invention is to determine by means of a device arrangement in the flow system gases or volatile substances and the influence of enzymes by gases and substances that require oxygen for their detection, immediately.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine eine Mischkammer (7) mit einer Substanzpumpe (3) und einer Gaspumpe (4) gekoppelt ist und der Mischkammer (7) ein temperiertes Austauscherrohr (8) mit hydrophober Innenfläche nachgeschaltet ist. Das Austauscherrohr (8) mündet unmittelbar in eine Meßzelle (10), die den Biosensor (11) enthält. Die Mischkammer (7) in Verbindung mit dem Austauschorrohr (8) dient dazu, eine gleichmäßige und konstante Luft-Flüssigkeits-Suspension aus einem Teil Flüssigkeit und etwa hundert bis fünfhundert Teilen Luft bzw. Gas zu erzeugen und zentral auf den Biosensor (11) in der Meßzelie (10) zu sprühen. Dadurch wird eine vollständige Sättigung der Probenflüssigkeit mit Luft oder Gas erreicht. Erfindungsgemäß weist das Austauscherrohr (8) eine Länge von < 1000 mm und einen Innendurchmesser von < 1 mm auf und ist mit einem Durchmesser von < 50 mm gewendelt. Mit dieser Art der Dimensionierung des Austauscherrohres (8) wird gewährleistet, daß bei einer hohen Fließgeschwindigkeit ein optimaler Gas-Flüssigkeitsaustausch erreicht wird. Gleichzeitig ermöglicht die hydrophobe Innenfläche und die wendeiförmige Ausführung des Austauscherrohres (8) einen verschleppungsarmen Transport der Proben und eine optimale Reinigung von der Probelösung. Vorzugsweise wird eine hydrophobe Innenfläche durch Einsatz von Polytetrafluorethylen erreicht.According to the invention this object is achieved in that a mixing chamber (7) with a substance pump (3) and a gas pump (4) is coupled and the mixing chamber (7) is followed by a tempered exchanger tube (8) with a hydrophobic inner surface. The exchanger tube (8) opens directly into a measuring cell (10) containing the biosensor (11). The mixing chamber (7) in conjunction with the Austauschorrohr (8) serves to produce a uniform and constant air-liquid suspension of one part liquid and about one hundred to five hundred parts of air or gas and centrally on the biosensor (11) in the Meßzelie (10) to spray. This achieves complete saturation of the sample liquid with air or gas. According to the invention, the exchanger tube (8) has a length of <1000 mm and an inner diameter of <1 mm and is coiled with a diameter of <50 mm. With this type of dimensioning of the exchanger tube (8) ensures that at a high flow rate, an optimum gas-liquid exchange is achieved. At the same time allows the hydrophobic inner surface and the helical design of the exchanger tube (8) a low-migration transport of the samples and optimal cleaning of the sample solution. Preferably, a hydrophobic inner surface is achieved by using polytetrafluoroethylene.

Eine optimale Temperierung des Austauscherrohres (8) und der Meßzelle (10) wird ermöglicht durch Umwickeln des Austauscherrohrs (8) mit einer Heizwendel bei gleichzeitigem Umwickeln der Msßzelle (10). Zwei Temperaturfühler (9) an der Heizwendel sorgen für eine konstante Temperierung des Flüssigkoits-Gas-Gemisches.An optimal temperature control of the exchanger tube (8) and the measuring cell (10) is made possible by wrapping the exchanger tube (8) with a heating coil while winding the measuring cell (10). Two temperature sensors (9) on the heating coil ensure a constant temperature control of the liquid carbon-gas mixture.

Ein konstantes Flüssigkeits-Gas-Verhältnis hoher Präzision wird durch ein zwangsgekoppeltes System (6) von Substanz- (3) und Gaspumpe (4) realisiert.A constant high-precision liquid-gas ratio is realized by a positively coupled system (6) of the substance (3) and gas pump (4).

Um höher konzentrierte Proben vorverdünnen zu können, ist der Mischkammer (7) eine im Mischverhältnis variable Verdünriungsp'jinpe (5) zugeordnet.In order to be able to predilute more highly concentrated samples, the mixing chamber (7) is assigned a mixing ratio variable dilution valve (5).

L¹:- '/iößzelle (10) enthält je nach zu bestimmender Substanz einen Enzym- oder mikrubiellen Sensor. Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung werden Ansprechzeiten von 15-3Os bsi einer hohen Nullstabilität des Grundstromes der Elektrode und einer hohen Präzision sowie hoher Langzeitstabilität erreicht, was über eine Auswerteeinheit (12) erfaßt wird.Depending on the substance to be determined, L ¹ : / iosszelle (10) contains an enzyme or microbial sensor. With the measuring arrangement according to the invention, response times of 15-3Os bsi high zero stability of the base current of the electrode and a high precision and high long-term stability are achieved, which is detected by an evaluation unit (12).

embodiments

Die Erfindung wird nachfolgend an Beispielsen näher erläutert. Die zugehörige Abbildung 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Meßanordnung.The invention will be explained in more detail using Examples. The accompanying Figure 1 shows the basic structure of the measuring arrangement according to the invention.

Example 1: Determination of Biochemical Oxygen Demand (BOD):

Zur BSB-Bestimmung wird einein der Abbildung wiedergegebene Apparatur benutzt, wobei ein Biosensor mit Ti ichosporon cutaneum eingesetzt wird. Durch die Meßzelle (10) werden pro min etwa 1,5ml 0,1 mol Phosphatpuffer mit der Substanzpumpe (3) und 250ml Luft mit der Gaspumpe (4) gepumpt, wobei das L.uft-Flüssigkeits-Gemisch nach Einsprühen der Flüssigkeit in den Luftstrom in der Mischkammer (7) durch das Austauscherrohr (8) mit einem Durchmesser von 0,5mm und einer Länge von 500 mm, das mit einer Heizwendel umwickelt und darüber hinaus um die Meßzelle (10) gewickelt ist, zentral auf die Membran des mikiobiologischen Sensors (11) gesprüht wird. Die Messung wird bei 30⁰C durchgeführt. Zur Dosierung der Proben wird der Pufferstrom durch den Probestrom mittels Umschalten von Ventil 1(1) ersetzt. Als Meßsignal dient das Maximum der Stromänderung (kinetische Messung), welches einer Auswerteeinheit (12) zugeführt wird, wobei die Probendosierung nach Erreichen des Maximums der Stromänderung beendet wird. Die Probedosierung und die Messung dauern durchschnittlich 15 bis 30s. Nach Erreichen des Grundstromes wird die nächste Probe automatisch dosiert. Der Meßbereich (Linearitätsbereich) beträgt, nach Kalibrierung mit Glucose-Glutaminsäure-Standardlösung (150mg/l Glucose und 150 mg/l Glutaminsäure entsprechen 220 mg/1 BSB) 1 bis 100mg/i BSB. Bei 22 mg/l BSB wurde ein Variationskoeffizient von 3% ermittelt. Die Untersuchung eines peptidhaltigen Modellabwassers erbrachte bei einer Verdünnung von 1:25 einen Meßwert von 75mg/l (= 1500mg/l der Probe) im Vergleich zum BSB₅ mit 1800.For BOD determination, an apparatus shown in the figure is used, using a biosensor with Tiosporon cutaneum. About 1.5 ml of 0.1 mol phosphate buffer with the substance pump (3) and 250 ml of air with the gas pump (4) are pumped through the measuring cell (10) per min, the L.uft-liquid mixture after spraying the liquid in the Air flow in the mixing chamber (7) through the exchanger tube (8) with a diameter of 0.5 mm and a length of 500 mm, which is wrapped with a heating coil and also wound around the measuring cell (10), centrally on the membrane of the miki-biological Sensor (11) is sprayed. The measurement is carried out at 30 ⁰ C. To dose the samples, the buffer stream is replaced by the sample stream by switching from valve 1 (1). The measuring signal used is the maximum of the current change (kinetic measurement), which is fed to an evaluation unit (12), wherein the sample dosage is terminated after reaching the maximum of the current change. The sample dosing and the measurement take on average 15 to 30s. After reaching the background current, the next sample is automatically dosed. The measuring range (linearity range) is, after calibration with glucose-glutamic acid standard solution (150 mg / l glucose and 150 mg / l glutamic acid correspond to 220 mg / l BSB) 1 to 100 mg / l BSB. At 22 mg / L BOD a coefficient of variation of 3% was determined. Examination of a peptide-containing model effluent at a dilution of 1:25 gave a reading of 75 mg / l (= 1500 mg / l of sample) compared to BOD _{5 of} 1800.

Example 2: Determination of BOD in automatic dilution

Die BSB-Bestimmung wird wie im Beispiel 1 beschrieben mit einer Durchflußapparatur, die zusätzlich eine Pumpe (Verdünnungspumpe[5l) zum Verdünnen dyr Abwasserprobe enthält. Diese Verdünnungspumpe (5) erlaubt eine Verdünnung der Abwasserprobe im Verhältnis 1:25, so daß eine Vorve^dünnung der Probe entfällt. Die Beispiel im 1 eingesetzte Probe erbrachte direkt: einen BSB-Wert von 1550mg/l.The BOD determination is carried out as described in Example 1 with a flow-through apparatus which additionally contains a pump (dilution pump [5l) for diluting the wastewater sample. This dilution pump (5) allows a dilution of the waste water sample in a ratio of 1:25, so that a Vorve dilution of the sample is omitted. The example used in Example 1 gave directly: a BOD value of 1550 mg / l.

Example 3: Determination of volatile alcohol

Zur Bestimmung von Ethanol wird ein Trichosporon cutaneum-Sensor eingesetzt. Mittels Gaspumpe (4) über Ventil 2 (2) wird ein Luft- bzw. als Probe ein Luft-Ethanolgemisch mit 250 ml/min angesaugt und mit 1,5ml Puffer, der mit der Substanzpumpe (3) gefördert wird in die Mischkammer (7) gebracht und durch das Austauscherrohr (8) gemischt und de. Meßzello (10) mit dem Biosensor (11) und einer Referenzsauetstoffelektrode (13) zugeführt. Das als Probe mit Luft angesaugte dampfförmige EthanolTo determine ethanol, a Trichosporon cutaneum sensor is used. By means of gas pump (4) via valve 2 (2), an air or sample air-ethanol mixture is sucked in at 250 ml / min and with 1.5 ml of buffer, which is conveyed with the substance pump (3) into the mixing chamber (7 ) and mixed through the exchanger tube (8) and de. Measuring cell (10) with the biosensor (11) and a Referenzsauetstoffelektrode (13) supplied. The aspirated with air sample vaporous ethanol

-3- 279 2S2-3- 279 2S2

bewirkt auch eine Verminderung der Sauerstoffmenge des angesaugten Gasgemisches, die mit der Referenzelektrode erfaßt wird. Eine Ethanolprobe führt zu einer Reduzierung des Stromes der Referenzelektrode und des Biosensors, gemessen als Stromänderung promin. Die gemessenen Signale, die einer Auswerteeinheit (12) zugeführt werden, betragen bei dem Biosensor 250nA/min und bei der Referenzeleklrode 50nA/min. Die Differenz von 200nA/min representiert den Ethanolwert. Eine Kalibrierung des Biosensors mit definierten Ethanollösungen wird mittels Probestrom über die Substrapumpe (3) vorgenommen. Der ermittelte Ethanolwert der gasförmigen Probe entspricht 1 mmol Ethanol.also causes a decrease in the amount of oxygen of the aspirated gas mixture, which is detected by the reference electrode. An ethanol sample leads to a reduction in the current of the reference electrode and the biosensor, measured as current change promin. The measured signals, which are fed to an evaluation unit (12), are 250 nA / min for the biosensor and 50 nA / min for the reference electrode. The difference of 200nA / min represents the ethanol value. A calibration of the biosensor with defined ethanol solutions is carried out by means of a sample stream via the Substrapumpe (3). The determined ethanol value of the gaseous sample corresponds to 1 mmol of ethanol.

Example 4: Determination of glucose

Zur Bestimmung von Glukose wird ein Biosensor mit Glukoseoxydase eingesetzt. Die Meßbedingungen und die Meßprozedur entsprechendem Beispiel 1. Der Variationskoeffizient bei 12mMol Glukose wurde zu 2% ermittelt.To determine glucose, a biosensor with glucose oxidase is used. The measuring conditions and the measuring procedure according to Example 1. The coefficient of variation at 12mMol of glucose was determined to be 2%.

Example S: Control of glutamate Oxygen content fluctuating in solutions

Die in der Abbildung dargestellte Apparatur wird in Verbindung mit einem L-Glutamatsensor auf der Basis von Polyurethan immobilisierter Glutamatoxydase und einer Sauerstoffelektrode eingesetzt. Durch die Meßzelle (10) werden pro min 0,7 ml 0,1 mol Phosphatpuffer nach Sörensen pH7,2 und 250ml Luft gepumpt, wobei das Luft-Flüssigkeits-Gemisch durch das Austauscherroltr (8) mit einem Durchmesser von 0,5mm und einer Länge von 500mm, das wie im Beispiel 1 beschrieben temperiert wird. Zur Dosierung der Proben wird der Pufferstrom für 10-15s durch den Probestrom mittels umschalten von Ventil 1 (1) ersetzt. Bei Erreichen der Meßkammer wird das im Luft-Flüssigkeits-Gomisch enthaltene Glutamat, das zu einer Stromänderung der Enzymelektrode führt, nach Kalibrierung mit Glutamat bekannter Konzentration, unabhängig vom Sauerstoffgehalt der Probe bestimmt.The apparatus shown in the figure is used in conjunction with an L-glutamate sensor based on polyurethane-immobilized glutamate oxidase and an oxygen electrode. Through the measuring cell (10) are pumped per min 0.7 ml of 0.1 mol phosphate buffer Sörensen pH7.2 and 250ml of air, the air-liquid mixture through the exchanger roller (8) with a diameter of 0.5mm and a Length of 500mm, which is tempered as described in Example 1. To dose the samples, replace the buffer flow for 10-15s with the sample stream by switching from valve 1 (1). Upon reaching the measuring chamber, the glutamate contained in the air-liquid mixture, which leads to a change in current of the enzyme electrode, determined after calibration with glutamate known concentration, regardless of the oxygen content of the sample.

Example 6: Determination of transaminases

Das im Beispiel 5 beschriebene Meßprinzip mit der im Beispiel 1 dargestellten Apparatur dient als Meßsystem zur Bestimmung von Transaminasen. Temperierte vorinkubierte Lösungen enthalten 1OmMoI alpha-Ketoglutarat und 24OmMoI L-Alanin bzw. 12OmMoI L-Aspartat bei pH7,4 bzw. 7,8 zur Bestimmung von Alanin- bzw. Aspartataminotransferase in Serumproben. Die Vorinkubationslösungen werden je 10:1 mit Serumproben versetzt. Nach definierten Zeitintervallen wird die Vorinkubationslösung dem Probestrom der Durchflußmeßanordnung zugeführt. Das in der Vorinkubation gebildete Glutamat wird ohne Störung durch L-Alanin und L-Aspartat bestimmt. Über eine Eichkurve mit Glutamat und unter Berücksichtigung der Zeitdifferenz der Probenahme aus der Vorinkubationslösung ist die Aktivität der Transaminasen bestimmbar.The measuring principle described in Example 5 with the apparatus shown in Example 1 serves as a measuring system for the determination of transaminases. Tempered pre-incubated solutions contain 1OmMoI alpha-ketoglutarate and 24OmMoI L-alanine and 12OmMoI L-aspartate at pH 7.4 and 7.8, respectively, for the determination of alanine or aspartate aminotransferase in serum samples. Preincubation solutions are spiked 10: 1 with serum samples. After defined time intervals, the preincubation solution is fed to the sample stream of the flowmeter. The glutamate formed in the preincubation is determined without interference from L-alanine and L-aspartate. The activity of the transaminases can be determined by means of a calibration curve with glutamate and taking into account the time difference of sampling from the preincubation solution.

Example 7: Detection of toxic products in air, aerosols and in aqueous solutions

Durch Nutzung eines Biosensors auf der Basis immobilisierter Cholinesterase werden mit der in der Abbildung beschriebenen Apparatur toxische Stoffe, wie Organophosphate, Carbamate als auch reversible Inhibitoren o.g. Enzyme nachgewiesen bzw. bestimmt. Hierzu wird entsprechend Anwendungsbeispiel 3 verfahren, indem Luft, Aerosole bzw. wäßrige Lösungen in definierter Menge über die Gaspumpe (4) zur Pufferlösung eingesaugt wird. Über die Substanzpumpe (3) wird in definierten Zoitabständen Substrat (Thiocholinester) gesaugt. Bei der Substratzugabe entsieht ein Signal, das bei Vorhandensein von Inhibitoren in Abhängigkeit von ihrer Konzentration und Einwirkungszeit abnimmt. Die Kalibrierung der Apparatur erfolgt in definierten Zeitabständen mit einer Bezugslösung aus Butyrylthiocholinimid. Bei dem Anwendungsbeispiel wird für die Bestimmung kein Sauerstoff benötigt, die Luft dient nur als Träger der zu vermessenden Substanzen.By using a biosensor based on immobilized cholinesterase toxic substances such as organophosphates, carbamates and reversible inhibitors o.g. Enzymes detected or determined. For this purpose, the procedure according to Application Example 3 by air, aerosols or aqueous solutions in a defined amount via the gas pump (4) is sucked to the buffer solution. Substrate (thiocholinester) is sucked through the substance pump (3) at defined zoom intervals. In the substrate addition waives a signal that decreases in the presence of inhibitors, depending on their concentration and exposure time. The calibration of the apparatus takes place at defined time intervals with a reference solution of butyrylthiocholine imide. In the application example, no oxygen is needed for the determination, the air serves only as a carrier of the substances to be measured.

Example 8: Simultaneous determination of glucose and glutamic acid in a sample

Zur gleichzeitigen Bestimmung von Glukose und Glutaminsäure in einer Probe werden zwei Meßzellen in Reihe geschaltet, wobei die eine Meßzelle einen Biosensor mit Glikoseoxydase zur Bestimmung der Glukose und die andere Meßzelle einen Glutamatoxydase-Biosensor zur Bestimmung der Glutaminsäure enthalten. Die Meßbedingungen entsprechen den in den Beispielen 4 und 5 beschriebenen.For the simultaneous determination of glucose and glutamic acid in a sample, two measuring cells are connected in series, one measuring cell containing a biosensor with glucosease for the determination of glucose and the other measuring cell a glutamate oxidase biosensor for the determination of glutamic acid. The measurement conditions correspond to those described in Examples 4 and 5.

Claims

1. Measuring arrangement for the immediate determination of gases, volatile and / or liquid substances which require air oxygen or gas for their detection by means of biosensors in a flow-through system, characterized in that a mixing chamber (V) with a Substarizpumpe (3) and a gas pump ( 4), the mixing chamber (7) is followed by a tempered coiled exchanger tube (8) with a hydrophobic inner surface provided with a temperature sensor (9), which opens into a measuring cell (10) containing the biosensor (11).

2. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the exchanger tube (8) has a length of <1000mm, an inner diameter <1 mm and is coiled with a diameter of <50mm.

3. Measuring arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the exchanger tube (8) is wound around the measuring cell (10).

4. Measuring arrangement according to claim 1,2 and 3, characterized in that the exchanger tube (8) consists of polytetrafluoroethylene.

5. Measuring arrangement according to claim 1,2 and 3, characterized in that a heating coil is wound around the exchanger tube (8).

6. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the substance pump (3) and the gas pump (4) have a positive coupling (6).

7. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the mixing chamber (7) is additionally associated with a dilution pump (5).

8. Measuring arrangement according to claim 1 to 7, characterized gekonnzeichnet that the measuring cell (10) next to the biosensor (11) contains an oxygen reference electrode (13).

9. Measuring arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the biosensor is an enzyme sensor.

10. Measuring arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the biosensor is a microbiological sensor.

11. ivießanordnung according to claim 1 and 10, characterized in that the measuring arrangement is used for determining the biochemical oxygen consumption.

12. Measuring arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that for the determination of toxic substances in air, aerosols and aqueous solutions of air as a carrier medium is used in conjunction with a biosensor based on immobilized cnolinesterase and a thio compound-indicating electrode.

13. Measuring arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that a plurality of measuring cells are arranged in each case with different biosensors for determining various substrates in a sample in series.