SE421835B - Instrument for kemi- eller bioluminiscent analys - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 7806999-4i 2 är att reaktionsytan är förhållandevis liten. När det gäller att kontinuerligt bestämma halten av en gasformig luftföro- g rening, t.ex. ozon, medför kontinuerlig blåsning mot reagen- set i gelen, respektive genombubbling genom reagenset, att detta dels genom avdunstning, dels genom reaktion med provet, successivt ändrar sin koncentration, med otillfredsställande kvantitativ analysnoggrannhet som följd. _ I de fall såväl reagens som prov är gasformiga, finns ett antal kända anordningar där de båda gaserna blandas och_ får reagera under ljusalstring. I de brittiska patenten l 341 346 och l 353 722 beskrivs två olika reaktionsceller där gaser- na blandas framför en fotomultiplikator. Dessa kan endast an- vändas för rent gasformiga komponenter.

I det amerikanska patentet.3,998,592 använder man sig av en termoelektrisk värmepump för att samtidigt_värma reak- tionscellen och kyla en fotomultiplikator. Denna anordning.är likaså avsedd för rent gasformiga komponenter. Vidare ger den termoelektríska värmepumpen endast en viss förutbestämbar tem- peraturskillnad mellan varma och kalla sidan. I regel måste an- tingen fotomultiplikatorn kylas ytterligare, antingen direkt eller genom att värme bortförs från den varma sidan av den ter- moelektriska värmepumpen. Hos en del bio- eller kemiluminiscenta system erhålls dessutom det bästa ljusutbytet vid lägre tempe- raturer än rumstemperaturen ooh då är nämnda kända anordning ej * användbar.

Föreliggande uppfinning avser ett bio- eller kemilumíni- scent analysinstrument utan ovannämnda nackdelar, hos vilket två eller flera olika gas- och/eller vätskeformiga ämnen är anord- nade att sammanföras iuen reaktionscell med hjälp av en ejektor- anordning, varvid ett eller flera av de gasformiga ämnena är anordnade att utgöra drivgas i ejektoranordningen så att det eller de övriga gas- eller vätskeformiga ämnena, via ett eller flera, i ejektoranordningen mynnande rör, genom ejektorverkan är ianordnade att sugas in i drivgasstrålen och finfördelas i denna, samt i fråga om vätskeformiga ämnen i form av aerosolpartiklar blandas och reagerar med övriga gas- eller vätskeformiga ämnen under alstrande av luminiscent strålning i en fotodetektorenhets synfält. Genom att låta drivgasen vara pulsad med godtyckligt in- ställbara intervall- och pulstider, vinner man två saker. Dels 10 15 20 25 30 35 7806999-4 kan man använda sig av högre drivgastryck, vilket visar sig ge en avsevärt högre luminiscensintensitet. Dels blir åtgången av reagens mindre på grund av intermittensen.

I vissa fall kan det vara önskvärt att låta drivgasen vara en inert gas. Genom att välja drívgasen så att den har hög inversionstemperatur, t.ex. N2, fås vid expansion efter ejektorn en avkylning. Om i stället en uppvärmning är önskvärd kan en drivgas med låg inversionstemperatur, t.ex. H2, användas.

Ejektoranordningen är företrädesvis anordnad att vara justerbar med avseende på aerosolpartikelstorleken. Det är näm- ligen väsentligt att denna är så liten som möjligt för att sam- manlagda vätskeytan skall vara så stor som möjligt. Om aerosol- partiklarnas radie = 10-3 cm har vätskevolymen l cm3 totala vätskeytan 3000 cmz. Justeringen kan t.ex. ske genom förskjut- ning av ejektorröret i ejektormunstycket.

Det kan även vara fördelaktigt att det eller de i ejek- torn mynnande rören (ejektorrören) är utformade som kapillärer i någon del, vilket gör att vätskeformiga ämnen ej rinner till- baka längre än till kapillären. Den tid det sedan tar för driv- gasen att suga upp vätskan från kapillären till ejektormunstyc- ket kan då väljas så lång, att drivgasen blåst ren reaktions- kammare och detektorfönster när vätskan når ejektorn och den kemiluminiscenta reaktionen börjar.

Om ljusutvecklingen vid reaktionen är svag kan ljus- flödet till detektorn, vilken företrädesvis är anordnad på ut- sidan av ett fönster eller transparent väggparti hos reaktions- cellen, ökas genom att cellväggarna i övrigt är anordnade att vara reflekterande. 1 För att öka reagensets användningstid bringas reagenset företrädesvis att via en elektroniskt styrd ventil ledas tillbaka till reagensförrådet i de fall detektorn inte avger signal eller avger signal med lägre amplitud än ett förutbestämt tröskelvärde, medan reagenset i övriga fall tillförs till en uppsamlingsbehål- lare för förbrukat reagens. En fördel med detta är dessutom att reproducerbarheten blir mycket hög genom att alltid sådant rea- gens används som ej tidigarezhardeltagit i luminiscent reaktion.

Om risk finns för förekomst av ämnen som ej skall de- tekteras men ändå ger kemiluminiscens med det använda reagenset, kan det finnas anledning att låta fotodetektorenheten utgöras *vsoe999-4% 10 15 20 25 30 35 av två eller flera detektorelement försedda med var sina trans- missionsfilter för olika våglängder eller våglängdsband, varvid de inbördes signalamplituderna avgör om detekteringen avser larm eller falsklarm. _ I rslbland kan det vara fördelaktigt att hålla detektorn (om denna är anordnad i reaktionscellen) eller detektorfönstret D fritt från vätskeformiga ämnen. Detta kan ske med hjälp av en _gas- eller luftridà. lüppfinningen beskrivs närmare nedan hänvisning till de bifogade figurerna l-3,_där. . D Figurerna l och 2 visar en utföringsform av uppfinning- en, varvid fig. l visarden i blockschemaform medan fig..2 visar en förstorad bild av en reaktionscell med ejektoranordning i ge- nomskärning samt en mot reaktionscellen monterad fotodetektoren- het. Figur 3 visar framifrån en ejektoranordning med två ejektor- rör. I ' DI fig. l är ett prov Gl i form av omgivningsluft anord- nat att sugas in genom ett filter F med hjälp av en pump P som sedan komprimerar provet Gl i en provvolym V. När en magnetven- til Ml öppnar, strömmar provet, som i det visade fallet utgör drivgas, med hög hastighet genom ett munstycke H (fig. 2) i.ejek- toranordningen E och suger därvid genom ejektorverkan upp rea- gens från reagensförrådet Sl och leder detta via ejektorröret K ut i drivgasen som här utgörs av omgivningsluft, där det finför- delas och i form av en aerosol blâses in i reaktionscellen C, varvid ljuset som därvid bildas genom luminíscensen, dels direkt Ll (fig. 2) träffar detektorenheten D, dels träffar densamma efter en eller flera reflektioner L2 mot de med ett reflekterande skikt B försedda väggarna i reaktionscellen C. Huvuddelen av rea- genset förs antingen via magnetventilen M2 tillbaka till reagens- förrådet S1 eller, om den uppmätta ljusmängden överstiger ett i signalbehandlings- och styrautomatikenheten A inställt tröskel- värde, ned till reagensuppsamlingskärlet S2. Resultatet av mät- ningen redovisas av utorganet N antingen i form av en samplad kurva eller i form av en tabell. Proceduren upprepas efter in- ställd tiå. 7 Fig. 2 visar en reaktionscell C med ejektoranordning E och detektorenhet D i genomskärning. Ejektorröret Kfär förskjut- bart i sin längdriktning för minimeríng av droppstorleken. Den 10 7806999-4 vägg T mot vilken detektorenheten D är anordnad är transparent för den aktuella strålningen. Reaktionscellen är dessutom för- sedd med utloppsöppningar U, W för gas respektive vätska.

Fig. 3 visar framifrån hur en med tvâ ejektorrör K försedd ejektoranordning kan vara utformad.

En fördel med den föreliggande uppfinningen är att den även kan användas med enbart gasformiga ämnen eller till och med enbart vätskeformiga ämnen varvid dock tillkommer en inert drivgas. Detta gör den mycket flexibel. I det fall drivgasen genom ejektorverkan suger in en annan gas (eventuellt tillsam- mans med en vätska) kan sistnämnda gas utgöras av omgivnings- luften om prov skall tas på denna.

Claims (1)

1. 7806999-4 PATENTKRAV l. ~ Instrument för kemi- eller bioluminiscent analys av koncentrationen av ett ämne hos ett gasformigt prov (Gl) som, i en reaktionscell (C), i~en fotodetektoranordnings (D) syn- fält reagerar luminiscent med ett vätskeformigt reagens (Bl) från en förrådsbehållare (S1), knä ngn e t e cïk n a t av att 'det innehåller en ejektoranordning (E, K) för insprutning av nämnda vätskeformiga reagens (Rl) i reaktionscellen (C) i form _ av aerosolpartiklar; anordningar (P, V, M1) för åstadkommande av ett flöde av nämnda gasformiga prov (Gl) in i reaktionscel- flen vid lägst atmosfärstryck; anordningar för att samla det luminiscenta ljuset mot detektoranordningen (D), samt anord- ningar (W, M2, S1, S2) för uppsamling av använt reagens. _2. Instrument enligt krav 1, k ä n*n e t e c k n a t av att anordningarna (P, V, M1) för åstadkommande av ett flöde av det gasformiga provet (Gl)in i reaktionscellen (C), är anord- nade att ge nämnda gasflöde i form av pulser med förutbestämd varaktighet och tryck.

   3. Z Instrument enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a t av att ejektoranordningen (E, K) är anordnad att använda det gasformiga provet (Gl) som drivgas.

   4. _ ,Instrument enligt krav 3,*k ä n n e t~e c k n'a t av att ejektoranordningen (E, K) är anordnad att använda en gas- blandning som drivgas med det gasformiga provet som en av blandningens komponenter.

   5. Instrument enligt något av de föregående kraven, k äyn n e t e C k n a t av att ejektoranordningen (E, K) är justerbar för minimering av aerosolpartikelstorleken.

   6. Instrment enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att reaktionscellens (C) väggar (B) är anordnade att vara re- flekterande för det luminiscenta ljuset (Ll, L2). 7806999-4

   7. Instrument enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att detektoranordningen (D) är anordnad att bestå av två eller flera detektorelement, vart och ett försett med ett transmis- sionsfilter för olika våglängder eller vàglängdsband, varvid nämnda detektoranordning är ansluten till en signalbehandlings- enhet (A).

   8. Instrument enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att anordningarna (M2, S1, S2) för uppsamling av rent reagens (Rl) är anordnad att leda det använda reagenset från reaktions- cellen (C) tillbaka till förrådsbehållaren (S1) så länge sig- nalamplituden från detektoranordningen (D) understiger ett för- utbestämt värde, samt anordnad att leda nämnda använda reagens (Rl) från reaktionscellen (C) till en anordning (S2) för upp- samling av avfallsvätska, om signalen uppnår eller överskrider nämnda förutbestämda värde. ÅNFURDA PUBLIKATIONER: Sverige 399 322 (G01N 21/52) Storbritannien 1 456 962 (GÛ1J 1/54)