SU440138A1 - Устройство дл анализа электрофореграмм - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано в экспериментальной и клинической медицине и биологии при анализе спектров электрофореграмм, полученных , например, при разгонке сыворотки белков в пслиакриламидном геле.

Известны устройства дл  анализа электрофореграмм .

Однако известные устройства обеспечивают обработку электрофореграмм лишь при небольшом количестве разрешенных фракций. Анализ электрофореграмм как правило производитс  по количеству фракций, соотношению веществ во фракци х и подвижности фракций .

Известные устройства малоэффективны - они ис обеспечивают сравнительного анализа анализируемого и эталонного (например в норме) образцов, без которого в случае, когда в образце имеетс  до 50 разрешенных фракций , практически невозможно отделить полезную информацию от избыточной; не обеспечивают раздельного сравнительного их анализа по всем мен ющимс  параметрам, как, например , пропадание линии (фракции) и по вление новой, смещение линии в сторону, изменение ее ширины, изменение оптической плотности линии, расщепление пиков, и т. п., вид и степень изменени  которых и характеризуют род заболевани  и его стадию.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности анализа.

Дл  этого выходы предварительных усилителей одновременно соединены через клеммы переключател  с входом измерител  оптической плотности линий спектра и первыми входами однопол рно-вычитающих усилителей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами предварительных усилителей , а выходы - через клеммы переключател  с обоими входами оконечных усилителей, причем кварцевый генератор подключен к первому входу блока сравнени , два других входа которого соединены с выходами предварительных усилителей, а выход - с четвертым входом блока количественной обработки спектрограмм и через клеммы переключател  сйхо дом одного из оконечных усилителей.

На чертеже приведена блок-схема устройства .

Устройство дл  анализа электрофореграмм содержит двухлучевую электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 1, объектив 2 и фотоэлектронные умножители (ФЭУ) 3 и 4, предварительные усилители 5 и 6, сблокированный переключатель рода работы 7, оконечные усилители 8 и 9, двухлучевую ЭЛТ 10 индикации результатов сравнени  спектрограмм, однопол рно-вычитающие усилители 11 и 12,Измеритель 13 оптической плотности линий спектра, сравнивающий формирователь пр моугольных импульсов 14, кварцевый генератор 15, блок 16 количественной обработки спектрограмм с цифровым индикатором, генератор пилообразного напр жени  17 и усилитель пилообразного напр жени  18 с коэффициентом усилени  .

Устройство работает следующим образом.

Образцы сравниваемых электрофореграмм эталонной (например в норме) 19 и анализируемой 20 синхронно считываютс  в блоке считывани  при помощи двухлучевой ЭЛТ 1 и ФЭУ 3 и 4 соответственно.

Полученные электрические сигналы с ФЭУ 3 и 4, пройд  предварительные усилители 5 и 6, поступают по соответствующим цеп м на сблокированный переключатель рода работы 7, а при его включенном положении - через оконечные усилители - 8 и 9 - на вертикально отклон ющие пластины соответствующих лучей двухлучевой ЭЛТ 10.

В этом случае на экране двухлучевой ЭЛТ 10 будут получены спектрограммы сравниваемых эталонного и анализируемого образцов электрофореграмм, по которым можно произвести юстировку устройства и которые можно предварительно сравнить и оценить визуально.

При включении переключател  рода работ 7 во второе положение сверху (по схеме) электрические сигналы, характеризующие содержание сравниваемых образцов электрофореграмм , с усилителей 5 и 6 ноступ т на входы однопол рно-вычитающих усилителей 11 и 12.

Однопол рноразностные сигналы с выходов усилителей И и 12 через переключатель рода работы 7, оконечные усилители 8 и 9 соответственно поступ т на отклон ющие пластины ЭЛТ 10.

в этом случае на экране ЭЛТ 10 будут получены однопол рноразностные спектрограммы , одна из которых будет характеризовать отсутствующие линии (или их части) на анализируемом образце по сравнению с эталонным , а втора  - по вившиес  вновь.

Полученные спектрограммы дают информацию о том, какие фракции претерпели изменени  и, следовательно, определить, по каким фракци м необходимо вести количественный анализ. По форме и величине полученных разностных пиков можно предварительно судить о качественных изменени х в структуре самих фракций (смещение, изменение размеров, изменение оптической плотности и т. д.), а при установлении однозначного соответстви  фракци  - функци  определенного органа (что позволит установить, например, статистика при использовании предложенного устройства ), можно судить о нарушении определенной функции соответствующего органа.

При включении переключател  рода работы 7 в третье положение к входам однопол рновычитающих усилителей И и 12 подключаетс  измеритель 13 оптической плотности.

Измеритель 13 оптической плотности выполнен в виде резистивного моста, в одну из диагоналей которого включен стрелочный гальванометр , а к второй подключены источники посто нных напр жений разных пол рностей (не показаны).

Прежде чем измер ть оптическую плотность линий спектра или их соотношение, диапазон изменени  оптических плотностей электрофореграммы привод т в соответствие шкале измерительного прибора (гальванометра).

Равенство сравниваемых напр жений определ ют визуально по по влению на экране ЭЛТ 10 индикации результатов сравнени  точки минимального значени  электрического сигнала спектрограммы.

Результаты измерени  в процентном отношении к максимальному значению отсчитываютс  по шкале гальванометра. Количественна  оценка соотнощени  оптических плотностей линий спектра сравниваемых электрофореграмм осуществл етс  одновременно по обеим спектрограммам, представленным на экране индикатора.

При необходимости измерени  абсолютных оптических плотностей калибровка пределов

измерени  должна быть произведена при помощи эталонов оптических плотностей.

При фиксации переключател  рода работы 7 в крайнем нижнем положении на экране ЭЛТ 10 индикатора один луч будет воспроизводить спектрограмму эталонного образца, а второй - преобразованные сравнивающим формирователем пр моугольных импульсов 14 спектрограммы или результаты их сравнени  по ширине и относительному смещению пиков

(линий).

Независимо от положени  переключател  рода работы 7 сигналы с выхода формировател , кроме ЭЛТ 10 индикатора, поступают на один из входов блока 16 количественной

обработки с цифровым индикатором.

Функци  блока 16 заключаетс  в определении процентного содержани  вещества в каждой фракции в отдельности, в оценке количественного изменени  содержани  вещества в

отдельных фракци х по сравнению с содержанием в эталонном образце, определени  количественного изменени  щирины и относительного смещени  фракций. Так как крива  спектрограммы  вл етс  не

чем иным, как характеристикой распределени  оптической плотности электрофореграммы , что, в свою очередь, отражает закон распределени  веществ и по ее фракци м, то при анализе процентного содержани  вещества в

каждой фракции необходим подсчет площади, ограниченной начальной координатной линией и всей кривой спектрограммы, а также площадей , ограниченных отдельными ее пиками и координатной линией.

Предмет изобретени 

Устройство дл  анализа электрофореграмм, содержащее двухлучевую проекционную трубку , свет щийс  экран которой раздельно проектируетс  объективом через эталонный и анализируемый образцы электрофореграмм на соответствующие мищени фотоэлектронных умножителей , выходы которых соединены соответственно через предварительные усилители с первым и вторым входами блока количественной обработки спектрограмм, подключенным третьим входом к первому выходу генератора пилообразного напр жени , второй выход которого через усилитель соединен с входом проекционной трубки, а третий - с первым входом двухлучевой приемной трубки, подключенной вторым и третьим входами через оконечные усилители и клеммы переключател  с соответствующими выходами предварительных усилителей, а четвертым входом - с выходом блока количественной обработки спектрограмм

и кварцевый генератор, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности анализа , выходы предварительных усилителей одновременно соединены через клеммы переключател  с входом измерител  оптической плотности линий спектра и первыми входами однопол рно-вычитающих усилителей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами предварительных усилителей, а выходы - через клеммы переключател  с обоими входами оконечных усилителей, причем кварцевый генератор подключен к первому входу блока сравнени , два других входа которого соединены с выходами предварительных усилителей, а выход - с четвертым входом блока количественной обработки спектрограмм и через клеммы переключател  с входом одного из оконечных усилителей.