SE527196C2 - SIRE genomflödesdetektor - Google Patents
SIRE genomflödesdetektorInfo
- Publication number
- SE527196C2 SE527196C2 SE0401814A SE0401814A SE527196C2 SE 527196 C2 SE527196 C2 SE 527196C2 SE 0401814 A SE0401814 A SE 0401814A SE 0401814 A SE0401814 A SE 0401814A SE 527196 C2 SE527196 C2 SE 527196C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- flow
- detector
- chemical
- substances
- chambers
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 5
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001690 micro-dialysis Methods 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- -1 fermentor Substances 0.000 claims description 3
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 claims description 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 claims description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/40—Semi-permeable membranes or partitions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0645—Electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0877—Flow chambers
Description
25 30 35 527 'WÅ olika typer av detektorer kan en rad viktiga kemiska substanser identifieras och kvantifieras. Beroende pà fysikalisk mätprincip lämpar sig olika typer av detektorer för olika typer av problem. Åtskilliga detektorer har presenterats som i vissa fall har visat utomordentliga prestanda. I det fall metaboliter såsom laktat, använts som dock p g a ostabilitet inte har kunnat tillfredställa mätbehoven. glukos, acetat skall detekteras har biosensorer Sedan 1995 har en ny typ av biosensorteknologi, SIRE Biosensor, utvecklats som baserar sig pà injektion av igenkänningskomponenter [SE 510 733 (1999), US 6,2l4,206 (2001) & US 6,706,l6O (2004)]. mànga mättekniska problem. Föreliggande uppfinning Denna har visat sig lösa baseras delvis pà nämnda teknologi eftersom den kan använda injicerbara enzymer som reagens men med den skillnaden att den är av en annan teknisk konstruktion som pà ett nytt och oväntat sätt löser problem som förekommer vid kvalitativ och kvantitativ mätning av lágmolekylära kemiska substanser i vätskeflöden.
Fram tills idag har inga tekniska lösningar presenterats som löser flertalet av de problemställningar som uppstår vid användandet av traditionella genomflödesdetektorer för haltbestämning av làgmolekylära substanser (Mw<5kDa) exemplifierat dock ej begränsat till glukos, laktat, askorbat, maltos, galaktos, urea, metanol, etanol, väteperoxid, askorbinsyra, glutamat och sukros.
Problemställningarna innefattar behovet att kunna ansluta genomflödesdetektorn nära provtagningsstället (för att erhàlla kortare analystider orsakade av provtransport och reducerade provtagningsflöden), mäta specifikt, mäta snabbt, vara okänslig för temperaturpàverkan (bàde omgivningens och vätskeflödets temperatur), samt undvika manuell hantering av prov.
Chemel AB (publ) Juh 8,2004 10 15 20 25 30 35 (fl .o .J _ Å ~ 3 (§\ En sàdan genomflödesdetektor, vilken finns beskriven i denna patentansökan, möjliggör en ny och unik analys av nämnda làgmolekylära substanser. Denna uppfinning är en kraftfull lösning med vilken olika typer av detektionssproblem inom flödesmätning kan lösas pà ett helt nytt sätt. De viktigaste fördelarna med föreliggande uppfinning är att metaboliskt aktiva lágmolekylära substanser kan kvalitativt och kvantitativt bestämmas, att uppfinningen kan anslutas nära ett avtappningstställe samt att den inte är känslig för resultatpàverkande temperaturvariatíoner som ofta förekommer vid mätningar.
Olika typer av genomflödesdetektorer har beskrivits för identifikation av kemiska substanser. I detta avseende används olika fysikaliska mätprinciper exemplifierat av optiska absorbansmätningar (GB 2089062), fluorescensmätningar (Takeuchi T. och Miwa T.
Anal.Chim.Acta 311, 231-236, 1995), Ramanspektroskopiskamätningar (Cabalin L.M. et. al.
Talanta 40, 1741-1747, 1993), FTIR spektrofotometri (Hellgeth J.W. och Taylor L.T. Anal.Chem. 59, 295-300, 1987), fotoakustiskamätningar (Voigtman E. et. al.
Anal.Chem. 53, 1921-1923, 1981), mätningar (Hill E. et. al. J. Chromatography 370, 427- elektroluminiscense 437, 1986), radioaktivitetsmätningar (De Korte D. et. al.
J. Chromatography 415, 383-387, 1987) samt elektrokemiska mätningar (Sagar K.A. Talanta 42, 235-242, 1995). Dessa bygger pà andra konstruktionslösningar och har ej kunnat lösa ovan nämnda problemställningar.
Tidigare har rapporterats en anordning för bestämning av enzymatisk aktivitet i ett prov [JP 2-208551 (1990)].
Enzymer är dock högmolekylära substanser med en molekylvikt i regel är större än 5 kDa och vars passage kan begränsas över semipermeabla membran. Nämnda rapport beskriver en genomflödesdetektor som dock saknar huvudkomponenten, det semipermeabla membranet, som finns Chemel AB (publ) Juh8,2004 527 'UTG i anordningen beskriven i denna ansökan. Dessutom saknas temperatursensor, värmeelement samt kylelement.
Chemel AB (publ) Juli 8, 2004 10 15 20 25 30 Sammanfattning av uppfinningen Således avser föreliggande uppfinning en anordning, kännetecknad av att den innehåller minst två genomflödeskammare separerade av ett semipermeabelt membran (som är perforerat med nanoporer som är av en storlek inom intervallet 0.1-900 nm), samt en detektor, samt en temperatursensor, samt en eller flera anslutningar för elektriska kablar, där den av genomflödeskammarna som innehåller nämnda detektor har en ingång samt en utgång för ett vätskeflöde innehållande enzymatiska reagens, samt där de övriga genomflödeskammarna har vardera en ingång samt en utgång för ett vätskeflöde från provtagningsstället.
Uppfinningen avser också ett förfarande där en anordning enligt uppfinningen utnyttjas för realtids- samt nära realtidsdetektion av olika lågmolekylära kemiska substanser i ett vätskeflöde. Uppfinningen avser dessutom ett förfarande där en anordning enligt uppfinningen speciellt utnyttjas som genomflödesdetektor för vätskekromatografi (t ex kapillär LC, HPLC, FPLC, Affinitetskromatografi samt Gelfiltrering) samt för detektion av lågmolekylära substanser i ett vätskeflöde från en mikrodialysprob, fermentor, cellsuspension, kemisk reaktor, människa, vävnad eller djur samt för dosering, optimering, styrning eller reglering av läkemedel alternativt kroppsegna substanser exemplifierat dock ej begränsat till insulin eller metaboliter, samt av kemiska eller biologiska processer i fermentatorer, cellsuspensioner, kemiska reaktorer eller vävnader.
Chemel AB (publ) Juü8,2004 10 15 20 25 Kort beskrivning av ritningar Fig. l visar en principskiss av anordningen enligt föreliggande uppfinning. Västkeflödet innehållande den lågmolekylära substans som skall detekteras leds in via ingång A till genomflödeskammare B varvid nämnda substans kan diffundera genom nanoporerna i semipermeabla membranet G till genomflödeskammare E alternativt följa med vätskeströmmen som leds ut via utgång C från genomflödeskammaren B. Då nämnda substanser befinner sig i genomflödeskammare E, kan de kemiskt reagera med enzymatiska reagens som med ett vätskeflöde har kommit in via ingång D. Reaktionsprodukter från den enzymatiska reaktionen diffunderar till detektorn H och ger upphov till en elektriskt signal som korrelerar kvantitativt till halten nämda lågmolekylära substans i vätskeflödet som leds in via ingång A. Ingående vätska, enzymer, oreagerad lágmolekylär substans, samt reaktionsprodukter lämnar genomflödeskammare E via utgång F.
Ingångarna och utgångarna kan omkastas så att ett motströmsflöde erhålls. Detektorn H kan även användas för detektion av bakgrundssignal enligt tidigare nämnda SIRE Biosensorprincip. Detektorn H kan även innehålla en temperatursensor och/eller ett värmealstrande/kylande element. chemel AB (publ) Juli s, 2oo4 10 15 20 25 30 35 Detaljerad beskrivning av uppfinningen Enligt en aspekt av uppfinningen är anordningen kännetecknad av att genomflödeskammrarna har en kammarvolym inom intervallet 0,1 till 5000 ul.
Enligt en annan aspekt är anordningen kännetecknad av att detektorn består av ett amperometriskt tre- elektrodsystem innehållande en arbetselektrod av platina, en referenselektrod av silver samt en motelektrod av platina eller silver.
Enligt ännu en aspekt är anordningen enligt uppfinningen kännetecknad av att arbetselektroden har en potential som är +200 till +lO00 mV över referenselektroden.
Enligt ytterligare en aspekt är anordningen kännetecknad av att den är utrustad med en temperatursensor exemplifierat av dock ej begränsat till Ptl00, PtlO00, DSl820, LM35 eller KTY 81-120 avsedd för temperaturkompensering av mätningarna.
Enligt ännu en aspekt är anordningen enligt uppfinningen kännetecknad av att den är utrustad med ett värmegenererande/kylande element exemplifierat av dock ej begränsat till ett motstånd eller ett Peltierelement för termostatering av anordningen vid en konstat temperatur inom intervallet 5 till 80 grader Celsius.
Enligt ännu en aspekt är anordningen kännetecknad av att nämnda semipermeabla membran exemplifieras av dock ej begränsas till cellulosa acetat, Nafion, keramiska material, metallurgiska material samt polymera material med en genomsläpplighetsbegränsning inom intervallet 0.1 kDa < Mw < 500 kDa.
Enligt en aspekt bygger mätförfarandet som uppfinningen grundas pà den sà kallade SIRE Biosensor teknologin tidigare nämnd i denna ansökan.
Figur 1 visar en principskiss över föreliggande uppfinning. Västkeflödet innehållande den làgmolekylära substans som skall detekteras leds in via ingång A till genomflödeskammare B varvid nämnda substans kan Chemel AB (publ) hfli8,2004 10 15 20 25 30 35 diffundera genom nanoporerna i semipermeabla membranet G till genomflödeskammare E alternativt följa med vätskeströmmen som leds ut via utgång C fràn genomflödeskammaren B. Dá nämnda substanser befinner sig i genomflödeskammare E, kan de kemiskt reagera med enzymatiska reagens som med ett vätskeflöde har kommit in via ingång D. Reaktionsprodukter från den enzymatiska reaktionen diffunderar till detektorn H och ger upphov till en elektriskt signal som korrelerar kvantitativt till halten nämda làgmolekylära substans i vätskeflödet som leds in via ingång A. Ingående vätska, enzymer, oreagerad lågmolekylär substans, samt reaktionsprodukter lämnar genomflödeskammare E via utgång F.
Ingångarna och utgàngarna kan omkastas så att ett motströmsflöde erhålls. Detektorn kan även användas för detektion av bakgrundssignal enligt tidigare nämnda SIRE Biosensorprincip. Detektorn kan även innehålla en temperatursensor och/eller ett värmealstrande/kylande element.
Exempel på lågmolekylära substanser som finns i vätskeflöden från en mikrodialysprob, fermentor, cell- suspension, kemisk reaktor, människa, vävnad eller djur finns rikligt beskrivna i patentlitteraturen; Med hjälp av traditionella genomflödesceller som baseras på t.ex. synligt/UV-ljus eller ledningsförmåga gär det inte att kvalitativt eller kvantitativt bestämma det stora flertalet av làgmolekylära substanser som finns i vätskeflöden från en mikrodialysprob, fermentor, cell- suspension, kemisk reaktor, människa, vävnad eller djur.
Föreliggande uppfinning kringgàr detta problem eftersom specificiteten och den enzymatiska förmågan hos de använda reagensen förser detektorn med en tillräcklig halt av kemisk signalsubstans, sàsom t ex väteperoxid som bildas av oxidaser, för att kvalitativt eller kvantitativt kunna bestämma halten av nämnda lågmolekylära substans.
Chemel AB (publ) Juli 8, 2004
Claims (10)
1. Anordning, k ä n n e t e c k n a d av att den är en biosensor som innehåller ett semipermeabelt membran, som innehåller nanoporer med ett genomsnittligt tvärsnitt inom intervallet 0.1-900 nm, samt som avgränsar två genomflödeskammare, där en av genomflödeskammrarna innehåller en detektor av amperometrisk typ samt en ingång och en utgång för ett vätskeflöde innehållande enzymatiska reagens, samt där den andra genomflödeskammaren har en ingång och en utgång för ett vätskeflöde som innehåller kemiska substanser som skall kvalitativt och/eller kvantitativt detekteras.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den även innehåller en temperatursensor för temperaturkompensering av mätningarna.
3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda temperatursensor är av typen Ptl0O, Ptl000, DSl820, LM35, eller KTY 81-120.
4. Anordning enligt något av kraven l-3, k ä n - n e t e c k n a d av att den är utrustad med ett värmegenererande eller kylande element för termostatering av anordningen vid en konstat temperatur inom intervallet 5 till 80 grader Celsius.
5. Anordning enligt något av kraven l-4, k ä n - n e t e c k n a d av att nämnda detektor består av en arbetselektrod av platina, en referenselektrod av silver samt en motelektrod av platina.
6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda arbetselektrod har en potential som är +200 till +lOOO mV över nämnda silver referenseletrod. Chemel AB (publ) Juli 8, 2004 10 15 20 527 194 10
7. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a d av att båda nämnda genomflödeskammare har en kammarvolym inom intervallet 0,1 till 5000 ul.
8. Anordning enligt något av kraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a d av att nämnda semipermeabla membran består av cellulosa acetat, Nafion, keramiska material, metallurgiska material samt polymera material med en genomsläpplighets begränsning för högmolekylära substanser exemplifierade av dock ej begränsade till enzymer, proteiner, celler/cell-komponenter, samt polymerer.
9. Förfarande där anordningen enligt något av kraven 1-8 utnyttjas för kvalitativ och/eller kvantitativ bestämning av lágmolekylära (Mw < 5 kDa) substanser i ett vätskeflöde fràn en mikrodialysprob, fermentor, cell- suspension, kemisk reaktor, människa, vävnad eller djur.
10. Förfarande där anordningen enligt nágot av kraven l-8 utnyttjas för optimering, styrning eller reglering av kemiska eller biologiska processer i fermentatorer, cellsuspensioner eller kemiska reaktorer. Chemel AB (publ) JuH8,2004
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401814A SE527196C2 (sv) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | SIRE genomflödesdetektor |
| PCT/SE2005/000911 WO2006006905A1 (en) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Sire flow detector |
| MX2007000024A MX2007000024A (es) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Detector de flujo sire. |
| CN2005800222542A CN1981191B (zh) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Sire流通检测器 |
| EP05752632A EP1774305A1 (en) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Sire flow detector |
| CA002573071A CA2573071A1 (en) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Sire flow detector |
| KR1020077003006A KR101130900B1 (ko) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | 사이어 유체 검출기 |
| JP2007520256A JP4801062B2 (ja) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Ｓｉｒｅ流れ検出器 |
| US11/629,974 US20080282780A1 (en) | 2004-07-08 | 2005-06-15 | Sire Flow Detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401814A SE527196C2 (sv) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | SIRE genomflödesdetektor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0401814D0 SE0401814D0 (sv) | 2004-07-08 |
| SE0401814L SE0401814L (sv) | 2006-01-09 |
| SE527196C2 true SE527196C2 (sv) | 2006-01-17 |
Family
ID=32823018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0401814A SE527196C2 (sv) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | SIRE genomflödesdetektor |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080282780A1 (sv) |
| EP (1) | EP1774305A1 (sv) |
| JP (1) | JP4801062B2 (sv) |
| KR (1) | KR101130900B1 (sv) |
| CN (1) | CN1981191B (sv) |
| CA (1) | CA2573071A1 (sv) |
| MX (1) | MX2007000024A (sv) |
| SE (1) | SE527196C2 (sv) |
| WO (1) | WO2006006905A1 (sv) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE527292C2 (sv) * | 2004-08-25 | 2006-02-07 | Chemel Ab | Kalibrerbar genomflödesdetektor |
| JP4769939B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2011-09-07 | 国立大学法人九州工業大学 | マイクロ流体酵素センサ |
| CN102175739A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 北京工业大学 | 酶注射式葡萄糖生物传感器 |
| WO2014051433A1 (en) | 2012-09-27 | 2014-04-03 | Merus B.V. | BISPECIFIC IgG ANTIBODIES AS T CELL ENGAGERS |
| DE102013007872B4 (de) * | 2013-05-08 | 2015-01-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektrochemischer Gassensor, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1501108A (en) * | 1974-06-07 | 1978-02-15 | Atomic Energy Authority Uk | Electrolytic analytical methods |
| US4052308A (en) * | 1975-08-25 | 1977-10-04 | Edward Wilford Higgs | Contamination entrapment and cleaning device for motor vehicle engine liquid cooling system coolant |
| US4172770A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-30 | Technicon Instruments Corporation | Flow-through electrochemical system analytical method |
| CN85107234A (zh) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | 物理传感器公司 | 使用导纳调制膜的化学选择传感器 |
| JP2775055B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1998-07-09 | 新日本無線株式会社 | バイオセンサ |
| SE510733C2 (sv) * | 1995-01-03 | 1999-06-21 | Chemel Ab | Kemisk sensor baserad på utbytbar igenkänningskomponent samt användning därav |
| US5607565A (en) * | 1995-03-27 | 1997-03-04 | Coulter Corporation | Apparatus for measuring analytes in a fluid sample |
| DE19618597B4 (de) * | 1996-05-09 | 2005-07-21 | Institut für Diabetestechnologie Gemeinnützige Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH an der Universität Ulm | Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Gewebeglucose |
| DE10038835B4 (de) * | 2000-08-04 | 2005-07-07 | Roche Diagnostics Gmbh | Mikrodialyseanordnung |
| CN100458427C (zh) * | 2001-02-28 | 2009-02-04 | 清华大学 | 生物芯片及检测生物样品的方法 |
-
2004
- 2004-07-08 SE SE0401814A patent/SE527196C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-15 WO PCT/SE2005/000911 patent/WO2006006905A1/en active Application Filing
- 2005-06-15 KR KR1020077003006A patent/KR101130900B1/ko active IP Right Grant
- 2005-06-15 CA CA002573071A patent/CA2573071A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-15 EP EP05752632A patent/EP1774305A1/en not_active Ceased
- 2005-06-15 CN CN2005800222542A patent/CN1981191B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-15 US US11/629,974 patent/US20080282780A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-15 JP JP2007520256A patent/JP4801062B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-15 MX MX2007000024A patent/MX2007000024A/es active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0401814L (sv) | 2006-01-09 |
| JP2008506109A (ja) | 2008-02-28 |
| CN1981191B (zh) | 2011-05-18 |
| JP4801062B2 (ja) | 2011-10-26 |
| CN1981191A (zh) | 2007-06-13 |
| KR101130900B1 (ko) | 2012-03-28 |
| SE0401814D0 (sv) | 2004-07-08 |
| MX2007000024A (es) | 2007-05-23 |
| EP1774305A1 (en) | 2007-04-18 |
| WO2006006905A1 (en) | 2006-01-19 |
| US20080282780A1 (en) | 2008-11-20 |
| KR20070043826A (ko) | 2007-04-25 |
| CA2573071A1 (en) | 2006-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4517291A (en) | Biological detection process using polymer-coated electrodes | |
| Yotter et al. | Sensor technologies for monitoring metabolic activity in single cells-part II: nonoptical methods and applications | |
| Schultz | Biosensors | |
| JP2936029B2 (ja) | 物質の流れを測定する装置 | |
| Schwank et al. | Oxygen sensors: materials and applications | |
| KR101130900B1 (ko) | 사이어 유체 검출기 | |
| Vasuki et al. | Thermal biosensors and their applications | |
| CN1404575A (zh) | 酶促电化学测量装置 | |
| US4604182A (en) | Perfluorosulfonic acid polymer-coated indicator electrodes | |
| Moon et al. | Development and characterization of a microfluidic glucose sensing system based on an enzymatic microreactor and chemiluminescence detection | |
| Zhang et al. | Chemiluminescence micro‐flow‐injection analysis on a chip | |
| US7780917B2 (en) | Calibratable flow detector | |
| Kurita et al. | Improvement in signal reliability when measuring l-glutamate released from cultured cells using multi-channel microfabricated sensors | |
| Clarke et al. | Sensors for bioreactor monitoring and control-a perspective | |
| Mross et al. | Study of enzyme sensors with wide, adjustable measurement ranges for in-situ monitoring of biotechnological processes | |
| Humbert et al. | Gas phase microdialysis and chemiluminescence detection: a small, fast, selective, and sensitive method to monitor aqueous nitric oxide | |
| AU2016295759B2 (en) | Electrochemical measuring cell for measuring the content of chlorine compounds in water | |
| Popovtzer et al. | Electrochemical ‘Lab on a chip’for Toxicity Detection in Water | |
| Sonnleitner | Real‐time measurement and monitoring of bioprocesses | |
| JP2775055B2 (ja) | バイオセンサ | |
| Urban et al. | Sensor systems | |
| RU2696499C1 (ru) | Биосенсор для одновременного определения глюкозы и лактата в крови | |
| Vokhmyanina et al. | Prussian Blue-Based Thin-Layer Flow-Injection Multibiosensor for Simultaneous Determination of Glucose and Lactate | |
| Schöning et al. | Enzymes and Biosensor Technology | |
| Vargas-Bernal | Topologies based on microfluidics of pesticides biosensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |