FI101326B - Laite elektrolyytin ominaisuudet omaavan virtaavan väliaineen viskosit eetin muutoksen ilmaisemiseksi - Google Patents

Description

101326

Laite elektrolyytin ominaisuudet omaavan virtaavan väliaineen viskositeetin muutoksen ilmaisemiseksi

Esillä oleva keksintö liittyy laitteeseen, joka ilmaisee elektrolyytin 5 ominaisuudet omaavan nesteen viskositeetin muutoksen. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laite elektrolyytin ominaisuudet omaavan virtaavan väliaineen viskositeetin muutoksen havaitsemiseksi.

Se on tarkoitettu erityisesti sopivan reagenssin kanssa 10 kosketukseen asetetun verinäytteen koaguloitumisnopeuden mittaamiseen.

Veren koaguloitumisnopeuden mittaamiseksi on ehdotettu lukuisia ratkaisuja, kuten esimerkiksi ferromagneettisen kuulan asettamista testattavaa nestettä sisältävän kupin pohjalle ja sen pitämistä jaksollisessa liikkeessä ulkoisen magneettikentän vaikutuksen avulla, missä ilmaistaan tämän kuulan 15 liikkeiden muutokset, jotka aiheutuvat mainitun nesteen fysikaalisen tilan muuttumisesta.

Nämä laitteet edellyttävät, että kuppiin on pantava huomattava määrä sentrifugoitua verta tai plasmaa. Käytettävät reagenssit on lisäksi lyofiloitu, ja ne täytyy tislatun veden avulla palauttaa entiselleen niiden käyttö-20 ajankohtana.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tämä huono puoli aikaansaamalla laite, jonka käyttöä on yksinkertaistettu ja joka sallii toisaalta tilapäisen käytön sellaisten tarkkailtavien potilaiden henkilökohtaisessa käytössä, joiden täytyy suorittaa toistuvia testejä, ilman että heidän tarvitsee 25 käyttää mutkikkaita, vaikeasti käsiteltäviä laitteita, jotka vaativat steriloimista käytön jälkeen, ja joka toisaalta tekee mahdolliseksi yhdistetyt testit, mikä voi myötävaikuttaa analyysien suorittamisen kokonaisvaltaiseen automatisointiin (ilman reagenssin entiselleen palauttamista, ilman säilytysongelmia jne.) Tätä varten keksintö perustuu sähkökemiallisessa kennossa 30 tapahtuvaan elektrodien depolaroitumisilmiöön, joka aiheutuu elektrolyytin sekoittumisesta.

Hakija on todennut tämän ilmiön ja on havainnut, että jännite tällaisen kennon navoissa sen toimiessa alussa, seuraa polarisaatioilmiön kehittymisominaiskäyrän mukaista lakia ja tasoittuu sitten, mikä merkitsee sitä, 35 että elektrolyytin sekoittumisella on depolaroiva vaikutus.

2 101326

Hakija havaitsi sitten, että käytettäessä elektrolyyttinä verta tai plasmaa, joka on asetettu sen koagulaation aiheuttavan reagenssin yhteyteen, tietyn ajan jälkeen itse tasoittumista seurasi palaaminen polarisaatiokäyrää noudattavaan normaaliin kehittymislakiin.

5 Kokeet ovat osoittaneet, että siirtyminen tasoittumisosalta normaalilakiin palaamiseen oli kriittinen ja osui samaan ajanhetkeen koaguloitumisen kanssa perinteisellä menetelmällä määritettynä.

Ilmiö on sama aina, kun nestemäisessä elektrolyytissä tapahtuu sen viskositeetin kriittinen muutos, joka saa sen sekoittumisen päättymään.

10 Lisäksi eräs kronometristen mittausten vaikeus on sen nollahetken ilmaiseminen, jolloin plasma tai veri on saatettu kosketukseen reagenssin kanssa. Tämä laite antaa sen suoraan, koska heti kun elektrolyytti on pantu astiaan, täten muodostunut pari antaa virran, joka ilmaisee hyvin tarkasti ajan t = 0.

15 Tämä keksintö siis aikaansaa laitteen, joka ilmaisee elektrolyytin ominaisuudet omaavan nesteen viskositeetin muutoksen ja jolle on tunnusomaista, että se käsittää sähköisesti eristävän astian, jossa on kaksi eri metallia olevaa elektrodia, jotka ovat tarkoitettu tulemaan suoraan kosketukseen mainitun virtaavan väliaineen kanssa; elimen värinäkentän ke-20 hittämiseksi astian sisälle, ja elimen elektrodien välillä kulkevan virran muutosten havaitsemiseksi ajan funktiona nesteen astiaan panemisen jälkeen, jolloin mainitut muutokset paljastavat jännitepudotuksen, joka on keinotekoisesti hidastettu tiettyyn pisteeseen asti, josta lähtien virranpudotus palaa normaalille etenemiselle ja osoittaa, että mainittu muutos on tapahtunut.

25 Tällaiselle laitteelle sopivan reagenssin kanssa kosketukseen saatetun verinäytteen koaguloitumisajan mittaamiseksi on tunnusomaista myös, että mainittu reagenssi on kerrostettu tasaisen kerroksen muodossa (esimerkiksi veren tai plasman muodostaman) elektrolyytin huuhtelemille pinnoille tai useiden toistensa päälle asetettujen kerrosten muodossa 30 (polyreagenssi).

Tämän keksinnön toisen tunnusmerkin mukaan laitteen elementtinä käytettäväksi tarkoitettu kertakäyttöinen asennelma, joka on tarkoitettu käytettäväksi patenttivaatimuksen 3 mukaisen laitteen elementtinä, käsittää muovimateriaalia olevan astian ja kaksi elektrodia, joka on sovitettu toimimaan 35 yhdessä irrotettavasti värinäkentän kehittävän elimen ja elektrodien välillä kulkevan virran muutoksen ilmaisevan elimen kanssa.

3 101326 Tämän keksinnön erään toisen tunnusmerkin mukaan laite käsittää litteän eristävän pohjalevyn, jolle on painettu kaksi sähköistä piiriä, jotka muodostavat johtavat elektrodit, jotka on sormilomitettu siten, että niiden väliin muodostuu eristävä tila, joka toimii astiana veritipoille.

5 Keksintö esitetään lähemmin esimerkinomaisesti seuraavan selityksen avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on kaavamainen poikkileikkauskuvanto tämän keksinnön mukaisesta laitteesta veren koaguloitumisnopeuden mittaamista varten, kuvio 2 on käyrä, joka kuvaa tämän keksinnön hyväksikäyttämää 10 ilmiötä, ja kuvio 3 on tämän keksinnön mukaisen laitteen erään erityisen suoritusmuodon elektrodin kaavamainen kuvanto.

Kuviossa 1 esitetty laite muodostuu olennaisesti sylinterinmuotoisesta sähkökemiallisesta kennosta 1, joka on pohjalla 2 alaosastaan 15 suljettu. Eristävästä materiaalista tehty kenno 1 kannattaa anodia 5 ja katodia 6, jotka on kiinnitetty pohjaan 2 kahdella mutterilla 3, jotka on liitetty elektrodien 5, 6 kiinteinä osina oleviin, kierteillä varustettuihin päihin 5a, 6a. Laite on varustettu elimillä (ei esitetty) tiivistettyä pohjan läpivientiä varten.

Tämä kenno muodostaa sähkögeneraattorin, kun siihen pannaan 20 elektrolyyttiä, jonka tässä muodostaa veri, jonka koaguloitumisaika halutaan mitata.

Elektrodit 5, 6 on sähköisesti kytketty kuormitusvastuksen 10 napoihin 8 ja 9 vastuksen 10 kanssa sarjaan kytketyn ampeerimittarin 11 ja johtimien 12, 13, 14 muodostaman virtapiirin avulla. Elektrodit 5, 6 on lisäksi 25 kytketty rekisteröivään volttimittariin 15, joka on kytketty laitteen kanssa rinnan johtimilla 19, 20 elektrodien 5, 6 päitten 5a, 6a välille, ja siten muodostuvat liitäntänavat, joihin on ruuvattu kiinni kaksi lukitusruuvia 16, jotka lukitsevat kaksi metallikosketinta 17,18, jotka on sijoitettu vastaavasti johtimien 14, 19 ja johtimien 12, 20 päihin.

30 Reagenssi 22, joka aiheuttaa koagulaation, on kerrostettu kennon 1 sivuseinämän päälle siten, että sen pintatiheys on vakio. Reagenssi on mieluimmin sekoitettu geeliin, joka on sen jälkeen kuivattu. Tämä helpottaa sen levittämistä kysymyksessä olevalle pinnalle.

Näin muodostettu laite muodostaa kertakäyttöisen asennelman, jota 35 käytetään laitteen elementtinä.

Värinägeneraattori 21 on liitetty esimerkiksi kennon 1 pohjaan 2.

101326

A

Värinä voidaan aikaansaada pietsosähköisellä generaattorilla, joka kehittää akustisia värähtelyltä, joiden taajuus on muutama sata hertziä, tai vaihtoehtoisesti se voidaan kehittää tärypöydän avulla, jolle astia 1 on asetettu.

5 Laite toimii seuraavalla tavalla.

Veren astiaan panemisen ajanhetkellä kenno alkaa syöttää virtaa vastukseen 10, ja samanaikaisesti värinägeneraattori 21 pannaan toimimaan, jolloin se aiheuttaa veren sekoittumisen.

Samanaikaisesti rekisteröidään kennon 1 napojen 5a, 6a yli 10 vaikuttavan jännitteen kehittyminen alkaen veren 7 astiaan panemisesta, piirin sulkeutumisesta ja mittauksen aloittamisesta siihen hetkeen asti, jolloin keinotekoisesti hidastettu jännitteen aleneminen palaa takaisin normaalille polarisaatiokäyrälleen, joka ajanhetki vastaa veren tilanmuutoksen, itse asiassa sen koaguloitumisen ajanhetkeä.

15 Kuvion 2 käyrä esittää täydellisesti polarisaation hidastumisilmiötä, kun vereen 7 kohdistetaan värinää.

Katkoviivalla piirretty käyrä A esittää tunnettua polarisaatiokäyrää, kun taas käyrä B esittää käyrää, joka on saatu konkreettisesti värinäilmiön vaikuttaessa. Molemmissa tapauksissa kysymyksessä on jännitteen U 20 kehittymisen mittaaminen ajan t funktiona.

Polarisaation alkaminen vastaa kohtaa Oi, jolloin veri 7 on pantu laitteen kennoon 1 ajanhetkellä to. Käyrien A ja B vertaaminen osoittaa selvästi polarisaation hidastumisen (käyrä B), kun vereen kohdistetaan värinää, kohtaan O2 asti, joka vastaa sitä ajanhetkeä ti, josta lähtien, veren 7 25 ollessa täysin koaguloitunut, polarisaatiokäyrän B kulku palautuu normaaliksi.

Aika T, joka on yhtäsuuri kuin to:n ja ti:n välinen aikaero, vastaa testattavan veren koaguloitumisaikaa.

Käyttäjä voi lukea tämän ajan suoraan rekisteröidyistä merkinnöistä.

30 Muunnelmassa se voidaan mitata signaalinkäsittelylaitteilla, jotka on liitetty elektroniseen laskentaelimeen, jota muunnelmaa ei tässä ole lähemmin selitetty.

Olennainen etu on siinä, että mitattu aika on riippumaton nestetilavuudesta.

35 Kuviossa 3 esitetty esimerkki vastaa samaa, edellä esitettyä periaa tetta; se eroaa edellä esitetystä suoritusmuodosta sikäli, että se on muodos- 5 101326 tettu positiivisesta ja negatiivisesta johtavasta elektrodista 30, 31, jotka on saatu valopainatuksella tasaiselle eristävälle materiaalille 32. Painetut piirit, jotka muodostavat elektrodit 30, 31, on sormilomitettu ja ne muodostavat välilleen eristävän tilan 33. Paitsi että tällaisella sovitelmalla on mahdollista 5 saada piirille huomattavasti suurempi pituus annetulla pienellä alueella, se on myös riippumaton käytettävästä veritilavuudesta, ja yksinkertaisesti pisara riittää peittämään ainakin osan tällä tavoin muodostetusta piiristä. Kuten edelläkin, mittauksen käynnistää veren ja mainittujen kahden elektrodin 30, 31 välinen kosketus.

10 Lisäksi reagenssi (ei esitetty tässä esimerkissä) on kerrostettu ainakin toisen elektrodeista 30, 31 pinnalle, mutta koaguloitumisen paremman homogeenisuuden aikaansaamiseksi se on kerrostettu kummankin pinnalle.

Edullisessa tapauksessa painettu piiri on muodostettu edellä selitetyn kaltaisen kennon 1 pohjaan, jolloin sen liittämistapa ja sähköinen 15 mittauslaite pysyvät muuttumattomina.

Claims (9)

101326

1. Laite elektrolyytin ominaisuudet omaavan viilaavan väliaineen 5 viskositeetin muutoksen ilmaisemiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää sähköisesti eristävän astian (1), jossa on kaksi eri metallia olevaa elektrodia (5, 6), jotka ovat tarkoitettu tulemaan suoraan kosketukseen mainitun virtaavan väliaineen (7) kanssa; elimen (21) värinäkentän kehittämiseksi astian sisälle, ja elimen (11 ja/tai 15) elektrodien välillä kulkevan virran muutosten 10 havaitsemiseksi ajan funktiona nesteen astiaan (1) panemisen jälkeen, jolloin mainitut muutokset paljastavat jännitepudotuksen, joka on keinotekoisesti hidastettu tiettyyn pisteeseen (¾) asti, josta lähtien virranpudotus palaa normaalille etenemiselle, ja osoittaa, että mainittu muutos on tapahtunut.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 15 mainittu ilmaisuelin käsittää suljetun piirin, joka kytkee elektrodit (5, 6) vastukseen (10) niiden polarisaation aiheuttamiseksi ja elimen (11, 15) elektrodien (5, 6) välillä kulkevan virran muutoksen mittaamiseksi, joka on viskositeetin muutoksen funktio.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite sopivan reagenssin (22) 20 kanssa kosketukseen saatetun verinäytteen (7) koaguloitumisajan mittaamiseksi, tunnettu siitä, että mainittu reagenssi (22) on kerrostettu tasaisen kerroksen muotoisena elektrolyytin huuhtelemille pinnoille, tai useiden toistensa päälle asetettujen kerrosten muodossa (polyreagenssi).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, 25 että mainittu elin (11, 15) jännitteen muutoksen mittaamiseksi käsittää elimen sen ajanhetken (to), jolloin elektrodien välille muodostuu virta, kun veri on pantu astiaan, ja sen ajanhetken (ti) määrittämiseksi, jolloin virrassa tapahtuu muutos, joka on tunnusomainen koaguloitumiselle.

5. Kertakäyttöinen asennelma, joka on tarkoitettu käytettäväksi 30 patenttivaatimuksen 3 mukaisen laitteen elementtinä, tunnettu siitä, että se käsittää muovimateriaalia olevan astian (1) ja kaksi elektrodia (5, 6), jotka on sovitettu toimimaan yhdessä irrotettavasi värinäkentän kehittävän elimen (21) ja elektrodien (5, 6) välillä kulkevan virran muutoksen ilmaisevan elimen (11, 15) kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää tasaisen eristävän pohjalevyn (32), jolle on painettu kaksi 101326 sähköistä piiriä, jotka muodostavat johtavat elektrodit (30, 31), jolloin nämä elektrodit on sormilomitettu siten, että ne muodostavat väliinsä eristävän tilan, joka toimii astiana veritipoille.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että 5 ainakin toinen elektrodit (30, 31) muodostavien painettujen piirien pinnoista muodostaa alustan reagenssille tai reagensseille.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun värinäkentän kehittävän elimen muodostaa pietsosähköinen generaattori, joka tuottaa akustisia värähtelyltä, joiden taajuus on muutama 10 sata hertziä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että värinäkentän kehittävän elimen muodostaa tärypöytä, jolle astia asetetaan. 101326