RU2516193C2 - Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions - Google Patents

Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions Download PDF

Info

Publication number
RU2516193C2
RU2516193C2 RU2012119724/28A RU2012119724A RU2516193C2 RU 2516193 C2 RU2516193 C2 RU 2516193C2 RU 2012119724/28 A RU2012119724/28 A RU 2012119724/28A RU 2012119724 A RU2012119724 A RU 2012119724A RU 2516193 C2 RU2516193 C2 RU 2516193C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
intensity
aggregation
mixture
mixing
Prior art date
Application number
RU2012119724/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012119724A (en
Inventor
Алексей Юрьевич Волков
Александр Сергеевич Гурьев
Александр Давидович Левин
Агзамджан Ахтамович Ниязматов
Станислав Федорович Растопов
Original Assignee
Алексей Юрьевич Волков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Юрьевич Волков filed Critical Алексей Юрьевич Волков
Priority to RU2012119724/28A priority Critical patent/RU2516193C2/en
Publication of RU2012119724A publication Critical patent/RU2012119724A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516193C2 publication Critical patent/RU2516193C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment, namely, to optical methods for registration of particle aggregation during performance of immunochemical reactions, for instance, using particles of micron size with reagents immobilised on them. During the reaction such particles are aggregated, formation of aggregates is recorded by turbidimetric or nephelometric method. Due to large size of initial particles their mutual approaching due to Brownian motion is slow, and formation of aggregates takes place in a non-uniform manner in the reaction volume, therefore to increase speed of aggregation and accuracy of its supervision the suspension of reagents must be mixed. Mixing is carried out by or at the expense of cyclic movement of magnetic particles placed into the mix, or the mix flow in the mode of flooded jet, or by means of reciprocal movement of the mix along the cuvette.
EFFECT: method accelerates the reaction and increases accuracy of measured kinetics.
5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к оптическим методам регистрации агрегации частиц при проведении иммунохимических реакций, в том числе для целей клинической диагностики. Такие методы широко применяются в биологии и медицине, как при проведении рутинных измерений в клинико-диагностических лабораториях, так и при разработке и совершенствовании биомедицинских технологий. При этом во многих задачах представляет интерес определение кинетики агрегации (агглютинации, преципитации) микронных и субмикронных частиц. Под кинетикой агрегации понимается зависимость от времени относительной степени агрегации и относительной скорости агрегации от времени. Под относительной степенью агрегации понимается отношение в определенный момент времени оптических сигналов для анализируемого и контрольного образцов (контрольный образец входит в состав диагностического набора). Под относительной скоростью агрегации понимается производная относительной степени агрегации по времени. При иммунологических исследованиях, например, используется метод выявления антител и антигенов, основанный на агглютинации частиц латекса, сенсибилизированных антигенами или антителами (т.е. содержащие антигены или антитела на своей поверхности). На этом принципе основано действие многих современных диагностических наборов реагентов (тест-систем), предназначенных для диагностики различных заболеваний и патологий.The invention relates to measuring equipment, and more specifically to optical methods for detecting particle aggregation during immunochemical reactions, including for the purpose of clinical diagnosis. Such methods are widely used in biology and medicine, both during routine measurements in clinical diagnostic laboratories and in the development and improvement of biomedical technologies. Moreover, in many problems it is of interest to determine the kinetics of aggregation (agglutination, precipitation) of micron and submicron particles. Aggregation kinetics refers to the time dependence of the relative degree of aggregation and the relative rate of aggregation versus time. The relative degree of aggregation is understood as the ratio of the optical signals at a certain point in time for the analyzed and control samples (the control sample is part of the diagnostic kit). The relative rate of aggregation is understood as the derivative of the relative degree of aggregation with respect to time. In immunological studies, for example, the method of detecting antibodies and antigens is used, based on the agglutination of latex particles sensitized by antigens or antibodies (i.e., containing antigens or antibodies on their surface). The action of many modern diagnostic sets of reagents (test systems) intended for the diagnosis of various diseases and pathologies is based on this principle.

Характерные размеры частиц, участвующих в процессах агрегации, могут находиться в достаточно широких пределах от десятков нанометров до нескольких микрон, в значительных пределах может меняться концентрация этих частиц. Поэтому во многих случаях приходится исследовать агрегацию в достаточно мутных средах.The characteristic sizes of the particles involved in the aggregation processes can be in a fairly wide range from tens of nanometers to several microns, and the concentration of these particles can vary significantly. Therefore, in many cases it is necessary to study aggregation in rather muddy environments.

При исследовании процессов агрегации частиц в жидких средах применяются оптические методы, основанные на измерении изменений интенсивности прошедшего через кювету света (т.н. турбидиметрия), либо рассеянного частицами под некоторым углом (нефелометрия), а также измерении флуктуации интенсивности рассеянного света [2, с.80-88], величина которых также изменяется в процессе агрегации (флуктуационная нефелометрия).In the study of particle aggregation in liquid media, optical methods are used based on measuring changes in the intensity of light transmitted through a cuvette (the so-called turbidimetry) or scattered by particles at a certain angle (nephelometry), as well as measuring fluctuations in the intensity of scattered light [2, p. .80-88], the value of which also changes during the aggregation process (fluctuation nephelometry).

Также широко применяются визуальные методы регистрации, использование которых обусловлено прежде всего простотой постановки реакции агрегации, а также трудностями аппаратурной регистрации оптических параметров в мутных и неоднородных суспензиях.Visual methods of registration are also widely used, the use of which is primarily due to the simplicity of the formulation of the aggregation reaction, as well as the difficulties of instrumental recording of optical parameters in turbid and inhomogeneous suspensions.

Размер и концентрация сенсибилизированных частиц должны быть согласованы со способом регистрации. В настоящее время в наборах реагентов, рассчитанных на турбидиметрический или нефелометрический учет результатов, используют агрегацию малых частиц (размер частиц α~0.1λ). Такие частицы относительно слабо рассеивают свет; при концентрации частиц 1-10 мг/мл, типичной для диагностических наборов, длина свободного пробега света L=1/nσ, где n - счетная концентрация частиц, σ - сечение рассеяния одной частицы в таких суспензиях составляет, как правило, порядка 10 мм. Это сравнимо с длиной I оптического пути света в стандартных кюветах (как правило, L≳l). Поэтому суспензии одиночных частиц размером α~0.1λ имеют относительно небольшую мутность и при образовании небольших агрегатов (например, размером в два-три диаметра частиц) мутность (т.е. рассеяние света смесью) сильно возрастает [3]. Маленькие частицы диффундируют достаточно быстро, поэтому скорость протекания реакции их агрегации слабо зависит от наличия и параметров перемешивания реакционной смеси; диффузия обеспечивает равномерное распределение агрегатов и, как следствие, равномерное протекание реакции по всему объему смеси. Таким образом, агрегация малых частиц может быть зарегистрирована методами турбидиметрии и(или) нефелометрии.The size and concentration of sensitized particles should be consistent with the registration method. Currently, reagent kits designed for turbidimetric or nephelometric accounting of results use aggregation of small particles (particle size α ~ 0.1λ). Such particles scatter light relatively weakly; at a particle concentration of 1-10 mg / ml, typical for diagnostic kits, the mean free path of light L = 1 / nσ, where n is the countable concentration of particles, and σ is the scattering cross section of one particle in such suspensions, as a rule, of the order of 10 mm. This is comparable to the length I of the optical path of light in standard cuvettes (usually L≳l). Therefore, suspensions of single particles of size α ~ 0.1λ have a relatively small turbidity, and with the formation of small aggregates (for example, two to three particle diameters), the turbidity (ie, light scattering by a mixture) increases significantly [3]. Small particles diffuse quickly enough, therefore, the rate of the reaction of their aggregation weakly depends on the presence and parameters of mixing the reaction mixture; diffusion provides a uniform distribution of aggregates and, as a consequence, a uniform course of the reaction throughout the volume of the mixture. Thus, the aggregation of small particles can be detected by turbidimetry and (or) nephelometry methods.

Тем не менее, с точки зрения информативности иммунохимического анализа использование больших частиц (α~λ) имеет следующие преимущества по сравнению с использованием частиц малых размеров (α~0.1λ).Nevertheless, from the point of view of informativeness of immunochemical analysis, the use of large particles (α ~ λ) has the following advantages compared to the use of small particles (α ~ 0.1λ).

Предел обнаружения реакции агрегации по аналиту для больших частиц значительно ниже, чем для частиц малых размеров. Известно, что наиболее эффективное образование агрегатов достигается при определенном соотношении счетных концентраций сенсибилизированных частиц и молекул аналита [4], поэтому для понижения порога обнаружения аналита требуется уменьшение счетной концентрации частиц. При этом уменьшение массовой концентрации частиц приводит к уменьшению скорости реакции и, следовательно, к увеличению времени регистрации. В случае использования больших частиц их счетная концентрация ниже, чем при использовании малых частиц той же массовой концентрации, соответственно ниже порог обнаружения аналита без потери экспрессности диагностического теста. Использование больших частиц позволяет проводить реакцию агрегации в неразбавленных биологических жидкостях, зачастую обладающих значительной мутностью. Для того, чтобы надежно зарегистрировать агрегацию, необходимо, чтобы рассеяние света частицами значительно превышало собственное рассеяние мутной жидкостью. Поскольку частицы большого размера (α~λ) эффективно рассеивают свет [3], их агрегация может быть надежно зафиксирована даже в неразбавленной или в слабо разбавленной биологической жидкости в отличие от маленьких частиц (α~0.1λ), которые слабо рассеивают свет [3], в результате чего для надежной регистрации их агрегации часто требуется сильное разбавление биологической жидкости большой мутности. Использование частиц большого размера позволяет проводить реакции агрегации, например, в цельной крови, что имеет важное диагностическое значение.The analyte aggregation reaction detection limit for large particles is much lower than for small particles. It is known that the most efficient aggregation is achieved with a certain ratio of the calculated concentrations of sensitized particles and analyte molecules [4], therefore, to reduce the analyte detection threshold, a decrease in the calculated concentration of particles is required. In this case, a decrease in the mass concentration of particles leads to a decrease in the reaction rate and, consequently, to an increase in the recording time. In the case of using large particles, their calculated concentration is lower than when using small particles of the same mass concentration, respectively, below the analyte detection threshold without loss of expressness of the diagnostic test. The use of large particles allows the aggregation reaction in undiluted biological fluids, often with significant turbidity. In order to reliably detect aggregation, it is necessary that the scattering of light by particles significantly exceeds the intrinsic scattering by a turbid liquid. Since large particles (α ~ λ) effectively scatter light [3], their aggregation can be reliably fixed even in undiluted or slightly diluted biological fluid, unlike small particles (α ~ 0.1λ), which scatter light slightly [3] As a result, for reliable registration of their aggregation often requires a strong dilution of the biological fluid of high turbidity. The use of large particles allows aggregation reactions, for example, in whole blood, which is of great diagnostic value.

Однако реализация названных преимуществ больших частиц в диагностических наборах сопряжена с существенными трудностями, которые перечислены ниже.However, the implementation of these advantages of large particles in diagnostic kits is fraught with significant difficulties, which are listed below.

Большие частицы медленно диффундируют, поэтому скорость их агрегации сравнительно мала, кроме того, из-за слабости диффузионных потоков образование агрегатов происходит неравномерно по объему реакционной смеси, особенно при малой счетной концентрации аналита. Еще одна проблема состоит в том, что при образовании небольших агрегатов (например, размером в два-три диаметра частиц) интенсивность рассеяния света меняется относительно слабо [3]. Поэтому надежно зафиксировать такую агрегацию можно только на поздних стадиях, когда образуются агрегаты, состоящие из относительно большого числа частиц. Кроме того, суспензии одиночных частиц размером α~λ имеют относительно большую мутность (как правило, L≲0.1 мм, т.е. для стандартных кювет L<<l), что ограничивает применение оптических методов, работающих в предположении однократного рассеяния света. Из-за этих трудностей для диагностических наборов с большими частицами в настоящее время агрегацию фиксируют главным образом по конечной точке визуально, в том числе с помощью фоторегистрирующего устройства. Для такой регистрации большая мутность реакционной смеси и неравномерное распределение агрегатов по объему смеси не является препятствием, в отличие от регистрации с помощью нефелометров и турбидиметров.Large particles diffuse slowly, therefore, their aggregation rate is relatively low, in addition, due to the weakness of diffusion flows, the formation of aggregates occurs unevenly in the volume of the reaction mixture, especially at a low calculated analyte concentration. Another problem is that when small aggregates are formed (for example, two to three particle diameters), the light scattering intensity changes relatively weakly [3]. Therefore, such aggregation can be reliably fixed only in the later stages, when aggregates consisting of a relatively large number of particles are formed. In addition, suspensions of single particles of size α ~ λ have a relatively large turbidity (as a rule, L≲0.1 mm, i.e., for standard cuvettes L << l), which limits the use of optical methods operating under the assumption of a single light scattering. Due to these difficulties, for diagnostic kits with large particles, aggregation is currently recorded mainly at the end point visually, including using a photo-recording device. For such registration, the large turbidity of the reaction mixture and the uneven distribution of aggregates over the volume of the mixture is not an obstacle, in contrast to registration with nephelometers and turbidimeters.

Визуальная регистрация степени агрегации, несмотря на простоту и доступность, имеет следующие недостатки.Visual registration of the degree of aggregation, despite its simplicity and accessibility, has the following disadvantages.

Визуальное определение степени агрегации характеризуется низкой точностью, являясь по сути качественным или, в лучшем случае, полуколичественным методом. Визуальный учет реакции затрудняет автоматизацию измерений. Необходимое участие персонала почти во всех стадиях проведения реакции повышает частоту ошибок. Визуальный учет реакции производится только по конечной точке реакции агрегации, поскольку образование видимых агрегатов возможно лишь на поздней стадии реакции, когда агрегаты достигнут размера, разрешаемого человеческим глазом (~0,1 мм).Visual determination of the degree of aggregation is characterized by low accuracy, being essentially a qualitative or, in the best case, semi-quantitative method. Visual recording of the reaction complicates the automation of measurements. The necessary participation of personnel in almost all stages of the reaction increases the frequency of errors. Visual analysis of the reaction is carried out only at the end point of the aggregation reaction, since the formation of visible aggregates is possible only at the late stage of the reaction, when the aggregates reach the size allowed by the human eye (~ 0.1 mm).

Поэтому предпринимаются попытки оптической регистрации агрегации крупных частиц.Therefore, attempts are being made to optical registration of aggregation of large particles.

Известен оптический метод измерения размера частиц с помощью многоуглового рассеяния света (MALS), который позволяет измерять размеры частиц в широком диапазоне (от 50 нм до 100 мкм) [5]. Недостатком данного метода, препятствующим его применению к суспензиям большой мутности, является требование сильного разбавления анализируемых суспензий, поскольку метод принципиально работает только при регистрации однократно рассеянного света. Предварительное разбавление суспензии сенсибилизированных частиц привело бы к соответствующему уменьшению скорости агрегации и к многократному увеличению времени ее регистрации, т.е. к уменьшению экспрессности диагностического набора, что крайне нежелательно. Разбавление для целей регистрации после проведения реакции для частиц большого размера также является нежелательной процедурой, т.к. может привести к разрушению агрегатов [2, с.83].A known optical method for measuring particle size using multi-angle light scattering (MALS), which allows you to measure particle sizes in a wide range (from 50 nm to 100 μm) [5]. The disadvantage of this method, which prevents its application to suspensions of high turbidity, is the requirement for strong dilution of the analyzed suspensions, since the method basically works only when registering once scattered light. Preliminary dilution of the suspension of sensitized particles would lead to a corresponding decrease in the rate of aggregation and a multiple increase in the time of its registration, i.e. to a decrease in the expressness of the diagnostic kit, which is highly undesirable. Dilution for registration purposes after carrying out the reaction for large particles is also an undesirable procedure, because can lead to the destruction of aggregates [2, p.83].

Известен оптический метод динамического рассеяния света (ДРС), позволяющий измерять размер частиц в широком диапазоне (от 1 нм до 6 мкм), допускающий анализ суспензий большой мутности [6]. Недостатком данного метода является большое время получения одного отсчета на кинетической кривой (порядка минуты). Кроме того в ДРС регистрируется рассеянный свет от области смеси относительно небольшого объема (порядка 0,1 мм3), т.н. «когерентного объема», что приводит к увеличению амплитуды низкочастотных флуктуации регистрируемого сигнала из-за неоднородности распределения образующихся агрегатов по объему реакционной смеси. Существенным недостатком метода ДРС для определения агрегации частиц является также принципиальная невозможность организации перемешивания образца в кювете для увеличения скорости реакции и однородного распределения образующихся агрегатов по объему реакционной смеси. Еще один недостаток метода ДРС - высокая стоимость приборов.Known optical method of dynamic light scattering (DLS), which allows to measure particle size in a wide range (from 1 nm to 6 μm), allowing the analysis of suspensions of high turbidity [6]. The disadvantage of this method is the long time to obtain one count on the kinetic curve (of the order of a minute). In addition, scattered light from a relatively small volume of the mixture (about 0.1 mm 3 ) is recorded in the DLS, so-called “Coherent volume”, which leads to an increase in the amplitude of low-frequency fluctuations of the recorded signal due to the heterogeneity of the distribution of the aggregates formed over the volume of the reaction mixture. A significant drawback of the DLS method for determining particle aggregation is also the fundamental impossibility of organizing sample mixing in a cuvette to increase the reaction rate and uniform distribution of the aggregates formed over the volume of the reaction mixture. Another drawback of the DLS method is the high cost of the instruments.

Известен оптический метод регистрации агрегации частиц по изменению интенсивности рассеяния света в тонком слое суспензии в многолуночном слайде (Multi-well slide) [7, 8]. Недостатком данного метода является техническая сложность обеспечения перемешивания образца в тонком (толщиной доли мм) слое в лунке слайда для увеличения скорости реакции (такому перемешиванию препятствуют, в частности, силы поверхностного натяжения). Другим недостатком метода является сложность создания стандартной пленки образца в области зондирования пучком света, воспроизводимой от эксперимента к эксперименту.A known optical method for detecting particle aggregation by changing the intensity of light scattering in a thin layer of a suspension in a multi-well slide (Multi-well slide) [7, 8]. The disadvantage of this method is the technical complexity of ensuring the mixing of the sample in a thin (fraction of mm) layer in the hole of the slide to increase the reaction rate (such mixing is prevented, in particular, by surface tension forces). Another disadvantage of the method is the difficulty of creating a standard film of the sample in the region of sounding by a light beam reproduced from experiment to experiment.

Известен оптический метод счета и измерения размера частиц и их агрегатов [9] или степени агрегации частиц [7, 8] путем регистрации света, рассеянного частицами и(или) их агрегатами в микрофлюидной кювете. Недостатком метода является невозможность регистрации кинетики агрегации - регистрируется образование агрегатов только на одной определенной стадии реакции, поскольку реакция проводится вне зоны оптической регистрации до помещения смеси в микроканал. Это связано в том числе со сложностью организации перемешивания в микроканале для ускорения агрегации. Также недостатком данного метода является высокая техническая сложность его реализации.The optical method for counting and measuring the size of particles and their aggregates [9] or the degree of aggregation of particles [7, 8] is known by registering the light scattered by particles and (or) their aggregates in a microfluidic cell. The disadvantage of this method is the impossibility of registering the kinetics of aggregation - the formation of aggregates is recorded only at one specific stage of the reaction, since the reaction is carried out outside the optical registration zone before the mixture is placed in the microchannel. This is due, inter alia, to the difficulty of organizing mixing in the microchannel to accelerate aggregation. Another disadvantage of this method is the high technical complexity of its implementation.

Наиболее близким к заявляемому является «Способ анализа агрегации тромбоцитов и устройство для его осуществления» [10, прототип]. В этом способе световой поток проходит через образец, содержащий тромбоциты и(или) их агрегаты, при этом обеспечивается их перемещение через формируемый оптический канал, что позволяет измерять среднюю интенсивность и одновременно среднеквадратичное отклонение интенсивности прошедшего через образец светового потока от средней интенсивности, вызванное флуктуациями количества тромбоцитов или их агрегатов в оптическом канале, по которым устанавливают средний радиус и концентрацию количества тромбоцитов или их агрегатов в оптическом канале.Closest to the claimed is a "Method for the analysis of platelet aggregation and a device for its implementation" [10, prototype]. In this method, the luminous flux passes through a sample containing platelets and (or) their aggregates, while their movement through the formed optical channel is ensured, which allows one to measure the average intensity and at the same time the standard deviation of the intensity of the light flux passing through the sample from the average intensity caused by fluctuations in the quantity platelets or their aggregates in the optical channel, which establish the average radius and concentration of the number of platelets or their aggregates in the optical Anal.

Указанный прототип имеет следующие недостатки. Применение данного способа для регистрации агрегации сенсибилизированных частиц большого размера (α~λ) затруднительно, поскольку перемещение частиц или их агрегатов через оптический канал в указанном способе осуществляется за счет перемешивания жидкости в кювете при помощи магнитной мешалки. Однако при таком перемешивании в реакционной смеси устанавливаются только круговые ламинарные потоки, поскольку в кювете агрегометра [10] при максимальной частоте вращения магнитной мешалки число Рейнольдса Reмакс≈500, а турбулентные потоки в системе кювета-магнитная мешалка развиваются при числах Рейнольдса порядка Reкр≈10000 [11]. Из-за отсутствия турбулентных потоков не происходит значительного увеличения скорости относительного движения частиц жидкости по сравнению со скоростью диффузионных потоков. В результате не происходит значительного увеличения числа столкновений и скорости реакции, поэтому требуется большое время для регистрации агрегации частиц. Например, в случае применения диагностического набора реагентов МАЧ-Endotox spp. [12] время проведения анализа превышает 20 мин. Набор МАЧ-Endotox spp. используется для экспресс-диагностики хирургических инфекций и инфекционных осложнений, и поэтому экспрессность имеет первостепенное значение при его применении. Также при использовании такого способа сигнал, по изменению которого судят о кинетике реакции, сильно флуктуирует из-за слабого перемешивания агрегатов, что снижает точность регистрации кинетики реакции из-за возникающих неоднородностей. При этом интенсификация перемешивания за счет увеличения скорости вращения мешалки не допустима, поскольку приводит к разрушению образующихся агрегатов в зоне взаимодействия с вращающимся стержнем магнитной мешалки.The specified prototype has the following disadvantages. The use of this method for recording the aggregation of sensitized large particles (α ~ λ) is difficult, since the movement of particles or their aggregates through the optical channel in this method is carried out by mixing the liquid in the cuvette using a magnetic stirrer. However, with such stirring, only circular laminar flows are established in the reaction mixture, since in the cell of the aggregometer [10] at the maximum frequency of rotation of the magnetic stirrer, the Reynolds number Re max ≈500, and turbulent flows in the ditch-magnetic stirrer system develop at Reynolds numbers of the order of Re cr ≈ 10000 [11]. Due to the absence of turbulent flows, there is no significant increase in the rate of relative motion of fluid particles compared to the speed of diffusion flows. As a result, there is no significant increase in the number of collisions and the reaction rate; therefore, it takes a long time to register particle aggregation. For example, in case of application of the diagnostic kit of reagents MACH-Endotox spp. [12] analysis time exceeds 20 min. Set MAH-Endotox spp. It is used for rapid diagnosis of surgical infections and infectious complications, and therefore expressity is of paramount importance in its application. Also, when using this method, the signal, by the change of which the kinetics of the reaction is judged, fluctuates strongly due to weak mixing of the aggregates, which reduces the accuracy of the registration of the kinetics of the reaction due to non-uniformities. In this case, the intensification of mixing due to an increase in the speed of rotation of the mixer is not permissible, since it leads to the destruction of the formed aggregates in the zone of interaction with the rotating rod of the magnetic mixer.

Целью заявляемого изобретения является преодоление указанных недостатков, а именно сокращение времени регистрации реакций агрегаций и увеличение точности наблюдения кинетики реакций. Это достигается за счет обеспечения интенсивного турбулентного перемешивания объема реакционной смеси, что способствует относительному движению реагирующих частиц даже при их относительно больших размерах со скоростями, значительно превышающими броуновские, поскольку турбулентные течения обладают повышенной способностью к ускоренному распространению химических реакций и способностью нести и передавать взвешенные частицы [13]. Это значительно увеличивает скорость реакции и точность наблюдения ее кинетики за счет ускорения перераспределения образующихся агрегатов по объему смеси. При этом не происходит разрушения образующихся агрегатов, поскольку основная энергия потоков содержится в микротурбулентностях и нет значительного относительного движения слоев жидкости в масштабах макроагрегатов.The aim of the invention is to overcome these disadvantages, namely reducing the time of registration of aggregation reactions and increasing the accuracy of observation of the kinetics of reactions. This is achieved by providing intensive turbulent mixing of the volume of the reaction mixture, which contributes to the relative motion of the reacting particles even at their relatively large sizes with velocities significantly exceeding Brownian ones, since turbulent flows have an increased ability to accelerate the propagation of chemical reactions and the ability to carry and transmit suspended particles [ 13]. This significantly increases the reaction rate and the accuracy of observation of its kinetics due to the acceleration of the redistribution of the formed aggregates over the volume of the mixture. In this case, the formation of aggregates is not destroyed, since the main energy of the flows is contained in microturbulences and there is no significant relative motion of the liquid layers on the scale of macroaggregates.

Способ иллюстрируется 6 фигурами.The method is illustrated by 6 figures.

На фиг.1 приведена реализация способа в конической кювете, где 1 - источник зондирующего излучения, например лазер, 2 - кювета с исследуемым образцом, 3 - детектор интенсивности прошедшего излучения, 4 - детектор интенсивности рассеянного излучения, 5 - канал регистрации флуктуации интенсивности рассеянного излучения, 6 - возвратно-поступательный насос.Figure 1 shows the implementation of the method in a conical cell, where 1 is the probe radiation source, for example a laser, 2 is the cell with the sample to be studied, 3 is the transmitted radiation intensity detector, 4 is the scattered radiation intensity detector, 5 is the channel for recording fluctuations in the scattered radiation intensity , 6 - reciprocating pump.

На фиг.2 приведена реализация способа с применением затопленной струи, где 7 - тонкая трубка.Figure 2 shows the implementation of the method using a flooded jet, where 7 is a thin tube.

На фиг.3 приведена реализация способа с применением магнитных частиц, где 8 - механизм создания периодического магнитного поля, например, вращающийся магнит.Figure 3 shows the implementation of the method using magnetic particles, where 8 is the mechanism for creating a periodic magnetic field, for example, a rotating magnet.

На фиг.4 приведены экспериментальные данные по измерению кинетики реакции агрегации в конической кювете при различных способах перемешивания, где 9 - регистрируемый сигнал без механического перемешивания среды, 10 - перемешивание среды магнитными частицами, 11 - перемешивание среды насосом, 12 - одновременное перемешивание насосом и магнитными частицами. Здесь и далее по оси абсцисс - время в секундах, по оси ординат - логарифм интенсивности регистрируемого сигнала.Figure 4 shows experimental data on measuring the kinetics of the aggregation reaction in a conical cell with various mixing methods, where 9 is the recorded signal without mechanical stirring of the medium, 10 is mixing the medium with magnetic particles, 11 is mixing the medium with a pump, 12 is simultaneous mixing with a pump and magnetic particles. Here and further along the abscissa axis is the time in seconds, along the ordinate axis is the logarithm of the intensity of the recorded signal.

На фиг.5 приведены экспериментальные данные для кюветы постоянного сечения, где 13 - перемешивание среды насосом в режиме затопленной струи.Figure 5 shows the experimental data for a cell of constant cross section, where 13 is the mixing of the medium by the pump in the flooded stream mode.

На фиг.6 приведены экспериментальные данные по измерению кинетики той же реакции при перемешивании среды существующим способом - магнитной мешалкой.Figure 6 shows the experimental data on the measurement of the kinetics of the same reaction while stirring the medium in the existing way - a magnetic stirrer.

Предлагаемый способ может быть реализован разными путями; возможные варианты реализации поясняются на примерах ниже описываемых устройств.The proposed method can be implemented in various ways; possible implementations are illustrated by examples below the described devices.

Предлагаемый способ может быть реализован при помощи конической кюветы (фиг.1). Излучение, например, лазерного источника 1, пропускают через кювету 2 и регистрируют фотоприемником 3 интенсивность прошедшего излучения и/или рассеянного излучения фотоприемником 4 и/или флуктуации этого излучения по каналу 5 с помощью одного или более фотоприемников. По изменению (увеличению всех трех сигналов в случае исходных больших мутностей) сигналов с фотоприемников судят о протекании реакции. Увеличение сигналов связано с уменьшением мутности среды в процессе образования агрегатов за счет уменьшения многократного рассеяния на частицах среды и уменьшения полного сечения рассеяния всех частиц при образовании больших агрегатов (≳10α) [3]. В случае больших начальных мутностей схема регистрации излучения не имеет большого значения и может выбираться исходя из конкретной конструкции устройства. Например, в случае малопрозрачных кювет (конический пластиковый наконечник пипеточного дозатора) удобно использовать флуктуационную нефелометрию (канал 5), поскольку она не чувствительна к постоянным засветкам.The proposed method can be implemented using a conical cell (figure 1). The radiation, for example, of a laser source 1, is passed through a cuvette 2 and the photodetector 3 is registered by the intensity of the transmitted radiation and / or scattered radiation by the photodetector 4 and / or fluctuations of this radiation through channel 5 using one or more photodetectors. By changing (increasing all three signals in the case of the initial large turbidity) signals from photodetectors judge the course of the reaction. The increase in signals is associated with a decrease in the turbidity of the medium during the formation of aggregates due to a decrease in multiple scattering by particles of the medium and a decrease in the total scattering cross section of all particles during the formation of large aggregates (≳10α) [3]. In the case of large initial turbidity, the radiation registration scheme is not very important and can be selected based on the specific design of the device. For example, in the case of opaque cuvettes (conical plastic tip of the pipette dispenser), it is convenient to use fluctuation nephelometry (channel 5), since it is not sensitive to constant flare.

Исследуемую смесь перемещают вдоль кюветы, например, поршнем 6, совершающим возвратно-поступательное движение и гидродинамически связанным со смесью. Для предотвращения загрязнения смеси между поршнем и смесью может быть воздушный промежуток и/или разделяющая гибкая мембрана. При протекании реакционной смеси по конической кювете в сторону ее расширения (т.н. течение в диффузоре) возможно образование турбулентных потоков при небольших числах Рейнольдса [14, с.113-118], что приводит к увеличению скорости реакции и ускоряет перераспределение образующихся агрегатов по объему смеси.The test mixture is moved along the cuvette, for example, by a piston 6, reciprocating and hydrodynamically associated with the mixture. To prevent contamination of the mixture between the piston and the mixture may be an air gap and / or a separating flexible membrane. When the reaction mixture flows along a conical cell in the direction of its expansion (the so-called flow in the diffuser), turbulent flows can form at low Reynolds numbers [14, pp. 113-118], which leads to an increase in the reaction rate and accelerates the redistribution of the formed aggregates along the volume of the mixture.

Также предлагаемый способ может быть реализован по схеме, в которой турбулентные потоки реализуются с помощью т.н. затопленной струи в реакционном объеме (фиг.2). Схема регистрации при этом аналогична фиг 1. В исследуемую смесь помещают тонкую трубку 7, гидродинамически связанную с поршнем 6, в результате чего часть объема смеси периодически втягивается в трубку/выталкивается из нее. Для предотвращения загрязнения смеси между поршнем и смесью может быть воздушный промежуток и/или разделяющая гибкая мембран. При выталкивании реакционной смеси из трубки в кювету образуется т.н. затопленная струя, которая обеспечивает турбулентные потоки в реакционной смеси [14, с.118-121]. Это приводит к увеличению скорости реакции и ускоряет перераспределение образующихся агрегатов по объему смеси.Also, the proposed method can be implemented according to a scheme in which turbulent flows are realized using the so-called. flooded stream in the reaction volume (figure 2). The registration scheme is similar to that of FIG. 1. A thin tube 7 is placed in the test mixture, which is hydrodynamically connected to the piston 6, as a result of which part of the mixture volume is periodically drawn into the tube / pushed out of it. To prevent contamination of the mixture between the piston and the mixture may be an air gap and / or separating flexible membranes. When the reaction mixture is pushed out of the tube into a cuvette, a so-called flooded stream, which provides turbulent flows in the reaction mixture [14, p.118-121]. This leads to an increase in the reaction rate and accelerates the redistribution of the formed aggregates over the volume of the mixture.

Также предлагаемый способ может быть реализован помещением в реакционную смесь магнитных частиц, приводимых в движение периодическим магнитным полем. В исследуемую смесь помещают магнитные частицы, поверхность которых инертна по отношению к компонентам реакционной смеси. Источник периодического магнитного поля 8, например, вращающийся постоянный магнит, вызывает образование цепочек магнитных частиц и их циклическое движение в жидкости, которые действуют как множество микромагнитных мешалок, создавая микротурбулентности, что приводит к увеличению скорости реакции и ускоряет перераспределение образующихся агрегатов по объему смеси [15]. При этом концентрация и/или размер магнитных частиц выбирается много меньшим концентрации и/или размера агрегирующих частиц для того, чтобы рассеяние света на рабочей длине волны добавляемыми частицами было значительно меньше собственного рассеяния реакционной смесью. Вследствие высокой мутности реакционной смеси выполнение этого требования вполне реально.Also, the proposed method can be implemented by placing in the reaction mixture of magnetic particles, driven by a periodic magnetic field. Magnetic particles are placed in the test mixture, the surface of which is inert with respect to the components of the reaction mixture. A source of a periodic magnetic field 8, for example, a rotating permanent magnet, causes the formation of chains of magnetic particles and their cyclic motion in a liquid, which act as a multitude of micromagnetic stirrers, creating microturbulence, which leads to an increase in the reaction rate and accelerates the redistribution of the aggregates formed over the mixture volume [15 ]. In this case, the concentration and / or size of the magnetic particles is chosen to be much lower than the concentration and / or size of the aggregating particles so that the scattering of light at the working wavelength by the added particles is significantly less than the intrinsic scattering of the reaction mixture. Due to the high turbidity of the reaction mixture, this requirement is quite feasible.

Преимущества предлагаемого способа иллюстрируются следующими экспериментами. Реакцию агрегации активированных частиц диагностического набора МАЧ-Endotox spp. [12] проводили в коммерческом устройстве для анализа агрегации тромбоцитов [10] (агрегометре) и в установке, реализующий настоящий способ. В случае агрегометра использовали стеклянные цилиндрические кюветы внутреннего диаметра 6 мм, объем пробы составлял 320 мкл. Для реализации настоящего способа использовали 2 вида кювет: стандартные наконечники для пипеточных дозаторов 200 мкл и стандартные фотометрические полистирольные кюветы (10×4×25 мм3), при этом объемы проб составляли 120 и 520 мкл соответственно. 20 мкл диагностикума МАЧ-Endotox spp. [12] разбавляли буферным раствором, входящим в состав диагностического набора (в случае перемешивания магнитными частицами также вносили суспензию частиц), затем добавляли контрольную сыворотку в такой пропорции, что во всех реакциях концентрация липополисахарида грамотрицательных бактерий (ЛПС) составляла 100 пг/мл.The advantages of the proposed method are illustrated by the following experiments. Aggregation reaction of activated particles of the MAH-Endotox spp diagnostic kit. [12] was carried out in a commercial device for analysis of platelet aggregation [10] (aggregometer) and in an installation that implements the present method. In the case of the aggregometer, glass cylindrical cuvettes with an inner diameter of 6 mm were used; the sample volume was 320 μl. To implement this method, 2 types of cuvettes were used: standard tips for pipette dispensers 200 μl and standard photometric polystyrene cuvettes (10 × 4 × 25 mm 3 ), while the sample volumes were 120 and 520 μl, respectively. 20 μl of MAH-Endotox spp diagnosticum. [12] was diluted with the buffer solution included in the diagnostic kit (in the case of mixing with magnetic particles, a suspension of particles was also added), then the control serum was added in such a proportion that in all reactions the concentration of gram-negative bacteria lipopolysaccharide (LPS) was 100 pg / ml.

На фиг.4-6 представлены кривые агрегации диагностикума МАЧ-Endotox spp. при добавлении контрольной сыворотки при различных видах перемешивания и оптических методах регистрации. По оси абсцисс отложено время в секундах, по оси ординат - десятичный логарифм сигнала (интенсивности или флуктуации интенсивности в случае нефелометрического метода регистрации или метода флуктуационной нефелометрии [1] соответственно). Реакционная смесь термостатировалась при температуре 37°С, добавление контрольной сыворотки производилось в момент времени 0.Figures 4-6 show aggregation curves of the MAH-Endotox spp diagnosticum. when adding control serum with various types of mixing and optical registration methods. The time in seconds is plotted on the abscissa, and the decimal logarithm of the signal (intensity or fluctuation of intensity in the case of the nephelometric registration method or the fluctuation nephelometry method [1], respectively) is plotted on the ordinate axis. The reaction mixture was thermostated at a temperature of 37 ° C; the control serum was added at time 0.

На фиг.2 представлены экспериментальные кривые агрегации частиц диагностикума МАЧ-Endotox spp. в коническом наконечнике для пипеточного дозатора в отсутствие перемешивания (9), при перемешивании магнитными частицами по схеме фиг.3 (10), при перемешивании поршнем 6 по схеме фиг.1 (11), а также при одновременном перемешивании по этим схемам (12). При этом регистрировались флуктуации интенсивности рассеянного реакционной смесью света по схеме 5 фиг.1. Видно различное поведение образования агрегатов по времени при различных способах перемешивания, а также то, что их совместное применение приводит к наиболее эффективному образованию агрегатов на всем протяжении реакции.Figure 2 presents the experimental curves of aggregation of particles of the MAH-Endotox spp diagnosticum. in a conical tip for a pipette dispenser in the absence of mixing (9), while stirring with magnetic particles according to the scheme of figure 3 (10), while stirring with a piston 6 according to the scheme of figure 1 (11), as well as while mixing according to these schemes (12) . In this case, fluctuations in the intensity of the light scattered by the reaction mixture were recorded according to scheme 5 of FIG. 1. One can see the different behavior of the formation of aggregates over time with different mixing methods, as well as the fact that their combined use leads to the most efficient formation of aggregates throughout the reaction.

На фиг.5 представлены кривые агрегации частиц в фотометрической кювете в отсутствие перемешивания (9), при перемешивании магнитными частицами по схеме фиг.3 (10) и затопленной струей по схеме фиг.2 (13). При этом регистрировалась интенсивность рассеянного реакционной смесью света (нефелометрия).Figure 5 shows the curves of particle aggregation in a photometric cell in the absence of mixing (9), while stirring with magnetic particles according to the scheme of figure 3 (10) and a flooded stream according to the scheme of figure 2 (13). In this case, the intensity of light scattered by the reaction mixture (nephelometry) was recorded.

Для сравнения на фиг.6 представлена кривая агрегации диагностикума МАЧ-Endotox spp. в агрегометре при перемешивании магнитной мешалкой по схеме прототипа, скорость вращения 800 об/мин.For comparison, FIG. 6 shows the aggregation curve of the MAH-Endotox spp diagnosticum. in an aggregometer while stirring with a magnetic stirrer according to the prototype scheme, a rotation speed of 800 rpm

Приведенные примеры реакций демонстрируют преимущества регистрации реакции агрегации больших (α~λ) частиц при турбулентном перемешивании. Показано, что турбулентное перемешивание на один-два порядка увеличивает скорость протекания реакции агрегации и точность регистрации ее кинетики.The given reaction examples demonstrate the advantages of detecting the aggregation reaction of large (α ~ λ) particles under turbulent mixing. It is shown that turbulent mixing by one or two orders of magnitude increases the rate of the aggregation reaction and the accuracy of registration of its kinetics.

Таким образом, предлагаемый способ промышленно реализуем и позволяет достичь заявленных целей, а именно существенного сокращения времени регистрации реакций агрегаций и увеличение точности наблюдения кинетики реакций.Thus, the proposed method is industrially feasible and can achieve the stated goals, namely, a significant reduction in the time of registration of aggregation reactions and an increase in the accuracy of observation of the kinetics of reactions.

Список литературыBibliography

1. US 7209231. Optical detection of particles in liquid medium.1. US 7209231. Optical detection of particles in liquid medium.

2. Latex immunoagglutination assays. J.A. Molina-Bolivar, F. Galisteo-Gonzalez. Polym. Rev.45 (2005) 59-98.2. Latex immunoagglutination assays. J.A. Molina-Bolivar, F. Galisteo-Gonzalez. Polym. Rev. 45 (2005) 59-98.

3. An experiment to measure Mie and Rayleigh total scattering cross sections. Cox, A.J.; Deweerd, Alan J.; Linden, Jennifer. American Journal of Physics, Volume 70, Issue 6, pp.620-625 (2002), p.621.3. An experiment to measure Mie and Rayleigh total scattering cross sections. Cox, A.J .; Deweerd, Alan J .; Linden, Jennifer. American Journal of Physics, Volume 70, Issue 6, pp. 620-625 (2002), p. 621.

4. TechNote 304. Light-Scattering Assays. Bangs Laboratories, Inc. Rev. #002, Active: 11/April/2008, p.2.4. TechNote 304. Light-Scattering Assays. Bangs Laboratories, Inc. Rev. # 002, Active: 11 / April / 2008, p. 2.

5. Analysis of Aggregates and Particles in Protein Pharmaceuticals, Wiley, New Jersey, 2012, p.p.37-60, 305-334.5. Analysis of Aggregates and Particles in Protein Pharmaceuticals, Wiley, New Jersey, 2012, p. 37-60, 305-334.

6. Modulated 3D cross-correlation light scattering: Improving turbid sample Characterization. Ian D. Block and Frank Scheffold. REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 81, 123107 (2010).6. Modulated 3D cross-correlation light scattering: Improving turbid sample Characterization. Ian D. Block and Frank Scheffold. REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 81, 123107 (2010).

7. Sensitive Mie scattering immunoagglutination assay of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) from lung tissue samples in a microfluidic chip. Jae-Young Songa, Chang-HeeLeea, Eun-Jin Choia, KeesungKimb, Jeong-YeolYoonc. Journal of Virological Methods 178 (2011) 31-38.7. Sensitive Mie scattering immunoagglutination assay of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) from lung tissue samples in a microfluidic chip. Jae-Young Songa, Chang-HeeLeea, Eun-Jin Choia, KeesungKimb, Jeong-YeolYoonc. Journal of Virological Methods 178 (2011) 31-38.

8. Nanoparticle immunoagglutination Rayleigh scatter assay to complement microparticleimmunoagglutination Mie scatter assay in a microfluidic device. Brian C.Heinze, Jeong-Yeol Yoon. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 85 (2011) 168-173.8. Nanoparticle immunoagglutination Rayleigh scatter assay to complement microparticleimmunoagglutination Mie scatter assay in a microfluidic device. Brian C. Heinze, Jeong-Yeol Yoon. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 85 (2011) 168-173.

9. Counting and sizing of particles and particle agglomerates in a microfluidic device using laser light scattering: application to a particle-enhanced immunoassay. Pamme N, Koyama R, Manz A. Lab Chip. 2003 Aug; 3(3): 187-92. Epub 2003 May 30.9. Counting and sizing of particles and particle agglomerates in a microfluidic device using laser light scattering: application to a particle-enhanced immunoassay. Pamme N, Koyama R, Manz A. Lab Chip. 2003 Aug; 3 (3): 187-92. Epub 2003 May 30.

10. WO 8910562. Способ анализа агрегации тромбоцитов и устройство для его осуществления.10. WO 8910562. Method for analysis of platelet aggregation and device for its implementation.

11. Similitude in Stirred-Tank Reactors: Laminar Feed. L.J. Forney. AIChE Journal, Vol.49, No.10, pages 2655-2661, October 2003, p.2661.11. Similitude in Stirred-Tank Reactors: Laminar Feed. L.J. Forney AIChE Journal, Vol. 49, No.10, pages 2655-2661, October 2003, p. 2666.

12. WO 2009/04835. Diagnosticum for determining the presence of total endotoxin (lipopolysaccharide-LPS) of gram-negative bacteria and also the genus and type of gram-negative bacteria producing endotoxin, method for producing said diagnosticum and a set.12. WO 2009/04835. Diagnosticum for determining the presence of total endotoxin (lipopolysaccharide-LPS) of gram-negative bacteria and also the genus and type of gram-negative bacteria producing endotoxin, method for producing said diagnosticum and a set.

13. Большая советская энциклопедия: [В 30 т.]/ Гл. ред. А.М. Прохоров. Издание 3-е. - М.: Сов. энцикл., 1969-1978, т.26., с 324.13. The Great Soviet Encyclopedia: [30 tons] / Ch. ed. A.M. Prokhorov. 3rd edition. - M .: Owls. Encycl., 1969-1978, v. 26., p. 324.

14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика - Издание 5-е. - 2006 Т.VI. Гидродинамика. §23.14. Landau L.D., Lifshits E.M. Theoretical Physics - 5th Edition. - 2006 T.VI. Hydrodynamics. §23.

15. Effective mixing in a microfluidic chip using magnetic particles. Lee et al. Lab on a Chip. 2009 Feb 7; 9(3):479-82.15. Effective mixing in a microfluidic chip using magnetic particles. Lee et al. Lab on a Chip. 2009 Feb 7; 9 (3): 479-82.

Claims (5)

1. Оптический способ регистрации агрегации сенсибилизированных частиц в мутных суспензиях, включающий турбулентное перемешивание исследуемой смеси, освещение зондирующим оптическим излучением, регистрацию зависимости от времени интенсивности и/или флуктуации интенсивности прошедшего через кювету и/или рассеянного излучения и определение кинетики агрегации частиц по изменению этой интенсивности (флуктуации интенсивности), отличающийся тем, что для осуществления перемешивания в смесь помещают магнитные частицы, а перемешивание осуществляют за счет циклического движения частиц в жидкости под действием переменного магнитного поля.1. An optical method for detecting the aggregation of sensitized particles in turbid suspensions, including turbulent mixing of the test mixture, illumination with probe optical radiation, recording the time dependence of the intensity and / or fluctuation of the intensity of the transmitted and / or scattered radiation, and determining the kinetics of particle aggregation by changing this intensity (intensity fluctuations), characterized in that for the implementation of mixing, magnetic particles are placed in the mixture, and mixing wasp estvlyayut due to the cyclic motion of particles in a fluid under the influence of an alternating magnetic field. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхность магнитных частиц инертна, т.е. не взаимодействует с компонентами реакционной смеси.2. The method according to claim 1, characterized in that the surface of the magnetic particles is inert, i.e. does not interact with components of the reaction mixture. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация и/или размер магнитных частиц выбираются много меньшими концентрации и/или размера агрегирующих частиц.3. The method according to claim 1, characterized in that the concentration and / or size of the magnetic particles are chosen much lower than the concentration and / or size of the aggregating particles. 4. Оптический способ регистрации агрегации сенсибилизированных частиц в мутных суспензиях, включающий турбулентное перемешивание исследуемой смеси, освещение зондирующим оптическим излучением, регистрацию зависимости от времени интенсивности и/или флуктуации интенсивности прошедшего через кювету и/или рассеянного излучения и определение кинетики агрегации частиц по изменению этой интенсивности (флуктуации интенсивности), отличающийся тем, что исследуемую смесь перемешивают потоком этой смеси в режиме затопленной струи, при этом перемещение смеси осуществляют при помощи насоса, работающего в возвратно-поступательном режиме.4. An optical method for detecting the aggregation of sensitized particles in turbid suspensions, including turbulent mixing of the test mixture, illumination with probing optical radiation, recording the time dependence of the intensity and / or intensity fluctuation of the transmitted and / or scattered radiation, and determining the kinetics of particle aggregation by changing this intensity (intensity fluctuations), characterized in that the test mixture is stirred by the flow of this mixture in the regime of a flooded stream, while remeschenie mixture carried out using a pump operating in the reciprocating mode. 5. Оптический способ регистрации агрегации сенсибилизированных частиц в мутных суспензиях, включающий турбулентное перемешивание исследуемой смеси, освещение зондирующим оптическим излучением, регистрацию зависимости от времени интенсивности и/или флуктуации интенсивности прошедшего через кювету и/или рассеянного излучения и определение кинетики агрегации частиц по изменению этой интенсивности (флуктуации интенсивности), отличающийся тем, что исследуемую смесь помещают в коническую кювету, а перемешивание смеси осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения смеси вдоль кюветы, при этом перемещение смеси осуществляют при помощи насоса, работающего в возвратно-поступательном режиме. 5. An optical method for detecting aggregation of sensitized particles in turbid suspensions, including turbulent mixing of the test mixture, illumination with probing optical radiation, recording the time dependence of the intensity and / or fluctuation of the intensity of the transmitted and / or scattered radiation, and determining the kinetics of particle aggregation by changing this intensity (intensity fluctuations), characterized in that the test mixture is placed in a conical cell, and mixing the mixture is carried out reciprocating movement of the mixture along the cell, thus transferring the mixture is carried out by a pump operating in the reciprocating mode.
RU2012119724/28A 2012-05-14 2012-05-14 Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions RU2516193C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119724/28A RU2516193C2 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119724/28A RU2516193C2 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012119724A RU2012119724A (en) 2013-12-10
RU2516193C2 true RU2516193C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=49682516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119724/28A RU2516193C2 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516193C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672534C1 (en) * 2018-01-19 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Медтехнопарк" Optical method of measurement of concentration and morphology of particles in wide range of turbidity and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1409218A1 (en) * 1985-12-16 1988-07-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср Arrangement for determining tendency to forming aggregates of cells
RU2067764C1 (en) * 1994-02-28 1996-10-10 Дмитрий Иванович Рощупкин Method and device for examining initial aggregation of blood platelets
EP1450159A2 (en) * 2003-02-24 2004-08-25 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Method and apparatus for the detection of agglutination of assays
RU2343456C1 (en) * 2007-06-18 2009-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester
RU2391665C1 (en) * 2008-12-29 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" Method of determining agregative activity of platelets and device for its realisation
RU2426990C1 (en) * 2009-11-19 2011-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям Method of optical analysis of thrombocyte aggregation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1409218A1 (en) * 1985-12-16 1988-07-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср Arrangement for determining tendency to forming aggregates of cells
RU2067764C1 (en) * 1994-02-28 1996-10-10 Дмитрий Иванович Рощупкин Method and device for examining initial aggregation of blood platelets
EP1450159A2 (en) * 2003-02-24 2004-08-25 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Method and apparatus for the detection of agglutination of assays
RU2343456C1 (en) * 2007-06-18 2009-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт космического приборостроения" Thrombocyte aggregation behavior and blood coagulability tester
RU2391665C1 (en) * 2008-12-29 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" Method of determining agregative activity of platelets and device for its realisation
RU2426990C1 (en) * 2009-11-19 2011-08-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное Агентство по науке и инновациям Method of optical analysis of thrombocyte aggregation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672534C1 (en) * 2018-01-19 2018-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "Медтехнопарк" Optical method of measurement of concentration and morphology of particles in wide range of turbidity and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012119724A (en) 2013-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9310286B2 (en) Patient sample classification based upon low angle light scattering
RU2111488C1 (en) Particle agglutination method for simultaneously examining several anolytes in the same sample
Pamme et al. Counting and sizing of particles and particle agglomerates in a microfluidic device using laser light scattering: application to a particle-enhanced immunoassay
US6277641B1 (en) Methods for analyzing the presence and concentration of multiple analytes using a diffusion-based chemical sensor
US7989177B2 (en) Method and device for ultrasound assisted particle agglutination assay
JPS6314767B2 (en)
EP1055112A1 (en) Mixing method
JP2005010165A (en) Method of reducing working fluid dilution in liquid system
US5043289A (en) Method and device for assaying immunologically reactive substances of clinical interest
JPS6365369A (en) Method for measuring antigen-antibody reaction
RU2516193C2 (en) Optical method of registration of kinetics of particle aggregation in turbid suspensions
JP2520108B2 (en) Fluid handling device and handling method
US20070000311A1 (en) Method for measuring substance having affinity
EP1729137B1 (en) Agitating method, cell, measuring equipment using the cell, and measuring method
JP4615342B2 (en) Stirring method, cell, measuring device using the same, and measuring method
EP0021236A1 (en) Method for optically assaying liquid samples
JP2020024198A (en) Method for detecting or quantifying detection object in specimen, method for stirring reaction mixed liquid, method for causing flow of liquid medium, additive, reagent, and automatic analysis device
Yoon Latex immunoagglutination assay in lab-on-a-chip
Zhang et al. Absolute quantification of particle number concentration using a digital single particle counting system
Cassaday et al. Capsule chemistry technology for high-speed clinical chemistry analyses.
Kaneko et al. Vibration Induced Flow Facilitating Immunoagglutination for Rapid Detection and Quantification of Nanoparticles
US8637270B2 (en) Fluidized bed detector for continuous, ultra-sensitive detection of biological and chemical materials
JP2009186202A (en) Sensor apparatus and target substance detecting method
GUREV Coherent fluctuating nephelometry application in laboratory practice
JPH11258239A (en) Reagent and method for immunoagglutination test

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140515