SE512183C2 - Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluid - Google Patents
Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluidInfo
- Publication number
- SE512183C2 SE512183C2 SE9402602A SE9402602A SE512183C2 SE 512183 C2 SE512183 C2 SE 512183C2 SE 9402602 A SE9402602 A SE 9402602A SE 9402602 A SE9402602 A SE 9402602A SE 512183 C2 SE512183 C2 SE 512183C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- solution
- carbon dioxide
- measuring
- dioxide gas
- reactor column
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/48742—Determining urea by measuring the volume of a gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/54—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving glucose or galactose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/58—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving urea or urease
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/60—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving cholesterol
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 512183 I den tyska patentskriften DE-Cl-39 OO 119 beskrives en urea-sensor av liknande typ. En kapillär är belägen i en ledning, genom vilken blod passerar. Medelst kapillären utsuges plasma ur blodet och får passera en ureas-kolonn. Skillnaden i konduktivitet före och efter ureas-kolonnen mätes, och skill- naden är korrelerad till ureainnehàllet. För att hålla tempera- turen konstant i mätapparaten ledes dialysvätska i ett krets- lopp omkring ureas-kolonnen och de två konduktivitetsmät- cellerna. German Patent Specification DE-Cl-39 OO 119 describes a urea sensor of a similar type. A capillary is located in a conduit through which blood passes. By means of the capillary, plasma is sucked out of the blood and allowed to pass through a urease column. The difference in conductivity before and after the urease column is measured, and the difference is correlated to the urea content. To keep the temperature constant in the measuring device, dialysis fluid is passed in a circuit around the urease column and the two conductivity measuring cells.
I den japanska publikationen JP-60-165551 visas en liknande anordning där en jonbytarkolonn används för att avlägsna elektrolyter, genom anjon-katjon-utbyte. Härigenom förbättras mätvärdena avsevärt emedan den relativa ändringen i konduktivitet blir större eftersom initialkonduktiviteten är lägre eller i det närmaste noll. Dessutom tillsättes en buffert.Japanese publication JP-60-165551 discloses a similar device in which an ion exchange column is used to remove electrolytes, by anion-cation exchange. As a result, the measured values are considerably improved because the relative change in conductivity becomes larger because the initial conductivity is lower or almost zero. In addition, a buffer is added.
I den amerikanska patentskriften US-A-3 930 957 beskrives en urea-sensor där en organisk buffertlösning till- sättes. Som exempel nämnes en lösning av 0,05M Tris(hydroxy- metyl)aminometan, som justerats till ett pH-värde av c:a 7 genom tillsatts av glycin.U.S. Pat. No. 3,930,957 discloses a urea sensor in which an organic buffer solution is added. An example is a solution of 0.05M Tris (hydroxymethyl) aminomethane, which has been adjusted to a pH of about 7 by the addition of glycine.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning àstadkommes ett för- farande och en anordning för mätning av koncentrationen av ett eller flera ämnen i en sammansatt lösning. Ämnet eller ämnena bryts ner via heterogen katalys, till produkter som är lätta att mäta. Genom tillsats av andra ämnen, som deltar i den katalyserade reaktionen, kan de kemiska betingelserna ändras sä, att utbytet av det ämne som skall bestämmas blir optimalt.SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method and apparatus for measuring the concentration of one or more substances in a composite solution. The substance or substances are broken down via heterogeneous catalyst, into products that are easy to measure. By adding other substances which take part in the catalyzed reaction, the chemical conditions can be changed so that the yield of the substance to be determined is optimal.
I en föredragen utföringsform bryts urea ner av enzymet (katalysatorn) ureas. Denna nedbrytning är beroende av pH-värdet och genom tillsats av en lämplig buffert kan de kemiska betingelserna väljas sá, att endast en produkt er- hàlles. 10 15 20 25 35 512185 Forfarandet och anordningen har de kännetecken som framgàr av nedanstående patentkrav, till vilka hänvisas.In a preferred embodiment, urea is broken down by the enzyme (catalyst) urease. This degradation depends on the pH value and by adding a suitable buffer the chemical conditions can be selected so that only one product is obtained. The method and device have the features set forth in the following claims, to which reference is made.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA _ Uppfinníngen beskrives mer i detalj nedan under hänvisning till bifogade ritningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Fig 1 är en principskiss över en sensor av den typ som föreliggande uppfinning avser.Fig. 1 is a schematic diagram of a sensor of the type to which the present invention relates.
Fig 2 är en schematisk tvärsnittsvy genom en reaktor- kolonn som används i en föredragen utföringsform av upp- finningen.Fig. 2 is a schematic cross-sectional view through a reactor column used in a preferred embodiment of the invention.
Fig 3 är en schematisk vy, som visar användning av två parallella konduktivitetsmätare.Fig. 3 is a schematic view showing the use of two parallel conductivity meters.
Fig 4 är en schematisk vy, som visar en bypass- ledning förbi reaktorkolonnen.Fig. 4 is a schematic view showing a bypass line past the reactor column.
Fig 5 är en schematisk vy, som visar alternerande inkoppling av en och samma mätcell före respektive efter reaktorkolonnen.Fig. 5 is a schematic view showing alternating connection of one and the same measuring cell before and after the reactor column, respectively.
Fig 6 är ett ventilschema som visar kopplings- sekvenserna för ventilerna enligt fig 5.Fig. 6 is a valve diagram showing the coupling sequences of the valves of Fig. 5.
Fig 7 är en schematisk vy, som visar inmatning av koldioxidgas i en provledning.Fig. 7 is a schematic view showing the introduction of carbon dioxide gas into a test line.
Fig 8 är en schematisk vy, som visar en föredragen utföringsform av uppfinningen.Fig. 8 is a schematic view showing a preferred embodiment of the invention.
Fig 9 är en schematisk vy över en alternativ utför- ingsform av uppfinningen.Fig. 9 is a schematic view of an alternative embodiment of the invention.
Fig 10 är en schematisk vy över en alternativ utför- ingsform med dubbel inmatning av koldioxid.Fig. 10 is a schematic view of an alternative embodiment with double input of carbon dioxide.
Fig 11 är en schematisk vy som visar en alternativ metod att eliminera bubblor av koldioxidgas.Fig. 11 is a schematic view showing an alternative method of eliminating bubbles of carbon dioxide gas.
BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar en sensor eller mätare av den typ som föreliggande uppfinning avser. 10 15 20 25 30 'J Ûll 512 183 I en ledning l passerar den vätska eller lösning som mätning skall utföras på. Denna lösning kan vara en dialyslös- ning som kommer direkt eller indirekt från en dialysator.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a sensor or meter of the type to which the present invention relates. 10 15 20 25 30 'J Ûll 512 183 In a line l passes the liquid or solution on which measurement is to be performed. This solution can be a dialysis solution that comes directly or indirectly from a dialyzer.
En provtagningsanordning 3 tar ut en delmängd av lösningen från ledningen 1 och överför den till en inlopps- ledning 2. Provtagningsanordningen exemplifieras i fig 1 av en pump.A sampling device 3 takes a subset of the solution from the line 1 and transfers it to an inlet line 2. The sampling device is exemplified in Fig. 1 by a pump.
En tillsatsanordning 4 är förbunden med inlopps- ledningen 2 för tillsats av ett eller flera ämnen, såsom en buffert. Tillsatsen styrs i fig l av en pump 5.An auxiliary device 4 is connected to the inlet line 2 for the addition of one or more substances, such as a buffer. The additive is controlled in Fig. 1 by a pump 5.
Det sålunda erhållna provet tillföres en reaktor- kolonn 6 och får passera genom denna. Reaktorkolonnen kan innehålla ureas för katalysering av omvandling av urea till ammoniumjoner.The sample thus obtained is fed to a reactor column 6 and allowed to pass through it. The reactor column may contain urease to catalyze the conversion of urea to ammonium ions.
Från reaktorkolonnen 6 utmatas provet till en mät- anordning 7, som mäter den i reaktorkolonnen omvandlade pro- dukten. Mätanordningen 7 kan vara en konduktivitetscell, som mäter förändringen i konduktivitet före respektive efter reaktorkolonnen 6.From the reactor column 6, the sample is discharged to a measuring device 7, which measures the product converted in the reactor column. The measuring device 7 can be a conductivity cell, which measures the change in conductivity before and after the reactor column 6, respectively.
För att erhålla ett initialvärde på konduktiviteten finns en shuntledning 9, som förbikopplar reaktorkolonnen 6. _ Från mätanordningen 7 utmatas provet till en utmat- ningsanordning 8.In order to obtain an initial value of the conductivity, there is a shunt line 9, which bypasses the reactor column 6. From the measuring device 7, the sample is discharged to a discharge device 8.
Den allmänna typ av sensor som visas i fig 1 framgår av exempelvis US-A-3 930 957.The general type of sensor shown in Fig. 1 is shown in, for example, US-A-3,930,957.
LÖSNING Den sammansatta lösningen, som finns i ledningen 1 och där innehållet av ett ämne skall mätas, är en lösning av medicinsk eller biologisk typ.SOLUTION The composite solution, which is found in line 1 and where the content of a substance is to be measured, is a solution of a medical or biological type.
I en föredragen utföringsform är lösningen en dialys- lösning, vars ureakoncentration skall bestämmas. En dialyslös- ning innehåller elektrolyter i en bestämd kombination, ex- empelvis Na*, K*, Cab, Mgpj Cl", HCO§, CH3C0O' i förutbestämda koncentrationer samt eventuellt ytterligare ämnen såsom glykos.In a preferred embodiment, the solution is a dialysis solution, the urea concentration of which is to be determined. A dialysis solution contains electrolytes in a specific combination, for example Na *, K *, Cab, Mgpj Cl ", HCO§, CH3COO 'in predetermined concentrations and possibly additional substances such as glucose.
När dialyslösningen passerar en dialysator sker ett utbyte av 10 15 20 25 30 512 185 5 lágmolekylära ämnen mellan blod pà ena sidan om dialysatorns membran och dialyslösning pá andra sidan membranet. Därvid passerar olika ämnen fràn blodet in i dialyslösningen, såsom urea, kreatinin, etc. Samtidigt passerar vissa ämnen från dialyslösningen in till blodet, särskilt bikarbonat HCO{.When the dialysis solution passes through a dialyzer, a low molecular weight substance is exchanged between blood on one side of the membrane of the dialyzer and dialysis solution on the other side of the membrane. Thereby, various substances from the blood pass into the dialysis solution, such as urea, creatinine, etc. At the same time, certain substances from the dialysis solution pass into the blood, especially bicarbonate HCO {.
Andra typer av lösningar där föreliggande uppfinning kan användas är blod, där företrädesvis först högmolekylära ämnen separerats, exempelvis med ett membran, varefter ultra- filtratet, dvs blodplasma, analyseras.Other types of solutions in which the present invention can be used are blood, where preferably high molecular weight substances are first separated, for example with a membrane, after which the ultrafiltrate, ie blood plasma, is analyzed.
Andra typer av lösningar som kan användas enligt föreliggande uppfinning är dialyslösning som används vid peritonealdialys, varvid den utgående PD-lösningen analyseras.Other types of solutions that can be used in accordance with the present invention are dialysis solution used in peritoneal dialysis, in which the outgoing PD solution is analyzed.
Ytterligare andra lösningar, som kan analyseras, är urin, svett, tárvätska, saliv, eller extracellulär vätska, som sugs ut genom huden eller uttages pá annat sätt.Still other solutions that can be analyzed are urine, sweat, tear fluid, saliva, or extracellular fluid, which is aspirated through the skin or otherwise extracted.
Lösningen i slangen 1 kan även vara en färsk dialys- lösning eller infusionslösning där koncentrationen av ett särskilt ämne skall bestämmas, exempelvis glykos eller peni- cillin.The solution in the tube 1 can also be a fresh dialysis solution or infusion solution where the concentration of a particular substance is to be determined, for example glucose or penicillin.
De ämnen vars koncentration skall mätas i lösningen är företrädesvis sådana ämnen som fordrar katalytisk nedbryt- ning för att kunna mätas, särskilt de som fordrar att pH-värdet ligger inom ett snävt intervall, dvs fordrar närvaro av ett buffertsystem. Exempel på sådana ämnen är: urea, L-glutamin, L-citrulin, N-acylaminosyra, penicillin, L-asparagin, kolesterol, glykos. Dessa ämnen kan bringas att sönderfalla eller reagera under enzymatisk påverkan i reaktorkolonnen 6 via kända motsvarande enzym. För närmare bestämning av lämpliga kombinationer hänvisas till EP-A2-O 437 789 och US-A-4 311 789.The substances whose concentration is to be measured in the solution are preferably those substances which require catalytic decomposition in order to be able to be measured, especially those which require that the pH value is within a narrow range, ie require the presence of a buffer system. Examples of such substances are: urea, L-glutamine, L-citrulin, N-acylamino acid, penicillin, L-asparagine, cholesterol, glucose. These substances can be caused to decompose or react under enzymatic action in the reactor column 6 via known corresponding enzymes. For further determination of suitable combinations, reference is made to EP-A2-0 437 789 and US-A-4 311 789.
Uppfinningen beskrivas nedan under hänvisning till urea och ureas, men är i förekommande fall tillämpbar på ovan angivna ämnen och andra liknande ämnen. 10 15 20 25 30 512 185 PROVTAGNINGSANORDNING Frán lösningen i ledningen 1 uttages ett prov medelst provtagningsanordningen 3. I en föredragen utföringsform är provtagningsanordningen en pump, som drives så att ett konstant litet flöde uttages fràn ledningen 1. Provflödet kan vara mellan c:a 0,1-10 ml/min, företrädesvis cza 0,5-5 ml/min, såsom exempelvis 1 ml/min.The invention is described below with reference to urea and urease, but is applicable to the above-mentioned substances and other similar substances. 10 15 20 25 30 512 185 SAMPLING DEVICE From the solution in line 1, a sample is taken by means of the sampling device 3. In a preferred embodiment, the sampling device is a pump which is driven so that a constant small flow is taken from line 1. The sample flow can be between about 0 1-10 ml / min, preferably about 0.5-5 ml / min, such as for example 1 ml / min.
Provtagningsanordningen kan också drivas intermittent så att ett prov uttages per tidsenhet, exempelvis med intervall i storleksordningen 5-60 minuter, exempelvis 30 minuter. Prov- storleken kan därvid vara mellan cza 1-100 ml/prov, företrädes- vis c:a 5-50 ml/prov, sàsom exempelvis 10 ml/prov.The sampling device can also be operated intermittently so that a sample is taken per unit of time, for example at intervals in the order of 5-60 minutes, for example 30 minutes. The sample size can then be between about 1-100 ml / sample, preferably about 5-50 ml / sample, such as for example 10 ml / sample.
I en alternativ utföringsform drives pumpen i prov- tagningsanordningen 3 så att provtagningsflödet till inlopps- ledningen 2 är proportionellt mot flödet i lösningsledningen 1 med en bestämd proportionalitetskonstant. Om exempelvis lös- ningen i ledningen 1 är dialyslösning, som passerar med 500 ml/min, uttages en femhundradel via provtagningsanordningen 3, dvs c:a 1 ml/min. Om flödet i ledningen 1 varierar, varierar även flödet i inloppsledningen. Fördelen med denna utförings- form är att föreliggande uppfinning därvid kan kombineras med den uppfinning som framgår av Europapatentansökan EP 94.102383.0, inlämnad den 17 februari 1994. I denna utför- ingsform kan pumpen hos provtagningsanordningen 3 även drivas intermittent, men varje gång sä, att det uttagna provflödet är en bestämd delmängd av lösningsflödet i ledningen 1.In an alternative embodiment, the pump in the sampling device 3 is driven so that the sampling flow to the inlet line 2 is proportional to the flow in the solution line 1 with a determined proportionality constant. If, for example, the solution in line 1 is dialysis solution, which passes at 500 ml / min, one-fifth is taken via the sampling device 3, ie about 1 ml / min. If the flow in the line 1 varies, the flow in the inlet line also varies. The advantage of this embodiment is that the present invention can then be combined with the invention which appears from European patent application EP 94.102383.0, filed on 17 February 1994. In this embodiment, the pump of the sampling device 3 can also be operated intermittently, but each time so, that the sampled stream taken is a fixed subset of the solution stream in line 1.
Pumpen kan vara en keramisk pump med konstant de- placement per varv och av samma typ som används i monitorn GAMBRO AK 100. Denna keramiska pump har ett mycket konstant deplacement. Således kan en mycket noggrant doserad mängd uttagas från ledningen 1. Alternativt kan användas en peristal- tisk pump av känd typ eller andra liknande pumpar. 10 15 20 25 3C 35 512 183 I fallet att innehållet i ledningen 1 utgöres av blod kan samma teknik användas som beskrives i DE-Cl-39 00 119 där en fiber av samma typ som används i en fiberdialysator används för provtagningen. Erforderligt undertryck för uttag av ultra- filtratet, dvs plasma, alstras av pumpen.The pump can be a ceramic pump with constant displacement per revolution and of the same type used in the GAMBRO AK 100 monitor. This ceramic pump has a very constant displacement. Thus, a very accurately metered amount can be taken from line 1. Alternatively, a peristaltic pump of known type or other similar pumps can be used. In the case that the contents of line 1 are blood, the same technique can be used as described in DE-Cl-39 00 119 where a fiber of the same type used in a fiber dialyzer is used for sampling. The required negative pressure for extraction of the ultrafiltrate, ie plasma, is generated by the pump.
Det är också möjligt att utföra provtagningen fràn en behållare med lösning som skall analyseras. Behållaren ersätter därvid ledningen 1.It is also possible to carry out the sampling from a container with a solution to be analyzed. The container then replaces the line 1.
TILLSATSANORDNING Det prov som uttagits medelst provtagningsanordningen 3, matas till inloppsledningen 2. I denna ledning tillsättes eventuellt en tillsats. I vissa fall är det önskvärt att justera pH-värdet för lösningen så att önskad reaktion erhålles i reaktor-kolonnen 6.ADDITIONAL DEVICE The sample taken by means of the sampling device 3 is fed to the inlet line 2. An additive may be added to this line. In some cases it is desirable to adjust the pH of the solution so that the desired reaction is obtained in the reactor column 6.
I den föredragna utföringsformen utgöres lösningen, som skall analyseras, av dialyslösning, som innehåller urea och vars pH-värde vanligen är omkring 7,4. Nedbrytningen av urea till ammoniumjoner medför en höjning av pH-värdet.In the preferred embodiment, the solution to be analyzed is dialysis solution, which contains urea and whose pH is usually about 7.4. The degradation of urea to ammonium ions causes an increase in the pH value.
I US-A-3 930 957 beskrivs tillsats av en organisk buffert.US-A-3,930,957 discloses the addition of an organic buffer.
Ett alternativt buffertsystem som kan användas, är en s k fosfatbuffert, bestående av H¿P0[/HPOf', som har pH ungefär lika med 7.An alternative buffer system that can be used is a so-called phosphate buffer, consisting of H¿P0 [/ HPOf ', which has a pH approximately equal to 7.
Nackdelen med en buffert i vätskeform är emellertid att den späder lösningen och således sänker dess konduktivitet före reaktionen i reaktorkolonnen.However, the disadvantage of a liquid buffer is that it dilutes the solution and thus lowers its conductivity before the reaction in the reactor column.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning används en buffert i gasform, nämligen koldioxid (C02), som samverkar med den i dialyslösningen befintliga bikarbonatbufferten. Därvid tillföres koldioxid i gasform från tillsatsanordningen 4 via pumpen 5 till inloppsledningen 2.According to a preferred embodiment of the present invention, a buffer in gaseous form, namely carbon dioxide (CO 2), is used, which cooperates with the bicarbonate buffer present in the dialysis solution. In this case, carbon dioxide in gaseous form is supplied from the additive device 4 via the pump 5 to the inlet line 2.
Detta beskrives mer i detalj här nedan. 10 15 20 25 3C 512 183 Användningen av koldioxidgas som tillsats vid dialys- lösning innehållande bikarbonat och vid användning av mätning av konduktivitet ger åtminstone två fördelar relativt buffert i vätskeform, nämligen dels att tillsatsen av koldioxid inte ger någon volymändring och således ingen utspädning av lösningen, dels att koldioxid inte har någon ledningsförmåga.This is described in more detail below. 3 15 20 25 3C 512 183 The use of carbon dioxide gas as an additive in dialysis solution containing bicarbonate and in the use of conductivity measurement provides at least two advantages relative to liquid buffer, namely that the addition of carbon dioxide does not give any volume change and thus no dilution of the solution , partly that carbon dioxide has no conductivity.
Genom användning av ett buffertsystem i samband med dialyslösning innehållande urea, särskilt koldioxidgas, kan pH- värdet kontrolleras så att optimal effekt erhålles från ureas.By using a buffer system in connection with dialysis solution containing urea, especially carbon dioxide gas, the pH value can be checked so that optimal effect is obtained from urease.
Samtidigt undvikes utfällning av kalciumkarbonat.At the same time, precipitation of calcium carbonate is avoided.
Det är också möjligt att använda en fast buffert där bufferten är immobiliserad på en lämplig bärare.It is also possible to use a solid buffer where the buffer is immobilized on a suitable support.
REAKTORKOLONN Reaktorkolonnen 6 utgöres i en föredragen utförings- form, som visas på fig 2, av en cylinderformad behållare, som innehåller det enzym, som erfordras. I den föredragna utför- ingsformen innehåller kolonnen 10 ureas ll, som är immobilise- rat medelst korn av aluminiumoxid 12. Vid inloppet och utloppet finns finmaskiga filter 13, 14. Filtren förhindrar att ureas och aluminiumoxid kan passera ut från kolonnen 10. Vidare förhindrar filtren att större partiklar kan komma in i kolonnen.REACTOR COLUMN In a preferred embodiment, the reactor column 6 is shown in Fig. 2, a cylindrical container containing the enzyme required. In the preferred embodiment, column 10 contains urease II, which is immobilized by means of alumina grains 12. At the inlet and outlet there are fine mesh filters 13, 14. The filters prevent urease and alumina from passing out of column 10. Furthermore, the filters prevent that larger particles can enter the column.
Den cylinderformade behållaren 10 måste ha så stor volym att det ämne, som skall omvandlas, hinner komma i be- röring med eller intill motsvarande enzym så länge, att en omvandlingsreaktion katalyseras. Företrädesvis är kolonnen så anordnad att provlösningen innehållande ämnet till minst 99% kommer i aktiverande närhet av enzymet så länge att motsvarande reaktion katalyseras.The cylindrical container 10 must have such a large volume that the substance to be converted has time to come into contact with or adjacent to the corresponding enzyme so long that a conversion reaction is catalyzed. Preferably, the column is arranged so that the sample solution containing the substance to at least 99% comes in activating proximity of the enzyme as long as the corresponding reaction is catalyzed.
Det föredrages att inmata lösningen nerifrån via ett inlopp 15 och att utmata den reagerade lösningen vid kolonnens övre ände via ett utlopp 16. Vidare finns ett filter 17, som separerar en övre del av kolonnen 10, som endast innehåller aluminiumoxid 18, dvs utan ureas. 10 15 20 25 30 35 512183 Det inses att kolonnen 10 kan ha olika utformningar beroende på vilket ämne som skall analyseras, och vilket enzym som används. Således kan kolonnen även vara horisontell eller kan flödet reverseras och passera uppifrån och nedåt. Vidare kan det vid intermittent funktion vara möjligt att införa provet i kolonnen 10 och låta det kvarstanna i kolonnen så länge att en reaktion erhållits, varefter provet utmatas för analys och mätning.It is preferred to feed the solution from below via an inlet 15 and to dispense the reacted solution at the upper end of the column via an outlet 16. Furthermore, there is a filter 17, which separates an upper part of the column 10, which contains only alumina 18, ie without urease. It will be appreciated that column 10 may have different configurations depending on the substance to be analyzed and the enzyme used. Thus, the column can also be horizontal or the flow can be reversed and pass from top to bottom. Furthermore, in the case of intermittent operation, it may be possible to introduce the sample into column 10 and allow it to remain in the column as long as a reaction is obtained, after which the sample is discharged for analysis and measurement.
Det kan också vara möjligt att utföra analysen redan i kolonnen 10 genom att mäta omvandlingshastigheten eller liknande.It may also be possible to perform the analysis already in column 10 by measuring the conversion rate or the like.
I en föredragen utföringsform är den lösning som skall analyseras dialyslösning innehållande urea och är enzymet ureas. Vidare passerar provet genom ureaskolonnen 10 med en hastighet av c:a 1 ml/min och har kolonnen en volym på c:a 4 ml, med en diameter på c:a 10 mm och en höjd på cza 50 mm.In a preferred embodiment, the solution to be analyzed is dialysis solution containing urea and the enzyme is urease. Furthermore, the sample passes through the urease column 10 at a rate of about 1 ml / min and the column has a volume of about 4 ml, with a diameter of about 10 mm and a height of about 50 mm.
Vid ovan nämnda föredragna utföringsform förekommer att protein och fett medföljer dialyslösningen. Det är önskvärt att separera protein och fett före eller efter kolonnen, varvid endera eller bägge av filtrena 13 eller 14 kan utgöras av ett dubbelfilter, där den ena halvan av filtret har till uppgift att filtrera den inkommande eller utgående lösningen och kvarhàlla ureasen medan den andra halvan av filtret utgöres av ett cellulosafilter impregnerat med aktivt kol. I ett sådant filter absorberas organiska molekyler praktiskt taget full- ständigt.In the above-mentioned preferred embodiment, it occurs that protein and fat accompany the dialysis solution. It is desirable to separate protein and fat before or after the column, wherein either or both of the filters 13 or 14 may be a double filter, where one half of the filter has the task of filtering the incoming or outgoing solution and retaining the urease while the other half of the filter consists of a cellulose filter impregnated with activated carbon. In such a filter, organic molecules are practically completely absorbed.
MÄTANORDNING Mätanordningen 7 är beroende av det ämne som skall analyseras i lösningen. I samband med den föredragna utförings- formen där urea skall analyseras kan mätanordningen 7 vara en ammoniumjonkänslig elektrod, som bestämmer ammoniumjoninne- hållet i lösningen efter reaktorkolonnen 6. En sådan mätanord- ning framgår av WO 94/O8641 och US-A-4 686 479. 10 15 20 25 30 512 183 10 Mätanordningen kan också vara en pH-mätare eller en mätare för gas som avskiljes, såsom ammoniak, se WO 93/22668.MEASURING DEVICE The measuring device 7 depends on the substance to be analyzed in the solution. In connection with the preferred embodiment where urea is to be analyzed, the measuring device 7 can be an ammonium ion-sensitive electrode, which determines the ammonium ion content in the solution after the reactor column 6. Such a measuring device appears from WO 94 / O8641 and US-A-4 686 479 The measuring device can also be a pH meter or a meter for gas that is separated, such as ammonia, see WO 93/22668.
Enligt en föredragen utföringsform är emellertid mätanordningen en anordning för att mäta skillnaden i konduk- tivitet hos lösningen före och efter ureas-kolonnen 10. En sådan utföringsform framgår av fig 4 (se även fig 9).According to a preferred embodiment, however, the measuring device is a device for measuring the difference in conductivity of the solution before and after the urease column 10. Such an embodiment is shown in Fig. 4 (see also Fig. 9).
Reaktorkolonnen 6 är föregàngen av en trevägsventil 20, med vilken ingàngsflödet kan omdirigeras till en shunt- ledning 9 och en andra trevägsventil 23 förbi reaktorkolonnen 6. När trevägsventilerna 20 och 23 står i det läge, som visas i fig 4, passerar dialyslösningen förbi kolonnen 6 via shunt- ledningen 9 direkt till mätcellen 7 för mätning av initial- konduktiviteten hos dialyslösningen, dvs utan sönderdelningen av urea. Därefter omställes trevägsventilerna 20 och 23 till sina andra lägen sà att lösningen får passera genom reaktor- kolonnen 6 och vidare till mätcellen 7 och ett reaktionskonduk- tivitetsvärde uppmätes.The reactor column 6 is preceded by a three-way valve 20, with which the inlet flow can be redirected to a shunt line 9 and a second three-way valve 23 past the reactor column 6. When the three-way valves 20 and 23 are in the position shown in Fig. 4, the dialysis solution passes the column 6 via the shunt line 9 directly to the measuring cell 7 for measuring the initial conductivity of the dialysis solution, ie without the decomposition of urea. Thereafter, the three-way valves 20 and 23 are adjusted to their other positions so that the solution is allowed to pass through the reactor column 6 and further to the measuring cell 7 and a reaction conductivity value is measured.
För att göra mätningen ännu mer tillförlitlig kan det vara lämpligt att infoga en fördröjningsledning 22 i shuntled- ningen 2l med samma volym som reaktorkolonnen 6 såsom visas i fig 3. Lämpligen innehåller fördröjningsledningen 22 samma mängd aluminiumoxid som ureaskolonnen 10, sà att hänsyn tages till aluminiumoxidens bidrag till konduktiviteten.To make the measurement even more reliable, it may be convenient to insert a delay line 22 in the shunt line 21 with the same volume as the reactor column 6 as shown in Fig. 3. Preferably, the delay line 22 contains the same amount of alumina as the urea column 10, so that the alumina is taken into account. contribution to conductivity.
Ytterligare en metod att bestämma konduktiviteten före respektive efter reaktorkolonnen är att anordna en màtcell före respektive en màtcell efter kolonnen vilket visas i fig 9.A further method of determining the conductivity before and after the reactor column, respectively, is to arrange a measuring cell before and a measuring cell after the column, respectively, as shown in Fig. 9.
En föredragen metod framgår av fig 8 och innebär att provlösningen uppdelas i tvà parallella flöden och mätningar utföres pà respektive flöde med separata mätceller för att fastställa initialkonduktivitet och reaktionskonduktivitet.A preferred method is shown in Fig. 8 and means that the sample solution is divided into two parallel flows and measurements are performed on each flow with separate measuring cells to determine initial conductivity and reaction conductivity.
Lämpligen tar det ungefär samma tid för provlösningen att nå respektive màtcell så att de två mätningarna utföres på ungefär Samma prOV . 10 15 20 25 30 512 183 ll Ännu ett sätt är att använda samma mätcell för mät- ning såväl före som efter reaktorkolonnen 6. I fig 5 visas reaktorkolonnen 6 och en mätcell 7 sammankopplade med flera ventiler 31a, 3lb, 32a, 32b, 33, 34, 35 och 36. Ventilerna drivs enligt ventilschemat i fig 6, där O anger öppen ventil (open) och C anger stängd ventil (closed). Omkopplingsschemat har tolv steg betecknade med Tl-T12. Därefter vidtar samma cykel etc. Vid tidspunkten Tl är ventilerna 3la, 32a, 33 och 34 öppna och strömningen sker först genom mätanordningen 7 och därefter genom reaktorkolonnen 6. Detta läge behålles under en relativt läng tidsperiod så att reaktorkolonnen 6 och led- ningarna fylls med ett prov och en initialkonduktivitet upp- mätes. Vid tidpunkten T7 har ventilerna ställt om sig så att ventilerna 3lb, 32b, 35 och 36 är öppna. I detta läge strömmar det prov som tidigare passerat mätanordningen 7 in i reaktor- kolonnen 6 åter genom mätanordningen 7 samtidigt som ett färskt prov inmatas i reaktorkolonnen 6 via en shuntledning 37. Även detta läge, T7, bibehálles under en så lång tid att ett till- förlitligt mätvärde på slutkonduktiviteten erhålles av mät- anordningen 7. På detta sätt passerar samma prov eller vâtske- mängd genom mätanordningen 7 två gånger (dock i olika rikt- ningar) och har dessemellan passerat reaktorkolonnen 6. En särskilt noggrann mätning kan erhållas på detta sätt. De olika omkopplingsstegen T2-T6 samt T8-T12 har till uppgift att undanröja tryckstötar i samband med omkopplingarna genom att mätanordningen 7 parallellkopplas med shuntledningar 37, 38 under omkopplingsförloppet. Det inses att andra ventilschema kan användas än det som visas i fig 6.Preferably, it takes approximately the same time for the sample solution to reach the respective measurement cell so that the two measurements are performed on approximately the same sample. Yet another way is to use the same measuring cell for measurement both before and after the reactor column 6. Fig. 5 shows the reactor column 6 and a measuring cell 7 connected to several valves 31a, 3lb, 32a, 32b, 33 , 34, 35 and 36. The valves are operated according to the valve diagram in Fig. 6, where 0 indicates open valve (open) and C indicates closed valve (closed). The switching scheme has twelve steps denoted by T1-T12. Then the same cycle takes place, etc. At time T1 the valves 3la, 32a, 33 and 34 are open and the flow takes place first through the measuring device 7 and then through the reactor column 6. This position is maintained for a relatively long period of time so that the reactor column 6 and the lines are filled with a sample and an initial conductivity are measured. At time T7, the valves have rearranged so that the valves 3lb, 32b, 35 and 36 are open. In this position the sample which has previously passed the measuring device 7 flows into the reactor column 6 again through the measuring device 7 at the same time as a fresh sample is fed into the reactor column 6 via a shunt line 37. This position, T7, is also maintained for such a long time that a - reliable measured value of the final conductivity is obtained by the measuring device 7. In this way the same sample or liquid quantity passes through the measuring device 7 twice (but in different directions) and has in between passed the reactor column 6. A particularly accurate measurement can be obtained on this way. The task of the various switching stages T2-T6 and T8-T12 is to eliminate pressure surges in connection with the switching by connecting the measuring device 7 in parallel with shunt lines 37, 38 during the switching process. It will be appreciated that different valve diagrams may be used than those shown in Fig. 6.
Likaledes kan de diskreta ventilerna 31-36 ersättas av trevägsventiler som utför liknande funktioner. En fackman inser hur sådana ventiler bör kopplas med ledning av fig 5 och fig 6. 10 15 20 25 30 512 183 12 I en föredragen utföringsform är mätanordningen 7 en konduktivitetsmätcell, som mäter konduktiviteten hos den lösning som passerar mätanordningen. Företrädesvis är kondukti- vitetsmätcellen av s k fyrpolstyp där elektrisk spänning tillföres två matningselektroder belägna på avstånd frán varandra. Två avkänningselektroder är belägna däremellan.Likewise, the discrete valves 31-36 can be replaced by three-way valves that perform similar functions. One skilled in the art will appreciate how such valves should be connected on the basis of Fig. 5 and Fig. 6. In a preferred embodiment, the measuring device 7 is a conductivity measuring cell which measures the conductivity of the solution passing through the measuring device. Preferably, the conductivity measuring cell is of the so-called four-pole type where electrical voltage is applied to two supply electrodes located at a distance from each other. Two sensing electrodes are located in between.
Spänningen över mätelektroderna mätes och den spänning som tillföres matningselektroderna regleras så att mätspänningen blir konstant. Den uppkomna strömstyrkan mätes och är pro- portionell mot lösningens konduktivitet. Genom fyrpolsmätning undvikes att övergàngsmotstànd mellan matningselektroderna och lösningen inverkar på resultatet. Matningsspänningen utgöres av en växelspänning.The voltage across the measuring electrodes is measured and the voltage applied to the supply electrodes is regulated so that the measuring voltage becomes constant. The current generated is measured and is proportional to the conductivity of the solution. Four-pole measurement avoids that the transition resistance between the supply electrodes and the solution affects the result. The supply voltage consists of an alternating voltage.
En sådan konduktivitetsmätcell har ett relativt stor temperaturberoende, varför det blir därför nödvändigt att hälla temperaturen konstant och/eller korrigera för temperatur- avvikelser, såsom beskrives närmare nedan.Such a conductivity measuring cell has a relatively large temperature dependence, so it becomes necessary to keep the temperature constant and / or correct for temperature deviations, as described in more detail below.
För kalibreringsändamál eller för tarering finns i fig 3 en shuntledning 24, som förbinder ínloppen hos de två konduktivitescellerna 7a och 7b med varandra. Genom inkoppling av denna ledning kan konduktivitetscellerna balanseras till att avge samma mätvärde. Om ledningen 24 är dubbel kan konduk- tivitetscellerna korskopplas för jämförelse av mätvärdena.For calibration purposes or for tarring, there is a shunt line 24 in Fig. 3, which connects the inlets of the two conductivity cells 7a and 7b to each other. By connecting this line, the conductivity cells can be balanced to give the same measured value. If the line 24 is double, the conductivity cells can be cross-connected for comparison of the measured values.
UTMATNINGSANORDNING Fràn mätanordningen 7 matas provet till en utmat- ningsanordning 8, som i fig 1 är visad i form av ett uppsam- lingskärl.DISCHARGE DEVICE From the measuring device 7, the sample is fed to a discharge device 8, which is shown in Fig. 1 in the form of a collecting vessel.
Alternativt kan provlösningen avges till ett avlopp eller áterföras till ledningen 1 nedströms om provtagnings- anordningen 3. 10 15 20 25 30 35 512 183 13 Om föreliggande uppfinning skall kombineras med uppfinningen enligt EP 94.l02383.0 såsom nämnts ovan, används en extra trevägsventil 25 belägen i shuntledningen 9 (se fig 4) (eller efter konduktivitetscellen 7 i fig 4) eller motvarande ledning i fig 3 till vänster där lösningen inte har passerat ureaskolonnen. För att tillförsäkra att en viss proportion av dialyslösningen i ledningen 1 passerar genom shuntledningen används exempelvis en separat pump 26, se fig 3. Från tre- vägsventilen 25 ledes lösningen till en särskild uppsamlings- påse 27. volymen av lösning i uppsamlingspåsen 27 har således ett förutbestämt förhållande till mängden lösning som passerat ledningen 1, exempelvis l:500. Vidare är koncentrationen av de i uppsamlingspàsen ingående ämnena lika med genomsnittet i ledningen 1. Gneom att integrera mätvärdena för urea-sensorn över dialystiden erhålles ett totalvärde på urea, som kan jämföras med koncentrationen i uppsamlingspåsen (som analyseras på annat sätt). På detta sätt kan funktionen hos urea-sensorn övervakas och dubbel säkerhet uppnås. Eftersom urea har ned- brutits i den högra grenen kan den lösning som passerat den vägen inte användas för detta ändamål.Alternatively, the sample solution may be discharged to a drain or returned to line 1 downstream of the sampling device 3. If the present invention is to be combined with the invention according to EP 94, 1032383.0 as mentioned above, an additional three-way valve is used Located in the shunt line 9 (see Fig. 4) (or after the conductivity cell 7 in Fig. 4) or the corresponding line in Fig. 3 on the left where the solution has not passed the urease column. To ensure that a certain proportion of the dialysis solution in the line 1 passes through the shunt line, for example a separate pump 26 is used, see Fig. 3. From the three-way valve 25 the solution is led to a special collection bag 27. The volume of solution in the collection bag 27 thus has a predetermined ratio to the amount of solution that has passed line 1, for example 1: 500. Furthermore, the concentration of the substances contained in the collection bag is equal to the average in line 1. By integrating the measured values for the urea sensor over the dialysis time, a total value of urea is obtained, which can be compared with the concentration in the collection bag (which is analyzed otherwise). In this way, the function of the urea sensor can be monitored and double safety is achieved. Since urea has decomposed in the right branch, the solution that has passed that way cannot be used for this purpose.
JONBYTARE I vissa fall det vara önskvärt att avlägsna elektro- lyter från provlösningen innan den inmatas i reaktorkolonnen 6 och mätanordningen 7.ION EXCHANGER In some cases it may be desirable to remove electrolytes from the sample solution before it is fed into the reactor column 6 and the measuring device 7.
I den föredragna utföringsformen mätes skillnaden mellan konduktiviteten före respektive efter reaktorkolonnen 6.In the preferred embodiment, the difference between the conductivity before and after the reactor column 6 is measured.
Om mätvärdet före reaktorkolonnen 6 är lågt eller noll, er- hålles bättre noggrannhet. Därför kan en jonbytare införlivas i inloppsledningen 2 före reaktorkolonnen 6, såsom visas i fig 4 med streckade linjer vid 21.If the measured value before the reactor column 6 is low or zero, better accuracy is obtained. Therefore, an ion exchanger can be incorporated in the inlet line 2 before the reactor column 6, as shown in Fig. 4 in broken lines at 21.
En sådan jonbytare kan vara av konventionell kon- struktion, där joner utbytes mot motsvarande vätejoner eller hydroxidjoner, vilka bildar vatten. Sådana jonbytare kan vara mycket effektiva, men är vanligen utrymmeskrävande. 10 15 20 25 35 512 185 14 Även andra metoder kan användas för att minska eller eliminera elektrolyterna i lösningen före reaktorkolonnen 6.Such an ion exchanger may be of conventional construction, where ions are exchanged for corresponding hydrogen ions or hydroxide ions, which form water. Such ion exchangers can be very efficient, but are usually space consuming. Other methods can also be used to reduce or eliminate the electrolytes in the solution before the reactor column 6.
Ett exempel är att använda en elektrostatisk metod där lös- ningen i inloppsledningen 2 bringas att passera förbi laddade elektrodytor och där de laddade jonerna attraheras av elektrod- ytorna medan de oladdade ämnena, såsom urea, fortsätter rakt fram. Eventuellt kan sådana elektrostatiska elektroder bestå av svampliknande konstruktioner där jonerna kan migrera in i elektrodytan under en fas. Därefter reverseras potentialen och motsvarande joner avges till lösningen för regenerering av elektroderna i en andra fas, varvid denna lösning kasseras.An example is to use an electrostatic method where the solution in the inlet line 2 is made to pass past charged electrode surfaces and where the charged ions are attracted by the electrode surfaces while the uncharged substances, such as urea, continue straight ahead. Optionally, such electrostatic electrodes may consist of sponge-like structures where the ions can migrate into the electrode surface during a phase. Thereafter, the potential is reversed and corresponding ions are delivered to the solution for regeneration of the electrodes in a second phase, whereby this solution is discarded.
Ytterligare andra kända jonbytartekniker kan an- vändas.Still other known ion exchange techniques can be used.
UREA Föreliggande uppfinning är särskilt avsedd för mät- ning av ureakoncentrationen i en dialyslösning efter en dialys- ator. Ureakoncentrationen i denna dialyslösning är relaterad till ureainnehållet i det blod som renas av dialysatorn.UREA The present invention is particularly intended for measuring the urea concentration in a dialysis solution after a dialyzer. The urea concentration in this dialysis solution is related to the urea content of the blood purified by the dialyzer.
Urea används ofta som markör för huruvida adekvat dialys erhållits. Exakt hur ureamätningen pà dialyssidan relateras till ureakoncentrationen i blod respektive hur detta tolkas för att bedöma om erforderlig dialys erhållits utgör inte föremål för föreliggande uppfinning och beskrives inte närmare. Ett stort antal litteraturställen finns som diskuterar dessa frågor och särskilt hänvisas till EP-A1-0 547 025 samt WO 94/08641.Urea is often used as a marker for whether adequate dialysis has been obtained. Exactly how the urea measurement on the dialysis side is related to the urea concentration in blood and how this is interpreted to assess whether the required dialysis has been obtained does not constitute an object of the present invention and is not described in more detail. There are a large number of references that discuss these issues and special reference is made to EP-A1-0 547 025 and WO 94/08641.
När det gäller mätning av ureakoncentrationen kan denna inte pà ett enkelt sätt mätas direkt. Såsom beskrivits ovan får lösningen som innehåller urea passera en reaktorkolonn 10 som innehåller ureas. Ureas är ett enzym som katalyserar omvandling av urea till ammoniumjoner enligt nedanstående reaktion (1): UFEBS (Naga co + 2 rgo ~ NH; + NH: + flco¿ (1) 10 15 20 25 30 512185 15 Således bildas ammoniumjoner och ammoniak samt vätekarbonat- joner (bikarbonat). Utbytet är praktiskt taget 100%, om kontak- ten mellan urea och ureas är tillräckligt effektiv. Å andra sidan sönderdelas ammoniak till ammoniumjoner i beroende av lösningens pH-värde enligt nedanstående jämvikt (2)= NH, + Hzo - my* + on' (2) Om lösningen innehåller ett buffertsystem, såsom ovan nämnda fosfatbuffert ersättes denna jämvikt (2) vid tillräck- ligt lågt pH-värde, exempelvis vid pH=7 av följande reaktion (3): mas + Hzpoó' - my* + HPof' (3) Med ovan nämnda fosfatbuffert kan pH-värdet inställas till ungefär 7 och mängden buffert regleras så att detta pH- värde förskjutes ytterst lite. På detta sätt kan genom lämpligt val av pH-värdet praktiskt taget all ammoniak omvandlas till ammoniumjoner. Även andra buffertsystem kan användas, såsom anges i US-A-3 930 957. _ Nackdelen med att använda en buffert av typen fosfat- buffert är att den späder lösningen och bidrar till konduk- tiviteten före omvandlingen i reaktorkolonnen, vilket försvårar mätningen av konduktiviteten ytterligare. Detta problem behand- las i US-A-3 930 957 som föreslår buffrade organiska bärarlös- ningar (carrier solution) som i sig själv har mycket låg eletrisk konduktivitet och som inte reagerar med det använda enzymet. 10 15 20 25 30 35 512 185 16 KOLDIOXID Enligt föreliggande uppfinning föreslages i en före- dragen utföringsform att använda ett buffertsystem bestående av koldioxid och vätekarbonatjoner. Särskilt vid mätning av ureakoncentrationen i en dialyslösning erhålles därvid stora fördelar. Dialyslösningen innehåller vanligen bikarbonat, vilket tillsammans med koldioxid bildar nämnda buffertsystem.When it comes to measuring the urea concentration, this can not easily be measured directly. As described above, the solution containing urea is passed through a reactor column 10 containing urease. Ureas is an enzyme that catalyzes the conversion of urea to ammonium ions according to the following reaction (1): UFEBS (Naga co + 2 rgo ~ NH; + NH: + fl co¿ (1) 10 15 20 25 30 512185 15 Thus ammonium ions and ammonia are formed and hydrogen carbonate ions (bicarbonate) The yield is practically 100%, if the contact between urea and urease is sufficiently effective.On the other hand, ammonia decomposes into ammonium ions depending on the pH value of the solution according to the equilibrium below (2) = NH, + Hzo - my * + on '(2) If the solution contains a buffer system, such as the above mentioned phosphate buffer, this equilibrium (2) is replaced at a sufficiently low pH value, for example at pH = 7 of the following reaction (3): mas + Hzpoó '- my * + HPof' (3) With the above-mentioned phosphate buffer, the pH value can be adjusted to about 7 and the amount of buffer can be adjusted so that this pH value is shifted very little, in this way by suitable selection of the pH value practically all ammonia is converted to ammonium ions, other buffer systems can also a The disadvantage of using a phosphate buffer-type buffer is that it dilutes the solution and contributes to the conductivity before the conversion in the reactor column, which further complicates the measurement of the conductivity. This problem is addressed in US-A-3 930 957 which proposes buffered organic carrier solutions (carrier solution) which in themselves have very low electrical conductivity and which do not react with the enzyme used. According to the present invention, in a preferred embodiment, it is proposed to use a buffer system consisting of carbon dioxide and bicarbonate ions. Especially when measuring the urea concentration in a dialysis solution, great advantages are obtained. The dialysis solution usually contains bicarbonate, which together with carbon dioxide forms the said buffer system.
Koldioxid reagerar med ammoniak enligt nedanstående reaktion (4): NH; + co? + H20 - NH; + Hcos' (4) Den reaktion som föreliggande uppfinning är baserad på är summan av reaktion (1) och reaktion (4), vilket blir enligt följande reaktion (5): (una), co + coz + :H20 - zrm; + 2Hco3' (s) Såsom framgår av reaktion (5) erhålles för varje ureamolekyl två ammoniumjoner och två vätekarbonatjoner, vilka bägge bidrar till ökning av konduktiviteten. Genom att koldiox- id tillsättes i överskott förskjutes reaktion (5) åt höger så att utbytet blir praktiskt taget 100%. Genom tillsats av överskott av koldioxid erhålles vidare att pH-värdet för lösningen kommer att bli ganska lågt.Carbon dioxide reacts with ammonia according to the following reaction (4): NH; + co? + H 2 O - NH; + Hcos' (4) The reaction on which the present invention is based is the sum of reaction (1) and reaction (4), which becomes the following reaction (5): (una), co + coz +: H 2 O - zrm; + 2Hco3 '(s) As shown in reaction (5), for each urea molecule two ammonium ions and two bicarbonate ions are obtained, both of which contribute to an increase in the conductivity. By adding carbon dioxide in excess, reaction (5) is shifted to the right so that the yield is practically 100%. By adding excess carbon dioxide it is further obtained that the pH value of the solution will be quite low.
Om pH-värdet är under c:a 7,35 är utbytet i ovan- stående reaktion större än c:a 99,5%. Vidare är aktiviteten för ureas störst inom pH-området c:a 6 till c:a 8. Om samtidigt uppehållstiden för lösningen i ureaskolonnen är tillräckligt stor erhålls därvid ett totalt utbyte överstigande 99%. Således föredrages att pH-värdet för lösningen efter ureas-kolonnen är mellan c:a 6 och c:a 8, företrädesvis mellan 6,2 och 7,4.If the pH value is below about 7.35, the yield in the above reaction is greater than about 99.5%. Furthermore, the activity of urease is greatest in the pH range about 6 to about 8. If at the same time the residence time of the solution in the urease column is sufficiently large, a total yield exceeding 99% is obtained. Thus, it is preferred that the pH of the solution after the urease column is between about 6 and about 8, preferably between 6.2 and 7.4.
Koldioxiden tillsättes medelst tillsatsanordningen 4.The carbon dioxide is added by means of the additive device 4.
En metod att tillsätta koldioxidgas till provlösningen i ledningen 2 visas i fig 7. 10 15 20 25 30 35 512 185 17 Tillsatsanordningen bestàr av en källa för koldioxid- gas under tryck 41 samt en tryckreduceringsventil 42. Från denna källa utmatas koldioxidgas med ett förutbestämt tryck till en ledning 43. Ledningen 43 är vid sin nedre ände försedd med en koppling 44, som passerar genom väggen i ledningen 2 in i provlösningen.A method of adding carbon dioxide gas to the sample solution in line 2 is shown in Fig. 7. The auxiliary device consists of a source of carbon dioxide gas under pressure 41 and a pressure reducing valve 42. From this source carbon dioxide gas is discharged at a predetermined pressure to a conduit 43. The conduit 43 is provided at its lower end with a coupling 44, which passes through the wall of the conduit 2 into the sample solution.
Till kopplingen 44 är ansluten en silikonslang 45 eller annan gaspermeabel slang, som är belägen i ledningen 2 huvudsakligen koncentriskt därmed över en förutbestämd sträcka.Connected to the coupling 44 is a silicone hose 45 or other gas-permeable hose, which is located in the line 2 substantially concentrically therewith over a predetermined distance.
Silikon har den egenskapen att koldioxidgas belägen inuti slangen 45 kan diffundera genom silikonmaterialet och avges till lösningen i ledningen 2.Silicone has the property that carbon dioxide gas located inside the hose 45 can diffuse through the silicone material and be delivered to the solution in the line 2.
Regleringen av tryckregulatorn 42 styrs av tvâ tryck- mätare 46,47, vilka avkänner tryckskillnaden över slangen 45.The control of the pressure regulator 42 is controlled by two pressure gauges 46,47, which sense the pressure difference across the hose 45.
Givetvis kan dessa tvâ tryckmätare kombineras till en differenstryckmätare.Of course, these two pressure gauges can be combined into one differential pressure gauge.
Diffusionshastigheten är beroende av skillnadstrycket över slangen 45. Genom att avpassa slangens längd samt tryck- skillnaden kan önskad mängd koldioxidgas införas i provlös- ningen i ledningen 2. Lämpligen tillsättes så mycket koldioxid- gas att provlösningen blir huvudsakligen mättad. Därvid finns normalt tillräcklig mängd koldioxid, som kan användas i reak- tion (5) för att omvandla all urea till ammoniumjoner.The diffusion rate depends on the differential pressure across the hose 45. By adjusting the length of the hose and the pressure difference, the desired amount of carbon dioxide gas can be introduced into the sample solution in line 2. Preferably, so much carbon dioxide gas is added that the sample solution becomes substantially saturated. There is normally a sufficient amount of carbon dioxide, which can be used in reaction (5) to convert all urea to ammonium ions.
Vid höga ureakoncentrationer är det svårt att till- föra tillräcklig mängd koldioxidgas som löser sig i provlös- ningen. Därvid kan man tillsätta ett överskott av koldioxidgas som medföljer provlösningen i form av mikrobubblor eller mer eller mindre stora bubblor. Denna gas löser sig partiellt i provlösningen under transporten till ureas-kolonnen och övrig mängd koldioxidgas förbrukas under reaktionen i ureas-kolonnen.At high urea concentrations, it is difficult to supply a sufficient amount of carbon dioxide gas that dissolves in the sample solution. An excess of carbon dioxide gas can be added which accompanies the sample solution in the form of microbubbles or more or less large bubbles. This gas partially dissolves in the sample solution during transport to the urease column and the rest of the carbon dioxide gas is consumed during the reaction in the urease column.
I fig 9 visas en annan metod att tillföra koldioxid- gas till provlösningen i ledningen 2. Såsom i fig 7 finns en källa 41 för koldioxidgas under tryck. Vidare finns tvâ ven- tiler 49 och 50, mellan vilka en behällare 48 med förutbestämd volym finns. ventilen 49 förbinder behållaren 48 med källan 41 och ventilen 50 förbinder behållaren 48 med ledningen 2. över ventilen 50 finns tvá tryckmätare 51a och Slb anordnade. 10 15 20 25 512 185 18 Funktionen av tillsatsanordningen enligt fig 9 är enligt följande. ventilen 49 öppnas och koldioxid matas från källan 41 till behållaren 48 tills tryckmätaren 51a avkänner ett förutbestämt tryck. Därefter stänges ventilen 49 och ventilen 50 öppnas, varvid innehållet i behållaren 48 utmatas till ledningen 2.Fig. 9 shows another method of supplying carbon dioxide gas to the sample solution in line 2. As in Fig. 7, there is a source 41 for carbon dioxide gas under pressure. There are also two valves 49 and 50, between which there is a container 48 with a predetermined volume. the valve 49 connects the container 48 to the source 41 and the valve 50 connects the container 48 to the line 2. Over the valve 50 two pressure gauges 51a and S1b are arranged. The function of the attachment device according to Fig. 9 is as follows. the valve 49 is opened and carbon dioxide is supplied from the source 41 to the container 48 until the pressure gauge 51a senses a predetermined pressure. Then the valve 49 is closed and the valve 50 is opened, the contents of the container 48 being discharged to the line 2.
När tryckmätaren 5la eller 51b avkänner ett lägsta tryck stänges ventilen 50 och ventilen 49 öppnas för en ny fyllning av behållaren 48.When the pressure gauge 51a or 51b senses a minimum pressure, the valve 50 is closed and the valve 49 is opened for a new filling of the container 48.
Genom att volymen av behållaren 48 och tryck- skillnaden är kända kan inmatad mängd koldioxidgas i led- ningen 2 bestämmas.Because the volume of the container 48 and the pressure difference are known, the amount of carbon dioxide gas fed into the line 2 can be determined.
Ventilen 50 kan i öppet tillstånd utgöra en viss strypning så att utmatning av koldioxidgas sker med relativt jämn hastighet. Genom att reglera strypningsgraden i ventilen 50 under dess öppettid kan mängden tillförd gas per tidsenhet regleras.In the open state, the valve 50 can constitute a certain throttling so that carbon dioxide gas is discharged at a relatively even speed. By controlling the degree of throttling in the valve 50 during its opening time, the amount of gas supplied per unit time can be regulated.
Det är också möjligt att driva ventilen 50 så att en stor bubbla koldioxidgas inmatas i provledningen 2 så att bubblan uppfyller hela tvärsnittet av ledningen 2. Under den fortsatta transporten till reaktorkolonnen löser sig bubblan av koldioxidgas partiellt i intilliggande provlösning så att denna blir huvudsakligen mättad på koldioxid. Återstående mängd koldioxidgas finfördelas av filtret 13 i reaktorkolonnen 10 (se fig 2) så att koldioxidgasen är jämnt dispergerad i provlös- ningen. Inloppsledningen 15 bör därvid utformas koniskt så att provlösningen fördelas över hela reaktorkolonnens 10 tvärsnitt.It is also possible to drive the valve 50 so that a large bubble of carbon dioxide gas is fed into the test line 2 so that the bubble fills the entire cross section of the line 2. During the continued transport to the reactor column, the bubble of carbon dioxide gas partially dissolves in adjacent sample solution so that it is substantially saturated. carbon dioxide. The remaining amount of carbon dioxide gas is atomized by the filter 13 in the reactor column 10 (see Fig. 2) so that the carbon dioxide gas is evenly dispersed in the sample solution. The inlet line 15 should then be designed conically so that the sample solution is distributed over the entire cross section of the reactor column 10.
Under passagen genom reaktorkolonnen 10 förbrukas koldioxid i reaktion (5), varvid överskottet av koldioxid förbrukas.During the passage through the reactor column 10, carbon dioxide is consumed in reaction (5), whereby the excess carbon dioxide is consumed.
För att tillförsäkra att ingen koldioxid i gasform finns kvar i den lösning som lämnar reaktorkolonnen 10 kan utloppsledningen 16 (se fig 9) förses med en bubbeldetektor 52, exempelvis en ultraljudsdetektor. Utgångssignalen från en sådan bubbeldetektor kan användas pà flera sätt. Den kan användas för att indikera tänkbart felaktigt mätvärde och/eller för att reglera inmatningen av koldioxidgas. I sistnämnda fallet bör observeras att tidsfördröjningen från inmatningen till av- 10 15 20 25 30 35 512 183 19 känningen är relativt lång, exempelvis fyra minuter. Om kon- centrationen av urea inte ändras alltför snabbt kan dock en effektiv och optimal reglering erhållas.To ensure that no gaseous carbon dioxide remains in the solution leaving the reactor column 10, the outlet line 16 (see Fig. 9) can be provided with a bubble detector 52, for example an ultrasonic detector. The output signal from such a bubble detector can be used in several ways. It can be used to indicate a possible incorrect measured value and / or to regulate the input of carbon dioxide gas. In the latter case, it should be noted that the time delay from the input to the sensing is relatively long, for example four minutes. If the concentration of urea does not change too quickly, however, effective and optimal regulation can be obtained.
I samband med bubbeldetektorn 52 kan finnas en gas- fälla 62 (se fig 10), som avskiljer eventuell gas i fri form från lösningen i utloppet 16. Denna gas kan eventuellt återan- vändas genom áterföring till provledningen 2 via en ledning 63.In connection with the bubble detector 52 there may be a gas trap 62 (see Fig. 10), which separates any gas in free form from the solution in the outlet 16. This gas can optionally be reused by return to the test line 2 via a line 63.
Källan för koldioxidgas 41 utgöres lämpligen av en tryckbehàllare med koldioxidgas i flytande form, vilken omedelbart föràngas vid avgivning och tillhörande sänkning av trycket. Sådana koldioxidpatroner finns tillgängliga i olika storlekar. Förbrukningen av koldioxidgasen är ytterst liten så en sådan koldioxidpatron av minsta storlek räcker för mycket lång drift.The source of carbon dioxide gas 41 is suitably constituted by a pressure vessel with carbon dioxide gas in liquid form, which evaporates immediately upon delivery and associated lowering of the pressure. Such carbon dioxide cartridges are available in different sizes. The consumption of the carbon dioxide gas is extremely small, so such a carbon dioxide cartridge of the smallest size is sufficient for very long operation.
En alternativ källa för koldioxidgas kan vara till- verkning av koldioxidgas på plats. Ett sätt är att värma bikarbonatpulver (NaHCO3) till en hög temperatur, exempelvis över 50°C. Därvid sönderdelas bikarbonaten och koldioxidgas avges. Bikarbonaten kan vara belägen i en liten behållare, som placeras på ett värmeelement. När apparaten skall användas aktiveras värmekällan och koldioxidgas avges efter en kort tid.An alternative source of carbon dioxide gas can be the production of carbon dioxide gas on site. One way is to heat bicarbonate powder (NaHCO3) to a high temperature, for example above 50 ° C. The bicarbonate is decomposed and carbon dioxide gas is emitted. The bicarbonate may be located in a small container, which is placed on a heating element. When the appliance is to be used, the heat source is activated and carbon dioxide gas is emitted after a short time.
Patronen är givetvis utbytbar. _ Ytterligare en metod att tillverka koldioxidgas pà plats är att till ett torrt pulver av bikarbonat tillsätta en syra samt vatten. Koldioxidgas avges proportionellt mot den tillsatta vätskemängden tills bikarbonatpulvret är förbrukat. Även i detta fall kan användas en patron innehållande nöd- vändiga ingredienser, exempelvis bikarbonatpulver och citron- syra i pulverform. När koldioxidgas skall genereras, tillföres vatten (eller annan vätska) till bikarbonatpulvret så att lämpligt tryck utvecklas inuti patronen av koldioxidgas. Det exakta sättet att tillverka koldioxidgas utgör inte föremål för föreliggande uppfinning, utan det hänvisas till EP-Al-0 481 257 där metoder för tillverkning av koldioxidgas beskrives. 10 15 20 25 30 35 20 DUBBEL INMATNING AV KOLDIOXID Vid reaktionen i ureas-kolonnen 10 stiger pH-värdet, särskilt om ureakoncentrationen är hög och innehållet av koldioxidgas är för litet. Om pH-värdet stiger över c:a 7,4 finns risk för utfällning av kalciumkarbonat och magnesium- karbonat (kalcium- och magnesiumjoner ingår normalt i dialys- lösningen). Om sàdan utfällning sker i mätcellen 7 leder detta snabbt till felaktiga mätvärden och mätcellen mäste rengöras.The cartridge is of course replaceable. Another method of producing carbon dioxide gas on site is to add an acid and water to a dry powder of bicarbonate. Carbon dioxide gas is released in proportion to the amount of liquid added until the bicarbonate powder is consumed. Also in this case a cartridge containing necessary ingredients can be used, for example bicarbonate powder and citric acid in powder form. When carbon dioxide gas is to be generated, water (or other liquid) is added to the bicarbonate powder so that the appropriate pressure develops inside the carbon dioxide gas cartridge. The exact method of producing carbon dioxide gas is not the subject of the present invention, but reference is made to EP-A1-0 481 257 where methods for producing carbon dioxide gas are described. 10 15 20 25 30 35 20 DOUBLE FEED OF CARBON DIOXIDE During the reaction in the urease column 10, the pH value rises, especially if the urea concentration is high and the carbon dioxide gas content is too small. If the pH value rises above about 7.4, there is a risk of precipitation of calcium carbonate and magnesium carbonate (calcium and magnesium ions are normally included in the dialysis solution). If such precipitation takes place in the measuring cell 7, this quickly leads to incorrect measurement values and the measuring cell must be cleaned.
För att erhålla ett tillräckligt lågt pfl-värde på den lösning, som passerar màtcellen 7, kan det vara önskvärt att tillsätta koldioxidgas även vid utloppet från ureas-kolonnen 10, dvs vid utloppet 16. En sådan utföringsform visas i fig 10.In order to obtain a sufficiently low p fl value of the solution passing the measuring cell 7, it may be desirable to add carbon dioxide gas also at the outlet from the urease column 10, i.e. at the outlet 16. Such an embodiment is shown in Fig. 10.
Koldioxidkällan 41 är härvid förbunden med provled- ningen 2 via en ventil 60, som kan vara av samma konstruktion som i fig 9, dvs elementen 48 till 51. Alternativt kan ventilen 60 vara en högfrekvensventil av känd typ, som reglerar inmatad mängd koldioxidgas i provledningen 2. Vidare finns en andra ventil 61 som förbinder koldioxidkällan 41 med utloppet 16 från ureas-kolonnen 10. Därefter finns en bubbeldetektor 52 och eventuellt nämnda bubbelavskiljare 62, som via ledningen 63 àteruppför avskild koldioxidgas till provledningen 2 (eller avges till atmosfären eller ledningen 1 eller pá annat sätt).The carbon dioxide source 41 is in this case connected to the test line 2 via a valve 60, which may be of the same construction as in Fig. 9, i.e. the elements 48 to 51. Alternatively, the valve 60 may be a high-frequency valve of known type, which regulates the amount of carbon dioxide gas fed into the test line. 2. There is also a second valve 61 which connects the carbon dioxide source 41 to the outlet 16 from the urease column 10. Then there is a bubble detector 52 and optionally said bubble separator 62, which via the line 63 returns separated carbon dioxide gas to the test line 2 (or discharged to the atmosphere or line 1 or otherwise).
I Om mätanordningen 7 avkänner en hög koncentration av urea över ett förutbestämt värde öppnas ventilen 61 och kol- dioxidgas tillföres utloppet 16. Ventilen 61 kan direkt reg- leras av bubbeldetektorn 52 då dessa befinner sig nära varandra och ingen större tidsfördröjning förekommer. På detta sätt tillförsäkras att pH-värdet sänkes till säkra värden innan lösningen inkommer i mätcellen. Eventuell ammoniak som passerar ut från ureas-kolonnen 10 p g a att all koldioxid förbrukats i ureas-kolonnen 10, kan reagera med den tillförda koldioxiden enligt reaktion (4) (se ovan). Risk finns dock fortfarande för att övre delen av ureaskolonnen erhåller utfällning av kalciumkarbonat. 10 15 20 25 30 512 185 21 Samtidigt med tillförsel av koldioxidgas via ventilen 61 kan tillförseln av koldioxidgas via ventilen 60 ökas så att tillförseln via ventilen 61 kan minska efter en viss tidsför- dröjning och eventuellt slutligen helt upphöra.If the measuring device 7 senses a high concentration of urea above a predetermined value, the valve 61 is opened and carbon dioxide gas is supplied to the outlet 16. The valve 61 can be controlled directly by the bubble detector 52 as these are close to each other and there is no major time delay. In this way it is ensured that the pH value is lowered to safe values before the solution enters the measuring cell. Any ammonia passing out of the urease column 10 due to all the carbon dioxide consumed in the urease column 10 may react with the added carbon dioxide according to reaction (4) (see above). However, there is still a risk that the upper part of the urease column will precipitate calcium carbonate. 10 15 20 25 30 512 185 21 Simultaneously with the supply of carbon dioxide gas via the valve 61, the supply of carbon dioxide gas via the valve 60 can be increased so that the supply via the valve 61 can decrease after a certain time delay and possibly finally cease completely.
Som alternativ tillföres endast en viss maximal mängd via ventilen 60 som alltid kan lösas i provledningen 2 varefter ytterligare eventuellt behövlig gas tillsättes via ventilen 61.As an alternative, only a certain maximum amount is supplied via the valve 60, which can always be dissolved in the test line 2, after which additional any necessary gas is added via the valve 61.
I detta fallet kan det vara lämpligt att anordna en efter- reaktionskammare efter tilloppet av gas via ventilen 61 för att tillåta jämvikten enligt reaktion 4 att gå át höger. Det kan också vara möjligt att förse kolonnen 10 med ett inlopp för koldioxid ungefär vid filtret 17 (se fig 2), varvid utrymmet 18 fungerar som efterreaktionskammare.In this case, it may be appropriate to provide a post-reaction chamber after the inlet of gas via the valve 61 to allow the equilibrium of reaction 4 to move to the right. It may also be possible to provide the column 10 with a carbon dioxide inlet approximately at the filter 17 (see Fig. 2), the space 18 acting as a post-reaction chamber.
I denna utföringsform tillförsäkras att pH-värdet alltid är tillräckligt lågt för att undvika utfällning av kalciumkarbonat i konduktivitetsmätcellen. Föredragna pH-värden (vid en position efter konduktivitetscellen) är mellan 5,5 och 8,5, företrädesvis mellan 6 och 8. Vid användning av koldioxid och vätekarbonat såsom buffert föredrages att pH-värdet ligger mellan c:a 6,2 och c:a 7,7, företrädesvis mellan 6,3 och 7,4.In this embodiment, it is ensured that the pH value is always low enough to avoid precipitation of calcium carbonate in the conductivity measuring cell. Preferred pH values (at a position after the conductivity cell) are between 5.5 and 8.5, preferably between 6 and 8. When using carbon dioxide and bicarbonate as buffer, it is preferred that the pH value is between about 6.2 and c : a 7.7, preferably between 6.3 and 7.4.
TRYCKET Det är känt att lösligheten för koldioxidgas i vatten är huvudsakligen proportionell mot trycket i lösningen. I händelse att bubbeldetektorn avkänner bubblor i provlösningen efter utloppet 16 tar det lång tid innan tillförseln av kol- dioxidgas reduceras via ventilen 60 i fig 10 eller ventilen 48-si i fig 9.PRESSURE It is known that the solubility of carbon dioxide gas in water is mainly proportional to the pressure in the solution. In the event that the bubble detector detects bubbles in the sample solution after the outlet 16, it takes a long time before the supply of carbon dioxide gas is reduced via the valve 60 in Fig. 10 or the valve 48-si in Fig. 9.
För att undvika att sådana bubblor påverkar mät- resultatet kan man, såsom visas i fig 9, anordna en reglerbar strypventil 53 efter ureas-kolonnens utlopp 16. Eftersom sådana bubblor huvudsakligen stör mätningen i mätanordningen bör den reglerbara strypventilen vara anordnad efter denna mätanordning 7. Strypventilen 53 fungerar tillsammans med pumpen 3 för att öka trycket i ledningen 2 och ureas-kolonnen samt mätanord- ningen 7 om bubblor avkännes av bubbeldetektorn 52. Därvid löser sig koldioxidgasen p g a den ökade lösligheten. Lämpligen 10 15 20 25 30 512 185 22 áterställes trycket till normalt tryck sà snart koldioxidtill- förseln har reducerats sà att inga bubblor finns kvar.In order to avoid such bubbles affecting the measuring result, as can be seen in Fig. 9, a controllable throttle valve 53 can be arranged after the outlet 16 of the urease column. Since such bubbles mainly interfere with the measurement in the measuring device, the adjustable throttle valve should be arranged after this measuring device 7. The throttle valve 53 works together with the pump 3 to increase the pressure in the line 2 and the urease column as well as the measuring device 7 if bubbles are sensed by the bubble detector 52. The carbon dioxide gas dissolves due to the increased solubility. Suitably 10 15 20 25 30 512 185 22 the pressure is restored to normal pressure as soon as the carbon dioxide supply has been reduced so that no bubbles remain.
I en annan utforingsform används strypventilen 53 tillsammans med mätanordningen 7 för att detektera förekomst av bubblor i provlösningen som stor mätningen i mätanordningen 7 såsom ersättning för eller komplement till bubbeldetektorn 52.In another embodiment, the throttle valve 53 is used together with the measuring device 7 to detect the presence of bubbles in the sample solution as the large measurement in the measuring device 7 as a replacement for or complement to the bubble detector 52.
Vid förutbestämda intervall, då man önskar kontrollera huruvida mätresultaten är tillförlitliga, höjes trycket momentant genom att strypventilen 53 aktiveras. Tryckhöjningen kan övervakas med tryckmätaren 51b eller en särskild tryckmätare. Om tryck- höjningen ger upphov till ändring av mätvärdet i mätanordningen 7 är detta ett tecken pá att provlösningen innehåller gas- bubblor som stör mätningen. Detta kan användas för att minska tillförseln av koldioxidgas, varefter en ny test utföres efter en viss tid för att verifiera att ändringen gett önskad effekt.At predetermined intervals, when it is desired to check whether the measurement results are reliable, the pressure is momentarily raised by activating the throttle valve 53. The pressure increase can be monitored with the pressure gauge 51b or a special pressure gauge. If the increase in pressure gives rise to a change in the measured value in the measuring device 7, this is a sign that the sample solution contains gas bubbles which interfere with the measurement. This can be used to reduce the supply of carbon dioxide gas, after which a new test is performed after a certain time to verify that the change has given the desired effect.
Tryckmàtaren Slb kan även användas för att tillför- säkra att provlösningen 2 alltid befinner sig vid ungefär samma tryck, exempelvis atmosfärstryck. Om provtagningen sker vid utloppet fràn en dialysmaskin kan trycket före pumpen 3 variera avsevärt. Om utmatningsanordningen 8 utgöres av en returledning till ledningen 1 kommer hela provledningen 2 att befinna sig vid det tryck som föreligger i ledningen 1. Genom manövrering av strypventilen 53 och pumpen 3, vilket övervakas medelst tryckmätaren 51b, kan önskat tryck i provledningen 2 samt mätanordningen 7 inställas, vilket exempelvis kan vara något över atmosfärstrycket.The pressure gauge Slb can also be used to ensure that the sample solution 2 is always at approximately the same pressure, for example atmospheric pressure. If the sampling takes place at the outlet of a dialysis machine, the pressure before the pump 3 can vary considerably. If the discharge device 8 consists of a return line to the line 1, the entire test line 2 will be at the pressure present in the line 1. By operating the throttle valve 53 and the pump 3, which is monitored by the pressure gauge 51b, the desired pressure in the test line 2 and the measuring device 7 can is set, which may be slightly above atmospheric pressure, for example.
Ovan nämnda tryckökning påverkar mätresultatet i mätanordningen 7 mycket litet i normala fall om mätanordningen 7 är en konduktivitetscell. Vid användning av andra typer av mätanordningar mäste man korrigera för dessa mätanordningars tryckberoende vid användning av ovan beskrivna metod med tryckökning.The above-mentioned pressure increase affects the measurement result in the measuring device 7 very little in normal cases if the measuring device 7 is a conductivity cell. When using other types of measuring devices, one must correct for the pressure dependence of these measuring devices when using the above-described method of pressure increase.
Som alternativ till ovan beskrivna metod kan användas en lokal tryckökning i endast mätanordningen 7. Därvid används en extra pump anordnad före mätanordningen 7 och en strypventil anordnad efter mätanordningen 7. Den extra pumpen och stryp- anordningen 53 styrs så att trycket i reaktorkolonnen 6 inte 10 15 20 25 30 35 512185 23 påverkas. I övrigt är funktionen densamma som beskrivits ovan.As an alternative to the method described above, a local pressure increase can only be used in the measuring device 7. In this case an additional pump arranged before the measuring device 7 and a throttle valve arranged after the measuring device 7. The additional pump and the throttling device 53 are controlled so that the pressure in the reactor column 6 does not 15 20 25 30 35 512185 23 is affected. Otherwise, the function is the same as described above.
I en föredragen utföringsform av uppfinningen används en permanent tryckökning. Tryckökningen bör ligga inom området 0,03 - 0,3 MPa, företrädesvis 0,1 MPa. Därvid kan tillräcklig mängd koldioxidgas lösa sig i lösningen för att tillgodose reaktionen (5) och samtidigt tillförsäkra ett utgående pH-värde under c:a 7,4 upp till en ureakoncentration av c:a 35 mM, utan extra tillsats av koldioxidgas.In a preferred embodiment of the invention, a permanent pressure increase is used. The pressure increase should be in the range 0.03 - 0.3 MPa, preferably 0.1 MPa. In this case, a sufficient amount of carbon dioxide gas can dissolve in the solution to satisfy the reaction (5) and at the same time ensure an outgoing pH value of about 7.4 up to a urea concentration of about 35 mM, without additional addition of carbon dioxide gas.
TEMPERATUREN Det är känt att koldioxidgasens löslighet i prov- lösningen i ledningen 2 är omvänt proportionell mot tempe- raturen. Vanligen är temperaturen hos använd dialyslösning c:a 36-37°C.THE TEMPERATURE It is known that the solubility of the carbon dioxide gas in the sample solution in line 2 is inversely proportional to the temperature. Usually the temperature of the dialysis solution used is about 36-37 ° C.
För att undvika beroende av temperaturen i den in- kommande dialysvätskan kan provlösningen uppvärmas medelst ett värmeelement till en fast temperatur, som ligger på mellan c:a 38 och c:a 42°C, företrädesvis c:a 40°. Anledningen till att temperaturen väljes så hög âr, att den är högre än alla för- väntade inkommande temperaturer, varför ingen kylning erfordras och konsistenta mätningar erhålles oberoende av inkommande temperatur.To avoid dependence on the temperature of the incoming dialysis fluid, the sample solution can be heated by means of a heating element to a fixed temperature, which is between about 38 and about 42 ° C, preferably about 40 °. The reason why the temperature is chosen is so high that it is higher than all expected incoming temperatures, so no cooling is required and consistent measurements are obtained regardless of the incoming temperature.
Det är önskvärt att bibehålla temperaturen huvud- sakligen konstant under provlösningens passage genom anord- ningen, dvs från prövtagningsanordningen 3 genom reaktor- kolonnen 6 och mätanordningen 7. Åtminstone bör temperaturen hos reaktörkolonnen vara konstant för att erhålla jämn aktivi- tet. Dock bör temperaturen inte höjas (åtminstone inte för mycket) före konduktivitetsmätcellen för att undvika bubbel- bildning vid överskott av koldioxid.It is desirable to maintain the temperature substantially constant during the passage of the sample solution through the device, i.e. from the sampling device 3 through the reactor column 6 and the measuring device 7. At least the temperature of the reactor column should be constant to obtain uniform activity. However, the temperature should not be raised (at least not too much) before the conductivity measuring cell to avoid bubble formation in the event of excess carbon dioxide.
Enligt en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning sänkes istället temperaturen pà inkommande provlös- ning genom kylning. Sådan kylning kan ske pá många olika sätt, men då den mängd lösning som skall kylas är relativt liten kan man använda Peltier-element, där elektrisk ström direkt omvand- las till kyla. Provlösningen bringas att passera ett Peltier- element 55 och ström tillföres så att erforderlig temperatur- 10 15 20 25 30 512 183 24 sänkning erhålles såsom visas med streckade linjer i fig ll, vilket avkännes med en temperatursensor 56 belägen nedströms om Peltier-elementet 55. Lämplig temperatur i denna alternativa utföringsform är c:a 25°C.According to an alternative embodiment of the present invention, the temperature of the incoming sample solution is instead lowered by cooling. Such cooling can take place in many different ways, but since the amount of solution to be cooled is relatively small, Peltier elements can be used, where electric current is directly converted to cooling. The sample solution is passed through a Peltier element 55 and current is applied so that the required temperature drop is obtained as shown by broken lines in Fig. 11, which is sensed by a temperature sensor 56 located downstream of the Peltier element 55. A suitable temperature in this alternative embodiment is about 25 ° C.
De använda temperaturerna bör ligga inom intervallet cza 20°C till c:a 50°C. Anledningen att under cza 20°C har ureas-enzymet låg effektivitet, vilket innebär att omvandlingen från urea till ammoniumjoner tar för lång tid. Ovanför c:a 50°C bryts ureas-enzymet ned, vilket naturligtvis inte är ön- skvärt. Därför föredras en temperatur mellan c:a 25°C och cza 45°C.The temperatures used should be in the range of about 20 ° C to about 50 ° C. The reason that below about 20 ° C the urease enzyme has low efficiency, which means that the conversion from urea to ammonium ions takes too long. Above about 50 ° C, the urease enzyme is broken down, which is of course not desirable. Therefore, a temperature between about 25 ° C and about 45 ° C is preferred.
Genom att använda sänkning av temperaturen med Peltier-element kan tillförsäkras att tillräcklig mängd kol- dioxidgas alltid kan lösa sig i provlösningen i ledningen 2, varvid den extra tillförseln av koldioxidgas enligt fig 10, ventil 61, inte erfordras. Givetvis kan extra tillförsel ändå användas som en extra säkerhetsåtgärd.By using lowering the temperature with Peltier elements, it can be ensured that a sufficient amount of carbon dioxide gas can always dissolve in the sample solution in line 2, whereby the additional supply of carbon dioxide gas according to Fig. 10, valve 61, is not required. Of course, extra supplies can still be used as an extra safety measure.
En sänkning av temperaturen i samband med mätcellen kan användas för att avkånna närvaro av koldioxidgas som stör mätningen, analogt med ovan beskrivna tryckökning. Vid sänkning av temperaturen i mätcellen ökar lösligheten för koldioxid och eventuell koldioxidgas löser sig. För att jämföra konduktivi- tetsvärdena före respektive efter en sådan temperatursänkning erfordras dock temperaturkompensering av mätvärdena och således noggrann temperaturmätning, vilket dock kan vara svårt att åstadkomma.A lowering of the temperature in connection with the measuring cell can be used to detect the presence of carbon dioxide gas which interferes with the measurement, analogous to the pressure increase described above. By lowering the temperature in the measuring cell, the solubility for carbon dioxide increases and any carbon dioxide gas dissolves. However, in order to compare the conductivity values before and after such a temperature reduction, temperature compensation of the measured values and thus accurate temperature measurement is required, which can, however, be difficult to achieve.
I fig ll visas en gasfälla 62 i form av en gasperme- abel slang 57 av silikon. Utanför slangen finns en lösning med lågt innehåll av koldioxid, exempelvis dialyslösning, såsom innehållet i den värmevåxlare som beskrives i samband med den föredragna utföringsformen i fig 8, se nedan. Eventuellt överskott av koldioxidgas inuti slangen 57 avges till vätskan utanför slangen 57, särskilt om en tryckskillnad föreligger. 10 15 20 25 512 183 25 FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I fig 8 visas den f n föredragna utföringsformen av uppfinningen. Därvid används en provtagningspump 3 som tar ut c:a 1 ml/minut provlösning från innehållet i ledningen 1. Denna provlösning delas upp i tvá parallella grenar med ungefär lika mycket i vardera grenen. Den första grenen (till höger i fig 8) innehåller ureas-kolonnen 6 samt tillförsel av koldioxid från en koldioxidkälla 41 via en doseringsventil 60. Den andra grenen innehåller en fördröjningsledning eller ett fördröj- ningskärl 22, som innehåller lika mycket aluminiumoxid som ureas-kolonnen 6 samt har samma motstånd som ureas-kolonnen 6 men saknar ureas.Fig. 11 shows a gas trap 62 in the form of a gas-permeable hose 57 of silicone. Outside the hose there is a solution with a low content of carbon dioxide, for example dialysis solution, such as the contents of the heat exchanger described in connection with the preferred embodiment in Fig. 8, see below. Any excess carbon dioxide gas inside the hose 57 is delivered to the liquid outside the hose 57, especially if there is a pressure difference. 10 15 20 25 512 183 25 PREFERRED EMBODIMENT Fig. 8 shows the presently preferred embodiment of the invention. A sampling pump 3 is used which takes out approximately 1 ml / minute of sample solution from the contents of line 1. This sample solution is divided into two parallel branches with approximately the same amount in each branch. The first branch (right in Fig. 8) contains the urease column 6 and the supply of carbon dioxide from a carbon dioxide source 41 via a metering valve 60. The second branch contains a delay line or a delay vessel 22, which contains as much alumina as the urease column 6 and has the same resistance as the urease column 6 but lacks urease.
Innehållet från ureas-kolonnen 6 och fördröjnings- ledningen 22 tillföres en värmeväxlare 70, som innehåller en stor mängd vätska. Innehållet i de båda grenarna får passera genom ett långt smalt rör för vardera gren, 71 och 72, till respektive konduktivitetscell 7a respektive 7b. Efter konduk- tivitetscellerna sammanföres de två grenarna till en gemensam utloppsledning 73, i vilken en variabel strypanordning 53 finns anordnad och slutligen avges provlösningen till en uppsamlings- behållare 8.The contents of the urease column 6 and the delay line 22 are fed to a heat exchanger 70, which contains a large amount of liquid. The contents of the two branches are allowed to pass through a long narrow tube for each branch, 71 and 72, to the respective conductivity cells 7a and 7b, respectively. After the conductivity cells, the two branches are combined into a common outlet line 73, in which a variable throttling device 53 is arranged, and finally the sample solution is delivered to a collecting container 8.
I Värmeväxlarens inre är fylld med en vätska, som hålles vid en mycket konstant temperatur. Denna vätska kan vara dialysvätskan som passerar i ledningen 1 eller kan vara annan vätska som uppvärms till en förutbestämd temperatur. För att reglera temperaturen finns ett värmeelement 74 i ett inlopp 75 till värmeväxlaren och en temperatursensor 76 i ett utlopp 77 från värmeväxlaren. Ytterligare temperatursensorer kan finnas på strategiska positioner i värmeväxlaren 70. Värmeväxlaren är isolerad från omgivningen i en utsträckning som är praktiskt lämplig. 10 15 20 25 30 512 183 26 Konduktivitetscellerna 7a och 7b är förbundna med en elektronisk anordning 78, som tillhandahåller erforderliga spänningar och mätanordningar för att genomföra konduktivitets- mätningen. Vidare innehåller den elektroniska anordningen 78 en subtraktionskrets för att bilda skillnaden mellan mätvärdena från cellerna 7a och 7b samt eventuellt ytterligare anordningar för att kompensera mätvärdena för temperatur. Dessa funktioner utföres företrädesvis med hjälp av en mikrodator. Mikrodatorn omvandlar också mätvärdena direkt till ureakoncentration i provlösningen.The interior of the heat exchanger is filled with a liquid, which is kept at a very constant temperature. This liquid may be the dialysis liquid passing in the line 1 or may be another liquid heated to a predetermined temperature. To control the temperature, there is a heating element 74 in an inlet 75 of the heat exchanger and a temperature sensor 76 in an outlet 77 of the heat exchanger. Additional temperature sensors may be located at strategic positions in the heat exchanger 70. The heat exchanger is isolated from the environment to an extent that is practically suitable. The conductivity cells 7a and 7b are connected to an electronic device 78, which provides the necessary voltages and measuring devices for performing the conductivity measurement. Furthermore, the electronic device 78 contains a subtraction circuit for forming the difference between the measured values from the cells 7a and 7b and possibly further devices for compensating the measured values for temperature. These functions are preferably performed by means of a microcomputer. The microcomputer also converts the measured values directly to the urea concentration in the sample solution.
För att erhàlla en tillräcklig noggrannhet i bestäm- ningen av ureakoncentrationen erfordras att temperaturskill- naden mellan lösningarna i cellerna 7a och 7b hàlles mycket liten, i storleksordningen 1 0,0l°C. Vi har funnit att om rören 71 och 72 är tillräckligt långa och temperaturen i värme- växlaren 70 är konstant kan tillräckligt noggranna mätvärden erhållas.In order to obtain a sufficient accuracy in the determination of the urea concentration, it is required that the temperature difference between the solutions in cells 7a and 7b is kept very small, in the order of 1 0.01 ° C. We have found that if the pipes 71 and 72 are sufficiently long and the temperature in the heat exchanger 70 is constant, sufficiently accurate measured values can be obtained.
Mätvärdena fár korrigeras med avseende på den aktu- ella temperaturen enligt känd teknik. Enklast sker detta genom kalibrering. Därför är det nödvändigt att känna till tempera- turen hos lösningen i sensorerna 7a och 7b, vilket sker medelst temperatursensorer 79 och 80. Dá emellertid flödet vid mät- punkterna är mycket litet är det svårt att erhålla tillför- litliga temperaturmätningar. Det visar sig dock vara till- räckligt om temperaturen kan mätas med en noggrannhet av c:a 0,4°C, vilket är möjligt.The measured values may be corrected with respect to the current temperature according to known technology. This is most easily done by calibration. Therefore, it is necessary to know the temperature of the solution in the sensors 7a and 7b, which takes place by means of temperature sensors 79 and 80. However, since the flow at the measuring points is very small, it is difficult to obtain reliable temperature measurements. However, it turns out to be sufficient if the temperature can be measured with an accuracy of about 0.4 ° C, which is possible.
Den vätska som befinner sig inuti värmeväxlaren 70 är företrädesvis dialysvätska fràn ledningen 1. Därvid kan ett relativt stort flöde få passera genom värmeväxlaren 70, vilket tillförsäkrar ett temperaturen är huvudsakligen konstant.The liquid located inside the heat exchanger 70 is preferably dialysis liquid from the line 1. In this case, a relatively large flow can be passed through the heat exchanger 70, which ensures that the temperature is substantially constant.
Alternativt kan användas ett slutet system, som visas med streckade linjer i fig 8, där en pump 81 cirkulerar vätskan i ett yttre kretslopp 82. 10 15 20 25 30 35 512 183 27 Den föredragna utföringsformen enligt fig 8 kan ytterligare kompletteras med en avtappningsanordning 25,27 enligt fig 3 i den vänstra grenen, som därvid innehåller en separat strypanordning eller pump.Alternatively, a closed system, shown in broken lines in Fig. 8, may be used, where a pump 81 circulates the liquid in an external circuit 82. The preferred embodiment of Fig. 8 may be further supplemented with a draining device 25. , 27 according to Fig. 3 in the left branch, which thereby contains a separate throttling device or pump.
I ett annat alternativ är anordningen enligt fig 8 försedd med en korskoppling som förbinder ureas-kolonnen 6 med röret 72 och fördröjningsledningen 22 med röret 71. På detta sätt kan mätcellerna 7a respektive 7b användas omväxlande för ureas-kolonnen 6 och fördröjningsledningen 22, varigenom en säker kalibrering kan erhållas.In another alternative, the device according to Fig. 8 is provided with a cross-connection connecting the urease column 6 with the tube 72 and the delay line 22 with the tube 71. In this way the measuring cells 7a and 7b can be used alternately for the urease column 6 and the delay line 22, whereby a safe calibration can be obtained.
Genom användning av strypanordningen 53 och pumpen 3 ástadkomms ett övertryck i urea-sensorn i storleksordningen 0,1 MPa, vilket visar sig vara lämpligt för att erhålla tillräck- ligt stor löslighet för koldioxid före ureas-kolonnen 6 för det avsedda mätområdet upp till 35 mM ureakoncentration.By using the throttling device 53 and the pump 3, an overpressure in the urea sensor of the order of 0.1 MPa is achieved, which proves to be suitable for obtaining sufficient solubility for carbon dioxide before the urease column 6 for the intended measuring range up to 35 mM urea concentration.
Urea-sensorn enligt fig 8 erfordrar huvudsakligen endast kalibrering vid tillverkningen. Kalibreringen ändrar sig sedan mycket litet över tiden och omkalibrering av urea-sensorn kan ske med relativt långa tidsintervall, exempelvis några gånger per år eller en gång per år.The urea sensor according to Fig. 8 essentially only requires calibration during manufacture. The calibration then changes very little over time and recalibration of the urea sensor can take place with relatively long time intervals, for example a few times a year or once a year.
Det har visat sig att urea-sensorn enligt fig 8 upp- visar mycket god linearitet inom det avsedda mätomràdet upp till c:a 35 mM. Anledningen till denna linjäritet är framför- allt att omvandlingen baseras på reaktion (5), vilken är kraftigt förskjuten åt höger p g a katalyseringen medelst ureas och överskott av koldioxid samt lågt pH-värde.It has been found that the urea sensor according to Fig. 8 shows very good linearity within the intended measuring range up to about 35 mM. The reason for this linearity is above all that the conversion is based on reaction (5), which is strongly shifted to the right due to the catalysis by urease and excess carbon dioxide as well as low pH value.
PRIMING Ureas-kolonnen 10 innehåller ett torrt pulver, vilket måste vätas före användningen. Detta kan ske genom att låta en fysiologisk koksaltlösning passera genom ureas-kolonnen och mätanordningen 7. Alternativt kan man använda den dialys- lösning som använts av dialysmaskinen under dess uppstartför- lopp för att väta ureas-kolonnen och sätta denna i drifts- dugligt skick. Dialysmaskinen genomför ett startförlopp benämnt 10 15 20 25 30 512 183 28 "priming", varvid dialyslösning cirkuleras genom dialysmaski- nens system exklusive dialysatorn, vilken shuntas. Denna lösning kan även användas för priming av urea-sensorn.The PRIMING Ureas column 10 contains a dry powder, which must be wetted before use. This can be done by passing a physiological saline solution through the urease column and the measuring device 7. Alternatively, the dialysis solution used by the dialysis machine during its start-up process can be used to wet the urease column and put it into operable condition. The dialysis machine performs a starting process called "priming", wherein dialysis solution is circulated through the dialysis machine's system excluding the dialyzer, which is shunted. This solution can also be used for priming the urea sensor.
DESINFEKTION Någon särskild rengöring av urea-sensorn erfordras i regel inte. Det är dock rekommendabelt att skölja ur urea- sensorn efter avslutad användning, exempelvis genom att låta fysiologisk koksaltlösning passera urea-sensorn under en förutbestämd tid. Någon desinfektion med förhöjd temperatur erfordras normalt inte. Man kan dock samordna dialysmonitorns desinfektion med urea-sensorns, så att desinfektionslösningen även får passera urea-sensorn. Därvid föredrages värmedesin- fektion, men även desinfektion med citronsyra etc kan användas (CleanCart).DISINFECTION No special cleaning of the urea sensor is usually required. However, it is recommended to rinse out the urea sensor after use, for example by letting physiological saline solution pass the urea sensor for a predetermined time. No disinfection with elevated temperature is normally required. However, the disinfection of the dialysis monitor can be coordinated with the urea sensor, so that the disinfection solution can also pass the urea sensor. In this case, heat disinfection is preferred, but disinfection with citric acid, etc. can also be used (CleanCart).
I vissa fall innehåller dialyslösningen glykos, vilket är något klíbbigt och kan förorsaka problem. Genom sköljning efter användningen undvikes dock sådana problem.In some cases, the dialysis solution contains glucose, which is somewhat sticky and can cause problems. However, rinsing after use avoids such problems.
Urea-sensorn enligt uppfinningen kan användas helt separat från en dialysmonitor. Därvid ansluts urea-sensorn till monitorns utlopp. Givetvis kan urea-sensorn vara fäst på apparatens hölje och inkopplas på andra stället, exempelvis omedelbart efter dialysatorn. Det är också möjligt att helt integrera urea-sensorn i dialysmaskinen och/eller förse urea- sensorn med elektroniskt gränssnitt till dialysmaskinen.The urea sensor according to the invention can be used completely separately from a dialysis monitor. The urea sensor is then connected to the monitor outlet. Of course, the urea sensor can be attached to the housing of the device and connected in another place, for example immediately after the dialyzer. It is also possible to fully integrate the urea sensor into the dialysis machine and / or provide the urea sensor with an electronic interface to the dialysis machine.
KVALITETSTEST Före användningen av urea-sensorn är det lämpligt att konstatera att den fungerar tillfredsställande. För detta ändamål tillföres en liten mängd lösning innehållande urea med en bestämd koncentration till ledningen 2 och får passera urea- sensorn. Om mätanordningen 7 inte ger ett förväntat mätvärde måste mätanordningen utbytas och lämnas till reparation/ service. 10 15 20 25 30 512183 29 En sådan kvalitetskontroll kan utföras på ett rela- tivt enkelt sätt genom att ureas-kolonnen 10 vid sitt inlopp 15 innehåller en liten mängd urea i pulverform. Så snart fysiolo- gisk koksaltlösning eller annan lösning tillföres för priming, upplöses urea-pulvret och omvandlas av ureas-kolonnen 10 till ammoniumjoner som ger utslag på mätanordningen 7. På detta sätt erfordras endast en utbytbar enhet, nämligen ureas-kolonnen 10 innehållande nämnda ureapulver.QUALITY TEST Before using the urea sensor, it is advisable to check that it works satisfactorily. For this purpose, a small amount of solution containing urea with a certain concentration is added to the line 2 and allowed to pass the urea sensor. If the measuring device 7 does not give an expected measuring value, the measuring device must be replaced and left for repair / service. Such a quality control can be performed in a relatively simple manner in that the urease column 10 at its inlet 15 contains a small amount of urea in powder form. As soon as physiological saline solution or other solution is added for priming, the urea powder is dissolved and converted by the urease column 10 to ammonium ions which give rise to the measuring device 7. In this way only a replaceable unit is required, namely the urease column 10 containing said urea powder. .
Ureas-kolonnen 10 består av en patron, vilken är ut- bytbar. Före en dialysbehandling insättes en ny patron och priming sker såsom nämnts ovan. Emellertid räcker innehållet i en ureas-kolonn för mer än en dialysbehandling. Ureas-kolonnen kan således användas för flera behandlingar under samma dag, exempelvis tre behandlingar med olika personer och kan eventu- ellt även användas över flera dagar, exempelvis 2-3 dagar.The Ureas column 10 consists of a cartridge, which is replaceable. Before a dialysis treatment, a new cartridge is inserted and priming takes place as mentioned above. However, the contents of a urease column are sufficient for more than one dialysis treatment. The Ureas column can thus be used for several treatments during the same day, for example three treatments with different people and can possibly also be used over several days, for example 2-3 days.
Givetvis är det säkrare att byta ureas-kolonnen efter varje behandling.Of course, it is safer to change the urease column after each treatment.
Vid fallet med tillverkning av koldioxidgas på plats kan en andra patron användas som innehåller nödvändiga ingredi- enser. Dessa två patroner kan bilda en enhet genom samman- byggning på lämpligt sätt. Enheten bytes i samband med varje mätning och är dimensionerad att möjliggöra mätning under en normal dialysbehandling, som kan vara cza fyra timmar vid hemodialys.In the case of on-site carbon dioxide production, a second cartridge containing the necessary ingredients can be used. These two cartridges can form a unit by assembling in a suitable manner. The unit is changed in connection with each measurement and is dimensioned to enable measurement during a normal dialysis treatment, which can be about four hours during hemodialysis.
Uppfinningen har ovan beskrivits i samband med flera olika utföringsformer. Det inses att de olika ingående alterna- tiven kan kombineras på olika lämpliga sätt. Vidare kan andra alternativ användas, som erbjuder sig för en fackman som läser denna beskrivning. Sådana fackmannamässiga modifieringar ingår givetvis inom uppfinningens ram. Uppfinningen begränsas endast av nedanstående patentkrav.The invention has been described above in connection with several different embodiments. It is understood that the various included alternatives can be combined in various suitable ways. Furthermore, other alternatives can be used, which are offered to a person skilled in the art who reads this description. Such professional modifications are, of course, within the scope of the invention. The invention is limited only by the following claims.
Claims (40)
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9402602A SE512183C2 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluid |
US08/776,308 US6114176A (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method for measuring the concentration of a substance in a solution |
EP95926583A EP0772693B1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
PCT/SE1995/000888 WO1996004401A1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
EP01120674A EP1182264B1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
BR9508456A BR9508456A (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Process and device for measuring the concentration of urea or a similar substance in a composite solution |
JP50643596A JP3616644B2 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and apparatus for measuring the concentration of a substance in a solution |
DE69534809T DE69534809T2 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
DE69530986T DE69530986T2 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A SUBSTANCE IN A SOLUTION |
AU30906/95A AU693233B2 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
CA002196161A CA2196161C (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution |
ES95926583T ES2194916T3 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A SUBSTANCE IN A SOLUTION. |
AT01120674T ATE318929T1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A SUBSTANCE IN A SOLUTION |
AT95926583T ATE242338T1 (en) | 1994-07-29 | 1995-07-28 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A SUBSTANCE IN A SOLUTION |
US09/589,011 US6521184B1 (en) | 1994-07-29 | 2000-06-07 | Apparatus for measuring a decomposable compound in solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9402602A SE512183C2 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9402602D0 SE9402602D0 (en) | 1994-07-29 |
SE9402602L SE9402602L (en) | 1996-01-30 |
SE512183C2 true SE512183C2 (en) | 2000-02-07 |
Family
ID=20394825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9402602A SE512183C2 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE512183C2 (en) |
-
1994
- 1994-07-29 SE SE9402602A patent/SE512183C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9402602D0 (en) | 1994-07-29 |
SE9402602L (en) | 1996-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1182264B1 (en) | Method and device for measuring the concentration of a substance in a solution | |
US20220362445A1 (en) | In-line sensors for dialysis applications | |
EP2694127B1 (en) | Measuring chemical properties of a sample fluid in dialysis systems | |
US4759371A (en) | Implantable, calibrateable measuring instrument for a body substance and a calibrating method | |
US4253456A (en) | Artificial endocrinal gland | |
JP3200594B2 (en) | Apparatus for determining parameters of dialyzed patient blood | |
JP4509387B2 (en) | Method for calculating the distribution of blood components during extracorporeal blood treatment and apparatus for carrying out this method | |
US4728433A (en) | Ultrafiltration regulation by differential weighing | |
US4311789A (en) | Method for sampling and measuring the content of a low-molecular weight compound in a complex fluid medium | |
US10682451B2 (en) | Calibration method for flowmeters in blood dialysis system | |
CA1075136A (en) | Method and an arrangement for the measuring of the concentration of low-molecular compounds in complex media particularly in medical treatment | |
US4293307A (en) | Method and apparatus for analyzing liquid | |
CN111225694B (en) | Blood purification device | |
SE512183C2 (en) | Measuring concn. of urea etc. in composite fluid e.g. dialysis fluid | |
EP4147640A1 (en) | Urine analysis device | |
EP4147638A1 (en) | Urine analysis device | |
EP4147639A1 (en) | Urine analysis device | |
JPS612867A (en) | Artificial kidney diagnosis monitor apparatus | |
CN111225693B (en) | Blood purification device | |
WO2024189403A1 (en) | Urine analysis device | |
WO2024189405A1 (en) | Urine analysis device | |
WO2024189404A1 (en) | Urine analysis device | |
WO2024189406A1 (en) | Urine analysis device | |
JPH05329205A (en) | Artificial dialysis device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |