SU981888A1 - Устройство дл испытани химических соединений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к -исследованию хиглических соединений на биологическую активность электрометрическим методом и может быть использовано дл  серийных испытаний химических соединений на АТФ-азную активность .

Известно устройство дл  исследовани  веществ электрометрическим способом , содержащее насос, подключенный к поглотительному сосуду с мешалкой , и последовательно соединенные электродный блок, рН-метр, подключенный к датичку температуры, блок титровани , дозатор с электромагнитными клапанами, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации JjT .

Недостатками этого устройства вл ютс  мала производительность и низка  точность, объ сн ема  тем, что операции, касающиес  приготовле- ни , дозировани  и .смешивани  произ- водитс  в ручную. Кроме того, измерительные электроды электродного блока могут иметь идентичные характеристики при использовании их при .многоканальном измерении, что также снижает точность устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  испытани  xи ичecкиx соединений, содержащее блок управлени , подключенный входом к одному из. выходов блока задани  програмьол, а соответствукидими выходами - к входам транспортного блока,.блока испытываемых химических соединений, блока

10 задани  программы, форг-шровател  импульсов и логического блока, технологический блок, один из входов . которого соединен с первым выходом блока испытываемы}: к г тческих. соеди15 нений, адругие входы - с выходами блока дозаторов, транспортного блока , и блок перемешивани , св занного входом с выходом блока задани  програмглы и входом блока дозаторов,

электродный блок, установленный на выходе технологического блока и подключенный одним выходом к первому входу усилител , а другим - к одному из входов первого KONUviyTaTopa, другой вход которого соединен с первым Jыxoдoм распределител  импульсов, св занного входом с выходом Формировател  шушульсов, а выходом через второй кo -1мyтaтop с блоком коррекции,

-30 выход которого подключен к соответствующему входу усилител , аналогоцифровой преобразователь, св занный входом с выходом усилител , первым выходом - с входом блока коррекции, а BTOpHj-i выходом - с входом логического блока, соединенного выходом с первым входом блока индикации, второ и третий входы которого подключены к выходам блока задани  программы и транспортного блока соответственно, при этом один выход первого комг.1утатора соединен с соответствующим входом усилител , а другой выход с соответствующими входами блока задани  программы и блока регистрации, подключенного другим входом к выходу блока испытываемых химических соединений , а выходом - к форг-шрователю импульсов 2 . Недостатком этого устройства  вл етс  относительно низка  эффективность , обусловленна  отсутствием воз можности определ ть АТФ-азную активность , а также активный транспорт кальци , так как не производитанализ кинетики процесса. Цель изобретени  - повышение эффективности , устройства за счет расширени  функциональных возможностей и повьииени  производительности. Указанна  цель достигаетс  тем, ; что устройство дополнительно содержит третий коммутатор, один вход которого соединен с выходом блока зада ни  программы, а другой вход - с выходом логического блока, и арифметический блок, первым входом подключенный к выходу третьего коммутатора а BTOpbtti входом и выходом - к блоку регистрации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  испытани  химических соединений; на- фиг. 2 - блок-схема арифметического блока; на фиг. 3 временна  последовательность операций при испытании одного химического соединени . Устройство состоит из блока 1 управлени , блока 2 задани  програгф ы транспортного блока-3, логического блока 4, блока 5 испытываемых химических соединений, технологического блока 6, блока 7 регистрации, первого коглглутатора 8, блока 9 индикации , блока 10 перемешивани , блок 11 дозаторов, электродного блока 12 усилител  13, блока 14 коррекции, аналого-цифрового преобразовател  1 второго коммутатора 16, распределител  17 импульсов, формировател  18 импульсов, третьего коммутатора 19 и арифметического блока 20, который собран из стандартных унифицирован ных узлов. Арифметический блок 20 состоит из г/1икрокалькул тора 21, предназначенного дл  непосредственного вьшол нени  арифметических действий, логических элементов ИЛИ 22, 23 и 24, элементов И 25, 26 и 27, триггера 28, дешифратора 29, генератора 30,счетчика 31 и распределител  32 импульсов . Усилитель 13 формирует аналоговый сигнал от электродного блока 12 дл  аналого-цифрового преобразовател  15 с учетом температурной поправки от датчика температуры Электродного блока 12 и с учетом поправки блока 14 коррекции. Блок 7 регистрации фиксирует врем , номер испытуемого химического соединени  и активность По величине f-rg- г где D - доза вносимого препарата (ДТФ) рН пересчитываетс  в единицы концентрации ионов водорода в арифметическом блоке 20 с учетом концентрации испытуемого соединени . В каждую  чейку технологического блока при проведении испытаний вноситс  соответствующие концентрации химических соединений . Первый коммутатор 8 подключает соответствую дие измерительные электроды блока 12 на вход усилител  13, а состо ние первого коммутатора 8 определ етс  блоком 1 управлени . Второй коммутатор 16 подклю чает соответствующие подстроечные элементы блока 14 коррекции в цепь обратной св зи усилител  13. Логический блок 4 содержит элементы по числу разр дов аналого-цифрового преобразовател  15, Блок 9 индикации отображает информацию о положении транспортного блока 5, режимы работы блока 11 дозаторов и значение рН растворов. Эта информаци  необходима дл  контрол  работы, а также при настройке или наладке устройства. Блок 11 дозаторов состоит из многоканальных перистальтических насосов - дозаторов. Транспортный блок 3 выполн ет операции по перемешиванию контейнеров с измерительными  чейками, наход щимис  в технологическом блоке 6 в горизонтальном или вертикальном направлени х (в вертикальном направлении погружени  электродов в измерительные  чейки, в горизонтальном - дл  отвода контейнера с измерительньоми  чейками на позицию мойки и стерилизации). Формирователь 18 импульсов управл ет работой распределител  17 импульсов , задава  частоту опроса каждый электродной паре fi цикле измерени  и врем  между циклами измерени , которые задаютс  от блока 1 управлени . Блок 5 испытуемых соединений предназначен дл  проведени  серийных разведений раствора химического соединени , поступившего в блок и вьщачи в технологический блок б этой серии растворов, а в блок 7 регистра . ции - номера химического соединени 

При проведении экспериментов используютс  четыре реагента (инкубационна  смесь, раствор SR-саркоплазматического ретикулума, раствор АТФ раствор CaClj) и раствор испытуемого химического соединени .

Устройство работает следук цим образом.

Блок 1 управлени  формирует команды транспортному блоку 3, запускает блок 2 задани  программы, который в свою очередь формирует команды блоку 11 дозаторов и блоку 10 перемешивани .

Транспортный блок 3 перемещает контейнер с измерительными  чейками (по количеству концентраций хигдачёскрго соединени ) в рабочую позицию. Блок 11 дозаторов осуществл ет серийное разведение испытуемого химического соединени , поступившего в блок 5 испытуемых соединений, и затем в каждую измерительную  чейку вводит в заданной, последовательности инкубационную смесь, SR и дозу испытуемого химического соединени . Затем включаетс  блок 10 перемешивани  в течение 20-30 с, после чего смесь инкубируетс  в течение 20 мин при 37iO,l°C, что определ етс  блоком 2 задани  программы. Затем в измерительные  чейки поочередно блоком 11 дозаторов добавл етс  раствор АТФ, а через 0,5 мин (врем , в течение которого отрабатываетс  вульгарна  АТФ-аза)вводитс  раствор.

После этого идет поочередное измерение  чеек с содержимым. Электроды блока 12 поочередно погружаютс  в измерительные  чейки, включаетс  блок 10 перемешивани , распределитель 17 импульсов устанавливаетс  формирователем 18 импульсов в первое положение, первый коммутатор 8 под-, ключает первую пару электродов блока 1 на вход усилител  13, второй коммутатор 16 подключает первую пару подстроечных элементов блока 14 коррекции в цепь обратной св зи усилител  13 и на второй вход логического блока 4 с аналого-цифрового преобра .зовател  15 поступает код, соответствующий значению рН в первой измерительной  чейке технологического блока 6. На второй вход логического блока 4 и на вход блока 5 испытуемых химических соединений поступают разрешающие сигналы от блока 1 управлени , при этом блок регистрации фиксирует врем , номер исгитуемого химического соединени  и его концентрацию . Врем  определ етс  электронными часами блока 7 регистрации при поступлении сигнала от блока 5. Врем  линейного нарастани  рН при введнии составл ет обычно 5-20 с, поэтому дл  определени  этого линейного участка достаточно сделать два дискретных измерени . Это управление измерением осуществл етс  третьим коммутатором 19 по сигналам от блока 2 задани  программы. Пропускают сигналы с логического блока 4 третьим коммутатором 19 через арифметический блок 20. С приходом первого сигнала от третьего KOMiviyTaTOра 19 через элемент ИЛИ 22 перебрасываетс  триггер 28 в единичное состо ние. После этого иьтульсы от генератора 30через элемент И 25 поступают на счетчик 31 импульсов и распределитель 32. Число импульсов в серии, т.е. коэффициент пересчета этого счетчика, выбираетс  равным максимальному числу необходи мых операций, выполн емых калькул тором 21 над вводимой в него информацией . После поступлени  каждой серии импульсов в распределитель 32 сигнал переполнени  от счетчика 31 устанавливает триггер 28 в нулевое состо ние. Сигналы с выхода распределител  32 .через элемент ИЛИ 23 разрешают ввод значений рН к времени At через элемент И 26 и дешифратор 29 в калькул тор 21. Указанные сигналы через элемент ИЛИ 24 поступают на элементы И 26 от соответствуюг-дих блока 7 и коммутатора 19. Сигналы от распределител  32, непосредственно поступающие в калькул тор 21, осуществл ют необходимые операции дл  вычислени  активности (А) по следующей зависимости

А гч И

А ° при этом значение D const д т и

предварительно вводитс  в регистр пам ти микрокалькул тора 21. После вычислени  значени  Л по сигналу от распределител  32 через элементы И 27 информаци  поступает в блок 7 регистрации.

По окончании режима измерени  бло 7 регистрации запускает формирователь 18 импульсов, который устанавливает распределитель 17 импульсов во второе положение, первый коммутатор 8 подключает вторую пару электродов блока 12, подключает вторую пару подстроечных элементов блока 14 коррекции в цепь обратной ::в зи усилители 13. При введении во вторую  чейку раствора СаС начинаетс  измерение вли ни  второй концентрации испытуемого химического соединени , затем третьего ч т.д.

Claims (1)

1. Применение изобретени  позвол ет ловысить производительность при ог.65 ределении биологической активности химических соединений без применени  дополнительной аппаратуры дл  оп ределени  АТФ-азной активности. Формула изобретени  Устрор ство дл  испытани  химических соединений, содержащее блок управлени , подключенный входом к одно му из выходов блока задани  программы , а соответствующими выходами - к входам транспортного блока, блока ис пытываемых химических соединений, блока задани  программы, формировател  импульсов и логического блока, технологический блок, один из входов которого соединен с первым выходом блока испытываемых хиглических соединений , а другие входы - с выходами блока дозаторов, транспортного блока и блока перемешивани , св занного входом с выходом блока задани  программы и входом блока дозаторов, электродный блок, установленный на выходе технологического блока и подключенный одним выходом к первому входу усилител , а другим - к одному из входов первого коммутатора, другой вход которого соединен с первыг-i выходом распределител  импульсов, св занного входом с выходом формировател  импульсов, а выходом через второй коммутатор - с блоком коррекции , выход которого подключен к соответствующему входу усилител , аналого-цифровой преобразователь, св занный входом с выходом усилител , первым выходом - с входом блока коррекции , а вторым выходом - с входом логического блока, соединенного выходом с первым входом блока индикации , второй и третий входы которого подключены к выходам блока задани  программы и транспортного блока соответственно , при этом один выход,первого коммутатора .соединен с соответствующим входом усилител , а другой выход - с соответствующими входами блока задани  программы и блока регистрации , подключенного другим входом к выходу блока испытываемых. химических соединений, а выходом к формирователю импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повьлиени  эффективности устройства за счет расширени  функциональных возмолсностей, оно дополнительно содержит третий коммутатор, один вход которого соединен с выходом блока задани  программы, а другой вход - с выходом логического блока, и арифметический блок, первытл входом подключенный к выходу третьего коммутатора , а вторым входом и выходом к блоку регистрации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 527845, кл. G 01 N 31/16, 1974. 2,Авторское свидетельство СССР № 748249, кл, G 01 N 31/14, 1978.

   Кбл.7

   1 - 1