RU60222U1 - Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред - Google Patents
Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU60222U1 RU60222U1 RU2006129665/22U RU2006129665U RU60222U1 RU 60222 U1 RU60222 U1 RU 60222U1 RU 2006129665/22 U RU2006129665/22 U RU 2006129665/22U RU 2006129665 U RU2006129665 U RU 2006129665U RU 60222 U1 RU60222 U1 RU 60222U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indicator
- current
- voltage
- electrodes
- generator
- Prior art date
Links
Abstract
Техническое решение относится к медицинскому оборудованию клинических лабораторий и ветеринарных лечебниц и может использоваться для проведения диагностических исследований биологических сред в клинической практике. Предлагается устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости (АОЕ) биологических сред - диагностический кулонометрический прибор ПДК-1, включающее электрохимическую ячейку, содержащую основной генераторный, дополнительный и два индикаторных электрода, и измерительный блок, содержащий два источника напряжения, один из которых последовательно соединен с генератором тока, индикатором цепи тока, основным генераторным и дополнительным электродами, и второй источник напряжения, соединенный с блоком управления, источником ЭДС смещения, который подключен к одному из индикаторных электродов, а второй индикаторный электрод соединен с измерительным преобразователем «ток-напряжение», который через компаратор напряжения установки конечного значения связан с блоком управления, а последний соединен со счетчиком времени процесса, индикатором готовности, генератором тока и выключателем, причем между измерительным преобразователем «ток-напряжение» и компаратором напряжения установки конечного значения включен индикатор прохождения процесса. Заявляемое устройство удобно в эксплуатации, компактно, позволяет повысить точность определений за счет автоматизации процесса измерений и подавления высокочастотных помех и переходных процессов. 1 н.п. формулы, 1 рис.
Description
Техническое решение относится к медицинскому оборудованию клинических лабораторий и ветеринарных лечебниц и может использоваться для проведения диагностических исследований биологических сред в клинической практике.
Предлагается устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости (АОЕ) биологических сред - диагностический кулонометрический прибор ПДК-1.
В основе методик кулонометрического определения различных фармацевтических препаратов лежит кулонометрическое генерирование титрантов из активных металлических электродов в различных органических, водных, неводных смешанных средах.
В гальваностатической кулонометрии основными контролируемыми параметрами являются сила тока и время.
В настоящее время существуют приборы и устройства, позволяющие измерить эти параметры с достаточно высокой точностью [Зозуля А.П. Кулонометрический анализ. Л., Химия, 1968].
Известно устройство для амперометрического определения концентрации исследуемых веществ в физиологической пробе, содержащие электрохимическую ячейку с рабочим электродом и электродом сравнения и измерительное устройство [RU №2262890 С2, 2005.10.27]. Заявленное устройство содержит:
(а) средство приложения первого электрического потенциала, имеющего первую полярность, к содержащей пробу электрохимической
ячейке и измерения тока в ячейке как функции времени для получения первой переходной характеристики время-ток;
(б) средство приложения второго электрического потенциала, имеющего противоположную первой вторую полярность, к электрохимической ячейке и измерения тока в ячейке как функции времени для получения второй переходной характеристики время-ток;
(в) средство определения значения предварительной концентрации исследуемого вещества и переменной v на основании первой и/или второй переходных характеристик время-ток
(г) средство удаления обусловленной гематокритным числом составляющей из значения предварительной концентрации для выделения концентрации исследуемого вещества в пробе.
Известно устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред, включающее электролитическую ячейку для кулонометрического титрования, содержащую основной генераторный и дополнительный электроды, а также два индикаторных электрода и измерительный блок, включающий потенциостат, миллиамперметр для регистрации силы тока, источник постоянного тока (батарейка), реостат или делитель напряжения, гальванометр, милливольтметр, секундомер [Учебно-методическое пособие «Применение метода гальваностатической кулонометрии в клинической диагностике антиоксидантного статуса организма человека», авторы: Погорельцев В.И., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К. Минздрав РФ. Казанский медицинский университет, г.Казань. 2004; RU №2253114 C1, 2005.05.27].
Однако, это устройство громоздко, в нем используют визуальное определение времени кулонометрического титрования образца с помощью секундометра, одновременно наблюдая за показаниями значения тока и напряжения, что кроме неудобства вносит и погрешность в определения.
Кроме того, во время работы этого устройства возникают высокочастотные помехи, что является существенным недостатком этого устройства.
Задача заявляемой полезной модели - новое, компактное автоматизированное устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических жидкостей, расширяющее ассортимент известных устройств, простое и удобное в использовании.
Технический результат заключается в реализации заявляемого устройства по определению интегральной антиоксидантной емкости биологических жидкостей, позволяющего повысить точность определений за счет автоматизации процесса измерений и подавления высокочастотных помех и переходных процессов.
Технический результат достигается заявляемым устройством, включающим электрохимическую ячейку, содержащую основной генераторный, дополнительный и два индикаторных электрода, и измерительный блок, содержащий два источника напряжения, один из которых последовательно соединен с генератором тока, индикатором цепи тока, основным генераторным и дополнительным электродами, и второй источник напряжения, соединенный с блоком управления, источником ЭДС смещения, который подключен к одному из индикаторных электродов, а второй индикаторный электрод соединен с измерительным преобразователем «ток-напряжение», который через компаратор напряжения установки конечного значения связан с блоком управления, а последний соединен со счетчиком времени процесса, индикатором готовности, генератором тока и выключателем, причем между измерительным преобразователем «ток-напряжение» и компаратором напряжения установки конечного значения включен индикатор прохождения процесса.
Весь процесс анализа выполняется автоматически с момента нажатия кнопки «пуск».
В процессе определения интегральной антиоксидантной емкости биологических жидкостей производят кулонометрическое титрование исследуемого образца биологической жидкости электрогенерированным окислителем - бромом. Электрогенерацию брома осуществляют из 0,2 М раствора бромида калия в 0,1 М водном растворе серной кислоты на платиновом электроде при постоянной силе тока 5,0 мА. Электрохимическое окисление бромид-ионов на платиновом электроде в кислых средах приводит к образованию Вr2, радикалов Вr и Вr3, которые взаимодействуют с исследуемыми образцами. Количественно интегральная антиоксидантная емкость выражается в единицах количества электричества на 1 мл биологической жидкости. Методика определения аналогична описанной в пат.RU №2253114, 2005.05.27.
Как видно из рис.1, блок - схема заявляемого устройства состоит из генераторной и индикаторной цепей.
Генераторная цепь содержит источник напряжения Un1 +/-15 В, последовательно соединенный как с генератором 1 тока (5 мА), который соединен с индикатором 2 цепи тока и основным генераторным электродом, так и с дополнительным электродом (электроды расположены в электролитической ячейке). Индикаторная цепь содержит - источник напряжения Un2+/-12 В, соединенный с блоком 3 управления и источником 5 ЭДС смещения 300 мВ, который подключен к одному из индикаторных электродов, также расположенных в электролитической ячейке, второй индикаторный электрод соединен с измерительным преобразователем 6 «ток-напряжение», который соединен с компаратором 7 напряжения установки конечного значения и индикатором 8 прохождения процесса, компаратор 7 напряжения установки конечного значения подключен к блоку 3 управления, а последний соединен со счетчиком 4 времени процесса, индикатором 9 готовности и выключателем.
Генератор 1 тока I=5mA служит для задания тока I=5mA и поддержания его стабильным при изменении нагрузки (проводимости раствора) в широких пределах;
индикатор 2 цепи тока, в качестве которого может быть выбран, например, светодиод, включенный последовательно с нагрузкой, служит для контроля целостности цепи генераторных электродов;
блок 3 управления под воздействием управляющих внешних сигналов формирует команды на включение генератора 1 тока, обнуление и запуск счетчика 4 времени процесса, остановку и фиксирование результата на счетчике 4 времени процесса, выдачу сигнала «готовность» на индикаторе 9 готовности;
счетчик 4 времени процесса - таймер, управляемый сигналами начало счета, остановка счета и фиксация результата, обнуление;
источник 5 ЭДС смещения - делитель напряжения,
измерительный преобразователь 6 «ток-напряжение» - электронная схема для измерения тока ячейки кулономерического титрования, преобразования этого тока в напряжение, что необходимо для работы компаратора 7 напряжения установки конечного значения и индикатора 8 прохождения процесса; в состав измерительного преобразователя 6 «ток-напряжение» входит фильтр высоких частот и интегратор с большим временем интегрирования, что необходимо для подавления высокочастотных помех и переходных процессов;
компаратор 7 напряжения установки конечного значения выдает сигнал «окончание процесса» на блок 3 управления и представляет из себя устройство сравнения напряжения установки (окончания процесса) и напряжения с измерительного преобразователя;
индикатор 8 прохождения процесса позволяет визуально контролировать прохождение процесса кулонометрического титрования (например, светодиодная шкала);
индикатор 9 готовности прибора (например, светодиодный индикатор), управляемый блоком управления, показывает, в каком режиме находится прибор (в состоянии измерения или в состоянии готовности к следующему измерению).
В качестве электродов могут быть использованы платиновые электроды.
Устройство работает следующим образом:
В электрохимическую ячейку на 50 мл вводят 20,0 мл фонового раствора (0,2 М раствор бромида калия в 0,1 М водном растворе серной кислоты), помещают основной генераторный и дополнительный электроды, а также индикаторные электроды. При нажатии кнопки «пуск» происходит включение обеих - генераторной и индикаторной цепей. Генератор 1 тока генерирует ток силой 5 мА, наличие которого контролируется индикатором 2 цепи тока. Ток по цепи передается на основной генераторный и дополнительный электроды. Между индикаторными электродами под воздействием источника 5 ЭДС смещения возникает ток, пропорциональный количеству генерированных зарядов. Этот ток преобразуется в напряжение на измерительном преобразователе 6 «ток-напряжение». Процесс генерации зарядов отображается на индикаторе 8 прохождения процесса. По достижении порога срабатывания компаратора 7 напряжения установки конечного значения, блок 3 управления останавливает счетчик 4 времени, отключает генератор 1 тока и включает индикатор 9 готовности, показывающий, что прибор готов к измерениям.
Помещают в электролитическую ячейку аликвоту исследуемого образца, происходит нейтрализация части нагенерированных зарядов, что приводит к изменению тока на индикаторных электродах и соответственно на преобразователе 6 «ток-напряжение», на входе компаратора 7 напряжения установки конечного значения. По индикатору 8 прохождения процесса можно оценочно определить процесс. При нажатии кнопки «пуск» блок 3 управления обнуляет счетчик 4 времени процесса,
отключает индикатор 9 готовности, подключает генератор 1 тока к электродам, что отражается на индикаторе 2 цепи. Начинается отсчет времени процесса, происходит генерация зарядов. По достижении порога срабатывания компаратора 7 напряжения установки конечного значения (уравновешивание заряда измеряемой пробы), блок 3 управления останавливает счетчик 4 времени, отключает генератор 1 тока, включает сигнал готовности измерения - индикатор 9 готовности. Отсчет времени процесса сохраняется на индикаторе счетчик 4 времени до следующего измерения (нажатия кнопки «пуск»).
Получив значение времени титрования, указанное счетчиком времени, зная силу тока и объем аликвоты, рассчитывают АОЕ, равную количеству электричества (Q) затрачиваемому на 1 мл образца по формуле:
где I - сила тока, А;
t - время достижения конечной точки титрования, с;
Vал - объем аликвоты, мл, или в нашем случае: Q=0,25 t.
Методика расчета описана в [RU 2253114 C1, 2005.05.27] На заявляемом устройстве определяли антиоксидантную емкость плазмы цельной крови больных, а также сыворотки крови, слюны.
Заявляемое устройство удобно в эксплуатации, компактно, позволяет повысить точность определений за счет автоматизации процесса измерений и подавления высокочастотных помех и переходных процессов.
Claims (1)
- Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред, включающее электрохимическую ячейку, содержащую основной генераторный, дополнительный и два индикаторных электрода, и измерительный блок, содержащий два источника напряжения, один из которых последовательно соединен с генератором тока, индикатором цепи тока, основным генераторным и дополнительным электродами, и второй источник напряжения, соединенный с блоком управления, источником ЭДС смещения, который подключен к одному из индикаторных электродов, а второй индикаторный электрод соединен с измерительным преобразователем «ток-напряжение», который через компаратор напряжения установки конечного значения связан с блоком управления, а последний соединен со счетчиком времени процесса, индикатором готовности, генератором тока и выключателем, причем между измерительным преобразователем «ток-напряжение» и компаратором напряжения установки конечного значения включен индикатор прохождения процесса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129665/22U RU60222U1 (ru) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129665/22U RU60222U1 (ru) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU60222U1 true RU60222U1 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129665/22U RU60222U1 (ru) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU60222U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504038C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (СПбФ ИО РАН) | Электрохимический преобразователь информации |
| RU2545318C1 (ru) * | 2013-11-01 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) | Кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом |
-
2006
- 2006-08-15 RU RU2006129665/22U patent/RU60222U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504038C2 (ru) * | 2011-12-30 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (СПбФ ИО РАН) | Электрохимический преобразователь информации |
| RU2545318C1 (ru) * | 2013-11-01 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) | Кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5022033B2 (ja) | 電気化学的特性のアッセイのための方法および装置 | |
| TWI449905B (zh) | 用於生物感測器之未足量偵測系統 | |
| US10724985B2 (en) | Biosensor for determining a concentration of a biosensor using an underfill procedure | |
| JP4180518B2 (ja) | 血液、血液画分または対照中のグルコース濃度を定量する方法および装置 | |
| JP5373948B2 (ja) | バイオセンサ用異常出力検出システム | |
| EP2885636B1 (en) | Methods and systems for measuring oxidation-reduction potential of a biological sample | |
| RU2566382C2 (ru) | Система управления недостаточным заполнением для биосенсора | |
| TWI468679B (zh) | 決定樣本中之待測物濃度的方法及使用該方法的手持式測量裝置和生物感測器系統 | |
| RU2012146333A (ru) | Система и способ определения электрохимического аналита | |
| WO2009041782A2 (en) | Method for correcting erroneous results of measurement in biosensors and apparatus using the same | |
| RU2000115708A (ru) | Способ измерения концентрации анализируемого вещества (варианты), измерительный прибор для измерения концентрации анализируемого вещества | |
| RU2014147984A (ru) | Улучшенные методика и система измерения аналита | |
| RU2013116993A (ru) | Способ измерения аналита и система с компенсацией гематокрита | |
| Aiassa et al. | Optimized sampling rate for voltammetry-based electrochemical sensing in wearable and IoT applications | |
| KR20120094080A (ko) | 액체 샘플에서 분석물 농도를 측정하는 방법 | |
| RU60222U1 (ru) | Устройство для определения интегральной антиоксидантной емкости биологических сред | |
| RU2433405C1 (ru) | Способ неинвазивного потенциометрического определения оксидант/антиоксидантной активности биологических тканей и устройство для его осуществления | |
| TWI464397B (zh) | 生物感測器、感測單元與方法 | |
| CN108872348A (zh) | 一种无膜余氯测控仪 | |
| RU125449U1 (ru) | Устройство для отбора пробы слезной жидкости | |
| TWI620545B (zh) | 生物參數量測方法及其裝置 | |
| KR101292762B1 (ko) | 전기전도도 측정 셀을 이용한 생리 유체의 분석물 농도 측정방법 및 측정장치 | |
| RU2489710C1 (ru) | Способ коммутационной хроноамперометрии | |
| Dhar et al. | pHotonics-based sweat analysis | |
| UA4889U (ru) | Устройство для измерения электрического сопротивления биологических тканей для задач медицинской диагностики |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK1K | Correction to the publication in the bulletin (utility model) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K- IN JOURNAL: 1-2007 FOR TAG: (72) |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110816 |