RU125449U1

RU125449U1 - DEVICE FOR SAMPLING A TARP FLUID

Info

Publication number: RU125449U1
Application number: RU2012145165/15U
Authority: RU
Inventors: Владимир Олегович Попов; Алексей Валерьевич Липкин; Дмитрий Васильевич Панкратов; Юлия Сергеевна Зейфман; Сергей Валерьевич Шлеев; Виктор Михайлович Андоралов
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-03-10

Abstract

1. Устройство для отбора пробы слезной жидкости, состоящее из пробоотборника, соединенного посредством соединительного элемента с электрическими контактами для подключения к электроизмерительной аппаратуре, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит микроэлектроды: контрольный, рабочий и сравнения, при этом рабочий микроэлектрод и микроэлектрод сравнения заведены в пробоотборник, выполненный в виде пластиковой микротрубки, а контрольный электрод установлен снаружи в отверстии микротрубки, при этом другие концы электродов соединены с электрическими контактами электроизмерительной аппаратуры.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединительный элемент выполнен в виде гибкой пластиковой трубки с помещенными в нее заизолированными электродами.1. A device for sampling tear fluid, consisting of a sampler connected by means of a connecting element with electrical contacts for connection to electrical measuring equipment, characterized in that it additionally contains microelectrodes: control, working and comparison, while the working microelectrode and reference microelectrode are wound into a sampler made in the form of a plastic microtube, and the control electrode is installed outside in the hole of the microtube, while the other ends of the electrodes are connected to the electrical contacts of the electrical measuring equipment. The device according to claim 1, characterized in that the connecting element is made in the form of a flexible plastic tube with insulated electrodes placed in it.

Description

Полезная модель относится к аналитической химии, в частности, к устройству для безболезненного атравматического определения концентраций метаболитов в физиологических жидкостях человека и, более конкретно, к устройству для атравматического отбора биопроб на основе гибких электродов и гибкого пробоотборника для анализа аскорбата, допамина, глюкозы и мочевины в слезной жидкости человека.The utility model relates to analytical chemistry, in particular, to a device for painless atraumatic determination of metabolite concentrations in human physiological fluids and, more specifically, to a device for atraumatic sampling of bioassays based on flexible electrodes and a flexible sampler for analysis of ascorbate, dopamine, glucose and urea in human lacrimal fluid.

Окончательный диагноз многих заболеваний, а также определение состояния организма человека в настоящее время связано, в основном, с различными анализами крови. Также хорошо известно, что неинвазивная диагностика, которая дает близкие результаты с анализами крови, может заменить инвазивные процедуры в связи с тем, что многие пациенты плохо переносят отбор крови, а также в этом случае появляется возможность заражения пациента различными инфекционными заболеваниями, включая СПИД и гепатит.The final diagnosis of many diseases, as well as determining the state of the human body, is currently associated mainly with various blood tests. It is also well known that non-invasive diagnostics, which give similar results with blood tests, can replace invasive procedures due to the fact that many patients do not tolerate blood sampling, and in this case it is possible to infect the patient with various infectious diseases, including AIDS and hepatitis .

Одним из самых наглядных примеров является тест на определение беременности, основанный на анализе гормонов, которые находятся как в крови, так и в моче. В настоящее время этот анализ в поликлиниках заменяет простой, достоверный и быстрый анализ в домашних условиях, основанный на использовании диагностических полосок, находящихся в контакте с мочой пациента. К сожалению, имеется не так много соединений, для которых показана прямая корреляция их концентраций в крови и других биологических жидкостях, таких как моча, слюна, потовые выделения и другие.One of the most obvious examples is a pregnancy test, based on the analysis of hormones that are found in both blood and urine. Currently, this analysis in clinics replaces a simple, reliable and quick analysis at home, based on the use of diagnostic strips in contact with the patient's urine. Unfortunately, there are not many compounds for which a direct correlation of their concentrations in blood and other biological fluids, such as urine, saliva, sweat secretions and others, is shown.

Среди многих других подходов для определения биоаналитов неинвазивным методом является возможность их количественного определения с использованием базальной слезной жидкости человека, которая является весьма перспективным объектом для получения необходимой информации о состоянии организма человека. Это обусловлено схожестью солевого состава слезной жидкости с плазмой крови, корреляцией различных метаболитов в обеих жидкостях, а также тем, что слезная жидкость по сравнению с кровью является менее вязкой и не содержит много клеток.Among many other approaches for determining bioanalytes by a non-invasive method, it is possible to quantify them using human basal lacrimal fluid, which is a very promising object for obtaining the necessary information about the state of the human body. This is due to the similarity of the salt composition of the tear fluid with blood plasma, the correlation of various metabolites in both fluids, and the fact that the tear fluid is less viscous than the blood and does not contain many cells.

Кроме того, изменение концентраций некоторых метаболитов в слезной жидкости при определенных заболеваниях или изменение состояния организма человека хорошо известны и могут быть использованы для диагностических целей. Ниже приведены некоторые примеры таких корреляций.In addition, changes in the concentrations of certain metabolites in the tear fluid in certain diseases or changes in the state of the human body are well known and can be used for diagnostic purposes. The following are some examples of such correlations.

1. Концентрация допамина в слезной жидкости у здорового пациента составляет примерно 1,8 мМ, в то время как у больных глаукомой его концентрация существенно меньше (до 0,1 мМ) в результате уменьшения активности симпатической иннервации глаза. Таким образом, определение допамина в слезной жидкости может являться тестом при диагностике глаукомы.1. The concentration of dopamine in the tear fluid in a healthy patient is approximately 1.8 mm, while in patients with glaucoma its concentration is significantly lower (up to 0.1 mm) as a result of a decrease in the activity of sympathetic innervation of the eye. Thus, the determination of dopamine in the tear fluid can be a test in the diagnosis of glaucoma.

2. Концентрация глюкозы в базальной слезной жидкости в норме составляет 0,2 мМ (т.е. примерно в 25 раз меньше по сравнению с концентрацией глюкозы в крови). При этом известно, что значительное повышение уровня глюкозы в слезной жидкости для диабетиков может быть использовано для диагностики сахарного диабета.2. The concentration of glucose in the basal lacrimal fluid is normally 0.2 mM (that is, approximately 25 times less than the concentration of glucose in the blood). It is known that a significant increase in the level of glucose in the lacrimal fluid for diabetics can be used to diagnose diabetes.

3. Концентрация аскорбата (аскорбиновой кислоты) служит показателем воспалительных процессов в глазу и может варьироваться в интервале 0,03÷1 мМ в зависимости от состояния организма в целом и в глазу в, частности, что может быть связано с некоторыми глазными болезнями.3. The concentration of ascorbate (ascorbic acid) is an indicator of inflammatory processes in the eye and can vary in the range of 0.03 ÷ 1 mm depending on the state of the body as a whole and in the eye in particular, which may be associated with some eye diseases.

4. Концентрация мочевины в базальной слезной жидкости и в крови является эквивалентной при неограниченном ее проникновении через слезо-кровяной барьер в слезной железе и колеблется в интервале от 1,8 до 7,5 мМ у пациентов в норме в зависимости от возраста, питания и других факторов. Высокая концентрация мочевины в слезной жидкости является достаточно четким указанием на протекание таких серьезных заболеваний как доброкачественные опухоли, различные виды инфаркта, заболевания почек и другие. При этом низкие концентрации мочевины являются симптомами, например отравления химическими соединениями или беременности.4. The concentration of urea in the basal lacrimal fluid and in the blood is equivalent when it penetrates unlimitedly through the tear-blood barrier in the lacrimal gland and ranges from 1.8 to 7.5 mM in normal patients, depending on age, nutrition and other factors. A high concentration of urea in the lacrimal fluid is a clear indication of the occurrence of such serious diseases as benign tumors, various types of heart attack, kidney diseases, and others. However, low urea concentrations are symptoms, such as chemical poisoning or pregnancy.

Следует отметить, что в литературе имеются противоречивые данные относительно истинных концентраций метаболитов в слезной жидкости человека. Это объясняется небольшим объемом слезы, который можно отобрать для тестирования, и тем фактом, что большинство известных аналитических процедур, которые могут быть использованы для изучения состава слезной жидкости, недостаточно чувствительны для получения надежных результатов. Кроме того, содержание метаболитов в слезной жидкости сильно зависит от процедуры отбора биообразца, т.к. базальные и рефлекторные слезы, а также слезная жидкость при нервных расстройствах имеют большое различие по составу.It should be noted that in the literature there are conflicting data regarding the true concentrations of metabolites in the human lacrimal fluid. This is due to the small volume of tears that can be selected for testing, and the fact that most of the known analytical procedures that can be used to study the composition of the tear fluid are not sensitive enough to obtain reliable results. In addition, the content of metabolites in the lacrimal fluid strongly depends on the sampling procedure, since basal and reflex tears, as well as lacrimal fluid for nervous disorders, have a large difference in composition.

Устройства для отбора слезной жидкости широко используются в клиниках (полоски фильтровальной бумаги, стеклянные капилляры, стеклянные микропипетки или полиэфирные микротрубки), однако не могут быть непосредственно использованы непрофессиональными пользователями в бытовых условиях вследствие возможности повреждения роговицы глаза, болезненности процедуры и других отрицательных ощущений. Поэтому экспрессные (быстрые), чувствительные и специфические по отношению к каждому метаболиту слезной жидкости методы с использованием ультра малых объемов биообразца являются весьма востребованными. В дополнение к вышеупомянутому, атравматические и безболезненные методы отбора и количественного анализа метаболитов в слезной жидкости представляют значительный интерес для понимания различных эффектов, влияющих на состояние глаза, а именно, диеты, ношения контактных линз, факторов окружающей среды и профилактики глазных заболеваний.Tear fluid sampling devices are widely used in clinics (filter paper strips, glass capillaries, glass micropipettes or polyester microtubes), however, they cannot be directly used by non-professional users in everyday life due to the possibility of damage to the cornea of the eye, soreness of the procedure and other negative sensations. Therefore, express (fast), sensitive and specific to each tear fluid metabolite methods using ultra small volumes of the biosample are very popular. In addition to the above, atraumatic and painless methods for the selection and quantitative analysis of metabolites in the lacrimal fluid are of significant interest for understanding the various effects that affect the condition of the eye, namely, diet, wearing contact lenses, environmental factors and the prevention of eye diseases.

Несмотря на значительные трудности, связанные с отбором биопробы слезной жидкости и анализа в ней различных метаболитов, в литературе описаны способы и устройства для выполнения указанных выше функций (патенты США: 4,269197; 4,996,993; 5,352,411; 7,133,712; заявка на патент США 20080103376; заявка на международный патент 2004/046726). Например, в патенте США 5,352,411 "Device for determination of tear constituents" описано одно из таких устройств для определения различных метаболитов в слезной жидкости. Однако это устройство является достаточно громоздким и изготовлено таким образом, чтобы отбирать большое количество слезной жидкости с использованием широко используемых в медицине бумажных полосок Ширмера (Schirmer). Устройство для отбора слезной жидкости, основанное на полосках Ширмера для сбора слезной жидкости, должно быть помещено в отдельные участки глаза и находиться в них в течение 5 минут. Затем бумажная полоска должна быть удалена и проведен анализ компонентов слезной жидкости. Степень смачивания полосок Ширмера изменяется от одного измерения к другому. Этот метод является весьма травматичным, т.к. фильтровальная бумага стимулирует развитие конъюнктивита и вызывает рефлекторное выделение слезной жидкости, что приводит к изменению концентраций метаболитов в слезе в непредсказуемых пропорциях ввиду разбавления. Для проведения одного анализа требуется значительное количество слезной жидкости, что затрудняет практическую реализацию известного метода, его воспроизводимость и затрудняет использование простых детектирующих устройств. Кроме того, полоски Ширмера не разрешается использовать в бытовых условиях.Despite the significant difficulties associated with the selection of a tear fluid bioassay and the analysis of various metabolites in it, methods and devices for performing the above functions are described in the literature (US patents: 4,269197; 4,996,993; 5,352,411; 7,133,712; application for US patent 20080103376; application for international patent 2004/046726). For example, US Pat. No. 5,352,411 "Device for determination of tear constituents" describes one such device for determining various metabolites in the tear fluid. However, this device is bulky enough and made in such a way as to select a large amount of tear fluid using Schirmer paper strips widely used in medicine. A tear fluid sampling device based on Schirmer strips for collecting tear fluid should be placed in separate areas of the eye and be in them for 5 minutes. Then the paper strip should be removed and the analysis of the components of the tear fluid. The degree of wetting of the Schirmer strips varies from one dimension to another. This method is very traumatic, because filter paper stimulates the development of conjunctivitis and causes reflex secretion of tear fluid, which leads to a change in the concentration of metabolites in the tear in unpredictable proportions due to dilution. For one analysis, a significant amount of tear fluid is required, which complicates the practical implementation of the known method, its reproducibility and complicates the use of simple detecting devices. In addition, Schirmer strips are not permitted for domestic use.

Другой пример атравматического анализа метаболитов в слезной жидкости описан в работе (S.Iguchi, Н.Kudo et al. Biomedical Microdevices (2007) V.9 (4), P.603-609). Устройство представляет собой гибкий, портативный сенсор для измерения глюкозы в слезной жидкости на основе кислородного электрода типа Кларка. Однако он представляет собой достаточно сложное в техническом плане устройство, которое быстро теряет свои функциональные свойства и не может быть использовано непрофессиональным пользователем.Another example of an atraumatic analysis of tear fluid metabolites is described in (S. Iguchi, H. Kudo et al. Biomedical Microdevices (2007) V.9 (4), P.603-609). The device is a flexible, portable sensor for measuring glucose in tear fluid based on a Clark type oxygen electrode. However, it is a rather complicated technical device that quickly loses its functional properties and cannot be used by an unprofessional user.

В литературе также имеются данные по неинвазивному in situ определению глюкозы в слезной железе кроликов с использованием сенсоров инкорпорированных в контактные линзы (М. Chu, К. Miyajima et al. Talanta (2011) V.83, P.960-965; H.Yao, A.Shum et al. Biosensors and Bioelectronics (2011) V.26, P.3290-3296). Была показана четкая зависимость между концентрациями глюкозы в крови и слезной жидкости животных. Однако разработанные устройства не могут быть использованы для реальных измерений, так как имеют макроскопическое проводное соединение с измерительной аппаратурой.The literature also contains data on noninvasive in situ determination of glucose in the lacrimal gland of rabbits using sensors incorporated into contact lenses (M. Chu, K. Miyajima et al. Talanta (2011) V.83, P.960-965; H. Yao , A. Shum et al. Biosensors and Bioelectronics (2011) V.26, P.3290-3296). A clear relationship was shown between the concentrations of glucose in the blood and the tear fluid of animals. However, the developed devices cannot be used for real measurements, since they have a macroscopic wire connection with measuring equipment.

Таким образом, актуальным является создание простого, надежного, атравматического и безболезненного устройства для мониторинга различных метаболитов в слезной жидкости человека, пригодное как для использования в клинике, так и в бытовых условиях.Thus, it is relevant to create a simple, reliable, atraumatic and painless device for monitoring various metabolites in the lacrimal fluid of a person, suitable both for use in the clinic and in domestic conditions.

Среди множества различных количественных методов анализа электрохимические способы детекции имеют много преимуществ с точки зрения чувствительности, селективности, возможности мониторинга в реальном времени, простоты. Разработаны различные устройства на основе электрохимических реакций для определения большого количества биоаналитов, включая биосенсоры для определения концентраций глюкозы в крови. Эти устройства нашли широкое применение в бытовых условиях для определения глюкозы в крови пациентов.Among the many different quantitative analysis methods, electrochemical detection methods have many advantages in terms of sensitivity, selectivity, real-time monitoring capabilities, and simplicity. Various devices based on electrochemical reactions have been developed to determine a large number of bioanalytes, including biosensors for determining blood glucose concentrations. These devices are widely used in the domestic environment for the determination of glucose in the blood of patients.

В целом, электрохимические устройства могут быть разделены на несколько групп в зависимости от способа детекции сигнала: амперометрические, потенциометрические, кулонометрические, а также устройства с использованием спектроскопии электрохимического импеданса. Более того, в зависимости от конструкции сенсора, объем биообразца для анализа глюкозы в крови может варьироваться в интервале 0,3-10 мкл как, например, устройство, представленное фирмой "Albot" (TheraSensce). Такого типа биосенсор для определения глюкозы в крови пациента в бытовых условиях широко представлен на рынке различными фирмами ("Johnson&Johnson"; "Bayer" и другие). Некоторые из них позволяют отбирать биопробу в нанолитровом объеме и их принято называть "полуинвазивными".In general, electrochemical devices can be divided into several groups depending on the method of signal detection: amperometric, potentiometric, coulometric, and also devices using spectroscopy of electrochemical impedance. Moreover, depending on the design of the sensor, the volume of the biosample for analysis of glucose in the blood can vary in the range of 0.3-10 μl, such as, for example, a device provided by Albot (TheraSensce). This type of biosensor for determining glucose in the blood of a patient in a domestic environment is widely marketed by various companies (Johnson &Johnson; Bayer and others). Some of them allow you to take a biosample in a nanoliter volume and they are called "semi-invasive".

Последние достижения в области электрохимии и нанотехнологии позволяют в настоящее время разрабатывать аналитические устройства с использованием нанообъемов биопробы и проводить в ней количественный анализ различных метаболитов. Таким образом, устройства подобного типа могут быть использованы для безболезненного и атравматического анализа компонентов в слезной жидкости человека электрохимическим методом с высокой точностью и воспроизводимостью анализа.Recent advances in electrochemistry and nanotechnology make it possible at present to develop analytical devices using nanoscale bioassays and to carry out quantitative analysis of various metabolites in it. Thus, devices of this type can be used for painless and atraumatic analysis of components in the human lacrimal fluid using the electrochemical method with high accuracy and reproducibility of the analysis.

В качестве прототипа выбрано устройство для определения составляющих слезной жидкости с использованием полоски из фильтровальной бумаги для отбора слезы (Ширмер-полоски) - пробоотборника, закрепленного на соединительном элементе, на конце которого расположены контакты для электрического соединения с измерительной аппаратурой (Патент США 5,352,411). Конец полоски из фильтровальной бумаги размещают в углу глаза, в результате чего она пропитывается слезной жидкостью. После отбора биопробы один из концов бумажной полоски присоединяют с помощью клея к сенсору, со стороны, противоположной от электрических контактов. С помощью описанного устройства можно неинвазивным путем определять содержание глюкозы, мочевины, кетонов, ионов калия и кальция в слезе. В качестве сенсоров используются: для определения глюкозы - стрип на основе хромогенной реакции с глюкозооксидазой; для определения мочевины - стрип на основе уреазы; для определения кетонов - амперометрический индикатор на основе редокс реакций; для определения ионов калия - стрип на основе валиномицина; для определения ионов кальция - индикатор на основе органофосфатных солей и известной электрометрической детекции этого компонента. В качестве сенсоров в изобретении предлагается использовать коммерческие диагностические полоски и амперометрические или ион-селективные электроды.As a prototype, a device was selected for determining the components of tear fluid using a strip of filter paper for selecting tears (Schirmer strips) - a sampler mounted on a connecting element, at the end of which there are contacts for electrical connection with measuring equipment (US Patent 5,352,411). The end of a strip of filter paper is placed in the corner of the eye, as a result of which it is impregnated with tear fluid. After taking a biological sample, one of the ends of the paper strip is glued to the sensor on the side opposite from the electrical contacts. Using the described device, you can non-invasively determine the content of glucose, urea, ketones, potassium and calcium ions in the tear. As sensors are used: for glucose determination - strip based on chromogenic reaction with glucose oxidase; for determination of urea - a strip based on urease; for determination of ketones - amperometric indicator based on redox reactions; for determination of potassium ions - strip based on valinomycin; for determination of calcium ions - an indicator based on organophosphate salts and the known electrometric detection of this component. As sensors in the invention it is proposed to use commercial diagnostic strips and amperometric or ion-selective electrodes.

Недостатками известного устройства являются: большое время отбора биообразца (не менее нескольких минут) для полного смачивания полоски Ширмера; различная смачиваемость бумажных полосок от одного измерения к другому; травматичность и болезненность процедуры отбора пробы слезной жидкости; недостаточная воспроизводимость результатов измерений; сложность и отсутствие универсальности сенсорного устройства.The disadvantages of the known device are: a large sampling time of the biosample (at least several minutes) for the complete wetting of the Schirmer strip; different wettability of paper strips from one dimension to another; invasiveness and pain of the tear fluid sampling procedure; insufficient reproducibility of measurement results; the complexity and lack of versatility of the touch device.

Задачей полезной модели является разработка устройства для атравматического и безболезненного отбора слезной жидкости человека, позволяющего проводить количественный анализ широкого спектра метаболитов слезы, таких как глюкоза, мочевина, допамин, аскорбат.The objective of the utility model is to develop a device for atraumatic and painless selection of human lacrimal fluid, allowing quantitative analysis of a wide range of tear metabolites, such as glucose, urea, dopamine, ascorbate.

Для решения поставленной задачи предложено устройство для отбора пробы слезной жидкости, состоящее из пробоотборника, соединенного посредством соединительного элемента с электрическими контактами для подключения к электроизмерительной аппаратуре, при этом оно дополнительно содержит микроэлектроды: контрольный, рабочий и сравнения, рабочий микроэлектрод и микроэлектрод сравнения заведены в пробоотборник, выполненный в виде пластиковой микротрубки, а контрольный электрод установлен снаружи в отверстии микротрубки, другие концы электродов соединены с электрическими контактами электроизмерительной аппаратуры.To solve this problem, a tear fluid sampling device is proposed, consisting of a sampler connected by means of a connecting element with electrical contacts for connection to electrical measuring equipment, while it additionally contains microelectrodes: control, working and comparisons, a working microelectrode and a comparison microelectrode are brought into the sampler made in the form of a plastic microtube, and the control electrode is installed externally in the hole of the microtube, the other ends of the ele ctrodes are connected to the electrical contacts of the electrical equipment.

Кроме того, соединительный элемент выполнен в виде гибкой пластиковой трубки, с помещенными в нее заизолированными электродами.In addition, the connecting element is made in the form of a flexible plastic tube, with insulated electrodes placed in it.

По сравнению с известными, полезная модель позволяет: проводить отбор слезной жидкости, в объеме достаточном для электрохимического анализа (от 10 нл до 1000 нл), используя безболезненный атравматический отбор биопробы, и использовать микроэлектроды для анализа биопробы с объемом 25-100 нл для количественного определения допамина, аскорбата, глюкозы и мочевины, которые могут находиться в слезной жидкости человека. После отбора слезной жидкости аналитическое устройство должно быть подключено к электронному измерительному блоку, который имеет конструкцию, аналогичную таковой у уже существующих устройств, например глюкометров.Compared with the known ones, the utility model allows you to: carry out a selection of tear fluid in an amount sufficient for electrochemical analysis (from 10 nl to 1000 nl) using a painless atraumatic bioassay, and use microelectrodes to analyze a bioassay with a volume of 25-100 nl for quantitative determination dopamine, ascorbate, glucose and urea, which may be in the lacrimal fluid of a person. After taking the tear fluid, the analytical device must be connected to an electronic measuring unit, which has a design similar to that of existing devices, such as blood glucose meters.

На фигуре 1 представлено схематическое изображение варианта выполнения устройства, на фигуре 2 - увеличенное изображение пробоотборника с микроэлектродами, гдеThe figure 1 presents a schematic representation of an embodiment of the device, figure 2 is an enlarged image of a sampler with microelectrodes, where

1 - электрические контакты.1 - electrical contacts.

2 - пластиковая полоска держателя.2 - a plastic strip of the holder.

3 - гибкая пластиковая трубка, внутри которой проходят электроды 5, 7, 8 от пробоотборника 4 к электрическим контактам 13 - a flexible plastic tube, inside of which electrodes 5, 7, 8 pass from the sampler 4 to the electrical contacts 1

4 - пробоотборник - пластиковая микротрубка4 - sampler - plastic microtube

5 - микроэлектрод сравнения/противоэлектрод5 - reference microelectrode / counter electrode

6 - контрольный микроэлектрод6 - control microelectrode

7 - рабочий микроэлектрод7 - working microelectrode

В предлагаемом устройстве, согласно фигурам 1 и 2 три электрических контакта 1 для рабочего, контрольного микроэлектродов и микроэлектрода сравнения расположены, например, на пластиковой полоске держателя 2. Возможен и другой вариант закрепления контактов. На него выведены концы помещенных в гибкую пластиковую трубку 3 закодированных электродов. Другие концы микроэлектродов 5 и 7 введены внутрь пробоотборника 4. Контрольный микроэлектрод 6 предназначен для проверки полноты заполнения пробоотборника 4 отбираемой пробой слезной жидкости и установлен снаружи в отверстии пробоотборника 4, выполненного в виде пластиковой микротрубки.In the proposed device, according to figures 1 and 2, three electrical contacts 1 for the working, control microelectrodes and comparison microelectrodes are located, for example, on the plastic strip of the holder 2. Another option is possible for securing the contacts. The ends of the 3 encoded electrodes placed in a flexible plastic tube are displayed on it. The other ends of the microelectrodes 5 and 7 are inserted inside the sampler 4. The control microelectrode 6 is designed to check the completeness of the filling of the sampler 4 with the selected sample of tear fluid and is installed externally in the hole of the sampler 4, made in the form of a plastic microtube.

Контакты 1 могут быть непосредственно подсоединены к электронному измерительному устройству, уже имеющемуся на рынке, например такому как «Free Style». Основные параметры устройства: микроэлектроды 5, 6, 7 могут иметь диаметр от 0,05 мм до 0,5 мм; длина пластиковой полоски держателя 2 от 10 мм до 50 мм, ширина - от 5 до 10 мм; длина гибкой части устройства 3 от 30 до 100 мм.Contacts 1 can be directly connected to an electronic measuring device already available on the market, such as for example “Free Style”. The main parameters of the device: microelectrodes 5, 6, 7 can have a diameter of 0.05 mm to 0.5 mm; the length of the plastic strip of the holder 2 is from 10 mm to 50 mm, the width is from 5 to 10 mm; the length of the flexible part of the device 3 is from 30 to 100 mm.

Основными параметрами аналитического устройства являются: рабочий электрод 7 с диаметром от 0,01 мм до 0,2 мм; внешний диаметр пластиковой микротрубки 4 от 0,15 мм до 0,25 мм; внутренний диаметр микротрубки 4 от 0,02 мм до 0,4 мм; длина микротрубки 4 от 1 мм до 40 мм; противоэлектрод (электрод сравнения) 5 может иметь длину от 0,01 мм до 0,2 мм; контрольный электрод 6 может иметь диаметр от 0,01 мм до 0,2 мм. Расстояние между концами рабочего 7 и противоэлектрода 5 может варьироваться от 0,01 до 1 мм.The main parameters of the analytical device are: working electrode 7 with a diameter of from 0.01 mm to 0.2 mm; the outer diameter of the plastic microtube 4 from 0.15 mm to 0.25 mm; the inner diameter of the microtube 4 from 0.02 mm to 0.4 mm; microtube length 4 from 1 mm to 40 mm; the counter electrode (reference electrode) 5 may have a length of from 0.01 mm to 0.2 mm; the control electrode 6 may have a diameter of from 0.01 mm to 0.2 mm The distance between the ends of the working 7 and the counter electrode 5 can vary from 0.01 to 1 mm

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Пробоотборник 4 (пластиковая микротрубка фиксированного объема ~ 60 нл) помещается в слезное озеро глаза и за счет капиллярного поднятия заполняется слезной жидкостью. Далее устройство подключается к электрическому измерительному оборудованию с помощью электрических контактов 1. С использованием контрольного электрода 6 тестируется полнота заполнения пробоотборника 4 слезной жидкостью путем измерения сопротивления между рабочим 7 и тестовым 6 электродами. После полного заполнения ячейки проводится кулонометрический анализ веществ. С помощью электроизмерительного оборудования между рабочим электродом 7 и электродом сравнения 5, пропускается количество электричества, необходимое для полного окисления определяемых компонентов, которое прямо пропорционально концентрации определяемого вещества.Sampler 4 (a plastic microtube of a fixed volume of ~ 60 nl) is placed in the lacrimal eye lake and is filled with tear fluid due to capillary uplift. Next, the device is connected to electrical measuring equipment using electrical contacts 1. Using a control electrode 6, the completeness of filling of the sampler 4 with tear fluid is tested by measuring the resistance between the working 7 and test 6 electrodes. After the cell is completely filled, a coulometric analysis of substances is carried out. Using electrical equipment between the working electrode 7 and the reference electrode 5, the amount of electricity required to completely oxidize the detected components is passed, which is directly proportional to the concentration of the detected substance.

Данная полезная модель может быть использована для атравматического и безболезненного анализа некоторых гормонов, витаминов, а также неорганических ионов, таких как калий, натрий, кальций, магний, хлорид и других маркеров заболеваний человека.This useful model can be used for atraumatic and painless analysis of certain hormones, vitamins, as well as inorganic ions, such as potassium, sodium, calcium, magnesium, chloride, and other markers of human diseases.

Claims

1. A device for sampling a tear fluid, consisting of a sampler connected by means of a connecting element with electrical contacts for connection to electrical measuring equipment, characterized in that it additionally contains microelectrodes: control, working and comparisons, while the working microelectrode and comparison microelectrode are wound up in a sampler made in the form of a plastic microtube, and the control electrode is installed externally in the hole of the microtube, while the other ends of the electrodes are ineny electrical contacts electrical measuring apparatus.

2. The device according to claim 1, characterized in that the connecting element is made in the form of a flexible plastic tube with insulated electrodes placed in it.