DE1598764A1 - Device for the adjustable tightening of the membrane of a microneedle measuring chain, preferably used for electrochemical oxygen measurement in very small measuring objects, and a method for better handling of the electrolyte and for fixing the membrane - Google Patents

Device for the adjustable tightening of the membrane of a microneedle measuring chain, preferably used for electrochemical oxygen measurement in very small measuring objects, and a method for better handling of the electrolyte and for fixing the membrane

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DE1598764A1
DE1598764A1 DE19651598764 DE1598764A DE1598764A1 DE 1598764 A1 DE1598764 A1 DE 1598764A1 DE 19651598764 DE19651598764 DE 19651598764 DE 1598764 A DE1598764 A DE 1598764A DE 1598764 A1 DE1598764 A1 DE 1598764A1
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Le Petit Dr Rer Nat Guenter
Rudolf Legler
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Description

Vorrichtung zur einstellbaren Straffung der Membran einer vorzugsweise zur elektrochemischen Sauerstoffmeesung in sehr kleinen Meßobjekten dienenden Xikronadelmeßkette und Verfahren zur besseren Handhabung des Elektrolyten sowie zur Fixierung der Membran. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur einatellbaren Straffang der Membran einer )illWonadelmeßkette, die der elektrochemischen Messuff des: Sauerstoffparti.aldruckes in kleinsten Meßobjeäten, vorzugsweise in der Blutbahn, dient.und ein Verfahren zur besseren Handhabung des Elektrolyten sowie zur Plxierung der das Elektrodensystem abdeckenden. xembrag bei der Fräparation derselben. Bei den bekannten Vorrichtungen zur elektrochemischen Sauerstoffmessung in Flüssigkeiten und Gasen wird zwischen einer unangreifbaren Katode und einer unpolarisierbaxen Anode eine polemisierende Gleichspannung in der Weise angelegt, daß bei afwesendem Sauerstoff im Elektrolyten ein der Konzentration desselben proportionaler elektrischer Strom zwischen den Elektroden fließt. Diese seit langem bekannte Anordnung wurde 1956 durch-L.0. Clark dadurch vervollkommnet, daß das gesamte Elektrodenoystem einschließlich den Elektrolyten durch eine für >aerstoff gut, für andere gelöste und feste Bestandteile de® Meßgutes nicht durchlässige Kunststoffmembran abgeschlossen wird. Um mit einer nach diesem Prinzip arbeitenden Beßkette in kleinsten Objekten, vorzugsweise in des Blutbahn von Lebewesen, messen zu höhnen, xn.iß die Vorrichtung bis zur Grenze des Möglichen verkleinert werden. Hierbei lassen sich die von den Makrovorrichtungen her bekannten Bauweisen nur z.T, in den erforderlichen kleinen Maßstab übertragen. Für eine ordnungsgemäße Funktion der lIeBkette ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß die Katode, die meist aus einem in Glas eingeschmolzenen Platindraht besteht, samt ihrer Umrandung straff von der membran überspannt wird. Nur dann ist gewährleistet, da8 Sauerstoff ausschließlich von außen durch die Jdembran hindurch, also vom Meßgut her über den Elektrolyten an die Katode gelangen kann.Device for the adjustable tightening of the membrane of a xikroneedle measuring chain, which is preferably used for electrochemical oxygen measurement in very small measuring objects, and a method for better handling of the electrolyte and for fixing the membrane. The invention relates to a device for the adjustable tensioning of the membrane of a needle measuring chain, which is used for electrochemical measuring of the partial oxygen pressure in the smallest measuring objects, preferably in the bloodstream, and a method for better handling of the electrolyte and for plxing the electrode system covering. xembrag during the dissection of the same. In the known devices for electrochemical oxygen measurement in liquids and gases, a polemizing direct voltage is applied between an unassailable cathode and a non-polarizing anode in such a way that, when oxygen is present in the electrolyte, an electric current proportional to the concentration thereof flows between the electrodes. This long-known arrangement was replaced by -L.0 in 1956. Clark has perfected the fact that the entire electrode system, including the electrolyte, is closed off by a plastic membrane that is good for oxygen and not permeable to other dissolved and solid components of the material to be measured . In order to mock measurements in the smallest of objects, preferably in the bloodstream of living beings, with a chain working according to this principle, the device may be reduced to the limit of what is possible. Here, the forth known of the macro devices construction only partly be transferred to the required small scale. For the love chain to function properly, it is of crucial importance that the cathode, which usually consists of a platinum wire fused in glass, and its border are tightly covered by the membrane. Only then is it guaranteed that oxygen can only reach the cathode from outside through the Jdembran, i.e. from the material to be measured via the electrolyte.

Bei der bisher bekannten Vorrichtung versucht man eine Straffang der £embran gleichzeitig mit dem Überziehen der Hülse zu erreichen. Das gelingt jedoch nur teilweiss und eine schlechte Reproduzierbarkeit der rrgebnisse, hoher und veränderlicher Rests;.rom sowie langsames Einstellen sind die Folge. Auch führen z.b4 Druckschwankungen, die an die Membran gelangen, zu einem unterschiedlichen Sitz der Membran und damit zu veränderlichen MeBwerten. Weiterhin bereitet bei dem bisher. bekannten Verfahren die Befestigung der Kunststoffmembran, die in Gestalt eines sehr kleinen?, mit Elektrolyt gefüllten Hütchens von ca. 0,8 mm Durchmess-r über die Anode gestülpt und im allgemeinen durch eine außen darüber gezogenen Hülse fes4-@r,eklemmt wird, große Schwierigkeiten. Beim Über- der Hülse kommt es sehr leicht vor, daß das Hüt- chen verschoben, seitlich heruntergerissen, eingeklemm' oder beecä,t w .rd oder daß der wäserige Elektrolyt -uä5ä@:die Kap-#,2.larkräfte aus dem Hütchen wieder heraus- gez,@= t wird, wobei Luftblasen hineingelangen, Die Prhparation muß dann jedesmal von Ar.#"ang an wiederholt Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzte die aufgefÜhr- ten Mängel zu beseitigen, die )tikadelaeBkette «in ihrer Funktionssicherheit besonders hinsichtlich der Reproduzierbarkeit.der Meßergeönisse mad Konstanz des Stromes zu verbessern und eine einfacher* Präparation derselben zu ermöglichen, Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Katode samt ihrer Umrandung in einer Halterung befestigt ist, die es gestattet, die Katode samt Umrandung durch eine manuell einstellbare mechanische Verschiebung, vorzugsweise mittels eines Feingewindes an Sockel, gegen die Membran zu drücken und diese dadurch straff zu spannen.In the device known up to now, attempts are made to catch the embranium under tension at the same time as pulling over the sleeve. However, this only works partially and poor reproducibility of the results, high and variable remainders; .rom and slow setting are the result. Also, e.g. pressure fluctuations that reach the membrane lead to a different seat of the membrane and thus to variable measurement values. Furthermore prepares with the so far. known method, the fastening of the plastic membrane, which is in the form of a very small cap, filled with electrolyte and about 0.8 mm in diameter, placed over the anode and generally by means of a sleeve pulled over the outside fes4- @ r, being clamped, great difficulty. When over- it is very easy for the case that the shifted, torn down to the side, trapped ' or beecä, tw .rd or that the aqueous electrolyte -uä5ä @: the cape - #, 2nd polar forces out of the hat again- gez, @ = t, whereby air bubbles get into it, The The preparation must then be repeated each time from Ar. # "Ang The invention has set itself the goal of the listed to eliminate the most deficiencies in the chain of products their functional reliability especially with regard to the Reproducibility of the Messergeönisse mad constancy of the To improve the current and a simpler * preparation to enable the same This is according to the invention achieved in that the cathode is attached, together with their edging in a holder which allows to press the cathode including the border is formed by a manually adjustable mechanical displacement, preferably by means of a fine thread at the base, against the membrane and this taut thereby tighten.

Desweiteren wird der Elektrolyt,. mit dem #tie hütchenförmige Membran vor de® Aufsetzen zu füllen ist, durch ein elektrochemisch nicht störendes Dickungemittel, z. Ultraquellzellulose oder ähnlichem, in seiner Viskosität erhöht, wodurch er sich leicht handhabet: läBt und die Kapillarkräfte keinen nachteiligen Einfluß ausüben können. Die hütchenförmlge Membran wird nach den Aufsetzen vor dem Oberziehen der Hülse durch whraaliges Aufbringen und leichtes Antrocknuenlassen einer konzentrierten Lösung von reinem Dickuogsmittei auf der Blektrodenanordnli^g während der.Präparation äußerlich fixiert. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeich-nung zeigen: .Furthermore , the electrolyte. with the #tie cone-shaped membrane is to be filled before the® is put on, by an electrochemically non-interfering thickening agent, e.g. Ultra-swellable cellulose or the like, increased in its viscosity , which makes it easy to handle and the capillary forces can not exert any adverse influence. The hütchenförmlge membrane is fixed externally to the fitting in front of the upper pulling the sleeve by applying whraaliges and light Antrocknuenlassen a concentrated solution of pure Dickuogsmittei on the Blektrodenanordnli ^ g for der.Präparation. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:.

Fig. 1: einen Längsschnitt der Vorrichtung Fig. 2: die Spitze der Vorrichtung, vergrößert.Fig. 1: a longitudinal section of the device. Fig. 2: the tip of the device, enlarged.

Ein Kopfstück 1, welches sich an einen kleinen Hand- griff anschrauben läßt, trägt ein Rohr 2, dessen Spitze gleichseitig als Anode 3 dient, und eine Klenmvorrichtutg 4, mit der das Hüleenrohr 6 nach dem " s gehalten wird. Das Polyäthylenhütchen als Membran 5 wird, nachdem es mit dem durch Dickungemittel leicht angedicktem Elektrolyt gefüllt auf die Anode 3 aufgesetzt und durch Kleben fixiert wurde, durch das Hülsenrohr 6 festgeklemmt. Die Glaskapillare 7 eathält einen dünnen, an der Spitze der Kapillare eingeschmolzenen Platindraht als Katode 8 und ist in einem Sockel 9 aus isolierendem Material befestigt. Dieser Sockel 99 der auch einen Kontakt zur elektrischen Verbindung mit der Ableitung enthält, ist außen mit Feingewinde versehen und läßt sich innerhalb den Kopfstückes 1 vor und zurück schrauben. Dadurch kann die Katode 8 mit Umrandung gegen die Membran 5 6edrüekt und diese straff gespannt werden. Can be a header 1, which clutched at a small manual screw carries a tube 2, the tip of equilateral serves as the anode 3, and a Klenmvorrichtutg 4, with which the Hüleenrohr 6 after "s is held . The polyethylene cap as membrane 5 , after being filled with the electrolyte slightly thickened by thickening agent, placed on the anode 3 and fixed by gluing , is clamped by the sleeve tube 6. The glass capillary 7 contains a thin tube at the tip of the capillary fused platinum wire as the cathode 8, and is secured in a base 9 of insulating material. This base 99 which also includes a contact for electrical connection with the drain, is provided externally with a fine thread, and can be present within the head piece 1 and screw back. This the cathode 8 with the border can be pressed against the membrane 5 and this can be stretched taut .

Das Fixieren der hütchenförmigen Membran geschieht _n der Weise, daB auf dem unteren Rdnd des aufgesetzten Hütchens und auf die Anode 3 mehrmals ringsherum ein wenig Lösung von reinem Dickungsmittel 10 aufgetragen und nach dem letzten Antrocknen desselben sodann das Hülsenrohr 6 übergeschoben wird, welches das Hütchen festklemmt. Danach kann die Straffung der Membran 5 durch das oben beschriebene Vorschrauben des Sockels 9 mit Glaskapillare 7 und Katode 8 erfolgen. The fixing of the hat-shaped membrane occurs _n the manner DAB several times around applied a little solution of pure thickening 10 on the lower Rdnd of the attached grommet and to the anode 3 and the same after the last drying then the sleeve tube is pushed over 6, which clamps the cap . The membrane 5 can then be tightened by pre-screwing the base 9 with the glass capillary 7 and cathode 8 as described above .

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zur einstellbaren Straffung der Membran einer vorzugsweise zur elektrochemischen Bauerstoffmessung in sehr kleinen Meßobjekten dienenden Nikronadelmeßkette, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuell einstellbare, mechanische Verschiebung, vorzugsweise ein Feingewinde an Sockel (9) der innerhalb der Mikranadelmeßkette befindlichen Katode (8) vorgesehen ist. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for adjustable tightening the membrane of a preferably for the electrochemical measurement of building materials in very small Measuring objects serving Nikroneedle measuring chain, characterized in that a manually adjustable, mechanical displacement, preferably a fine thread on the base (9) the cathode (8) located within the microneedle measuring chain is provided. 2. Verfahren zur besseren Handhabung des Elektrolyten einer Mikronadelmeßkette, die vorzugsweise zur elektrochemischen Sauerstoffmessung in sehr kleinen MeBobjekten dient, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Füllung der hütchenförmigen.xembran (5) verwendete Elektrolyt mittels eines Dickungsmittels (10) so in seiner Viskosität erhöht wird, da$ er durch die auftretenden Kapiliarkräfte sich nicht aus der hütchenförmigen M;jmbran (5) herausaaugen, sich leicht handhaben und keine Luftblasen in das Elektrodensystem eintreten läßt. 2. Method for better handling of the electrolyte of a microneedle electrode that preferably for electrochemical oxygen measurement in very small measuring objects is used, characterized in that for filling the cap-shaped.x membrane (5) used electrolyte by means of a thickener (10) so in its viscosity is increased because it does not move out of the cone-shaped through the capillary forces that occur M; jmbran (5) suck out, easy to handle and no air bubbles in the electrode system lets enter. 3. Verfahren zur Fixierung der das Blektrodensystem einer Mikronadelmeßketto, die vorzugsweise zur elektrochemischen Sauerstoffmessung in sehr kleinen Meßobjekten dient, abdeckenden Nembran, dadurch gekennzeichnet, daß durch mehrmaliges Aufbringen und leichtes Antrocknenlassen einer konzentrierten Lösung von reinem Dickungsmittel (10) auf dem untz;-Rand der hütchenförmigen Membran (5) und auf einem. Streifen der Anode.(3), die Membran (5) vorzugsweise während der Präparation auf der Anode (3) fixiert wird. Aufstellung der verwendeten Beaugeseichen 1. Kopfstück 2. Rohr 3. Anode 4, Klemmvorrichtung 5. Membran 6. Hülsenrohr 7. Glaskapillare B. Katode 9. Sockel 10. Lösung von reinen Dickungemittel3. A method for fixing the membrane covering the lead electrode system of a Mikronadelmeßketto, which is preferably used for electrochemical oxygen measurement in very small test objects, characterized in that a concentrated solution of pure thickener (10) on the untz; -Rand by repeated application and light drying the cone-shaped membrane (5) and on one. Strip of the anode. (3), the membrane (5) is preferably fixed on the anode (3) during the preparation. List of Beauges oaks used 1. Head piece 2. Tube 3. Anode 4, clamping device 5. Membrane 6. Sleeve tube 7. Glass capillary B. Cathode 9. Base 10. Solution of pure thickening agent
DE19651598764 1965-08-30 1965-08-30 Device for the adjustable tightening of the membrane of a microneedle measuring chain, preferably used for electrochemical oxygen measurement in very small measuring objects, and a method for better handling of the electrolyte and for fixing the membrane Pending DE1598764A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1434514A2 (en) * 2001-09-07 2004-07-07 Medtronic MiniMed, Inc. Sensing apparatus and process

Cited By (2)

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EP1434514A4 (en) * 2001-09-07 2008-02-20 Medtronic Minimed Inc Sensing apparatus and process

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