SU1555658A1

SU1555658A1 - Способ определени концентрации примесей в жидкости

Info

Publication number: SU1555658A1
Application number: SU874259352A
Authority: SU
Inventors: Михаил Вилленович Матвеев; Дмитрий Святославович Шаповалов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к микробиологии и может быть использовано дл определени качественного и количественного состава частиц в биологических суспензи х. Цель изобретени - повышение информативности при исследовании биологических суспензий за счет определени вида примесей, их концентрации и плотности частиц примесей. При прозвучивании исследуемой и эталонной жидкостей регистрируют их амплитудно-частотную характеристику. По частоте, на которой зарегистрирован пик, определ ют вид частиц примесей биологической суспензии. По площади пика в спектре в диапазоне частот, соответствующих половине амплитуды на резонансной частоте, вычисл ют количество частиц данного вида в суспензии, а по ширине пика в том же диапазоне - плотность частиц примесей. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к микробиологии и может быть использовано дл определени качественного и количественного состава частиц в биологических суспензи х.

Целью изобретени вл етс повышение информативности при исследовании биологических суспензий за счет определени вида примесей, их концентрации и плотности частицы примесей.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - ультразвуковой спектр эталонных компонен- тов;на фиг.3 - ультразвуковой спектр тестируемых суспензий.

Схема содержит высокочастотный генератор 1 электромагнитных колебаний , создающий зондирующий сигнал, преобразователь 2, зонд-источник 3 колебаний, кювету 4 из кварцевого

стекла дл тестируемой среды, детектор 5, осциллограф 6.

Способ осуществл етс следующим образом.

В кювету 4 объемом 20 мл замыкаетс исследуема жидкость, зонд-источник 3 ультразвуковых колебаний опускаетс в кювету 4 и вплотную присоедин етс к стенке, в детектор 5 ультразвуковых колебаний опуска- етс в исследуемую жидкость и присоедин етс к противоположной стенке кюветы, что обеспечивает Фиксированное рассто ние между источником 3 и детектором 5, а также расположение их на одной горизонтали.

Ультразвуковой сигнал от источника 3 проходит через исследуемую жидкость и принимаетс детектором 5. От последнего сигнал передаетс на осцилсл ел

СП 0 СП

ОО

ограф 6 дл анализа, В основу опреелени природы и размеров микроскопиеских частиц, вход щих в суспензию, оложено вление резонанса частиц , вердой фазы суспензии при воздействии льтразвукового пол на характерных астотах частиц взвеси. Формула расета резонансных частот (Wt) твердых астиц (клеток) суспензии следующа JQ

(Oj- |p-fsl(I-l(H-2),

где (J - плотность частиц (клетки) ;

&:

15

25

поверхностное нат жение; 1 - квантовое число;

Р0 - размер частиц.

При совпадении частоты внешнего ультразвукового пол с собственной (резонансной) частотой ансамбл частиц , гомогенных по параметрам, ука- занным в формуле, происходит значительное возрастание амплитуды сигнала , визуально наблюдаемое на экране осциллографа. В силу того, что собственна (резонансна ) частота ансамбл частиц определ етс их размерами , плотностью, целостностью формы оболочки - така частота вл етс специфичной и индивидуальной дл каждого рода частиц.30

Пропуска ультразвуковой сигнал фиксированной амплитуды через тестируемую суспензию, получают частотный спектр суспензии.Выдел ют пики резонанса , провод т сравнение с известны- 35 ми, эталонными. По площади кривой под соответствующим резонансным пиком суд т о количестве частиц данной группы (фракции). .

Эталонные кривые резонанса снима- 40 ют предварительно дл каждого компонента идентифицируемой суспензии. В случае обнаружени резонансного пика на частоте, отличной от представленных эталонных, на основании приведен- 45 ной расчетной формулы можно сделать вывод о параметрах (плотность, размер и т.п.) обнаруженной фракции. По частоте, на которой зарегистриро , Q

5

0

35

40 45

ван пик, определ ют вид частиц биологической суспензии. По площади пика в спектре вычисл ют количество частиц данного вида в суспензии. Вместе с тем по ширине пика на полувысоте можно дополнительно получить информацию о качестве определенных частиц, например, о целостности их клеточной , оболочки. Зарегистрировав уширение пика относительно эталонного, по представленной формуле можно рассчитать процент клеток, у которых изменилось поверхностное нат жение и плотность вследствие, например, их термоинактивации. Така информаци позвол ет судить об устойчивости клеток к неблагопри тным воздействи м , в том числе температуре, радиации и т.п.

Claims

Формула изобретени

Способ определени концентрации примесей в жидкости, заключающийс в том, что в исследуемой и эталонной жидкост х возбуждают ультразвуковые колебани , регистрируют амплитудно- частотную характеристику дл обеих жидкостей, определ ют по ним резонансные частоты и по отклонению резонансной частоты исследуемой жидкости относительно резонансной частоты эталонной жидкости суд т о контролируемом параметре, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности при исследовании биологических суспензий, определ ют амплитудно-интегральный параметр характеристик в диапазоне частот, соответствующих половине амплитуды на резонансной частоте при этом по отклонению резонансных частот суд т о виде примесей, по отклонению амплитудно-интегральных параметров - о их концентрации, а по отклонению ширины характеристики в указанном диапазоне - о плотности частиц примесей .

J

Ч5

Дистиллированна вода

Фиг. 2

Фиг.1

Дрожжи

8 9 10 Частота,мГц

U

Результирующа кр дл ПКС и дрожжей

5 6 Фиг,3

ПКС

8 9 10 Час то та,МГц