SE520147C2 - Biosensor och dess användning för att indikera statusen hos en produkt - Google Patents

Description

25 30 h) UT , , » , f n . .

. »U 'Y ,.,..- - =-__'. _ =~ . , i . * 'u .J = _.. _ , 2 ter med en kvarvarande, faktisk hållbarhet ofta får kass- eras.

Statusen kan även avse i vilken omfattning exempel- vis en livsmedelsprodukt blivit tillagad eller uppvärmd.

Produkten blir normalt mer och mer tillagad med ökad tid och temperatur. Livsmedelsprodukter kan exempelvis tillagas genom att produkten och den behållare, i vilken produkten är inrymd, anbringas i en mikrovågsugn. Det är härvid inte möjligt att kontrollera huruvida livsmedels- produkten blivit färdiglagad enbart genom att betrakta behållaren, utan tillagningen tillgår så att produkten värms upp under en föreskriven tid vid en given effekt.

För att på ett mer exakt sätt kunna utröna aktuell status hos en produkt har därför olika typer av etiketter utvecklats, vilka kan appliceras på produktbehållare och vilka övervakar den tid och temperatur produkten utsatts för och som därmed indikerar status hos den i behållaren förvarade produkten.

En första typ av sådana etiketter, sk RF-tags, om- fattar en elektrisk krets med en mikroprocessor. Mikro- processorn är inrättad att kontinuerligt känna av och re- gistrera tid och temperatur. Genom att i förväg fast- ställa produktens statusutveckling som en funktion av tid och temperatur kan en sådan etikett fås att indikera pro- duktens aktuella status. Nackdelen med sådana etiketter är emellertid att mikroprocessorer av nämnda slag är för- hållandevis dyra, varför framställningskostanden för eti- ketterna blir relativt hög. I själva verket är det ur ekonomisk synvinkel inte realistiskt att applicera sådana etiketter på produktbehållare i allmänhet eftersom kost- naden per etikett blir alltför hög i förhållande till priset på den i varje behållare inrymda produkten.

En andra typ av etiketter omfattar ett substrat, vilket är inrättat att efter en viss tid och temperatur åstadkomma ett optiskt avlåsbart omslag, såsom ett färg- omslag. Det optiska omslaget kan vara så inrättat att det sammanfaller med utgången av en produkts hållbarhet. För 10 15 20 25 30 U) (fl Y , _ . f f _! I., 12:- .,-H; 5220 1¿t7 5.5 ï;:ï ?'*w I IW *:.1 5 3 fallet med tillagning av en livsmedelsprodukt, såsom vid tillagning i mikrovågsugn av mat eller dryck, kan en så- dan på behållaren applicerad etikett anordnas för åstad- kommande av ett optiskt avläsbart omslag i samband med att produkten är färdiglagad. Fördelen med dessa etiket- ter eller indikatorer är att de kan framställas relativt billigt. Nackdelen är å andra sidan att manuell avläsning av etiketterna erfordras. För det fall etiketterna är ap- plicerade på exempelvis mjölkpaket måste varje mjölkpaket och den därpå applicerade etiketten inspekteras för att utröna status hos var och en av paketen. För fallet med tillagning av livsmedel erhålles ett omslag i samband med att livsmedlet är färdiglagat. Således erfordras att eti- ketten observeras kontinuerligt för att det skall vara möjligt att avbryta tillagningen när livsmedlet är fär- digt. Denna typ av etikett är följaktligen tämligen omständlig att använda.

Ovan beskrivna andra typ av etiketter kan utformas som sk biosensorer där ett enzym orsakar det eftersträ- vade färgomslaget hos substratet. Genom användning av en- zymer medges anpassning av biosensorn till den produkt vars status biosensorn är satt att indikera. Det blir så- lunda möjligt att tillse att färgomslaget sker vid önskad tidpunkt med hänsyn tagen till de temperaturväxlingar produkten och den därpå applicerade biosensorn har ut- satts för. Problemet med optisk avläsning av resultatet kvarstår dock.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad biosensor, som är relativt bil- lig att framställa och som är användbar för att indikera status hos en produkt. Biosensorn skall också medge enkel och rationell indikering av nämnda status.

Ytterligare ändmål med föreliggande uppfinning är att att åstadkomma ett sätt använda en sådan biosensor, en etikett innefattande en sådan biosensor samt en metod 10 15 20 25 30 h.) UT 520 14z,.,f-»«.««:“v§:« 4 att med en sådan biosensor indikera status för en pro- dukt.

För uppnående av det första ändamålet anvisas en biosensor i enlighet med krav 1. Föredragna utföringsfor- mer framgår av krav 2-6.

För uppnående av de ytterligare ändamålen anvisas ett sätt att använda nämnda biosensor i enlighet med krav 7, en etikett enligt krav 8 respektive en metod enligt krav 9. Ett föredraget utförande av metoden framgår av krav 10.

Närmare bestämt anvisas i enlighet med föreliggande uppfinning en biosensor för indikering av en produkts status, vilken biosensor är kännetecknad av en enhet in- nefattande ett substrat och ett enzym, vilket vid samman- föring med substratet är inrättat att påverka substratet så att dess konduktivitet ändras som en funktion av tid och temperatur, och en elektrisk krets, varvid nämnda en- het ingår som en komponent i nämnda elektriska krets och varvid nämnda elektriska krets är aktiverbar genom appli- cering av ett elektriskt fält och/eller ett magnetfält över densamma för alstring av en mätbar och av kretsens totala resistans avhängig signal.

Härigenom är en biosensor åstadkommen som kan fram- ställas till en relativt låg kostnad och som är synnerli- gen lämplig för indikering av en produkts status. Härvid inrättas lämpligen enzymet att påverka substratets kon- duktivitet enligt den funktion, enligt vilken produktens status påverkas under inverkan av tid och temperatur. Den vid aktivering av den elektriska kretsen alstrade signa- len är avhängig kretsens totala resistans. Substratets elektriska ledningsförmåga, dvs konduktivitet som är in- versen av substratets specifika resistans, påverkar kret- sens totala resistans. Den vid aktivering av den elekt- riska kretsen alstrade signalen kommer sålunda att vara avhängig kretsens totala "e istans, som i sin tur är av- U! hängig substratets konduktivitet. Signalen indikerar så- lunda, förutom aktuell konduktivitet hos substratet, även 10 15 20 25 30 u) 4J'| Å , . . . - - ...v v ' ., ,, w _ , -fl *j .. ,. :_- _ _, . « 2';{_ . ï | , .. . f' _ _ , . _ , . _ . .i >.| v _ . .. 5 g . . . I _ - ~~- “_ -. n - ' , ;. I* - , > ^ ' ., »w H ““ 5 indirekt aktuell status för en produkt som utsatts för samma tids- och temperaturförhàllanden som biosensorn.

Med kännedom om produktens statusutveckling under inver- kan av tid och temperatur kan det även vara möjligt att genom antagande av framtida temperaturförhàllanden ta fram en prognos avseende produktens framtida statusut- veckling. Biosensorn medger slutligen enkel och rationell indikering av nämnda status. Aktiveringen av den elekt- riska kretsen och avläsningen av den därvid alstrade sig- nalen är möjlig att automatisera. Således erfordras inte manuell avläsning av respektive biosensor, varigenom ex- empelvis fastställning av status hos ett större antal produkter medges pà ett effektivt sätt.

Den elektriska kretsen aktiveras genom applicering av ett elektriskt fält och/eller ett magnetfält över den- samma. Den vid aktivering av kretsen alstrade signalen är företrädesvis en i kretsen inducerad, mätbar ström. Kret- sen är i sin tur företrädesvis en sk svängningskrets.

Härigenom åstadkommes en biosensor, vars svängningskrets är aktiverbar genom applicering av exempelvis ett magnet- fält över densamma för alstring av en mätbar och av kret- sens totala resistans avhängig ström, som sàlunda varie- rar som en funktion av den tid och temperatur som biosen- sorns enhet har blivit utsatt för. Härigenom medges indi- rekt avläsning av den av kretsen alstrade signalen genom avläsning av själva magnetfältet, som är avhängigt av den i kretsen inducerade strömmen. Strömmen är i sig avhängig kretsens totala resistans, som i sin tur är avhängig sub- stratets aktuella konduktivitet.

Enligt en föredragen utföringsform av den uppfin- ningsenliga biosensorn är enzymet inrättat att påverka substratet sä att dess konduktivitet ökar som en funktion av tid och temperatur.

Det i biosensorns enhet ingående enzymet är företrä- desvis utvalt från någon av följande enzymklasser: Trans- feraser, Hydrolaser och Lyaser. Det för närvarande mest 10 15 20 25 30 (10 (fl 520 147¿stg; 6 föredragna enzymet är Ureas, som är ett enzym från enzym- klassen Hydrolaser.

Det i biosensorns enhet ingående substratet innefat- tar fördelaktigt Urea. Vidare anvisas i enlighet med fö- religgande uppfinning användning av en biosensor enligt ovan för indikering av aktuell status hos en produkt, vilken uppvisar en som en förbestämd funktion av tid och temperatur påverkad statusutveckling, varvid enzymet är inrättat att påverka konduktiviteten hos substratet en- ligt samma funktion av tid och temperatur, vilken produkt och vilken biosensor synkroniseras med avseende på nämnda funktion, varvid biosensorns enhet aktiveras genom sam- manföring av enzymet och substratet i samband med appli- cering av biosensorn pà produkten, varigenom produktens aktuella status är indikerbar genom applicering av ett elektriskt fält och/eller ett magnetfält över den elekt- riska kretsen, vilken därigenom alstrar en signal av- hängig kretsens totala resistans och därmed även indike- rande substratets konduktivitet.

Vidare anvisas i enlighet med uppfinningen en eti- kett för applicering på en produktbehàllare, vilken eti- kett innefattar en biosensor enligt ovan.

Slutligen anvisas i enlighet med uppfinningen en me- tod för att indikera aktuell status hos en i en behållare anbringad produkt, såsom en livsmedels- eller medicinpro- dukt, innefattande stegen (i) att fastställa produktens status som en funktion av tid och temperatur, (ii) att inrätta enzymet hos en biosensor enligt ovan att påverka konduktiviteten hos substratet enligt samma funktion av tid och temperatur, (iii) att anordna biosensorn på nämnda behållare, (iv) att aktivera biosensorns enhet ge- nom sammanföring av enzymet och substratet i samband med att produkten anbringas i behållaren, (v) att applicera ett elektriskt fält och/eller ett magnetfält över den elektriska kretsen när produktens status önskas kontroll- eras, (vi) att mäta den därvid av biosensorns elektriska krets alstrade och av aktuell konduktivitet hos substra- 10 15 20 25 30 4.10 U'| 520 147 7 tet avhängiga signalen, och (vii) att utifrån nämnda sig- nal fastställa aktuell status hos produkten.

Enligt ett föredraget utförande innefattar metoden steget att i en minnesenhet lagra den uppmätta signalen tillsammans med data som identifierar den behållare, pà vilken biosensorn är anordnad. Härigenom blir det möjligt att åstadkomma en kvalitetssäkring, vid vilken det i ef- terhand är möjligt att kontrollera vilka tids- och tempe- raturförhällanden en produkt har utsatts för vid en viss punkt i hanteringskedjan.

Föreliggande uppfinning kommer härefter att beskri- vas i exemplifierande syfte under hänvisning till de med- följande ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Fig 1 visar schematiskt en biosensor i enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 2 visar en schematisk perspektivvy av en pro- duktbehàllare, pà vilken en uppfinningsenlig biosensor är anordnad.

Fig 3 visar en schematisk perspektivvy av en etikett i enlighet med uppfinningen.

Beskrivning av utföringsexempel I fig 1, vartill nu hänvisas, visas schematiskt en biosensor i enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Biosensorn omfattar en enhet 1, innefattande ett en- zym la och ett substrat lb, samt en av nämnda enhet l pä- verkad elektrisk krets 2, vilken vid aktivering är inrät- tad att avge en signal. Tack vare att enheten l påverkar den elektriska kretsen 2, päverkar enheten 1 även den vid aktivering av kretsen 2 avgivna signalen.

En för föreliggande uppfinning grundläggande insikt är att vissa enzymer kan fäs att påverka det därtill hö- rande substratet så att dess konduktivitet förändras.

Konduktiviteten är ett mätt på substratets elektriska lO 15 20 25 30 h.) UI 520 142:;g;;y¶ 8 ledningsförmàga. Ett annat mått på nämnda elektriska led- ningsförmàga är substratets specifika resistans, som är inversen av konduktiviteten.

Enzymer är proteiner som katalyserar kemiska reak- tioner i levande organismer. Enzymer är närmare bestämt uppbyggda av aminosyror som är länkade till varandra i en lång kedja. Denna kedja veckar sig och bildar en inveck- lad tredimensionell struktur som ligger till grund för de egenskaper som ett enzym uppvisar. Enzymer är mycket spe- cifika för sin reaktion och i en blandning av miljoner olika men snarlika substanser kan de välja ut den rätta substansen. Med hjälp av tillsatsämnen kan enzym också stabiliseras så att de kan utsättas för höga temperatu- rer.

Hastigheten hos den av enzymet katalyserade reaktio- nen är avhängig tid och temperatur.

Det finns en mängd olika enzymer, med de som är av intresse för föreliggande uppfinning är sålunda de som orsakar en konduktivitetsförändring hos substratet. Spe- ciellt är sådana enzymer föredragna som katalyserar en reaktion, vid vilken så många joner som möjligt bildas.

Anledningen till detta är att den relativa förändringen i konduktivitet därmed maximeras. Enzymer med denna egen- skap kan påträffas i följande enzymklasser: Transferaser, Hydrolaser och Lyaser.

Den för närvarande mest föredragna enzymklassen är Hydrolaser och bland de enzymer som ingår i denna klass har enzymet Ureas visat sig vara särskilt föredraget.

Ureas katalyserar en hydrolys av Urea enligt föl- jande: Urea + vatten -> koldioxid + ammoniak EbNC0NH2+-IDO + 2H*-+ 2NHj'+ C02 (Ureas katalyserad reaktion) C02 + H20 -à HCO3_ + H* (sportan reaktion) lO 15 20 25 30 u) (fl 520 147¿æ3fl§í§, 9 Ureas finns i en mängd olika mikroorganismer och hos högre växter. Ureas utvinns kommersiellt frän bönstjäl- kar. Enzymet uppvisar en mycket hög specificitet gentemot urea. Enzymet har en molvikt på 480 000 g/mol och har en nickelatom som prostetisk grupp (är involverad i kataly- sen).

Urea är en ofärgad kristallin substans med en smält- punkt på l32,7°C och som även är känd under namnet karba- mid. Urea finns i urin från däggdjur och produceras i levern som en slutprodukt vid nedbrytning av protein.

Urea kan även syntetiseras kemiskt och används bland an- nat som kvävekälla i gödningsmedel.

Enheten l hos den i fig l visade biosensorn omfattar sålunda fördelaktigt ett enzym la i form av Ureas samt ett substrat lb som innefattar Urea. För aktivering av biosensorns enhet l sammanförs sålunda enzymet la med substratet lb, varigenom enzymet Ureas katalyserar en hydrolys av Urea enligt ovan, varigenom konduktiviteten hos substratet lb ökar som en funktion av tid och tempe- ratur. När väl enzymet la har sammanförts med substratet lb kommer det sistnämnda sålunda att uppvisa en som en funktion av tid och temperatur varierande konduktivitet, vilket sålunda innebär att substratets lb elektriska led- ningsförmåga kommer att ändras.

Substratet lb kan även innefatta en buffertlösning för att motverka pH-förändringar i substratet lb. Härige- nom undvikes extrema pH-värden som kan inaktivera enzymet la.

Såsom framgår av fig l bildar enheten l en komponent i den elektriska kretsen 2. Vidare är den elektriska kretsen 2 en sk svängningskrets 2, som aktiveras genom applicering av ett elektriskt och/eller ett magnetfält M över densamma. Beskrivningen kommer härefter inriktas mot aktivering av kretsen genom applicering av ett magnetfält över densamma. Detta är dock inte avsett att begränsa fö- religgande uppfinning, utan det inses att kretsen aktive- ras genom tillförsel av energi, vilken kretsen använder lO 15 20 25 30 UJ lfl 520 147 .ß -H 10 för att alstra en signal, vars amplitud och varaktighet är avhängig kretsens totala resistans.

Nämnda svängningskrets 2 innefattar en spole 3, en kondensator 4 och ett motstånd 5, vilka är seriekopplade i en sluten krets. Enheten l är härvid inkopplad i serie med de övriga komponenterna 3, 4, 5. För aktivering av kretsen 2 appliceras sålunda ett magnetfält M över spolen 3 för inducering av en ström i kretsen 2.

Den vid applicering av ett magnetfält M över sväng- ningskretsen 2 inducerade strömmen kommer närmare bestämt att vara avhängig kretsens 2 totala resistans. I samband med applicering av magnetfältet M över spolen 3 genereras även en frekvens i kretsen 2. Frekvensens amplitud är av- hängig strömmen och sålunda även avhängig kretsens 2 to- tala resistans. Eftersom enzymet la är inrättat att för- ändra substratets lb konduktivitet (och därmed även dess specifika resistans) som en funktion av tid och tempera- tur, kommer nämnda ström att vara avhängig den aktuella konduktiviteten hos substratet lb och följaktligen att variera enligt samma funktion av tid och temperatur.

Härigenom blir det möjligt att fastställa den tid och temperatur som biosensorn utsatts för genom applicering av ett magnetfält M över spolen 3 och genom avkänning av den därvid inducerade strömmen. Samma sak kan åstadkommas genom avkänning av amplituden hos den därvid samtidigt genererade frekvensen.

Avkänningen av den av kretsen 2 alstrade signalen, säsom ström eller amplitud hos frekvensen, ästadkommes enklast indirekt genom mätning av det över kretsen 2 pä- lagda magnetfältet M. Sàsom tidigare nämnts är nämnda en- zym la företrädesvis så inrättat att substratets lb kon- duktivitet ökar som en funktion av tid och temperatur, vilket sålunda innebär att den specifika resistansen hos substratet lb minskar. För den i fig 1 visade kretsen 2 .I medför detta att magnetfältet M kommer att päveikas allt mer av kretsen 2 ju högre substratets lb konduktivitet är. lO l5 20 25 30 'JJ 4J'| ..... 520 147 ll Den uppfinningsenliga biosensorn är synnerligen lämplig att använda för indikering av status hos en pro- dukt, såsom en livsmedels- eller medicinprodukt. Biosen- sorns enzym la inrättas härvid att förändra substratets lb konduktivitet enligt den funktion av tid och tempera- tur som produkten ändrar sin status. Denna anpassning kan åstadkommas pà flera olika sätt. Såsom visas i fig 1 är enheten l ansluten till den elektriska kretsen 2 via två elektroder 2a, 2b. För att kretsen 2 skall slutas erford- ras sàlunda att substratet lb uppvisar en sådan elektrisk ledningsförmåga att en ström kan flyta mellan elektro- derna 2a, 2b, varvid strömstyrkan blir starkare ju högre konduktiviteten är. För anpassning av biosensorn kan så- lunda avståndet mellan elektroderna 2a, 2b modifieras.

Vidare är det möjligt att modifiera tvärsnittsarean hos substratet lb. Det är självklart också möjligt att modi- fiera koncentrationen hos sàväl enzymet la som substratet lb. Slutligen kan även olika buffertkoncentrationer an- vändas.

Substratets lb konduktivitet kan således användas som indikator pà produktens status.

Den uppfinningsenliga biosensorn appliceras vid an- vändning pà en behållare 6, i vilken produkten är an- bringad och vilken visas i fig 2. Biosensorn är härvid lämpligen anordnad pà en etikett 7, såsom visas schema- tiskt i fig 3. Etiketten 7 innefattar exempelvis ett bär- lager 8, på vars undersida ett adhesivt lager 9 är appli- cerat. Biosensorn bildar härvid ett lager 10, som är an- ordnat på bärlagrets 8 ovansida. Härigenom kan biosensorn pà ett enkelt sätt appliceras på behållaren 6.

I samband med avläsning av biosensorn appliceras sä- som tidigare nämnts ett magnetfält M över den elektriska kretsen 2, och magnetfältet M kommer att påverkas mer el- ler mindre som en funktion av det aktuella värdet på konduktiviteten hos substratet lb. Konduktiviteten hos biosensorns substrat lb kommer att utvecklas enligt den funktion, enligt vilken produktens status utvecklas. 10 15 20 25 30 ä, w.. 520 147 âæwff 12 Härefter kommer några alternativa användningsområden för ovan beskrivna biosensor att beskrivas.

Biosensorn kan användas för övervakning av den tid och temperatur som en produkt har utsatts för och där med indirekt för indikering av en produkts hållbarhet. Genom att tillse att utgången av produktens hållbarhet samman- faller med en viss tröskelresistans hos substratet lb, vid vilken tröskelresistans ett över biosensorn applice- rat magnetfält M påverkas i en förbeståmd omfattning, blir indikeringen av produktens hållbarhet enkel.

Så som tidigare angivits inrättas biosensorns enhet l lämpligen så att enzymet la påverkar substratet lb så att dess konduktivitet ökar som en funktion av tid och temperatur. Enheten l kan sålunda ses som ett motstånd, vars resistans sjunker som en funktion av tid och tempe- ratur. Når biosensorns enhet l nyligen har aktiverats är sålunda substratets lb specifika resistans som högst och vid applicering av ett magnetfält över kretsen 2 kommer den inducerade strömmen härvid att vara som lägst. Den specifika resistansen hos substratet lb kommer sedan att sjunka som en funktion av tid och temperatur, varigenom den inducerade strömmen kommer att öka vid upprepad ap- plicering av ett magnetfält över kretsen 2.

Den av kretsen 2 alstrade signalen kommer sålunda att variera som en funktion av tid och temperatur. Denna signal avläses fördelaktigt indirekt genom uppmätning av själva magnetfältet M för att se hur detta påverkas av kretsen 2. För det fall substratets lb resistans sjunker med tid och temperatur kommer kretsens 2 påverkan på mag- netfältet M att tillta. Den relativa förändringen hos magnetfältet M år sålunda avhängig den relativa strömför- ändringen, vilken i sin tur är avhängig substratets lb resistansförändring, som slutligen är avhängig den tid och temperatur som biosensorn har utsatts för.

Biosensorn kan exemp lvis användas tillsammans me” Q en livsmedelsprodukt såsom mjölk. Biosensorn appliceras på en produktbehållare och avger, vid applicering av ett 10 15 20 25 30 b) U'1 520 147 ¿1{fä¶ïïQ¿i.í l3 magnetfält M över densamma, en signal indikerande aktuell status för produkten, exempelvis om produktens hållbarhet är utgången eller ej.

Det kan även handla om en medicinprodukt såsom en insulinampull. Insulinets hållbarhet är kraftigt beroende av den temperatur, vid vilket det förvaras. Insulin åld- ras snabbt redan vid rumstemperatur. En insulinanvändare måste således hantera sitt insulin noggrant och tillse att han endast injicerar godkända ampuller, dvs ampuller innehållande insulin med en ej utgången hållbarhet. För att öka säkerheten vid hanteringen av sådana insulinam- puller kan en uppfinningsenlig biosensor appliceras på varje ampull. Den anordning, med vilken det i ampullen inrymda insulinet injiceras i en användare, förses härvid med ett organ för avläsning av biosensorn samt för indi- kering av huruvida respektive ampull är godkänd för användning eller ej.

Den uppfinningsenliga biosensorn kan även användas i samband med tillagning av mat- eller dryckesprodukter, och därvid speciellt i samband med tillagning i mikro- vågsugn. Biosensorn anordnas härvid på den behållare, i vilken produkten är inrymd, såsom en kartong eller mugg.

Enheten 1 hos biosensorn är exempelvis så inrättad att ett över biosensorn applicerat magnetfält M påverkas av kretsen 2 i en förbestämd omfattning när biosensorn - och därmed även produkten - blivit utsatt för en viss tempe- ratur under en viss tid. För fallet med en mikrovågsugn kan en anordning vara monterad i densamma för applicering av det aktuella magnetfältet M samt för avkänning av nämnda magnetfält M. Mikrovågsugnen kan härvid vara an- ordnad att stängas av när magnetfältet M blir påverkat i erforderlig omfattning av biosensorns krets 2 samt för avgivande av en ljudsignal, vilken sålunda indikerar att produkten är klar.

Det är naturligtvis av bet"delse att produkten och 1 biosensorns enhet l är synkroniserade med avseende pä den 10 15 20 25 30 b) (Il 520 147 ï¿¿æ 14 funktion, enligt vilken produktens status och substratets lb konduktivitet utvecklas.

För åstadkommande av nämnda synkronisering räcker det med att fastställa grundsignalen, exempelvis grund- strömmen i biosensorns krets 2, i samband med att produk- ten anordnas i behållaren 6. Denna grundsignal kan fast- ställas genom uppmätning av det aktuella tillståndet hos substratets lb konduktivitet eller genom aktivering av biosensors krets 2 för uppmätning av den därvid alstrade signalen. Grundsignalen motsvarar produktens ursprungs- status, dvs den färska produkten.

När produktens status skall indikeras vid ett senare tillfälle aktiveras biosensorns elektriska krets 2 och den därvid alstrade signalen mäts upp. Denna signal jäm- förs med nyss nämnda grundsignal, varigenom en förändring kan konstateras. Med utgångspunkt från denna signalför- ändring kan sedan exempelvis den aktuella konduktivitetsförändringen hos substratet lb fastställas och med kännedom om enzymets la påverkan på substratets lb konduktivitet som en funktion av tid och temperatur medges fastställning av den tid och temperatur som biosensorn - och därmed även produkten - har utsatts för, vilket i sin tur medger indikering av produktens status.

Produktens status kan sålunda vid varje önskat till- fälle indikeras genom aktivering av den elektriska kret- sen 2 hos biosensorn och genom uppmätning av den därige- nom alstrade signalen. Nämnda signal kommer att variera som en funktion av konduktiviteten hos substratet och så- lunda även att indirekt variera som en funktion av aktu- ell status hos produkten.

Enzym la och substrat lb av ovan angivna slag kan i dag framställas till en ringa kostnad. Vidare är det också möjligt att framställa elektriska kretsar, såsom den i fig l visade svängningskretsen 2, till en mycket låg kostnad. Den uppfinningsenliga biosensorn kan följaktligen framställas till en ytterst låg kostnad, varför massproduktion av sådana biosensorer för applice- lO l5 20 25 30 u) (Il 1 « « « v i 520 147 l5 ring på produktbehållare, såsom mjölkpaket eller insulin- ampuller, medges ur ekonomisk synvinkel.

Det inses att biosensorer enligt föreliggande upp- finning kan användas för rationell och tidseffektiv indikering av status hos ett större antal produkter. En anordning kan exempelvis anordnas för aktivering av bio- sensorernas kretsar 2 och för uppmätning och registrering av de därigenom alstrade signalerna. Genom bearbetning av dessa data kan sedan statusen för var och en av produk- terna indikeras. Vidare kan det vara möjligt att utföra prognoser över produkternas kvarvarande hållbarhet genom antagande av framtida temperaturförhàllande för produk- terna.

Likaså medger den uppfinningsenliga biosensorn kva- litetssäkring av hantering, såsom transport, av känsliga produkter. Efter avslutad transport förs produkterna exempelvis till ett lager via en kontrollstation. Vid denna kontrollstation aktiveras en biosensor hos var och en av produkterna, varvid de uppmätta signalerna lagras i en minnesenhet tillsammans med data som identifierar den därtill hörande produkten. Det är också möjligt att an- vända en biosensor för en grupp, så som ett kolli, av produkter, varvid signalen från biosensorn lagras till- sammans med data som identifierar det aktuella kollit.

Det är naturligtvis även möjligt att anordna flera sådana kontrollstationer på olika ställen i produkternas hanter- ingskedja. Genom att lagra nämnda information blir det möjligt att i efterhand gå tillbaka och kontrollera de tids- och temperaturförhållanden en viss produkt eller en viss grupp av produkter har utsatts för vid olika punkter i nämnda hanteringskedja. Med andra ord blir det möjligt att kontrollera att erforderlig kvalitet har uppnåtts vid hanteringen av de känsliga produkterna.

Det inses att föreliggande uppfinning inte är be- gränsad till de visade utföringsformerna. Flera modifie- ringar och variationer är möjliga inom uppfinningens ram. 520 147 16 Uppfinningens omfattning definieras följaktligen endast av de bifogade kraven.

Claims (10)

lO 15 20 25 30 h) U'| u -H- 520 147 i l7 PATENTKRAV

1. l. Biosensor för indikering av en produkts status, k ä n n e t e c k n a d av (1), (lb) enzym (la) utvalt från någon av enzymklasserna transfera- en enhet innefattande ett substrat och ett ser, hydrolaser och lyaser, vilket vid sammanföring med (lb) (lb) så att dess konduktivitet ändras som en funktion av tid substratet är inrättat att påverka substratet och temperatur, och (2), varvid nämnda enhet (1) en elektrisk krets ingår som en komponent i nämnda elektriska krets (2) och varvid nämnda elektriska krets (2) är aktiverbar ge- nom applicering av ett elektriskt fält och/eller ett mag- netfält (M) över densamma för alstring av en mätbar och av kretsens (2) totala resistans avhängig signal.

2. Biosensor enligt krav 1, vid vilken enzymet (la) (lb) duktivitet ökar som en funktion av tid och temperatur. är inrättat att påverka substratet så att dess kon-

3. Biosensor enligt krav 1 eller 2, vid vilken enzy- met (la) är Ureas.

4. Biosensor enligt krav 3, vid vilken substratet (lb) innefattar Urea.

5. Biosensor enligt något av de föregående kraven, varvid nämnda signal är en i kretsen (2) genererad, mät- bar ström.

6. Biosensor enligt något av de föregående kraven, (2).

7. Användning av en biosensor enligt något av kraven varvid kretsen (2) är en svängningskrets 1-6 för indikering av aktuell status hos en produkt, vil- ken uppvisar en som en förbestämd funktion av tid och temperatur påverkad hållbarhetsutveckling, varvid enzymet är inrättat att påverka konduktivite- ten hos substratet (lb) enligt samna funktior av Lid och temperatur, 10 15 20 25 30 (JJ (fl K . . . M _520 147 ššffifåïf l8 vilken produkt och vilken biosensor synkroniseras med avseende på nämnda funktion, varvid biosensorns enhet (1) (la) applicering av biosensorn på produkten, aktiveras genom samman- föring av enzymet och substratet (lb) i samband med varigenom produktens aktuella status är indikerbar genom applicering av ett elektriskt fält och/eller ett (2), därigenom alstrar en signal avhängig kretsens (2) totala (lb) magnetfält (M) över den elektriska kretsen vilken resistans och därmed även indikerande substratets konduktivitet.

8. Etikett (7) för applicering på en produktbehål- lare (6), innefattande en biosensor i enlighet med något av kraven l-6.

9. Metod för att indikera aktuell status hos en i en behållare (6) anbringad produkt, såsom en livsmedelspro- dukt, k ä n n e t e c k n a d av stegen (i) att fastställa produktens status som en funktion av tid och temperatur, (la) hos en biosensor i en- lighet med något av kraven l-7 att påverka konduktivite- (lb) (ii) att inrätta enzymet ten hos substratet enligt samma funktion av tid och temperatur, (iii) att anordna biosensorn på nämnda behållare (6), (iv) att aktivera biosensorns enhet (1) (la) (lb) med att produkten anbringas i behållaren (6), (v) att applicera ett elektriskt fält och/eller ett magnetfält (M) genom sam- manföring av enzymet och substratet i samband över den elektriska kretsen (2) när pro- duktens status önskas kontrolleras, (vi) att mäta den därvid av biosensorns elektriska krets (2) alstrade och av aktuell konduktivitet hos substratet (lb) avhängiga signalen, och (vii) att utifrån nämnda signal indikera aktuell status hos produkten. l9

10. Metod enligt krav 9, vidare innefattande steget att i en minnesenhet lagra den uppmätta signalen tillsam- mans med data som identifierar den behàllare (6), pà vil- ken biosensorn är anordnad.