NL1011738C2 - Inrichting voor direct en herhaaldelijk uitvoeren van een kalibratiemeting. - Google Patents

Description

Inrichting voor direct en herhaaldelijk uitvoeren van een kalibratiemeting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een kalibratiemeting in een meetinrichting.

5

Het is gebruikelijk en in vele gevallen voorgeschreven om meetinrichtingen regelmatig te kalibreren, dat wil zeggen de schaalverdeling(en) en instellingen van dergelijke meetinrichtingen te ijken. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden door een in de meetinrichting toegepaste houder, zoals een cuvet, te vullen met een daartoe geschikte 10 kalibratie-oplossing. De kalibratie-oplossing wordt vervolgens onderworpen aan een meting; afhankelijk van het resultaat van een dergelijke meting kan de meetinrichting vervolgens opnieuw worden ingesteld.

Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke kalibratiemeting vanwege de uit te voeren 15 handelingen relatief omslachtig is en veel tijd kost.

De onderhavige uitvinding beoogt bovengenoemd nadeel te vermijden en voorziet daartoe in een inrichting volgens de aanhef die een in hoofdzaak gesloten houder omvat, welke voorzien is van een of meer kalibratie-oplossingen, waarbij de houder als zodanig 20 en herhaaldelijk in een meetinrichting geplaatst kan worden.

De onderhavige uitvinding voorziet dus in een zogenaamd “kant-en-klare” inrichting voor het uitvoeren van een kalibratiemeting. De inrichting kan als zodanig, zonder enige aanvullende handeling, in een meetinrichting geplaatst worden, waarna een 25 kalibratiemeting plaats kan vinden. Hierdoor wordt vermeden dat een separate kalibratie-oplossing geprepareerd dient te worden en in een houder dient te worden aangebracht, alvorens de daadwerkelijke kalibratiemeting plaats kan vinden.

Hoewel de inrichting, afhankelijk van de gebruikte kalibratie-oplossing, in principe voor 30 velerlei meetinrichtingen toepasbaar is, is deze in het bijzonder bestemd voor het plaatselijk meten van de temperatuur in een spectrofotometrische inrichting en hebben de een of meer kalibratie-oplossingen een bekende extinctie-temperatuur relatie.

1011738 -2-

Tot op heden wordt de temperatuur binnen een spectrofotometrische inrichting vaak gemeten met behulp van één of meer temperatuursensoren die op afstand van een houder met een spectrofotometrisch te analyseren stof zijn gepositioneerd. De temperatuur wordt derhalve in de meetruimte en niet in de te analyseren vloeistof in de 5 houder gemeten. Een belangrijk nadeel van een meting die op een dergelijke wijze wordt uitgevoerd is dat, gezien bovengenoemde afstand, een temperatuurverschil tussen de plaats van temperatuurmeting en de plaats waar de eigenlijke spectrofotometrische meting wordt uitgevoerd, niet kan worden uitgesloten.

10 Met name bij metingen aan enzymen of enzymatische reacties is het van groot belang om de temperatuur van de enzymoplossing zelf met voldoende juistheid en precisie te bepalen. De activiteit en werking van enzymen kan bij verschillende temperaturen namelijk in grote mate variëren.

15 Door de temperatuurmeting binnen de spectrofotometer met behulp van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding uit te voeren, is deze meting niet alleen zeer eenvoudig, doch wordt tevens een zeer precieze en juiste, plaatsbepaalde temperatuurmeting verkregen.

20 De houder kan verschillend zijn uitgevoerd; zo kan deze een enkele ruimte omvatten waarin een kalibratievloeistof kan worden opgenomen . Bij voorkeur omvat de houder echter een titerplaat met meerdere putjes, waarbij één of meer putjes voorzien zijn van een kalibratie-oplossing. 1 2 3 4 5 6 1011738

Dergelijke titerplaten met meerdere putjes kunnen titerplaten met bijvoorbeeld 6, 12, 24, 2 48, 96, 384 of 1536 putjes omvatten. Vanzelfsprekend behoren titerplaten met andere 3 aantallen van putjes ook tot de mogelijkheden. Met behulp van bovengenoemde 4 titerplaten kan met één plaat een - spectrofotometrische - analyse van meerdere 5 verschillende stoffen worden uitgevoerd. In de praktijk blijkt echter de temperatuur 6 binnen de spectrofotometer over de verschillende putjes te variëren. Met behulp van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan op verschillende posities in de -3- titerplaat de temperatuur gemeten worden. Na spectrofotometrische analyse van verschillende stoffen in de titerplaat, kan in het resultaat hiervan eventueel voor de aanwezige temperatuurverschillen gecorrigeerd worden. Een andere mogelijkheid is dat de temperatuur in de spectrofotometer wordt aangepast.

5

Bij voorkeur zijn ten minste twee putjes van de titerplaat elk voorzien van een verschillende kalibratie-oplossing.

Bij een dergelijke uitvoeringsvorm van de inrichting kan de kalibratiemeting aan 10 verschillende kalibratie-oplossingen worden uitgevoerd.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding gekoppeld aan een filter. Door een dergelijke koppeling wordt onder meer de kans op selectie van een verkeerde golflengte verkleind. De koppeling van de inrichting met het 15 filter kan op een voor de vakman bekende of voor de hand liggende wijze plaatsvinden.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het plaatselijk meten van de temperatuur in een spectrofotometrische inrichting, waarbij een hierboven genoemde inrichting in een spectrofotometrische inrichting wordt geplaatst; 20 bij voorafbepaalde golflengten een of meer een spectrofotometrische metingen worden uitgevoerd en met behulp van de bekende extinctie-temperatuur relatie de plaatselijke temperatuur wordt berekend.

De onderhavige uitvinding zal in het navolgende nader worden toegelicht aan de hand 25 van een drietal meetprincipes voor het bepalen van de plaatselijke temperatuur in een spectrofotometrische inrichting. Tenslotte worden de temperatuurverschillen binnen een titerplaat toegelicht aan de hand van een vierde voorbeeld, alsmede een bijgevoegde tekening. 1 1011738 -4- VOORBEELD 1

Meting aan één oplossing bij verschillende golflengten

Voor de bepaling van de temperatuur in een spectrofotometrische inrichting wordt 5 gebruik gemaakt van een cresolroodoplossing in Trisbuffer bij pH 7,5. De extinctie van deze oplossing op of nabij 573 nm wordt lager bij een toenemende temperatuur; bij een golflengte van op of nabij 435 nm wordt de extinctie daarentegen hoger bij toenemende temperatuur.

10 Bovengenoemde oplossing wordt in een houder gebracht, welke vervolgens wordt afgesloten en als zodanig in de spectrofotometrische inrichting geplaatst kan worden. De onderhavige uitvinding heeft betrekking op deze gesloten inrichting als zodanig die direct en bovendien meerdere malen kan worden toegepast in een meetinrichting, in het onderhavige voorbeeld een spectrofotometer.

15

In het onderhavige voorbeeld omvat de houder een titerplaat met 96 putjes; vanzelfsprekend kunnen ook andere uitvoeringsvormen van houders worden toegepast. Hoewel alle 96 putjes van de houder met de cresolroodoplossing gevuld kunnen worden is dit niet strict noodzakelijk. Er kan gekozen worden voor vulling van slechts een 20 gedeelte van de putjes, waarbij het de voorkeur heeft om een over de plaat gespreide vulling te bewerkstelligen.

Door extinctiebepaling van de cresolroodoplossing bij verschillende golflengten, kunnen met behulp van de onderstaande formule: 25 Ε435Έ700

Temperatuur = LN [--------------] / factor a] / factor b Ε573Έ700 101 1738 -5- de plaatselijke temperaturen binnen de houder bepaald worden. Hierbij worden de waarden voor de factoren a en b voor iedere lading apart in een referentiemeting bepaald.

5 Indien de plaatselijke temperaturen afwijken van de verwachte temperaturen, kan in volgende spectrofotometrische analyses voor aanwezige temperatuurverschillen gecorrigeerd worden en/of kan de temperatuur van de meetinrichting worden aangepast.

Met name wanneer de spectrofotometrische inrichting is uitgerust met een 10 monochromator, biedt bovengenoemde meetmethode een zeer eenvoudig uit te voeren calibratie-meting.

VOORBEELD 2

Meting aan twee verschillende oplossingen 15

In dit voorbeeld wordt wederom gebruik gemaakt van een titerplaat met meerdere putjes, in dit geval een titerplaat met 384 putjes. De putjes worden voorzien van twee verschillende cresolroodoplossingen, waarbij elk putje slechts met één type oplossing gevuld wordt. De verschillende cresolroodoplossingen omvatten een 20 cresolroodoplossing in Trisbuffer bij pH (ongeveer) 7,5 en een cresolroodoplossing in fosfaatbuffer.

Zoals eerder genoemd hoeven niet alle putjes met een cresoloplossing gevuld te worden en kan volstaan worden met een gedeeltelijke, bij voorkeur gespreide, vulling van de 25 inrichting. In een voorkeursuitvoeringsvorm worden verschillende rijen van putjes voorzien van een verschillende cresolroodoplossing.

Door extinctiebepaling van de verschillende cresolroodoplossingen, kunnen met behulp van één van de onderstaande formules: 30 101 1738 -6- E(T ris)573-E(T ri s)700

Temperatuur = LN [--------------------------------/ factor a] / factor b of E(fosfaat)573-E(fosfaat)700 5 E(T ris)573-E(T ris)700

Temperatuur = LN [-----------------------------------------------/ factor a] / factor b E(gemiddeld fosfaat)573-E(fosfaat)700 10 de plaatselijke temperaturen binnen de houder bepaald worden.

Een belangrijk voordeel van deze meetmethode is dat de precieze ligging van de maximum doorlaatbaarheid van het filter van minder belang is.

15 VOORBEELD 3

Methode voorbeeld 1 met correctiefactor

De meetmethode van dit voorbeeld is gelijk aan die van voorbeeld 1, behalve dat een correctie van de gemeten waarden plaatsvindt. Deze correctie is met name van belang in 20 de gevallen waarbij de halfwaarde breedten van de in de fotometer gebruikte filters te groot zijn of de golflengten niet correct zijn.

In de titerplaat worden een aantal putjes gereserveerd voor de correctiemeting. In een voorkeursuitvoeringsvorm worden vier putjes voorzien van een cresolroodoplossing 25 waarvan de extinctie bij 435 nm onafhankelijk is van de temperatuur. Vier andere putjes worden voorzien van een cresolroodoplossing die bij 573 nm een constante extinctie vertoont. Het is mogelijk dat één oplossing die aan beide voorwaarden voldoet, gebruikt wordt. De extinctiewaarden van bovengenoemde oplossingen zijn reeds bepaald in een referentielaboratorium en vormen de te verwachten waarden. In de te kalibreren 30 spectrofotometrische meetinrichting worden de extinctiewaarden van de acht putjes bepaald. Deze waarden worden vergeleken met de te verwachten waarden. Uit deze 1011738 -7- vergelijking volgt een correctiefactor voor alle aflezingen op 435 nm en een correctiefactor voor alle aflezingen op 573 nm.

VOORBEELD 4 5 Temperatuurverschillen in titerplaat

Een titerplaat met 96 putjes werd voorzien van een cresolroodoplossing en slechts voor de helft afgesloten met behulp van een deksel. De titerplaat werd in een spectrofotometrische inrichting geplaatst, waarvan de temperatuur op verschillende 10 tijdstippen verhoogd werd. Na 23 minuten werd de temperatuur verhoogd van 25,0°C naar 30,0°C; vervolgens werd na 73 minuten de temperatuur verhoogd tot 33,5°C en na 133 minuten naar 37,0°C. In figuur 1 is met pijlen aangegeven dat na 38, 80, respectievelijk 143 minuten de ingestelde temperatuur door de spectrofotmetrische inrichting gemeten werd. Met behulp van de meetmethode volgens voorbeeld 1 werden 15 de temperaturen op de verschillende posities in de titerplaat bepaald. Figuur 1 geeft schematisch de temperatuur op de verschillende posities tegen de tijd weer. De bovenste lijn, aangegeven met verwijzingscijfer 1, geeft de temperatuurinstelling van de spectrofotometer weer. De lijn met de blokjes, aangeduid met 2, geeft het temperatuurgemiddelde van de vijf warmste putjes in het gesloten gedeelte van de plaat.

20 Lijn 3 geeft het temperatuurgemiddelde van de vijf koudste putjes in het gesloten gedeelte van de plaat. Tenslotte geven lijnen 4 en 5, respectievelijk het temperatuurgemiddelde van de vijf warmste en de vijf koudste putjes in het open gedeelte van de plaat.

25 Dit voorbeeld geeft duidelijk de relatief grote temperatuurverschillen binnen een titerplaat weer. Met behulp van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, kunnen deze temperatuurverschillen bepaald worden en eventueel gebruikt worden voor de correctie van meetgegevens of temperatuurinstellingen. 1 1011738

Hoewel de onderhavige uitvinding met name is toegelicht aan de hand van metingen in een spectrofotometrische inrichting, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding hier niet -8- toe is beperkt. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan als zodanig worden toegepast in diverse optische metingen, waaronder fluorimetrische bepalingen.

1 D 1 17 3 8

Claims (6)

1. Inrichting voor het uitvoeren van een kalibratiemeting in een meetinrichting, omvattende een in hoofdzaak gesloten houder die voorzien is van een of meer 5 kalibratie-oplossingen, waarbij de houder als zodanig en herhaaldelijk in een meetinrichting geplaatst kan worden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat deze bestemd is voor het plaatselijk meten van de temperatuur in een spectrofotometrische inrichting en dat de 10 een of meer kalibratie-oplossingen een bekende extinctie-temperatuur relatie hebben.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de houder een titerplaat met meerdere putjes omvat, waarbij één of meer putjes voorzien zijn van een kalibratie-oplossing. 15

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij ten minste twee putjes elk voorzien zijn van een verschillende kalibratie-oplossing.

5. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 2-4, met het kenmerk dat deze 20 gekoppeld is met een filter.

6. Werkwijze voor het plaatselijk meten van de temperatuur in een spectrofotometrische inrichting, waarbij een inrichting volgens één of meer van de conclusies 2-5 in een spectrofotometrische inrichting wordt geplaatst; bij 25 voorafbepaalde golflengten een of meer een spectrofotometrische metingen worden uitgevoerd en met behulp van de bekende extinctie-temperatuur relatie de plaatselijke temperatuur wordt berekend. 1011738