RU30005U1 - Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions - Google Patents

Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions Download PDF

Info

Publication number
RU30005U1
RU30005U1 RU2003100360/20U RU2003100360U RU30005U1 RU 30005 U1 RU30005 U1 RU 30005U1 RU 2003100360/20 U RU2003100360/20 U RU 2003100360/20U RU 2003100360 U RU2003100360 U RU 2003100360U RU 30005 U1 RU30005 U1 RU 30005U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solutions
cells
measuring unit
reaction cells
reaction
Prior art date
Application number
RU2003100360/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Бармин
С.Д. Варфоломеев
А.В. Еременко
Н.Л. Еремеев
И.Н. Курочкин
Ю.В. Кондрашов
Т.Г. Морзунова
Л.В. Сиголаева
Е.И. Райнина
Original Assignee
Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Варфоломеев Сергей Дмитриевич
Еременко Аркадий Вениаминович
Еремеев Николай Леонидович
Курочкин Илья Николаевич
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 Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Варфоломеев Сергей Дмитриевич, Еременко Аркадий Вениаминович, Еремеев Николай Леонидович, Курочкин Илья Николаевич filed Critical Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Priority to RU2003100360/20U priority Critical patent/RU30005U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU30005U1 publication Critical patent/RU30005U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

200310Q36Q200310Q36Q

iBiprapiitiipP ™ °Т2опГiBiprapiitiipP ™ ° T2opG

Устройство для селективного анализа биологически активных соединений вDevice for the selective analysis of biologically active compounds in

Полезная модель относится к области аналитической биохимии, более конкретно, к устройствам для селективного анализа биологически активных соединений в растворах и может найти нрименение в пищевой, фармацевтической, биотехнологической промьппленности, в медицинской диагностике, в том числе, при селективном анализе различных продуктов и веществ на наличие токсинов, пестицидов и тяжелых металлов.The utility model relates to the field of analytical biochemistry, more specifically, to devices for the selective analysis of biologically active compounds in solutions and can be used in food, pharmaceutical, biotechnological applications, in medical diagnostics, including the selective analysis of various products and substances for the presence of toxins, pesticides and heavy metals.

Известно устройство для селективного анализа элементов в водных растворах методом тонкослойной хроматографии, содержащее пластину с нанесенным на нее тонким слоем модифицированной хелатообразующей целлюлозы, анализируемой пробы на начальной части пластины и жидкой подвижной фазы, дающей цветную реакцию при комплексообразовании определяемого элемента на хроматографическом слое (см. Ж.. Аналитическая химия, 26, № 7, 1974г., с. 1434).A device is known for the selective analysis of elements in aqueous solutions by thin-layer chromatography containing a plate with a thin layer of modified chelating cellulose deposited on it, a sample to be analyzed on the initial part of the plate and a liquid mobile phase that gives a color reaction during the complexation of the element to be determined on the chromatographic layer (see G .. Analytical chemistry, 26, No. 7, 1974, p. 1434).

Недостатком такого устройства является сравнительно узкая область применения, не позволяющая проводить качественный и количественный анализ биологически активных соединений, в частности, фосфорорганических соединений, карбаматов, токсинов и др.The disadvantage of this device is the relatively narrow scope, which does not allow for qualitative and quantitative analysis of biologically active compounds, in particular, organophosphorus compounds, carbamates, toxins, etc.

Наиболее близким техническим рещением является устройство для селективного анализа биологически активных соединений в растворах, содержащее измерительный блок, реакционные ячейки, пробоотборник и средства для подачи растворов в измерительный блок и в реакционные ячейки (см. Till Т., et al.. Biosensors & Bioelectronics, 2000, 15, с. 193 - прототип).The closest technical solution is a device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions, containing a measuring unit, reaction cells, a sampler and means for supplying solutions to the measuring unit and reaction cells (see Till T., et al .. Biosensors & Bioelectronics, 2000, 15, p. 193 - prototype).

Недостатками известного устройства являются сравнительно малая точность измерений, недостаточная чувствительность и воспроизводимость результатов измерений, а также невозможность полной автоматизации селективного анализа биологически активных соединений в биологических растворах и технологических средах.The disadvantages of the known device are the relatively low accuracy of the measurements, the lack of sensitivity and reproducibility of the measurement results, as well as the inability to fully automate the selective analysis of biologically active compounds in biological solutions and technological environments.

Решаемой задачей является создание автоматического устройства для эффективного количественного селективного анализа биологически активных соединений в биологических и технологических растворах широкого применения, в том числе, в практике медицинской диагностики, промыщлённой биотехнологии и экологического мониторинга.The problem to be solved is the creation of an automatic device for effective quantitative selective analysis of biologically active compounds in biological and technological solutions of wide application, including in the practice of medical diagnostics, industrial biotechnology and environmental monitoring.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для селективного анализа биологически активных соединений в растворах, содержащем измерительный блок, реакционные ячейки, пробоотборник и средства для подачи растворов в измерительный блок и в реакционные ячейки, согласно полезной модели, устройство снабжено микропроцессором для программирования работы средств подачи растворов в измерительный блок и в реакционные ячейки, измерительный блок снабжен проточным биосенсорным анализатором, реакционные ячейки размещены в виде линейной, прямоугольной или кольцевой матрицы с заранее иммобилизованными в каждой ячейке биоактивными компонентами для анализа конкретного типа биологически активных соединений, средство для подачи растворов из реакционных ячеек в измерительный блокThis problem is solved in that in a device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions containing a measuring unit, reaction cells, a sampler and means for supplying solutions to the measuring unit and reaction cells, according to a utility model, the device is equipped with a microprocessor for programming the operation of the feeding means solutions into the measuring unit and into the reaction cells, the measuring unit is equipped with a flow biosensor analyzer, the reaction cells are placed in a linear, direct carbonic or annular matrix with pre-immobilized in each cell bioactive species to analyze a particular type of biologically active compounds, means for feeding solutions of the reaction cells in the measurement unit

C12M C12M

растворахsolutions

включает гидравлически соединенные пробоотборник, проточный биосенсорный анализатор, первый перистальтический насос и сливную емкость, средство для подачи растворов в реакционные ячейки включает гидравлически соединенные емкость буферного раствора, второй перистальтический насос и распределительную емкость с регулируемым уровнем раствора, средство для позиционирования пробоотборника относительно реакционных ячеек выполнено с возможностью вертикального и горизонтального перемещения пробоотборника и/или матрицы реакционных ячеек по программе от микропроцессора, причем электрический выход измерительного блока через преобразователь и усилитель соединен с первым входом микропроцессора, его второй вход соединен с выходом блока переключения режимов, его третий вход соединен с электрическим выходом датчика уровня буферного раствора в распределительной емкости, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы микропроцессора соответственно соединены с управляющими входами индикатора результатов измерений, механизмов привода вертикального и горизонтального перемещения, первого и второго перистальтических насосов.includes a hydraulically connected sampler, a biosensor flow analyzer, a first peristaltic pump and a drain tank, means for supplying solutions to the reaction cells, includes a hydraulically connected buffer solution tank, a second peristaltic pump and a distribution tank with an adjustable solution level, means for positioning the sampler relative to the reaction cells the possibility of vertical and horizontal movement of the sampler and / or matrix of reaction cells program according to the program from the microprocessor, and the electrical output of the measuring unit through the converter and amplifier is connected to the first input of the microprocessor, its second input is connected to the output of the mode switching unit, its third input is connected to the electrical output of the buffer level sensor in the distribution tank, the first, second, the third, fourth and fifth outputs of the microprocessor are respectively connected to the control inputs of the indicator of the measurement results, drive mechanisms of vertical and horizontal emescheniya first and the second peristaltic pumps.

Кроме того, проточный биосенсорный анализатор может быть выполнен в виде биохимического анализатора, опорный электрод которого выполнен хлорсеребряным, а активный - платиновым, снабженным полупроницаемой пленкой с иммобилизованным ферментом холиноксидазой.In addition, the flow biosensor analyzer can be made in the form of a biochemical analyzer, the reference electrode of which is made of silver chloride, and the active one is platinum, equipped with a semipermeable film with an immobilized cholinoxidase enzyme.

Кроме того, проточный биосенсорный анализатор может быть выполнен оптическим по степени поглощения излучения источника света раствором в рабочей камере анализатора, снабженной полупроницаемой пленкой с иммобилизованным ферментом холиноксидазой.In addition, a flow biosensor analyzer can be made optical by the degree of absorption of the light source radiation by a solution in the working chamber of the analyzer equipped with a semipermeable film with an immobilized cholinoxidase enzyme.

Кроме того, для селективного анализа в растворах фосфорорганических соединений и карбаматов, матрица может содержать 12 реакционных ячеек, из которых 1 и 3 ячейки частично заполнены буферным раствором, 2 и 4 ячейки содержат иммобилизованый фермент органофосфатгидролазу, 5,6,7 и 8 ячейки содержат иммобилизованый фермент бутирилхолинэстеразу, а 9,10,11 и 12 ячейки содержат субстрат бутирилхолин, для последовательного переноса растворов и отбора их в измерительный блок в соответствии с программой микропроцессора на данный анализ.In addition, for selective analysis in solutions of organophosphorus compounds and carbamates, the matrix can contain 12 reaction cells, of which 1 and 3 cells are partially filled with a buffer solution, 2 and 4 cells contain an immobilized organophosphate hydrolase enzyme, and 5,6,7 and 8 cells contain immobilized butyrylcholinesterase enzyme, and 9,10,11 and 12 cells contain butyrylcholine substrate for sequential transfer of solutions and their selection in the measuring unit in accordance with the microprocessor program for this analysis.

Кроме того, емкость буферного раствора может быть заполнена раствором на основе HEPES с добавлением неорганических солей и комплексонов при рН 7,5.In addition, the buffer solution can be filled with a HEPES-based solution with the addition of inorganic salts and complexones at pH 7.5.

Такое выполнение устройства позволяет рещить поставленную задачу создания автоматического устройства для быстрого качественного и количественного селективного анализа персоналом обычной квалификации щирокого класса биологически активных соединений в практике медицинской диагностики, промышленной биотехнологии и экологического мониторинга.This embodiment of the device allows to solve the task of creating an automatic device for quick qualitative and quantitative selective analysis by staff of ordinary qualifications of a wide class of biologically active compounds in the practice of medical diagnostics, industrial biotechnology and environmental monitoring.

Известен метод определения фосфорорганических соединений и карбаматов, основанный на их способности ингибировать холинэстеразу, то есть снижать ее активность. Определение активности холинэстеразы проводят по изменению рН ферментативной реакции, но такой метод неэффективен ввиду необходимости ручной калибровки и плохой чувствительности и воспроизводимости анализа (см. Reybier К. et al., Talanta, 2002, 56, с. 1015-1020).A known method for the determination of organophosphorus compounds and carbamates, based on their ability to inhibit cholinesterase, that is, reduce its activity. The determination of cholinesterase activity is carried out by changing the pH of the enzymatic reaction, but this method is ineffective due to the need for manual calibration and poor sensitivity and reproducibility of the analysis (see Reybier K. et al., Talanta, 2002, 56, pp. 1015-1020).

Для измерения образующегося в ходе ферментативной реакции холина используется проточный электрохимический элемент, опорный электрод которого вьпюлнен хлорсеребряным, а активный - платиновым. Последний снабжен полупроницаемой пленкой с иммобилизованным ферментом холиноксидазой, являющейся ключевым компонентом в осуществлении ферментативной реакции на электроде при анализе указанного соединения.To measure the choline formed during the enzymatic reaction, a flowing electrochemical cell is used, the reference electrode of which is silver-plated and the active electrode is platinum. The latter is equipped with a semi-permeable film with the immobilized cholinoxidase enzyme, which is a key component in the implementation of the enzymatic reaction on the electrode in the analysis of this compound.

Селективность анализа достигается тем, что компоненты буферного раствора на основе HEPES с добавлением неорганических солей и комплексонов при рН 7,5 исключают влияние ионов тяжелых металлов за счет комплексообразования и вывода их из реакционной среды. При этом органофосфатгидролаза обеспечивает дополнительное быстрое разложение фосфорорганических соединений и вывод их из реакции.The selectivity of the analysis is achieved by the fact that the components of the HEPES-based buffer solution with the addition of inorganic salts and complexones at pH 7.5 exclude the influence of heavy metal ions due to complexation and their removal from the reaction medium. In this case, organophosphate hydrolase provides an additional rapid decomposition of organophosphorus compounds and their conclusion from the reaction.

Именно такое выполнение устройства позво.11яет автоматизировать процесс селективного анализа с использованием матрицы реакционных ячеек с заранее иммобилизованными в них биоактивными компонентами для определения конкретного типа биологически активных соединений.It is this embodiment of the device that makes it possible to automate the process of selective analysis using a matrix of reaction cells with bioactive components pre-immobilized in them to determine a specific type of biologically active compounds.

Блок схема конкретного варианта выполнения устройства приведена на фиг. 1.The block diagram of a specific embodiment of the device is shown in FIG. 1.

Устройство для селективного анализа биологически активных соединений в растворах содержит измерительный блок 1, реакционные ячейки 2, пробоотборник 3 и средства для подачи растворов в измерительный блок и в реакционные ячейки.A device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions contains a measuring unit 1, reaction cells 2, a sampler 3, and means for supplying solutions to the measuring unit and reaction cells.

Устройство снабжено микропроцессором 4 для программирования работы средств подачи растворов в измерительный блок 1 и в реакционные ячейки 2. Последние размещены в виде прямоугольной матрицы с заранее иммобилизованными в ячейках биоактивными компонентами для анализа конкретного типа биологически активных соединений.The device is equipped with a microprocessor 4 for programming the operation of the means for supplying solutions to the measuring unit 1 and to the reaction cells 2. The latter are placed in the form of a rectangular matrix with bioactive components pre-immobilized in the cells for analysis of a particular type of biologically active compounds.

Средство для подачи растворов из реакционных ячеек в измерительный блок включает гидравлически соединенные пробоотборник 3, проточный биосенсорный анализатор измерительного блока 1, первый перистальтический насос 5 и сливную емкость 6.The means for supplying solutions from the reaction cells to the measuring unit includes a hydraulically connected sampler 3, a flow biosensor analyzer of the measuring unit 1, the first peristaltic pump 5 and the drain tank 6.

Средство для подачи растворов в реакционные ячейки 2 включает гидравлически соединенные емкость 7 буферного раствора, второй перистальтический насос 8 и распределительную емкость 9 с оптическим регулятором 10 уровня буферного раствора.The means for supplying solutions to the reaction cells 2 includes a hydraulically connected buffer tank 7, a second peristaltic pump 8 and a distribution tank 9 with an optical level controller 10 of the buffer solution.

В качестве буферного раствора используется раствор на основе HEPES с добавлением неорганических солей и комплексонов при рН 7,5.As a buffer solution, a solution based on HEPES with the addition of inorganic salts and complexones at pH 7.5 is used.

Средство для позиционирования пробоотборника 3 относительно реакционных ячеек 2 выполнено с возможностью вертикального и горизонтального перемещения пробоотборника посредством механизмов И, 12 относительно матрицы реакционных ячеек 2 по программе микропроцессора 4.The means for positioning the sampler 3 relative to the reaction cells 2 is made with the possibility of vertical and horizontal movement of the sampler through mechanisms I, 12 relative to the matrix of the reaction cells 2 according to the program of the microprocessor 4.

второй, третий, четвертый и пятый выходы микропроцессора 4 соответственно соединены с управляющими входами жидкокристаллического дисплея 16, механизмов привода 11,12 пробоотборника 3, первого и второго перистальтических насосов 5,8.the second, third, fourth and fifth outputs of the microprocessor 4 are respectively connected to the control inputs of the liquid crystal display 16, drive mechanisms 11,12 of the sampler 3, the first and second peristaltic pumps 5.8.

Для селективного анализа содержания в исследуемых растворах фосфорорганических соединений и карбоматов, матрица должна содержать 12 реакционных ячеек, из которых 1 и 3 ячейки частично заполнены буферным раствором, 2 и 4 ячейки содержат иммобилизованый фермент органофосфатгидролазу, 5,6,7 и 8 ячейки содержат иммобилизованый фермент бутирилхолинэстеразу, а 9,10,11 и 12 ячейки содержат субстрат бутирилхолин, для последовательного переноса растворов и отбора их в измерительный блок в соответствии с программой микропроцессора на данный анализ.For selective analysis of the content of organophosphorus compounds and carbamates in the studied solutions, the matrix should contain 12 reaction cells, of which 1 and 3 cells are partially filled with a buffer solution, 2 and 4 cells contain an immobilized enzyme, organophosphate hydrolase, and 5,6,7 and 8 cells contain an immobilized enzyme butyrylcholinesterase, and 9,10,11 and 12 cells contain butyrylcholine substrate for sequential transfer of solutions and their selection in the measuring unit in accordance with the microprocessor program for this analysis.

В качестве пробоотборника 3 используется стальная игла диаметром 0,8 мм, преобразователя 13 - AD820AR, дисплея 16 - четырех строчный дисплей POWER TIP, насосов 5,8 - шаговые двигатели с перистальтической системой, механизмов 11,12 шаговые двигатели с ременным и червячным приводом, матрицы ячеек 2 - на базе 12-ти луночного стрипа фирмы Labsystem. Микропроцессор 4 выполнен на базе ADuC824QS.Sampler 3 uses a steel needle with a diameter of 0.8 mm, a transducer 13 - AD820AR, a display 16 - a four-line POWER TIP display, pumps 5.8 - step motors with a peristaltic system, mechanisms 11.12 step motors with a belt and worm drive, cell matrix 2 - based on a 12-hole strip from Labsystem. Microprocessor 4 is based on the ADuC824QS.

Устройство работает следуюшим образом.The device operates as follows.

Измерительный цикл начинается с промывки всех систем устройства буферным раствором. Затем оператор переносит контрольную пробу с помощью пипетки в первую и вторую реакционные ячейки матрицы, а анализируемую водную пробу - в третью и четвертую реакционные ячейки,The measuring cycle begins with flushing all the systems of the device with a buffer solution. Then the operator transfers the control sample with a pipette to the first and second reaction cells of the matrix, and the analyzed water sample to the third and fourth reaction cells,

После нажатия кнопки включения начала автоматического режима анализа на блоке 15 игла пробоотборника 3 поднимается с помощью механизма 11 из распределительной емкости 9 с буферным раствором вверх до максимальной позиции. Далее, с помощью механизма 12 горизонтального перемещения, пробоотборник 3 перемещается до совмещения по вертикали с первой реакционной ячейкой. Механизм 11 опускает иглу пробоотборника 3 в первую реакционную ячейку и часть пробы по команде микропроцессора 4 отбирается с помощью перистальтического насоса 5.After pressing the power button on the start of the automatic analysis mode on block 15, the needle of the sampler 3 rises by means of the mechanism 11 from the distribution tank 9 with the buffer solution up to the maximum position. Further, using the horizontal movement mechanism 12, the sampler 3 is moved until it is aligned vertically with the first reaction cell. The mechanism 11 lowers the needle of the sampler 3 into the first reaction cell, and part of the sample at the command of the microprocessor 4 is taken using a peristaltic pump 5.

Указанная проба в соответствии с программой микропроцессора 4 (по схеме, указанной ниже) переносится в пятую реакционную ячейку с иммобилизованной в ней в сухом виде холинэстеразой. Проба, попадая в ячейку с холинэстеразой, инкубируется заданное время с ферментом и затем часть ее аналогичным образом автоматически по программе переносится пробоотборником 3 в девятую ячейку с бутирилхолином. После инкубации с последним, проба забирается пробоотборником 3 для подачи в измерительный блок 1.The specified sample in accordance with the program of microprocessor 4 (according to the scheme indicated below) is transferred to the fifth reaction cell with cholinesterase immobilized in it in dry form. The sample, getting into the cell with cholinesterase, is incubated for a predetermined time with the enzyme and then part of it in the same way is automatically transferred according to the program by sampler 3 to the ninth cell with butyrylcholine. After incubation with the latter, the sample is taken by sampler 3 for supply to the measuring unit 1.

В измерительной ячейке, накопившийся в пробе холин, взаимодействует с ферментом холиноксидазой при прохождении через первую поверхность пористой мембраны у платинового электрода измерительного блока 1 и превращается в бетаин с выделением перекиси водорода.In the measuring cell, the choline accumulated in the sample interacts with the choline oxidase enzyme when passing through the first surface of the porous membrane at the platinum electrode of the measuring unit 1 and turns into betaine with the release of hydrogen peroxide.

После диффузии перекиси водорода через вторую поверхность пористой мембраны электрохимическая ячейка измерительного блока 1 измеряет ее количество. Электрический сигнал с выхода блока 1 поступает через преобразователь 13 токнапряжение и усилитель 14 на первый вход микропроцессора 4.After diffusion of hydrogen peroxide through the second surface of the porous membrane, the electrochemical cell of the measuring unit 1 measures its amount. An electrical signal from the output of unit 1 is supplied through a voltage converter 13 and an amplifier 14 to the first input of microprocessor 4.

Аналогично осуществляется цикл переноса проб по схеме 2-6-10 и измерение концентрации холина для других групп реакционньи ячеек по схемам 3-7-11 и 4-8-12.Similarly, the sample transfer cycle is carried out according to scheme 2-6-10 and the choline concentration is measured for other groups of reaction cells according to schemes 3-7-11 and 4-8-12.

При этом группы переносов 1-5-9 и 2-6-10 являются контрольными, в которых отсутствуют исследуемые токсины, для фиксации в памяти микропроцессора 4 и последующего сравнения с анализируемыми пробами по схемам 3-6-11 и 4-8-12.In this case, the transfer groups 1-5-9 and 2-6-10 are control, in which the studied toxins are absent, for fixation in the memory of microprocessor 4 and subsequent comparison with the analyzed samples according to schemes 3-6-11 and 4-8-12.

После окончания измерений пробоотборник 3 посредством механизмов 11, 12 возвращается в исходное состояние и система промывается буферным раствором в соответствии с программой микропроцессора 4.After finishing the measurements, the sampler 3 by means of mechanisms 11, 12 is returned to its original state and the system is washed with a buffer solution in accordance with the program of microprocessor 4.

Концентрация нейротоксина в исследуемой пробе рассчитывается микропроцессором 4 по отношению сигналов от измеряемой и контрольной проб и на дисплее 16 появляется информация о превышении ПДК измеренного токсина данной пробы относительно контрольной пробы без токсина.The concentration of neurotoxin in the test sample is calculated by microprocessor 4 in relation to the signals from the measured and control samples, and the display 16 displays information on the excess of the MPC of the measured toxin of this sample relative to the control sample without toxin.

Фосфорорганические соединения и карбаматы широко применяются в промышленности, сельском хозяйстве, в бьггу в качестве пестицидов. Эти вешества обладают сильным нейротоксическим действием на людей и животных, поэтому проблема анализа соединений данного класса и подобных им приобретает особое значение для охраны здоровья населения и окружающей среды.Organophosphorus compounds and carbamates are widely used in industry, agriculture, and as pesticides. These substances have a strong neurotoxic effect on humans and animals; therefore, the problem of analyzing compounds of this class and the like acquires special significance for protecting public health and the environment.

Предложенное устройство, решая указанный круг задач, обладает важными преимуществами по сравнению с известными приборами аналогичного назначения. Эксплуатация данного устройства отличается простотой и надежностью измерений, прибор позволяет проводить селективный анализ биологически активных соединений с высокой чувствительностью и избирательностью, Измерительный блок при этом сконструирован так, что для измерений требуется минимальное количество буферного и анализируемого растворов.The proposed device, solving the specified range of problems, has important advantages compared with the known devices of a similar purpose. The operation of this device is simple and reliable, the device allows selective analysis of biologically active compounds with high sensitivity and selectivity, while the measuring unit is designed so that the measurements require a minimum amount of buffer and analyzed solutions.

Claims (5)

1. Устройство для селективного анализа биологически активных соединений в растворах, содержащее измерительный блок, реакционные ячейки, пробоотборник и средства для подачи растворов в измерительный блок и их отбора из реакционных ячеек, отличающееся тем, что устройство снабжено микропроцессором для программирования работы средств подачи растворов в измерительный блок и их отбора из реакционных ячеек, измерительный блок снабжен проточным биосенсорным анализатором, реакционные ячейки размещены в виде линейной, прямоугольной или кольцевой матрицы с заранее иммобилизованными в каждой ячейке биоактивными компонентами для анализа конкретного типа биологически активных соединений, средство для подачи растворов из реакционных ячеек в измерительный блок включает гидравлически соединенные пробоотборник, проточный биосенсорный анализатор, первый перистальтический насос и сливную емкость, средство для подачи растворов в реакционные ячейки включает гидравлически соединенные емкость буферного раствора, второй перистальтический насос и распределительную емкость с регулируемым уровнем раствора, средство для позиционирования пробоотборника относительно реакционных ячеек выполнено с возможностью вертикального и горизонтального перемещения пробоотборника и/или матрицы реакционных ячеек по программе от микропроцессора, причем электрический выход измерительного блока через преобразователь и усилитель соединен с первым входом микропроцессора, его второй вход соединен с выходом блока переключения режимов, его третий вход соединен с электрическим выходом датчика уровня буферного раствора в распределительной емкости, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы микропроцессора соответственно соединены с управляющими входами индикатора результатов измерений, механизмов привода вертикального и горизонтального перемещения, первого и второго перистальтических насосов.1. A device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions, containing a measuring unit, reaction cells, a sampler and means for supplying solutions to the measuring unit and their selection from the reaction cells, characterized in that the device is equipped with a microprocessor for programming the operation of means for supplying solutions to the measuring block and their selection from the reaction cells, the measuring unit is equipped with a flow biosensor analyzer, the reaction cells are placed in the form of a linear, rectangular or ring A matrix with bioactive components preliminarily immobilized in each cell for analysis of a specific type of biologically active compounds, the means for supplying solutions from the reaction cells to the measuring unit includes a hydraulically connected sampler, a flow biosensor analyzer, a first peristaltic pump and a drain tank, means for supplying solutions to the reaction the cell includes a hydraulically connected buffer tank, a second peristaltic pump and a distribution tank with level of solution, the means for positioning the sampler relative to the reaction cells is made with the possibility of vertical and horizontal movement of the sampler and / or the matrix of reaction cells according to the program from the microprocessor, and the electrical output of the measuring unit through the converter and amplifier is connected to the first input of the microprocessor, its second input is connected to the output of the mode switching unit, its third input is connected to the electrical output of the buffer level sensor in the distribution capacity, the first, second, third, fourth and fifth outputs of the microprocessor are respectively connected to the control inputs of the indicator of the measurement results, the mechanisms of the drive of vertical and horizontal movement, the first and second peristaltic pumps. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточный биосенсорный анализатор выполнен в виде биохимического анализатора, опорный электрод которого выполнен хлорсеребряным, а активный - платиновым, снабженным полупроницаемой пленкой с иммобилизованным ферментом холиноксидазой.2. The device according to claim 1, characterized in that the flow biosensor analyzer is made in the form of a biochemical analyzer, the reference electrode of which is made of silver chloride, and the active one is platinum, equipped with a semipermeable film with an immobilized choline oxidase enzyme. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточный биосенсорный анализатор выполнен оптическим по степени поглощения излучения источника света раствором в рабочей камере анализатора, снабженного полупроницаемой пленкой с иммобилизованным ферментом холиноксидазой.3. The device according to claim 1, characterized in that the flow biosensor analyzer is made optical by the degree of absorption of radiation of the light source by a solution in the working chamber of the analyzer equipped with a semipermeable film with an immobilized cholinoxidase enzyme. 4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что для селективного анализа в растворах фосфорорганических соединений и карбаматов, матрица содержит 12 реакционных ячеек, из которых 1 и 3 ячейки частично заполнены буферным раствором, 2 и 4 ячейки содержат иммобилизованный фермент органофосфатгидролазу, 5, 6, 7 и 8 ячейки содержат иммобилизованный фермент бутирилхолинэстеразу, а 9, 10, 11 и 12 ячейки содержат субстрат бутирилхолин, для последовательного переноса растворов и отбора их для анализа в измерительный блок в соответствии с программой микропроцессора на данный анализ.4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that for selective analysis in solutions of organophosphorus compounds and carbamates, the matrix contains 12 reaction cells, of which 1 and 3 cells are partially filled with a buffer solution, 2 and 4 cells contain an immobilized organophosphate hydrolase enzyme, 5, 6, 7 and 8 cells contain the butyrylcholinesterase immobilized enzyme, and 9, 10, 11 and 12 cells contain the butyrylcholine substrate for sequential transfer of solutions and their selection for analysis in the measuring unit in accordance with the microproject program quarrel on this analysis. 5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что емкость буферного раствора заполнена раствором на основе HEPES с добавлением неорганических солей и комплексонов при рН 7,5.5. The device according to claims 1 to 4, characterized in that the capacity of the buffer solution is filled with a HEPES-based solution with the addition of inorganic salts and complexones at pH 7.5.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003100360/20U 2003-01-15 2003-01-15 Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions RU30005U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003100360/20U RU30005U1 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003100360/20U RU30005U1 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU30005U1 true RU30005U1 (en) 2003-06-10

Family

ID=48228410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003100360/20U RU30005U1 (en) 2003-01-15 2003-01-15 Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU30005U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Van Staden et al. Flow-injection analysis systems with different detection devices and other related techniques for the in vitro and in vivo determination of dopamine as neurotransmitter. A review
Cammann et al. Chemical sensors and biosensors—principles and applications
Brett Electrochemical sensors for environmental monitoring. Strategy and examples
Pemberton et al. An electrochemical immunosensor for milk progesterone using a continuous flow system
Larsen et al. Fast responding biosensor for on-line determination of nitrate/nitrite in activated sludge
Ristori et al. Potentiometric detection of pesticides in water samples
Kovacs et al. Optical biosensor for urea with improved response time
DK0485474T3 (en) Method and system for quantitative monitoring of a chemical component dissolved in a liquid medium
Scheper et al. Biosensors in bioprocess monitoring
WO1994025876A1 (en) Device for analyzing a fluid medium
Holzberg et al. Sensors for biomanufacturing process development: facilitating the shift from batch to continuous manufacturing
Fang et al. One-step sensing lead in surface waters with screen printed electrode
Solé et al. Determination of toxic substances based on enzyme inhibition. Part II. Electrochemical biosensors for the determination of pesticides using flow systems
Campanella et al. Further developments in toxicity cell biosensors
EP0805350B1 (en) An apparatus and method for the determination of substances in solution, suspension or emulsion by differential pH measurement
Phillips “Novel” sensors for the monitoring of fermentation processes
RU30005U1 (en) Device for the selective analysis of biologically active compounds in solutions
Dorneanu et al. Computer-controlled system for ISEs automatic calibration
Pungor et al. Application of ion-selective electrodes in flow analysis
Koncki et al. Enzymatically modified ion-selective electrodes for flow injection analysis
JPH0213959Y2 (en)
CN204594978U (en) A kind of biological respinse type BOD on-line analysis analyzer
Hicks et al. Initial Trade Study for In-line Silver Sensor for Spacecraft Potable Water Systems
RU31655U1 (en) Portable analyzer of biologically active compounds in solutions
Datta Novel chemical and biological sensors for monitoring and control of food processing operations

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070116