DE102008027085B4 - Apparatus for analyzing a liquid sample and to methods for determination of analytes in a dialysate having such a device - Google Patents

Apparatus for analyzing a liquid sample and to methods for determination of analytes in a dialysate having such a device

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Abstract

Mit einer Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe mit wenigstens einer Strahlungsquelle, einer flexiblen Messzelle, in welche die Probe eingeleitet wird, wenigstens einem Strahlungsdetektor und einer Auswerteeinheit, wobei die Probenschichtdicke in der flexiblen Messzelle zur Durchführung einer Referenzmessung veränderbar ist, soll eine Lösung geschaffen werden, mit welcher zuverlässige Messungen in Einstrahlanordnung ohne die Notwendigkeit einer Referenzmessung mit einer Referenzlösung anwenderfreundlich möglich sind. With a device for analyzing a liquid sample with at least one radiation source, in which the sample is introduced a flexible measuring cell, at least one radiation detector and an evaluation unit, wherein the sample thickness is variable in the flexible measuring cell for carrying out a reference measurement, a solution is to be created with which reliable measurements in Einstrahlanordnung without the need of a reference measurement with a reference solutions are user-friendly possible.
Dies wird dadurch erreicht, dass die mit der Probe in Berührung kommenden Wandungen der Messzelle (4) von austauschbaren Folien (7, 8) gebildet sind. This is achieved in that the parts coming into contact with the sample the walls of the measuring cell (4) of interchangeable sheets (7, 8) are formed. Mit der vorgestellten Messtechnik wird unter Berücksichtigung der Dialysewiederfindungsrate, ermittelbar über Markersubstanzen im zur Dialyse verwendeten Perfusat, zuverlässig die Analytkonzentration in Bioflüssigkeiten bestimmt. With the presented measurement is determined, reliably determined via marker substances in the used for the dialysis perfusate the analyte concentration in biological fluids in consideration of the dialysis recovery rate.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe mit wenigstens einer Strahlungsquelle, einer flexiblen Messzelle, in welche die Probe eingeleitet wird, wenigstens einem Strahlungsdetektor und einer Auswerteeinheit, wobei die Probenschichtdicke in der flexiblen Messzelle zur Durchführung einer Referenzmessung veränderbar ist. The invention relates to a device for analyzing a liquid sample with at least one radiation source, in which the sample is introduced a flexible measuring cell, at least one radiation detector and an evaluation unit, wherein the sample thickness is variable in the flexible measuring cell for carrying out a reference measurement.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Analytbestimmung in einem Dialysat in einer solchen Vorrichtung. Furthermore, the invention relates to a method for the analyte in a dialysate in such a device.
  • Spektrometrische Messsysteme sind im Bereich der kontinuierlichen Prozessmesstechnik etabliert. Spectrometric measurement systems have been established in the field of continuous process measurement. Für den Bereich der Patientenselbstkontrolle bzw. der Point-of-Care Diagnostik im Krankenhaus sind solche reagenzfreien Messverfahren, die nur geringen Kalibrieraufwand mit sich bringen, ebenfalls wünschenswert. In the area of ​​patient self-testing or point-of-care diagnostics in hospital are those reagent-free measurement methods that bring only minor calibration effort with it, also desirable.
  • Insulinabhängige Diabetiker (Typ I) leiden unter einer verminderten bzw. im späteren Zustand der Krankheit nicht vorhandenen Insulinproduktion, die zur Entgleisung des Blutzuckerspiegels führt. Insulin-dependent diabetes (Type I) suffer from a decreased or in the later stage of the disease not existing insulin production, which results in the derailment of the blood sugar level. Mittels Insulinpumpen können für die Grundversorgung der Typ I Diabetiker kontinuierlich kleinere Mengen an Insulin ins subkutane Fettgewebe der Patienten gespritzt werden. Using insulin pumps can I diabetics continuously smaller amounts are injected insulin into the subcutaneous adipose tissue of patients for primary care type. Ähnliche Stoffwechselentgleisungen sind ebenfalls bei kritisch-kranken Patienten auf Intensivstationen bekannt, ohne dass eine Diabetes-Erkrankung vorher diagnostiziert wurde. Similar metabolic disorders are also known in critically-ill patients in intensive care units without the condition of diabetes was diagnosed before. Eine Normalisierung der Blutzuckerwerte mittels Insulininfusion führt nachweislich zu einer Reduzierung der Sterblichkeitsrate dieser Patientengruppe. Normalization of blood glucose levels by infusion of insulin shown to give a reduction in the mortality of these patients.
  • Die im subkutanen Fettgewebe vorliegende interstitielle Flüssigkeit folgt in der Regel mit einer geringen Zeitverzögerung – abhängig vom gewählten Gewebe – dem Konzentrationsprofil des Blutzuckers. The present in the subcutaneous fatty tissue interstitial fluid generally follows with a slight time delay - depending on the selected tissue - the concentration profile in blood sugar. Durch die Bestimmung dieser Glucosewerte ist es möglich, einen geschlossenen Regelkreis (Closed Loop-System) herzustellen, der dazu beiträgt, die Blutzuckerkonzentration im Körper möglichst selbstständig zu stabilisieren. By determining this glucose values, it is possible to produce a closed loop (closed loop system), which helps to stabilize the blood glucose concentration in the body as independently as possible. Die Firma Abbott GmbH & Co. KG vertreibt ein kontinuierliches Glucosemesssystem (http://www.Abbott-Diabetes-Care.de), welches aus einer Messsonde, die alle 5 Tage gewechselt werden muss, einem Sender und einem Empfänger besteht. The company Abbott GmbH & Co. KG distributes a continuous glucose measurement system (http://www.Abbott-Diabetes-Care.de) which consists of a measuring probe, which must be changed every 5 days, a transmitter and a receiver. An der Sonde (Nadeltypsensor) wird der Sender angeklickt und überträgt von dort dann die gemessenen Werte an den Empfänger. the transmitter is clicked on the probe (needle type sensor), and then transmits the measured values ​​from there to the receiver. Der Blutzuckerspiegel wird einmal pro Minute gemessen und das Navigator-Messsystem der Firma warnt bei zu hohen bzw. zu niedrigen Blutzuckerwerten. The blood sugar level is measured once every minute and the Navigator measuring system from warning at excessively high or low blood sugar levels.
  • Im Mai 2007 präsentierte das Unternehmen Medtronic auf der Fachtagung der Deutschen Diabetesgesellschaft das Paradigm Real-Time System. In May 2007, the company Medtronic presented at the conference of the German Diabetes Society, the Paradigm Real-Time System. Bereits einige Zeit vorher hat Medtronic den Guardian Biosensor zur kontinuierlichen Blutzuckermessung auf den Markt gebracht. Already some time ago, Medtronic has brought the Guardian biosensor for continuous glucose monitoring on the market. Die Messfunktionen dieses Sensors können auch von den beiden Insulinpumpen Paradigm 522 und 722 übernommen werden, so dass kein zweites Gerät notwendig ist. The measurement functions of this sensor may also be acquired by the two insulin pumps Paradigm 522 and 722 so that no other equipment is necessary. Jedoch sind unverändert zwei Katheter erforderlich, einer für das Insulin, wie gehabt mit Schlauch, und einer für die Blutglucosemessung durch den sogenannten Softsensor für die Weitergabe der gemessenen Werte an die Pumpe. However, two catheters are unchanged required, one for the insulin, as usual with hose, and one for blood glucose measurement by the so-called soft sensor for passing the measured values ​​to the pump. Beide invasiven Systeme müssen alle drei Tage gewechselt werden. Both invasive systems have to be changed every three days. Es wird empfohlen, trotz der Verwendung des Real Time-Systems weiterhin auf die klassische Art der Blutzuckerbestimmung zurückzugreifen. It is recommended, despite the use of real-time system continues to resort to the classical type of blood glucose determination. Dies empfiehlt der Hersteller Medtronic, da die kontinuierliche Messung nur eine Ergänzung zur Blutzuckerselbstkontrolle sei und außerdem mindestens alle 12 Stunden eine Kalibrierung des Systems anhand eines mit herkömmlichen Teststreifen bestimmten Blut zuckerwertes erforderlich sei. This is recommended by the manufacturer Medtronic, since the continuous measurement is only an addition to the blood glucose self-monitoring, and also at least every 12 hours, a calibration of the system glucose level is necessary based on a specific conventional test strip blood. Dieses System ist somit für den Diabetiker mit höherem Aufwand (neben Katheter noch ein weiterer Sensor, häufige Kalibration usw.) und höheren Kosten verbunden. This system is thus connected (next catheter still another sensor, frequent calibration, etc.) and higher costs for diabetics with a higher cost.
  • Die bekannten Systeme mit elektrochemischen Biosensoren und der Notwendigkeit einer häufigen Nachkalibrierung sind somit noch nicht zufriedenstellend. The known systems with electrochemical biosensors and the need for frequent recalibration are thus not yet satisfactory. Diese Nachteile sind durch den Einsatz photometrischer Messsysteme, speziell unter der Verwendung komplett reagenzfreier infrarot-spektrometrischer Verfahren nicht gegeben. These disadvantages are not present through the use of photometric measurement systems, especially with the use of completely reagenzfreier infrared spectrometric method.
  • Aus Out US 7 271 912 B2 US 7,271,912 B2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur infrarot-spektrometrischen Messung von Körperflüssigkeiten mittels Transmissionsmesstechnik bekannt. discloses a generic device for infra-red spectrometric measurement of body fluids by means of transmission measurement. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, eine Referenzmessung ohne Referenzlösung dadurch zu bewerkstelligen, dass die Probenlösungsschicht einmal normal dick und als Referenzwert kleiner bzw. wesentlich kleiner ist. With this apparatus it is possible to effect a reference measurement without reference solution in that the sample solution layer normal thick and as a reference value is substantially smaller or even smaller. Die Druckschrift gibt jedoch keinerlei Hinweise auf die Verwendung von Dialysat und auf das Problem einer variablen Dialysatwiederfindungsrate zur genauen und zuverlässigen Bestimmung von Konzentrationen im Interstitium. However, the reference gives no indication of the use of dialysate and the problem of a variable Dialysatwiederfindungsrate for accurate and reliable determination of concentrations in the interstitium.
  • Aus der Zeitschrift Journal of Biomedical Optics March/April 2007 Volume 12 (2) Seiten 024004-1 bis 12 ist es bekannt, dass sich aus einem Infrarotspektrum des Patientendialysates aus subkutanem Hautfettgewebe beispielsweise der Blutzuckerspiegel sehr sicher und ohne zusätzliche weitere Nachkalibrationen bestimmen lässt. From the Journal of Biomedical Optics March / April 2007 Volume 12 (2) pages 024004-1 to 12, it is known that, for example, the blood sugar level can be determined very safe and without additional further recalibration of an infrared spectrum of the Patientendialysates of subcutaneous fatty tissue. Zur zuverlässigen Bestimmung des Glucosespiegels reichen die Absorptionswerte bei lediglich vier Wellenlängen aus. For reliable determination of the glucose level the absorption values ​​are sufficient for only four wavelengths. Die Messzelle muss allerdings in kürzeren Zeitabständen zum Abgleich mit einer Referenzlösung zur Kompensation der wässrigen und atmosphärischen Absorptionen vermessen werden, um Spektrometerdriften im mehrtägi gen Messmodus zu kompensieren. However, the measuring cell must be measured at more frequent intervals for comparison with a reference solution for the compensation of the aqueous and atmospheric absorption to compensate for drift in the spectrometer mehrtägi gen measurement mode. Das Mitführen einer Referenzlösung und das abwechselnde Schalten zwischen zwei Flüssigkeiten (Referenzlösung und Dialysat des Patienten) steht einem verbreiteten Einsatz eines solchen Messgerätes für Typ I Diabetiker unter Eigenanwendung oder für Patienten auf Intensivstationen entgegen. The carriage of a reference solution and the alternating switching between two fluids (reference solution and dialysate to the patient) precludes a widespread use of such a measuring device of type I diabetics with self-testing or for patients in intensive care. Die mit dem Dialysat in Berührung kommenden Sensorteile müssen sich zudem desinfizieren lassen. Coming into contact with the dialysate sensor parts must be disinfected also. Die Handhabung steriler Sensorbauteile muss auch von einem Laien, dh dem Patienten oder einer Krankenschwester, beherrschbar bleiben. The handling of sterile sensor components must also by a layman, that the patient or a nurse, remain manageable.
  • Aus Out US-5,371,020 A US 5,371,020 A ist eine Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe mit wenigstens einer Strahlungsquelle und einer flexiblen Messzelle bekannt, bei der die Probenschichtdicke zur Durchführung einer Referenzmessung veränderbar ist und bei der die mit der Probe in Berührung kommenden Wandungen der Messzelle von Folien gebildet sind. discloses an apparatus for analyzing a liquid sample with at least one radiation source and a flexible measuring cell in which the sample layer thickness for performing a reference measurement is variable and in which the parts coming into contact with the sample walls are formed of the measuring cell of films. Die Folien sind angeschweißt und somit nicht austauschbar. The films are welded and therefore not interchangeable. Der von der Messzelle abgewandte rückseitige Bereich der jeweiligen Folie ist jeweils einer Öffnung und damit einem Freiraum zugewandt, hinter dem sich einerseits ein Bandpassfilter und andererseits eine Schlitzscheibe im Abstand befindet. The remote from the measuring cell back portion of the respective foil is in each case an opening and facing a free space behind the one hand, a band pass filter and on the other hand, a slotted disc is located at a distance.
  • Gegenüber diesem Stand der Technik liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit welcher zuverlässige Messungen in Einstrahlanordnung ohne die Notwendigkeit einer Referenzmessung mit einer Referenzlösung anwenderfreundlich möglich sind. Compared to this prior art is the Subject Matter based on the object to provide a solution with which reliable measurements in Einstrahlanordnung without the need for a reference measurement are user-friendly possible with a reference solution.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Folien austauschbar gehalten, was einen einfachen Austausch anwender freundlich ermöglicht, so dass der Forderung nach Sterilität der angrenzenden Bauteile nachgekommen wird, und durch optische Fenster als Träger (für die Messaufgabe transparente Messküvettenfenster) gestützt. In the inventive device, the films are kept interchangeable, which enables easy replacement user-friendly, so that the requirement for sterility of the adjacent components are acted upon and through optical window as a carrier supported (for the measurement task transparent Messküvettenfenster). Dadurch ist gewährleistet, dass die vorzugsweise sehr dünnen Folien über längeren Betrieb mit veränderlichen Küvettenschichtdicken aufgrund der in der Küvette bestehenden Drücke formbeständig sind. This ensures that the preferably very thin films are dimensionally stable over a long operation with variable Küvettenschichtdicken due to the existing pressures within the cuvette. Die für Messungen im sogenannten IR-Finger-Printbereich von ca. 1.800 bis 800 cm –1 verwendbaren Küvettenschichtdicken für wässrige Lösungen betragen Werte um 20 μm, so dass eine hoch präzise und reproduzierbare Schichtdickeneinstellung für die Fotometrie absolut erforderlich ist, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet wird. The usable for measurements in the so-called IR-fingerprint range of about 1800 to 800 cm -1 Küvettenschichtdicken for aqueous solutions amount to values around 20 microns, so that a highly precise and reproducible layer thickness adjusting for photometry is absolutely necessary, with the inventive apparatus is ensured.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Innenseite der Messzelle zwei Folien aufweist, die außenrandseitig an einem Trägerelement dicht befestigt sind. It is particularly preferred that the inside of the measuring cell comprises two sheets which are outside the edge sealingly fastened to a support member.
  • Dazu können nach einer ersten Variante die Folien am Trägerelement mittels eines innen- und eines außenseitigen Spannringes festgeklemmt sein. For this, the films may be clamped in a first variant on the carrier element by means of an inner and an outer side clamping ring.
  • Alternativ können die beiden Folien an das Trägerelement angeschweißt oder angeklebt sein. Alternatively, the two films can be welded to the support element or glued.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass in das Trägerelement eine Zu- und Ableitung für die Probe integriert ist. It is preferably provided that in the carrier element a feed and discharge is integrated for the sample.
  • Das Trägerelement kann grundsätzlich eine beliebige geometrische Form aufweisen, vorzugsweise ist es aber ringförmig ausgebildet. The carrier element can have any geometric shape basically, but preferably it is annular.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Folien aus Polyethylen oder Polytetrafluorethylen bestehen. It is particularly preferred that the films of polyethylene or polytetrafluoroethylene.
  • Die Folien weisen bevorzugt eine Wandstärke von 0,1 bis 300 μm, vorzugsweise 3 bis 10 μm, auf. The films preferably have a wall thickness of 0.1 to 300 microns, preferably 3 to 10 .mu.m.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Folien durch Druckerhöhung in der Messzelle gegen die Messküvettenfenster andrückbar sind. In another preferred embodiment it is provided that the films are pressed by increasing the pressure in the measuring cell against the Messküvettenfenster. Es ist dadurch auf einfache Weise gewährleistet, dass die Folien an den Messküvettenfenstern anliegen und somit früher festgelegte Probenschichtdicken zur reproduzierbaren Fotometrie vorliegen. It is thus ensured in a simple manner that the sheets abut the Messküvettenfenstern present and thus defined earlier samples layer thicknesses for the reproducible photometry. Ein weiterer Vorteil ist die geringere Dicke der Folien, wodurch nur geringe Strahlungsabsorptionen im infraroten Spektralbereich die Folge sind, die die fotometrische Messaufgabe nicht beeinträchtigen. Another advantage is the reduced thickness of the films, whereby only low radiation absorption in the infrared spectral region, the sequence which do not affect the photometric measurement task. Statt der planparallelen Küvettenfenster, an denen die Folie anliegt, können diese auch z. Instead of the plane parallel cuvette, to which the film is applied, this can also z. B. als plan-konvexe optische Elemente (Linsen) gestaltet sein. B. be configured as a plano-convex optical elements (lenses).
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Abstand der beiden Messküvettenfenster veränderbar ist. It is particularly preferred that the distance between the two Messküvettenfenster is variable. Dazu ist bevorzugt wenigstens ein Messküvettenfenster mechanisch oder elektromechanisch verstellbar. For this purpose, at least one Messküvettenfenster is preferably mechanically or electromechanically adjustable. Durch diese Gestaltung ist auf besonders einfache Weise eine Referenzmessung durchführbar. By this design, a reference measurement is carried out in a particularly simple manner. Dazu wird für die Referenzmessung die zwischen den Folien liegende Probenlösungsschicht durch eine mechanische Bewegung wenigstens eines Messküvettenfensters vorab verdrängt. For this, the sample solution layer located between the foils is at least one Messküvettenfensters displaced by a mechanical motion of advance for the reference measurement. Nach der Referenzmessung wird der Probenraum wieder geöffnet und die unter Druck stehende Probenlösung bewirkt ein erneutes Befüllen des Probenraumes. After the reference measurement of the sample chamber is opened again and the pressurized sample solution causes a re-filling of the sample chamber.
  • Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Analytbestimmung in einem Dialysat allgemein von Bioflüssigkeiten und speziell von Körperflüssigkeiten, wie der interstitiellen Flüssigkeit oder von Vollblut, mit einer vorbeschriebenen Vorrichtung vor, welches sich dadurch auszeichnet, dass die analytkonzentrationsabhängigen Signale mittels einer multivariaten Messung bei mindestens zwei Wellenlängen aufgenom men und von einer Auswerteeinheit mit hinterlegten Signalen verglichen werden, um die jeweiligen Analytkonzentrationen zu ermitteln und auszugeben. The invention also provides a method for the analyte in a dialysate generally of biological fluids, especially body fluids, such as interstitial fluid or whole blood, with a prescribed device before, which is characterized in that the analytkonzentrationsabhängigen signals by means of a multivariate measurement at at least two wavelengths aufgenom men and are compared by an evaluation unit with stored signals in order to determine the respective analyte concentrations and output.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens eine Komponente des Perfusates als Markersubstanz quantitativ mitbestimmt wird, um über die osmotischen Verluste der Markersubstanz beim Dialyseprozess die variablen und individuellen Wiederfindungsraten für die jeweiligen Analyten im Dialysat zu bestimmen. In a preferred embodiment it is provided that at least one component of the perfusate is also determined quantitatively as a marker to determine the variable and individual recovery rates for the respective analyte in the dialysate over the osmotic loss of the marker substance in the dialysis process. Dadurch können die Konzentration der Analyten in der dialysierten, ursprünglich vorliegenden Körperflüssigkeit ermittelt werden (Beispiele sind, wie schon erwähnt, die im subkutanen Fettgewebe befindliche interstitielle Flüssigkeit oder Vollblut). Thereby, the concentration of the analyte can be detected in the dialyzed, originally present body fluid (examples are, as already mentioned, located in the subcutaneous fatty tissue interstitial fluid or whole blood). Im Allgemeinen sind hier nicht-lineare funktionelle Abhängigkeiten zu berücksichtigen. In general nonlinear functional dependencies have to be considered here.
  • Ferner ist vorgesehen, dass zur Berechnung der Analyt- und Markersubstanzkonzentrationen im Dialysat multivariate Kalibrierverfahren, wie klassische Anpassungsverfahren mit hinterlegten Signalen unter Minimierung der Summe der spektralen Abweichungsquadrate (Least Squares Verfahren), multiple lineare Regression (MLR) oder sogenannte inverse Kalibrierverfahren, wie Partial Least-Squares (PLS) zur Regression angewendet werden. Further, it is provided that the calculation of the analyte and the marker substance concentrations in the dialysate multivariate calibration methods, such as classical matching method with stored signals by minimizing the sum of the spectral deviation squares (least squares method), multiple linear regression (MLR), or so-called inverse calibration as Partial Least -Squares (PLS) can be applied to regression.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. The invention is exemplified below with reference to the drawing. Diese zeigt jeweils in vereinfachter schematischer Darstellung in: This shows each in a simplified schematic representation in:
  • 1 1 die wesentlichen Elemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, the essential elements of an apparatus according to the invention,
  • 2 2 eine erste Ausführungsform einer Messzelle der Vorrichtung, a first embodiment of a measuring cell of the device,
  • 2a 2a ein vergrößertes Detail der an enlarged detail of 2 2 , .
  • 3 3 eine zweite Ausführungsform einer Messzelle der Vorrichtung, a second embodiment of a measuring cell of the device,
  • 4 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach a front view of the apparatus 1 1 mit zusätzlichen Elementen, with additional elements,
  • 5 5 eine Seitenansicht der a side view of 4 4 in Vorderansicht, in front view,
  • 6 6 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach a front view of the apparatus 4 4 mit weiteren Elementen, with other elements,
  • 7 7 eine Seitenansicht der a side view of 6 6 , .
  • 8 8th die komplette Vorrichtung mit eingesetzter Messzelle, the complete device with inserted measuring cell,
  • 9 9 die Vorrichtung nach the device according to 8 8th mit zurückgezogener Quelle und freier Messzelle, with reclusive source and free measuring cell
  • 10 10 bis to 12 12 eine Vorrichtung in Vorder- und Seitenansicht in geschlossenem Zustand mit eingebauter Messzelle ( a device in front and side view in the closed state (with built-in measuring cell 10 10 , . 11 11 ) und in geöffnetem Zustand mit entnommener Messzelle ( ) And (in the open state of removed with measuring cell 12 12 ). ).
  • Eine Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe weist gemäß A device for analyzing a liquid sample according to has 1 1 zunächst wenigstens eine Strahlungsquelle first at least one radiation source 1 1 auf, beispielsweise eine Infrarot-Strahlungsquelle. on, for example, an infrared radiation source. In diese Strahlungsquelle In this radiation source 1 1 ist bevorzugt eine Heizfläche is preferably a heating surface 2 2 integriert. integrated. Unterseitig weist die Strahlungsquelle ein mit On the underside, the radiation source with a 3 3 bezeichnetes oberes Messküvettenfenster auf, an dem in nachfolgend näher beschriebener Weise eine allgemein mit designated upper Messküvettenfenster, on which more closely described in below, a generally 4 4 bezeichnete Messzelle oberseitig anliegt. applied designated cell upper side. Unterseitig liegt die Messzelle The underside is the measuring cell 4 4 an einem unterseitigen Messküvettenfenster on a lower side Messküvettenfenster 5 5 an. on. Dieses unterseitige Messküvettenfenster This underside Messküvettenfenster 5 5 ist auf einem Strahlungsdetektor is on a radiation detector 6 6 angeordnet, beispielsweise auf einen Strahlungsdetektor arranged for example, on a radiation detector 6 6 aufgeklebt, bei dem es sich um einen pyroelektrischen Vierkanaldetektor mit integriertem Strahlteiler handeln kann. glued, which may be a pyroelectric detector with integrated four-channel beam splitter. Die Anschlussdrähte sind der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet. The connecting wires are not shown for clarity. Beide Messküvettenfenster sind für die Strahlung der Strahlungsquelle Both Messküvettenfenster are for the radiation of the radiation source 1 1 durchlässig. permeable.
  • Eine erste bevorzugte Ausgestaltung der Messzelle A first preferred embodiment of the measuring cell 4 4 der Vorrichtung ist in den the apparatus is in the 2 2 und and 2a 2a dargestellt. shown. Wesentlich für die Ausgestaltung der Messzelle Essential to the design of the measuring cell 4 4 ist, dass die mit der Probe in Berührung kommenden Wandungen der Messzelle is that coming in contact with the sample the walls of the measuring cell 4 4 von austauschbaren Folien gebildet sind. are formed of replaceable films. Dazu weist beim Ausführungsbeispiel nach For this purpose, according to the embodiment 2 2 die Messzelle the measuring cell 4 4 eine obere Folie an upper film 7 7 und eine untere Folie and a bottom sheet 8 8th auf. on. Die beiden z. The two z. B. 5 μm starken Polyethylenfolien B. 5 .mu.m thick polyethylene films 7 7 , . 8 8th sind mit Hilfe zweier Spannringe are by means of two clamping rings 9 9 , . 10 10 in ein ringförmiges Trägerelement in an annular support element 11 11 druckdicht eingeklemmt. pressure-tightly clamped. In das ringförmige Trägerelement In the annular support element 11 11 sind zwei Schlauchleitungen, nämlich eine Zuleitung are two hose lines, namely a feed line 12 12 und eine Ableitung and an outlet 13 13 , integriert, vorzugsweise eingeklebt, sie stehen mit dem Messraum der Messzelle Integrated, preferably glued, they are connected with the measuring space of the measuring cell 4 4 in Verbindung, der von den beiden Folien in connection of the two sheets 7 7 , . 8 8th umschlossen ist. is enclosed.
  • Bei dieser Ausführungsform können die Folien In this embodiment, the films may 7 7 , . 8 8th manuell ersetzt werden, es kann selbstverständlich vor einem neuen Messvorgang auch eine komplette Messzelle be replaced manually, it can of course before a new measurement process, a complete measuring cell 4 4 ausgetauscht werden. be replaced.
  • In In 3 3 ist eine alternative Ausführungsform der Messzelle is an alternative embodiment of the measuring cell 4 4 dargestellt, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in shown with the same reference numerals as in 2 2 versehen ist, sofern gleiche Teile betroffen sind. is provided, if the same parts are affected. Im Unterschied zur Ausführungsform nach In contrast to the embodiment 2 2 sind keine Spannringe vorgesehen, sondern die beiden Folien no clamping rings are provided, but the two films 7 7 , . 8 8th sind direkt an das ringförmige Trägerelement are directly connected to the annular support member 11 11 angeschweißt bzw. angeklebt. welded or glued. Eine solche Messzelle Such a measuring cell 4 4 ist dann komplett auszutauschen. is then completely replaced.
  • Die beiden Folien The two films 7 7 , . 8 8th müssen, damit sich eine definierte Probenschicht innerhalb des Messraumes der Messzelle need to ensure that a defined sample layer within the measuring chamber of the measuring cell 4 4 ausbilden kann, zwei Anlageflächen besitzen. can form, have two contact surfaces. Die obere Anlagefläche bildet das obere Messküvettenfenster The upper bearing surface forms the upper Messküvettenfenster 3 3 der Strahlungsquelle the radiation source 1 1 . , Die untere Anlagefläche stellt das untere Messküvettenfenster The lower bearing surface is the lower Messküvettenfenster 5 5 zur Verfügung, das auf den Detektor available that the detector 6 6 aufgeklebt oder in anderer Weise befestigt ist. is glued or otherwise secured.
  • In den In the 4 4 und and 5 5 sind weitere Details der Vorrichtung nach are further details of the device according to 1 1 dargestellt. shown. Der Strahlungsdetektor The radiation detector 6 6 ist bevorzugt in einer Aufnahmehülse is preferred in a receiving sleeve 14 14 angeordnet. arranged. Die Strahlungsquelle The radiation source 1 1 ist mit dem Anker is connected to the anchor 15 15 eines Linearmagneten a linear magnet 16 16 verbunden, z. connected, z. B. verklebt. B. bonded. Der Linearmagnet The linear solenoid 16 16 drückt die Strahlungsquelle quenching the radiation source 1 1 bei angelegter Spannung in Richtung zum Detektor when voltage is applied in the direction to the detector 6 6 . , Ein nicht dargestellter integrierter Permanentmagnet zieht den Anker A non-illustrated integrated permanent magnet attracts the armature 15 15 nach Abschalten des Linearmagneten after switching off the magnet linear 16 16 zurück auf einen Anschlag. back to a stop.
  • Wie in den As in 6 6 und and 7 7 dargestellt, sind an den Linearmagneten shown, to the linear magnet 16 16 bevorzugt Distanzbleche preferably spacer plates 17 17 angebracht, die auf der Aufnahmehülse mounted on the receiving sleeve 14 14 des Detektors the detector 6 6 aufliegen. rest. Damit ist der Abstand zwischen dem Messküvettenfenster Thus, the distance between the Messküvettenfenster 3 3 der Strahlungsquelle the radiation source 1 1 und dem Messküvettenfenster and the Messküvettenfenster 5 5 des Detektors the detector 6 6 unabhängig von den Fertigungstoleranzen des ringförmigen Trägerelementes regardless of the manufacturing tolerances of the annular support member 11 11 der Messzelle the measuring cell 4 4 . , Eines der Distanzbleche One of the spacer plates 17 17 ist über einen Federstahlwinkel is a spring steel angle 18 18 mit einem Deckel with a lid 19 19 verbunden. connected. Der Übersichtlichkeit halber ist das Messküvettenfenster For clarity, the Messküvettenfenster 5 5 auf dem Detektor on the detector 6 6 in den in the 6 6 und and 7 7 nicht dargestellt. not shown.
  • In den In the 8 8th und and 9 9 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung in zwei Bewegungsschritten dargestellt. a side view of the apparatus is shown in two movement steps. 8 8th zeigt die Situation mit eingesetzter Messzelle, shows the situation with inserted measuring cell, 9 9 diejenige mit zurückgezogener Strahlungsquelle the one with the retracted radiation source 1 1 und freier Messzelle and free cell 4 4 . , Am Deckel on the cover 19 19 ist eine Abdeckhülse is a covering sleeve 20 20 mit einem Knauf with a knob 21 21 befestigt. attached. Eine Gummischeibe A rubber disc 22 22 ist zur Zentrierung der Strahlungsquelle is to center the radiation source 1 1 in der Abdeckhülse in the cover sleeve 20 20 angebracht. appropriate. Die Abdeckhülse the cover sleeve 20 20 zentriert sich bei eingesetzter Messzelle centered at inserted measuring cell 4 4 ihrerseits auf einen Konus turn on a cone 14a 14a der Aufnahmehülse the receiving sleeve 14 14 des Detektors the detector 5 5 . ,
  • In den In the 10 10 und and 11 11 ist die Vorrichtung in Vorder- und Seitenansicht in geschlossenem Zustand mit eingebauter Messzelle the device is in front and side view in the closed state with built-in measuring cell 4 4 dargestellt. shown. 12 12 zeigt die Seitenansicht der Vorrichtung in geöffnetem Zustand mit entnommener Messzelle. shows the side view of the device in the open state of removed with the measuring cell. Die Abdeckhülse the cover sleeve 20 20 ist in einem Gehäuse is in a housing 23 23 geführt. guided. Das Gehäuse the housing 23 23 trägt eine seitliche Aussparung carries a lateral recess 24 24 , um die Messzelle To the measuring cell 4 4 bequem einsetzen und entnehmen zu können. be able to use easily and remove. Mittels beispielsweise eines Bajonett-Verschlusses For example by means of a bayonet coupling 25 25 lässt sich die Strahlungsquelle can the radiation source 1 1 über den Federstahlwinkel over the spring steel angle 18 18 mit leichtem Druck verriegeln. lock with light pressure. Für die nicht dargestellten elektrischen Anschlüsse und Leitungen ist ausreichend Raum und Bewegungsfreiheit vorhanden. Space and freedom of movement is sufficient for the non-illustrated electrical connections and lines.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe mit wenigstens einer Strahlungsquelle ( Apparatus for analyzing a liquid sample with at least one radiation source ( 1 1 ), einer flexiblen Messzelle ( (), A flexible measuring cell 4 4 ), in welche die Probe eingeleitet wird, wenigstens einem Strahlungsdetektor ( ), In which the sample is introduced, at least one radiation detector ( 6 6 ) und einer Auswerteeinheit, wobei die Probenschichtdicke in der flexiblen Messzelle ( ) And an evaluation unit, wherein the sample thickness (in the flexible measuring cell 4 4 ) zur Durchführung einer Referenzmessung veränderbar ist, wobei die mit der Probe in Berührung kommenden Wandungen der Messzelle ( is changed) to perform a reference measurement in which the parts coming into contact with the sample the walls of the measuring cell ( 4 4 ) von austauschbaren Folien ( ) (Interchangeable foils 7 7 , . 8 8th ) gebildet sind, wobei der Messzelleninnenraum der flexiblen Messzelle ( ) Are formed, wherein the measuring cell interior of the flexible measuring cell ( 4 4 ) zwischen zwei im Strahlengang der wenigstens einen Strahlungsquelle ( ) (Two in the beam path between the at least one radiation source 1 1 ) angeordneten, für die Messaufgabe transparenten Messküvettenfenstern ( ) Arranged, (for the measurement task transparent Messküvettenfenstern 3 3 , . 5 5 ) ausgebildet ist, an denen die Folien ( ) Is formed in which (the films 7 7 , . 8 8th ) anliegen. ) issue.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Messzelle ( Device according to claim 1, characterized in that the inside of the measuring cell ( 4 4 ) zwei Folien ( ) Two films ( 7 7 , . 8 8th ) aufweist, die außenrandseitig an einem Trägerelement ( ) Which the outer edge (to a support member 11 11 ) dicht befestigt sind. ) Are tightly fixed.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien ( Device according to claim 2, characterized in that the films ( 7 7 , . 8 8th ) am Trägerelement ( ) (On the carrier element 11 11 ) mittels eines innen- und eines außenseitigen Spannringes ( ) (By means of an inner and an outer side clamping ring 9 9 , . 10 10 ) festgeklemmt sind. ) Are clamped.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Folien ( Device according to claim 2, characterized in that the two films ( 7 7 , . 8 8th ) an das Trägerelement ( ) (To the carrier element 11 11 ) angeschweißt oder angeklebt sind. ) Welded or adhered.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Trägerelement ( Device according to claim 2, 3 or 4, characterized in that (in the support element 11 11 ) eine Zu- und Ableitung ( ) A supply and discharge ( 12 12 , . 13 13 ) für die Probe integriert ist. ) Is integrated for the sample.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement ( Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the carrier element ( 11 11 ) ringförmig ist. ) Is annular.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien ( Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the films ( 7 7 , . 8 8th ) aus Polyethylen oder Polytetrafluorethylen bestehen. ) Of polyethylene or polytetrafluoroethylene.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien ( Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the films ( 7 7 , . 8 8th ) eine Wandstärke von 0,1 bis 300 μm, vorzugsweise 3 bis 10 μm, aufweisen. ) Have a wall thickness of 0.1 to 300 microns, preferably 3 to 10 microns.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien ( Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the films ( 7 7 , . 8 8th ) durch Druckerhöhung in der Messzelle ( ) (By increasing the pressure in the measuring cell 4 4 ) gegen die Messküvettenfenster ( ) (Against the Messküvettenfenster 3 3 , . 5 5 ) andrückbar sind. ) Can be pressed.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der beiden Messküvettenfenster ( Device according to claim 9, characterized in that the distance between the two Messküvettenfenster ( 3 3 , . 5 5 ) veränderbar ist. ) Is variable.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messküvettenfenster ( Device according to claim 10, characterized in that at least one Messküvettenfenster ( 3 3 , . 5 5 ) mechanisch oder elektromechanisch verstellbar ist. ) Is mechanically or electromechanically adjustable.
  12. Verfahren zur Analytbestimmung in einem Dialysat mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die analytkonzentrationsabhängigen Signale mittels einer multivarianten Messung bei mindestens zwei Wellenlängen aufgenommen und von einer Auswerteeinheit mit hinterlegten Signalen verglichen werden, um die jeweiligen Analytkonzentrationen zu ermitteln und auszugeben. A process for the determination of analytes in a dialysate with a device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the analytkonzentrationsabhängigen signals are recorded by means of a multivariate measurement at at least two wavelengths and compared by an evaluation unit with stored signals to the respective analyte concentrations to determine and output.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Komponente des Perfusates als Markersubstanz quantitativ mitbestimmt wird, um über die osmotischen Verluste der Markersubstanz beim Dialyseprozess die variablen und individuellen Wiederfindungsraten für die jeweiligen Analyten im Dialysat zu bestimmen. A method according to claim 12, characterized in that at least one component of the perfusate is also determined quantitatively as a marker to determine the variable and individual recovery rates for the respective analyte in the dialysate over the osmotic loss of the marker substance in the dialysis process.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Analyt- und Markersubstanz-Konzentrationen im Dialysat multivariate Kalibrierverfahren, multiple lineare Regression oder inverse Kalibrierverfahren verwendet werden. The method of claim 12 or 13, characterized in that multiple linear regression or inverse calibration procedure is used to calculate the analyte and marker concentrations in dialysate multivariate calibration.
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