WO2011062516A1 - Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer - Google Patents

Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer Download PDF

Info

Publication number
WO2011062516A1
WO2011062516A1 PCT/RU2009/000635 RU2009000635W WO2011062516A1 WO 2011062516 A1 WO2011062516 A1 WO 2011062516A1 RU 2009000635 W RU2009000635 W RU 2009000635W WO 2011062516 A1 WO2011062516 A1 WO 2011062516A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
circular dichroism
selector
optical
component
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000635
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович ГУСЕВ
Сергей Федорович КОЛЬЯКОВ
Олег Николаевич КОМПАНЕЦ
Михаил Алексеевич ПАВЛОВ
Андрей Михайлович ПАВЛОВ
Юрий Михайлович ЕВДОКИМОВ
Сергей Геннадьевич СКУРИДИН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Оптико-Электронных Приборов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Оптико-Электронных Приборов" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Оптико-Электронных Приборов"
Priority to PCT/RU2009/000635 priority Critical patent/WO2011062516A1/en
Publication of WO2011062516A1 publication Critical patent/WO2011062516A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/19—Dichroism

Definitions

  • the present invention relates to medical equipment and biotechnologies, and more particularly, to devices for determining substances or compounds exhibiting circular dichroism (hereinafter referred to as CD) in analyzed samples, including those implementing biosensor technologies for determining biologically active substances ( further BAS), and can be used in medical and clinical biochemistry, as well as in molecular pharmacology in the study of pharmacokinetics of biologically active compounds, in the pharmaceutical industry and ecology, and olee effectively - in clinical biochemistry.
  • CD circular dichroism
  • a known spectropolarimeter company Jasco Corporation, Japan Jasco J-710/720 Spectropolarimeter, Instruction Manual containing a light source, a selector, a polarizer, a polarization modulator, a cell with a sample under study, a photo detector, a synchronous amplifier, a DC amplifier, a computer in which the value of circular dichroism (hereinafter referred to as CD) is proportional to the concentration of biologically active substances in the sample.
  • CD circular dichroism
  • a device for determining a biologically active substance in an analyzed liquid (RU, 2107280, C1), comprising a light source, a selector, a polarizer, a polarization modulator, a cell for placing a test sample containing a biosensor based on cholesteric liquid crystal DNA dispersion (hereinafter, CLCD DNA) in contact with the analyzed liquid, photodetector, synchronous amplifier, signal processing means, control unit.
  • CLCD DNA cholesteric liquid crystal DNA dispersion
  • the disadvantages of this device include the unstable operation of the polarization modulator of the photoelastic type due to its possible displacement, as well as the influence of the electronic excitation circuit of the modulator on other systems of the device, which reduces the detection sensitivity of CDs, and, accordingly, the measurement of the concentration of biologically active substances.
  • the design of the cell used to place the sample used in the indicated device does not exclude the possibility of temperature drift of the optical characteristics of the cell material and, accordingly, the CD signal of the sample.
  • the amplification of the resulting CD signal by direct current in the sync path leads to a similar drift chronic amplifier.
  • the presence of an analog low-pass filter in the latter significantly reduces the possibility of further processing of the useful signal due to the limited set of filter time constants.
  • the disadvantages of the device include the electrodynamic drive (position type) of rotation of the diffraction grating of the selector, which is difficult to manufacture and configure.
  • a dichrograph for determining a biologically active substance in an analyzed liquid (DE, 10035709, C2), which also serves to implement a biosensor method for determining biologically active substances in a liquid and containing sequentially installed: light source, selector, polarizer, polarizer modulator - nation, a cell for placing a sample containing a biosensor based on CLC DNA and an analyzed liquid, a depolarizer, a photodetector, a digital registration system, a means for signal processing, bl ok management.
  • the light flux becomes modulated in intensity, due to which an electric signal arises at the photodetector output, the variable component of which at the radiation polarization modulation frequency is proportional to the value of the CD signal. Then the signal is fed to the input of a digital registration system and, after amplification, filtering, and conversion into a digital code, is fed to a computer.
  • Microcontroller based interface board It carries out the necessary interaction of all nodes of the device, collects and preprocesses the CD signal, transfers data to a computer, and also tests the parameters of all dichrograph systems.
  • the operation of the dichrograph described above is carried out using a software package that implements various biosensor operating modes and supports a library of methods for determining various biologically active substances, due to which the user can select the substance from the menu that needs to be determined for this concentration the moment after which the program in the dialogue mode “leads” the researcher through all the actions prescribed by the method and gives the result in the form of the concentration value in the test sample th connection.
  • the nonoptimal design of the light source leads to the formation of ozone inside the spectral block of the dichrograph in the UV radiation range near 200 nm.
  • the electrodynamic drive (positional type) of rotation of the diffraction grating of the selector is non-technological.
  • the stability of the characteristics and the resistance to external influences of the photoelastic polarization modulator are not high enough.
  • the presence of a spurious CD signal due to the stresses in the windows of the optical cell with the sample under study and the imperfection of the cell fixation unit, as well as excessive noise in the CD recording channel lead to insufficient reliability and stability of the signal measurement results Nala CD.
  • the presence of a separate cell thermostatic block with the breakdown leads to the bulkiness of the dichrograph.
  • the task was to create an analytical system for determining in the analyzed samples, in liquids, gels and films, components exhibiting circular dichroism, which allows to increase the accuracy and reproducibility of the measurement of the CD signal, and, therefore, create conditions for higher accuracy in determining the concentrations of components, including ultra-low concentration (up to -10 mol), in any analyzed samples, including liquids, gels, films, including biological fluids, such as blood plasma, whole blood, and others, as well as measuring the change in CD signal over time.
  • a selector adapted for the formation of light fluxes with wavelengths corresponding to the region of optical activity of the analyte in the analyzed fluid and the biosensor manifested in the spectrum of their circular dichroism;
  • a polarizer adapted to form a linearly polarized light flux
  • a polarization modulator adapted to convert said linearly polarized light flux into a circularly polarized light flux with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector
  • a photodetector adapted for recording optical signals of circular dichroism and converting them into a proportional electrical signal
  • - a digital recording system adapted to accumulate, isolate and amplify the specified electrical signal and convert it into digital form;
  • a polarization modulator contains a photoelastic type polarization modulator having two quartz bars connected by ends with an adhesive joint placed on two supports in the nodes of longitudinal waves of a standing wave and fixed by pins included in the recesses of said bars made in the locations of nodes of longitudinal vibrations, and one bar is made of crystalline quartz, and the other bar is made of fused quartz,
  • - as a source of light radiation contains a lamp source of radiation, configured to provide its optimum temperature with an increased output of UV radiation;
  • selector contains a selector based on a Czerny-Turner monochromator with coma compensation, modified by placing the monochromator diffraction grating at a double focal distance from its mirrors, contains a step diffraction grating drive and a microcontroller that provides programmable step-by-step execution drive control commands, including initialization, accelerated movement to a given position, uniform movement in a given range;
  • - contains a spectral filter adapted to absorb second-order radiation from the indicated diffraction grating of the selector;
  • - optically permeable cuvette for the analyzed sample is made with the possibility of placing in it a liquid, gel, film;
  • a device for placing the analyzed sample is made with the possibility of placing the cuvette in a horizontal position with the passage of the light flux through the cuvette from bottom to top;
  • the polarizer is made in the form of a rectangular prism of total internal reflection and is adapted to form a vertical light flux directed from the bottom up;
  • the polarization modulator is arranged so that the working optical faces of the quartz bars of the modulator are horizontal and contains the stabilizer of the operating current of the modulator;
  • the spectral gap is installed behind the polarization modulator
  • a photoelectron multiplier serves as a photodetector, facing the photosensitive surface to the horizontal surface of the cell at the point of exit of the light flux from it;
  • polarizer, polarization modulator and said exit slit are structurally combined into one unit adapted to form a circularly polarized light stream in the form of a vertical beam with a caustic at the place of transmission through the analyzed sample located in the indicated cuvette.
  • the optical devices including the output mirror of the source A radiation detector, a spectral filter, a selector, a polarizer, and a polarization modulator were placed in one housing, which provided protection from external influences and the possibility of evacuating it or filling it with a gaseous medium that does not absorb UV radiation.
  • the sealed enclosure contains an inert gas, preferably nitrogen.
  • the device for placing the analyzed sample be adapted to place a cuvette made in the form of a microplate with holes having a bottom made of optically transparent material with minimal residual dichroism, and provided with a device for the two-coordinate movement of the specified microplate in a horizontal plane.
  • the device for placing the analyzed sample was adapted to place a cuvette made in the form of a microplate with holes having a bottom made of optically transparent material with minimal residual dichroism, and provided with a device for two-coordinate movement of the indicated microboard in a horizontal plane.
  • the sample to be analyzed it is possible for the sample to be analyzed to contain a liquid or gel or film, presumably containing the component to be determined. Furthermore, according to the invention, it is possible for the analyzed sample to contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, and another component having the property to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component.
  • the analyzed sample it is possible for the analyzed sample to contain a liquid, presumably containing a detectable component, with a bio-sensor placed therein, having a sensing element, having anomalous circular dichroism and the ability to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component.
  • the test sample contains a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component with a biosensor disposed therein, having a sensing element exhibiting anomalous circular dichroism and capable of changing the characteristics of the circular dichroism under the influence of a defined component.
  • the system as a lamp source of radiation contains a xenon lamp having an extended wavelength range in the UV radiation region, and the specified xenon lamp in the region of its active zone is equipped with an additional outer casing made of impermeable for radiation of the material, with an optically transparent window, and placed with a minimum gap in the indicated additional lamp housing, and the light radiation source contained a device for air cooling of the outer surface of the indicated additional lamp housing.
  • the functions of the specified processing and control means are performed by a computer with software that processes the received electrical signals, visually displays the measurement results on the screen, saves and documents the measurement results, performs various actions processing of experimental results, including smoothing, accumulation, comparison with other results, calibration, testing and diagnostics of hardware and software hours analytic system, as well as determining the presence of a determined component, calculating its concentration and controlling all other functional devices of the analytical system.
  • the analytical system be adapted to operate with an external computer or with a built-in computer via USB.
  • the analytical system be implemented in a modular embodiment and contain functional modules: a light source module, an optical filter module, the rotation module of the diffraction grating, the polarization modulator module, the photomultiplier module, the digital registration system module, and at the same time, said modules contained control devices providing control of said modules in coordinated modes.
  • control devices be made in the form of microcontrollers adapted for communication between themselves and with the control unit using a standard interface of type I 2C.
  • the module of the digital registration system contains a microcontroller that provides the necessary operations by microcontrollers of other functional modules, preprocesses the signal, transfers it via USB to an external or built-in computer, receives and transmits computer commands other functional modules.
  • the analytical system be housed in a portable housing.
  • FIG. 1 is a block diagram of an analytical system according to the invention
  • FIG. 2 is a design diagram of a light source according to the invention with a xenon lamp
  • FIG. 3. mounting diagram of a polarization modulator with a horizontal arrangement of optical faces
  • FIG. 4. optical diagram of the analytical system according to the invention.
  • FIG. 5 is a diagram of the interaction of the functional modules of the analytical system according to the invention, made in a modular embodiment
  • FIG. 1 shows a diagram of an analytical system according to the invention, comprising in series: a broadband light source 1; spectral filter 2; selector 3; polarizer 4; polarization modulator 5; output spectral slit 6; a device 7 for horizontal placement of the analyzed sample in an optically permeable cell; photomultiplier 8; digital registration system 9; signal processing and control means 10 and a power source 11 of the photomultiplier 8.
  • the broadband light source 1 comprises a xenon lamp 12 providing an extended wavelength range in the UV region and configured to provide its optimum temperature regime with an increased output of UV radiation .
  • a xenon lamp with a power of 150 watts is used, which provides an acceptable light intensity in the range from 185 to 1000 nm, and a source is used to power it, providing a level of pulsation of the light flux of not more than 0.05% .
  • the extension of the working range to the ultraviolet region of the spectrum makes it necessary to reduce to an acceptable level the concentration of ozone generated by the UV radiation of the lamp and minimize losses for the radiation itself, which is intensively absorbed by the generated ozone.
  • the optimal thermal mode of operation of the indicated xenon lamp 12 is realized when the requirements of the instruction for its operation are met: the cathode 13 of the vertically arranged lamp must be fixed in a radiator 14 made of aluminum alloy with a diameter of 40 mm and a thickness of 15 mm and attached to the last to any base 15, a similar radiator should be mounted on the anode 16 without any additional fastening - in this case, the convection air flow generated when the lamp 12 is turned on should be enough for the lamp 12 to reach the optimum thermal conditions. But such a lamp, which has a heavy radiator on a glass flask, seriously toughens transportation conditions.
  • the design of the lamp assembly 12 leaves the anode 16 completely free, and it is cooled by the air flow created by the fan 17 between the outer casing 18 and the inner casing 19, in which the transparent (quartz) part 20 of the lamp 12 is placed.
  • the air flow is almost completely separated from the quartz bulb of the lamp 12 and, accordingly, from UV radiation, by the inner casing 19, therefore, continuous formation of ozone does not occur.
  • the inner housing 19 of the lamp 12 is not sealed, but the gaps in it are minimal, therefore, when the lamp is turned off, the partial pressure of oxygen inside the structure is equal to the external pressure.
  • the lamp 12 is turned on, an insignificant amount of ozone is sensed by smell, but after two minutes and with the further operation of the lamp, the amount of ozone formed drops so much that its smell is absolutely not felt.
  • the radiation from the lamp 12 is output through a tube 21 fixed in the hole of the inner housing 19 and protruding from the opening of the outer housing 18 and closed from the outside with a quartz window.
  • the radiation yield recorded at a wavelength of 200 nm was 2 times higher than the level of UV radiation, achieved using the design of the lamp assembly used in dichroic the graph selected as the ⁇ -prototype (DE, 10035709, C2). This allows the user to refuse to use a separate unit with a powerful fan connected by a pipe to the exhaust system of the room when working in the UV range, which reduces the dimensions of the analytical system and facilitates its maintenance.
  • Spectral filter 2 (Fig. 1) is introduced when operating in the range of wavelengths above 400 nm and is adapted to absorb UV radiation directed by the diffraction grating of selector 3 in the same direction in the second reflection order, which reduces the level of background illumination and leads to an increase in the sensitivity of registration of the CD signal in this spectral range.
  • the selector 3 (Fig. 1) is adapted for the formation of light fluxes with wavelengths corresponding to the region of optical activity of the determined components, manifested in the spectrum of their circular dichroism.
  • a Czerny-Turner monochromator scheme with Fasti coma compensation is selected for selector 3.
  • selector 3 as the actuator of rotation of the diffraction grating, in contrast to the non-technological electrodynamic drive of the positional type (DE, 10035709, C2), a stepwise rotation drive of the diffraction grating (not shown) is used, made known specialists, and the specified monochromator is modified in such a way that the diffraction grating is doubled the focal length from its mirrors.
  • This scheme makes it possible to ensure simplicity of the selector design and small dimensions with sufficient aperture ratio and a reduced level of scattered light passing through spectral filter 2.
  • the selector 3 for controlling a step drive, comprises a microcontroller that provides programmable execution by the step drive of the control commands: initialization, accelerated movement to a given position, uniform movement in a given range.
  • the polarizer 4 (FIG. 1) is adapted to generate a linearly polarized light flux, made, for example, in the form of a rectangular prism of total internal reflection from a nonlinear crystalline material, for example, potassium dihydrogen phosphate, and installed after the selector 3.
  • the prism generates radiation directed vertically up.
  • the polarization modulator 5 (FIG. 1) is adapted to convert the specified linearly polarized light flux into a circularly polarized light flux with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector It can be made in the form of a known polarization modulator of photoelastic type (DE, 100 10035709, C2). However, to ensure vertical luminous flux, the design and mounting of the modulator are changed, and the bars of the modulator are placed so that its optical edges to which voltage is applied are horizontal.
  • the polarization modulator 5 has two bars 22 and 23 of quartz, connected by their ends with an adhesive joint 24 and placed in a frame that prevents horizontal movement of the bars, on supports in the form of cones installed inside the frames and placed in the nodes of a standing wave of longitudinal vibrations, that is, in places with zero displacement.
  • the block 22 is made of crystalline quartz and placed in the frame 25 on one support in the form of a cone 26 and the block 23 is made of fused quartz and placed in the frame 25 on two supports in the form of cones 27.
  • the bar 22 is equipped with a pin 28 for adjusting the degree of pressing of the bar 22 against the protrusion in the form of a cone
  • the bar 23 is equipped with a pin 29 with a needle 30 for adjusting the degree of pressing of the bar 23 against the protrusion in the form of a cone and restricting the movement of the bar 23 along the longitudinal axis of the modulator 5
  • the wires with contacts 31 are connected to the faces of the bar 22 having spraying.
  • the modulator 5 is adapted to pass the light flux through the bar 23 in the X direction from the bottom up, and the polarization regulator 5 is located so that its optical faces are horizontally
  • An additional factor providing higher stability of the characteristics of the modulator 5 is also the installation of a stabilizer of the operating current of the modulator.
  • the fastening of the modulator 5 in this manner and stabilization of its current leads to high stability of the characteristics of the polarization modulator 5, its resistance to external mechanical influences, and a decrease in the noise level of the zero “zero” line of the recorded CD signal in the absence of biologically active substances in the analyzed liquid.
  • the spectral slit 6 (FIG. 1) is adapted to isolate a linearly polarized light flux with a certain direction of the polarization vector and can be performed by any method known to one skilled in the art.
  • the prism polarizer 4, the polarization modulator 5, and the spectral output slit 6 are structurally combined into one unit adapted to form a circularly polarized light flux in the form of a vertical beam with caustic at the place of transmission through the analyte placed in the analytical system sample.
  • Figure 4 shows the optical circuit of the analytical system according to the invention, in which a horizontally generated non-polarized light flux comes from a broadband radiation source 1 (not shown) passes through a selector monochromator containing mirrors 32, 33 and diffraction grating 34 into the prism 35 of the polarizer 4, in which it is polarized and split into two beams with orthogonal polarizations, and then through the polarization modulator 5 and the output spectral gap 6, which transmits only one beam with circular polarization, in the form of a working of the beam falls vertically from the bottom up into the analyzed sample 36 horizontally placed in the device 7 in an optically permeable cuvette. Then, the light beam transformed in the sample enters the input of the photomoader 8.
  • optical devices including an output mirror of a radiation source 1, a spectral filter 2, a selector 3, a polarizer 4, and a polarization modulator 5, are housed in a single housing that protects them from external influences and can be evacuated or filled with a gaseous medium, not absorbing UV radiation, for example, an inert gas, preferably nitrogen.
  • a device 7 for placing an analyzed sample containing liquids, gels, films (not shown in the drawing) is adapted to place an optically permeable cell in a horizontal position.
  • the device 7 can be made by any method known to those skilled in the art of optical devices.
  • an optically permeable cuvette can be made in the form of a microplate with holes having a bottom made of an optically transparent material with minimal residual dichroism.
  • the device 7 can be equipped with a two- coordinate displacement of the indicated microboard in the horizontal plane.
  • the photo-electron multiplier 8 (hereinafter PMT) (FIG. 1) is a measuring element of registration that determines the sensitivity, stability and linearity of CD measurements, while the PMT design ensures its reliable shielding from external electromagnetic fields and stray light, and also the ability to regulate its power source 11.
  • the photosensitive surface of the photomultiplier is facing the light flux passing from the bottom up through the cuvette, and the photomultiplier converts the optical CD signal generated by this breakdown into an electrical signal proportional to it.
  • PMT 8 (FIG. 1) has an output 37, on which it registers a variable component proportional to ⁇ - the value of the signal generated by the anomalous circular dichroism of the analyzed sample, and at output 38 it registers a constant component proportional to A - the value of the signal, which absorbs the biologically active substance of the sample, and the frequency of the variable component is equal to the frequency of modulation of the polarization of radiation.
  • the constant component is maintained at a constant level by adjusting the supply voltage of the PMT 8, for which the constant component signal from output 38 is fed to the input 39 of the power source 11, and the voltage from the output 40 of the power source 1 1 is supplied to the input 41 PMT 8, that is, the constant component stabilization mode is carried out using a negative feedback communication with the simultaneous measurement of the variable component, which is equivalent to measuring their ratio, and therefore, measuring the CD signal of the test sample.
  • the output 37 of the PMT 8 is connected to the input of the digital registration system 9.
  • the digital registration system 9 (FIG. 1) is adapted to isolate and amplify the indicated electrical signal and convert it to digital form and, according to the technical solution of the utility model, can be performed in a manner known to those skilled in the art.
  • processing the received electrical signal, calculating the concentration of components in the analyzed samples and controlling is performed by an external or built-in computer with software that processes the received electrical signals, examines the presence or absence of the detected component, calculates its concentration and controls all other functional devices.
  • the principle of modularity is implemented in the analytical system, providing flexibility in the development of hardware, simplifying the assembly and commissioning of finished devices.
  • the analytical system contains the following functional modules:
  • control devices that provide control over the operation of these modules in coordinated modes.
  • Such control devices can be microcontrollers located in the indicated functional modules and adapted for communication with each other using the standard 12C interface.
  • the operation of the analytical system can be carried out using an external or built-in computer 48, while the module 47 of the digital registration system 9 contains a microcontroller that provides the necessary operations by microcontrollers of other functional modules, initial signal processing, and its transmission via USB to said computer, receiving and transmitting computer commands 48 to other functional modules.
  • Figure 5 shows a structural diagram of the interaction of these functional modules of the analytical system.
  • the necessary operations are performed by functional modules based on the instructions of microcontrollers.
  • the reception and transmission of commands from the computer to the 48 microcontrollers of the functional modules is carried out through the microcontroller of the module 47 of the digital registration system 9.
  • Communication between the modules is via a standard I2C digital interface.
  • the circuitry solution makes it possible to use to control the system as with external and built-in computer via USB.
  • Computer 48 is adapted to turn on the analytical system and controls the operation of a xenon lamp 12, a spectral filter 2, a step drive for turning the diffraction grating of a selector 3, a polarization modulator 5, a photomultiplier 8 power supply 11, and a digital registration system 9 .
  • the software of computer 48 is adapted for controlling the operating modes of the system, visually displaying the measurement results on the screen, saving and documenting the measurement results, and performing various actions for processing the experimental results, including smoothing, accumulation, and comparison with other results.
  • the hardware of the analytical system is also calibrated using software.
  • Selector 3 is calibrated using a mercury calibration lamp.
  • the amplitude of the modulation amplitude of the polarization modulator 5 is calibrated by wavelength using two sample samples with known anomalous optical activity, exhibiting circular dichroism, at different wavelengths.
  • Calibration of the analyzed samples and component samples by optical density is carried out using samples with a known (standard) value of the circular dichroism signal, for example, using solutions of camphorsulfonic acid of different concentrations.
  • the sample to be analyzed may contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, for example, a biological fluid.
  • the analyzed sample may contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, and another component having the property to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the detected component, for example, a biosensor.
  • the analyzed sample may contain a liquid, presumably containing a detectable component, with a biosensor located in it, having a sensing element, having an abnormal circular dichroism and the ability to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component, for example, - complete on the basis of DNA.
  • the test sample may contain a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component exhibiting circular dichroism and capable of changing the characteristics of circular dichroism under the influence of a defined component, for example, a biosensor based on particles of cholesteric liquid crystal DNA dispersion.
  • the analyzed sample may contain a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component with a biosensor placed in it, having a sensing element that exhibits abnormal circular dichroism and is capable of changing the characteristics of circular dichroism when its structure is destroyed - tours under the influence of a determined component, for example, a biosensor based on DNA particles crosslinked by nanobridges.
  • the analytical system makes it possible to select the supply pattern and characteristics of the light flux directed through the light window of the cell to the analyzed sample. Variants of the sequence of actions of the devices of the analytical system to ensure such flows can be selected by computer 54, for example, from a library located in it, with the possibility of their correction by the user.
  • the analytical system for determining the components exhibiting circular dichroism in the analyzed sample is adapted for placement in a portable case, which is ensured by the placement of densely filled modules, including optical devices, which ensures protecting them from dynamic and thermal effects, both external and internal to each other.
  • the analytical system according to the invention providing high accuracy of measurements and recording them, allows you to use it as an optical diffuser, providing measurements and recording changes in circular dichroism signals as one component of the sample diffuses, for example, a biologically active substance, into another component of the sample, for example, into the sensitive element of the biosensor, in dynamic mode with time intervals set by the control computer program.
  • the analytical system according to the invention operates as follows:
  • the analyzed sample is placed in a cuvette, then the cuvette is placed in device 7 and the system power source is turned on.
  • the light emission source 1 (FIG. 1) emits a broadband light stream incident on the input of the selector 3, at the output of which a narrow-band light stream having one known wavelength is emitted. If necessary, to operate in the wavelength range above 400 nm, a spectral filter 2 is introduced into the light flux, which absorbs UV radiation directed by the diffraction grating, which is a dispersion element of the selector 3, in the same direction in the second reflection order. Then, the narrow-band light flux (Fig.
  • the luminous flux becomes modulated in intensity.
  • a variable component is proportional to ⁇ - the signal generated by the anomalous circular dichroism of the sample, and at the output 38 - a constant component proportional to A - the magnitude of the signal characterizing the absorption of the component contained in the analyzed sample, the frequency of the variable component being equal to the modulation frequency of the radiation polarization.
  • the signal is fed to one of the inputs of the digital registration system 9, to the second input of which a reference signal with a frequency of modulation of polarization from the medium 10 signal processing, calculating the concentration of the detected component and control the functional modules of the system.
  • the signal is amplified, filtered, converted into a digital code and supplied to the processing means 10 in which it is processed and displayed in the form of the concentration of the component in the test sample.
  • the tool 10 for example, an external or built-in computer 48 ( Figure 5), through the digital registration system 9 also performs the necessary interaction of all elements of the system, implements the required processing algorithm, sets the required supply voltage for the light source 1 radiation, to turn on the spectral filter 2 and to control the stepwise rotation drive of the diffraction grating 34 of the selector 3 ( Figure 4), generates a voltage with a modulation frequency for the operation of the polarization modulator 5, sets the necessary voltage voltage supply source 11 power photomultiplier 8, forms a reference signal for the operation of the digital registration system 9.
  • the method of processing the digital form of the received signal depends on the software used for this purpose embedded in the processing means 10.
  • the dichrograph prototype is not suitable for work in this area.
  • the analytical system according to the invention allows more accurately, with better reproducibility and higher sensitivity (up to 10 "14 M / l) to determine the value of CD, and, accordingly, the presence and concentration of various substances, including biologically active substances, for example , antitumor drugs, antibiotics, proteins and other substances, in various fluids, including biological fluids, for example, in the blood of patients, which is important for the diagnosis and treatment of diseases in the practice of oncology, therapy, gynecology, etc. and environmental health screening and other studies.
  • biologically active substances for example , antitumor drugs, antibiotics, proteins and other substances
  • UV region of the spectrum by increasing the level of UV radiation allows you to expand the list of components determined by the analytical system, including biologically active and pharmacological compounds.
  • the ability to run the analytical system according to the invention in a modular embodiment can significantly reduce its dimensions and weight.
  • the use of the analytical system according to the invention which implements horizontal placement of the test samples with the organization of a light flow vertically directed from the bottom up, allows using not only single cuvettes, but also microplates with many holes, which significantly reduces the time of processing samples and studying a series of samples.
  • the analytical system thanks to more advanced designs of the light source 1 when operating in the UV range, the device 7 for placing samples, has significantly higher technical characteristics and smaller dimensions, which facilitates its maintenance.
  • the analytical system according to the invention for determining components that exhibit circular dichroism in the analyzed samples can be used in medical and clinical biological biochemistry, as well as in molecular pharmacology, in the study of pharmacokinetics of biologically active compounds, in the pharmaceutical industry and ecology. Its use in clinical biochemistry is most effective.
  • the analytical system according to the invention can be carried out using known techniques from known materials.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

The present invention represents an analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, said system comprising, arranged in series and optically connected to one another: a source of broadband light radiation, which comprises a xenon lamp providing an extended wavelength range in the UV radiation region and having an increased UV radiation output; a selector on the basis of a modified Czerny-Turner monochromator with Fastie coma compensation, said selector comprising a stepper motor for driving the revolution of a diffraction grating with a microcontroller for controlling said motor; a spectral filter for absorbing radiation of second-order reflection of the selector diffraction grating; a polarizer; a polarization modulator; a spectral slit; a device for accommodating a sample, which comprises the liquid under analysis in contact with a biosensor, in an optically transmissive cuvette that can be arranged in a horizontal position in such a way as to be capable of a two-coordinate movement in the horizontal plane; a photomultiplier; a digital recording system; and a means for processing the electrical signal produced and calculating the concentration of a biologically active substance. The system can have a modular design, and the functioning of the system can be controlled by means of a built-in or external computer via module microcontrollers. The system is designed to be housed in a portable casing.

Description

АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ЖИДКОСТЯХ, ГЕЛЯХ И ПЛЕНКАХ  ANALYTICAL SYSTEM FOR DETERMINATION IN LIQUIDS, GELS AND FILMS
КОМПОНЕНТОВ, ПРОЯВЛЯЮЩИХ КРУГОВОЙ ДИХРОИЗМ, И ОПТИЧЕСКИЙ ДИФФУЗОМЕТР  COMPONENTS MANIFESTING CIRCULAR DICHROISM AND OPTICAL DIFFUSOMETER
Область техники Technical field
Настоящее изобретение относится к медицинской технике и биотехнологиям, а более конкретно - к устройствам для опре- деления в анализируемых пробах веществ или соединений, про- являющих круговой дихроизм (далее КД), в том числе, реали- зующим биосенсорные технологии определения биологически активных веществ (далее БАВ), и может быть использована в ме- дицинской и клинической биохимии, а также в молекулярной фармакологии при исследовании фармако-кинетики биологиче- ски активных соединений, в фармацевтической промышленности и экологии, и наиболее эффективно - в клинической биохимии.  The present invention relates to medical equipment and biotechnologies, and more particularly, to devices for determining substances or compounds exhibiting circular dichroism (hereinafter referred to as CD) in analyzed samples, including those implementing biosensor technologies for determining biologically active substances ( further BAS), and can be used in medical and clinical biochemistry, as well as in molecular pharmacology in the study of pharmacokinetics of biologically active compounds, in the pharmaceutical industry and ecology, and olee effectively - in clinical biochemistry.
Предшествующий уровень техники  State of the art
Известны различные устройства, реализующие биосенсор- ные технологии, основанные на регистрации оптических сигна- лов биологически активных веществ, проявляющих аномальный круговой дихроизм в анализируемых жидкостях  Various devices are known that implement biosensor technologies based on the registration of optical signals of biologically active substances exhibiting anomalous circular dichroism in the analyzed liquids.
Известен спектрополяриметр фирмы Jasco Corporation, Япония (Jasco J- 710/720 Spectropolarimeter, Instruction Manual), содержащий источник светового излучения, селектор, поляриза- тор, модулятор поляризации, ячейку с исследуемой пробой, фо- тодетектор, синхронный усилитель, усилитель постоянного тока, компьютер, в котором регистрируют величину кругового дихро- изма (далее КД), пропорциональную концентрации БАВ в пробе.A known spectropolarimeter company Jasco Corporation, Japan (Jasco J-710/720 Spectropolarimeter, Instruction Manual) containing a light source, a selector, a polarizer, a polarization modulator, a cell with a sample under study, a photo detector, a synchronous amplifier, a DC amplifier, a computer in which the value of circular dichroism (hereinafter referred to as CD) is proportional to the concentration of biologically active substances in the sample.
Однако отсутствие режима накопления сигнала, а значит, недос-However, the lack of signal accumulation mode, which means that
-7-7
таточная чувствительность определения БАВ (10 моля), боль- шие вес, габариты и энергопотребление, высокая стоимость при- бора, отсутствие мобильности приводят к ограничению области применения указанного спектрополяриметра. The exact sensitivity of the determination of biologically active substances (10 moles), the large weight, dimensions and power consumption, the high cost of the device, and the lack of mobility limit the scope of this spectropolarimeter.
Известно устройство для определения биологически ак- тивного вещества в анализируемой жидкости (RU, 2107280, С1), содержащее источник светового излучения, селектор, поляриза- тор, модулятор поляризации, ячейку для размещения исследуе- мой пробы, содержащей биодатчик на основе холестерической жидкокристаллической дисперсии ДНК (далее ХЖКД ДНК) в контакте с анализируемой жидкостью, фотодетектор, синхрон- ный усилитель, средство обработки сигнала, блок управления. Однако к недостаткам этого устройства можно отнести неустой- чивую работу модулятора поляризации фотоэластического типа из-за возможного его смещения, а также влияние электронной схемы возбуждения модулятора на другие системы устройства, что понижает чувствительность регистрации КД, и, соответст- венно, измерения концентрации БАВ. Кроме того, использован- ная в указанном устройстве конструкция ячейки для размещения пробы не исключает возможность температурного дрейфа опти- ческих характеристик материала кюветы и, соответственно, сиг- нала КД пробы. К аналогичному дрейфу приводит и усиление ре- зультирующего сигнала КД по постоянному току в тракте син- хронного усилителя. При этом наличие в последнем аналогового фильтра низких частот существенно снижает возможности даль- нейшей обработки полезного сигнала из-за ограниченного набо- ра постоянных времени фильтра. К недостаткам устройства можно отнести также сложный в изготовлении и настройке элек- тродинамический привод (позиционного типа) поворота дифрак- ционной решетки селектора. A device is known for determining a biologically active substance in an analyzed liquid (RU, 2107280, C1), comprising a light source, a selector, a polarizer, a polarization modulator, a cell for placing a test sample containing a biosensor based on cholesteric liquid crystal DNA dispersion (hereinafter, CLCD DNA) in contact with the analyzed liquid, photodetector, synchronous amplifier, signal processing means, control unit. However, the disadvantages of this device include the unstable operation of the polarization modulator of the photoelastic type due to its possible displacement, as well as the influence of the electronic excitation circuit of the modulator on other systems of the device, which reduces the detection sensitivity of CDs, and, accordingly, the measurement of the concentration of biologically active substances. In addition, the design of the cell used to place the sample used in the indicated device does not exclude the possibility of temperature drift of the optical characteristics of the cell material and, accordingly, the CD signal of the sample. The amplification of the resulting CD signal by direct current in the sync path leads to a similar drift chronic amplifier. At the same time, the presence of an analog low-pass filter in the latter significantly reduces the possibility of further processing of the useful signal due to the limited set of filter time constants. The disadvantages of the device include the electrodynamic drive (position type) of rotation of the diffraction grating of the selector, which is difficult to manufacture and configure.
Известен наиболее близкий к настоящему изобретению дихрограф для определения биологически активного вещества в анализируемой жидкости (DE, 10035709, С2), также служащий для реализации биосенсорного способа определения БАВ в жид- кости и содержащий установленные последовательно: источник светового излучения, селектор, поляризатор, модулятор поляри- зации, ячейку для размещения пробы, содержащей биодатчик на основе ХДКЖ ДНК и анализируемую жидкость, деполяризатор, фотодетектор, цифровую систему регистрации, средство для об- работки сигнала, блок управления.  Known closest to the present invention is a dichrograph for determining a biologically active substance in an analyzed liquid (DE, 10035709, C2), which also serves to implement a biosensor method for determining biologically active substances in a liquid and containing sequentially installed: light source, selector, polarizer, polarizer modulator - nation, a cell for placing a sample containing a biosensor based on CLC DNA and an analyzed liquid, a depolarizer, a photodetector, a digital registration system, a means for signal processing, bl ok management.
Проходя через исследуемую пробу, проявляющую свойства аномального кругового дихроизма, световой поток ста- новится модулированным по интенсивности, благодаря чему на выходе фотодетектора возникает электрический сигнал, перемен- ная составляющая которого на частоте модуляции поляризации излучения пропорциональна величине сигнала КД. Затем сигнал поступает на вход цифровой системы регистрации и после усиле- ния, фильтрации и преобразования в цифровой код поступает в компьютер. Интерфейсная плата на основе микроконтроллера осуществляет необходимое взаимодействие всех узлов прибора, сбор и предварительную обработку сигнала КД, передачу данных в компьютер, а также тестирование параметров всех систем дих- рографа. Passing through the test sample exhibiting the properties of anomalous circular dichroism, the light flux becomes modulated in intensity, due to which an electric signal arises at the photodetector output, the variable component of which at the radiation polarization modulation frequency is proportional to the value of the CD signal. Then the signal is fed to the input of a digital registration system and, after amplification, filtering, and conversion into a digital code, is fed to a computer. Microcontroller based interface board It carries out the necessary interaction of all nodes of the device, collects and preprocesses the CD signal, transfers data to a computer, and also tests the parameters of all dichrograph systems.
Управление работой описанного выше дихрографа осу- ществляется с помощью программного пакета, осуществляющего различные режимы работы биосенсора и поддерживающего биб- лиотеку методик для определения различных БАВ, благодаря че- му пользователь имеет возможность выбрать из меню то вещест- во, определение концентрации которого требуется в данный мо- мент, после чего программа в режиме диалога «ведет» исследова- теля через все действия, предписанные методикой, и выдает ре- зультат в виде значения концентрации в исследуемом образце выбранного соединения.  The operation of the dichrograph described above is carried out using a software package that implements various biosensor operating modes and supports a library of methods for determining various biologically active substances, due to which the user can select the substance from the menu that needs to be determined for this concentration the moment after which the program in the dialogue mode “leads” the researcher through all the actions prescribed by the method and gives the result in the form of the concentration value in the test sample th connection.
Однако в указанном дихрографе неоптимальная конструк- ция источника светового излучения приводит к образованию озона внутри спектрального блока дихрографа в диапазоне УФ излучения вблизи 200 нм. Электродинамический привод (пози- ционного типа) поворота дифракционной решетки селектора яв- ляется нетехнологичным. Недостаточно высока стабильность ха- рактеристик и устойчивость к внешним воздействиям фотоэла- стического модулятора поляризации. Наличие паразитного сиг- нала КД из-за напряжений в окнах оптической кюветы с иссле- дуемой пробой и несовершенство узла фиксации ячейки, а также избыточные шумы в канале регистрации КД приводят к недоста- точной надежности и стабильности результатов измерений сиг- нала КД. Наличие отдельного блока термостатирования ячейки с пробой приводит к громоздкости дихрографа. However, in the indicated dichrograph, the nonoptimal design of the light source leads to the formation of ozone inside the spectral block of the dichrograph in the UV radiation range near 200 nm. The electrodynamic drive (positional type) of rotation of the diffraction grating of the selector is non-technological. The stability of the characteristics and the resistance to external influences of the photoelastic polarization modulator are not high enough. The presence of a spurious CD signal due to the stresses in the windows of the optical cell with the sample under study and the imperfection of the cell fixation unit, as well as excessive noise in the CD recording channel, lead to insufficient reliability and stability of the signal measurement results Nala CD. The presence of a separate cell thermostatic block with the breakdown leads to the bulkiness of the dichrograph.
Раскрытие изобретения  Disclosure of invention
При создании настоящего изобретения была поставлена за- дача создания аналитической системы для определения в анали- зируемых пробах, в жидкостях, гелях и пленках, компонентов, проявляющих круговой дихроизм, позволяющего повысить точ- ность и воспроизводимость измерения сигнала КД, и, следова- тельно, создать условия для более высокой точности определения концентраций компонентов, в том числе ультранизкой концен- трации (до -10 моля), в любых анализируемых пробах, в том числе, в жидкостях, гелях, пленках, в том числе в биологических жидкостях, таких, как плазма крови, цельная кровь и других, а также измерения изменения сигнала КД во времени.  When creating the present invention, the task was to create an analytical system for determining in the analyzed samples, in liquids, gels and films, components exhibiting circular dichroism, which allows to increase the accuracy and reproducibility of the measurement of the CD signal, and, therefore, create conditions for higher accuracy in determining the concentrations of components, including ultra-low concentration (up to -10 mol), in any analyzed samples, including liquids, gels, films, including biological fluids, such as blood plasma, whole blood, and others, as well as measuring the change in CD signal over time.
Поставленная задача была решена созданием аналитиче- ской системы для определения в жидкостях, гелях и пленках компонентов, проявляющих круговой дихроизм, содержащей размещенные последовательно оптически соединенные:  The problem was solved by creating an analytical system for determining in liquids, gels and films components exhibiting circular dichroism, containing placed optically connected in series:
- источник широкополосного светового излучения;  - a source of broadband light radiation;
- селектор, приспособленный для формирования световых потоков с длинами волн, соответствующих области оптической активности определяемого вещества в анализируемой жидкости и биодатчика, проявляемой в спектре их кругового дихроизма;  - a selector adapted for the formation of light fluxes with wavelengths corresponding to the region of optical activity of the analyte in the analyzed fluid and the biosensor manifested in the spectrum of their circular dichroism;
- поляризатор, приспособленный для формирования линей- но поляризованного светового потока; - модулятор поляризации, приспособленный для преобра- зования указанного линейно поляризованного светового потока в циркулярно поляризованный световой поток с периодически из- меняющимся направлением вращения вектора поляризации; - a polarizer adapted to form a linearly polarized light flux; - a polarization modulator adapted to convert said linearly polarized light flux into a circularly polarized light flux with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector;
- устройство для размещения анализируемой пробы в опти- чески проницаемой кювете;  - a device for placing the analyzed sample in an optically permeable cell;
- фотодетектор, приспособленный для регистрации оптиче- ских сигналов кругового дихроизма и преобразования их в про- порциональный электрический сигнал;  - a photodetector adapted for recording optical signals of circular dichroism and converting them into a proportional electrical signal;
- цифровую систему регистрации, приспособленную для накопления, выделения и усиления указанного электрического сигнала и преобразования его в цифровую форму;  - a digital recording system adapted to accumulate, isolate and amplify the specified electrical signal and convert it into digital form;
- средство обработки полученного электрического сигнала, вычисления концентрации биологически активного вещества и управления, приспособленное для осуществления взаимодействия всех элементов устройства и выработки питающих напряжений, - a means of processing the received electrical signal, calculating the concentration of biologically active substances and control, adapted for the interaction of all elements of the device and the generation of supply voltages,
- спектральную щель, приспособленную для выделения све- тового излучения; - a spectral gap adapted to isolate light radiation;
и при этом в качестве модулятора поляризации содержит модулятор поляризации фотоэластического типа, имеющий два бруска из кварца, соединенных торцами между собой с помощью клеевого соединения, размещенных на двух опорах в узлах про- дольных колебаний стоячей волны и зафиксированных штифта- ми, входящими в углублениях указанных брусков, выполненных в местах расположения узлов продольных колебаний, и при этом один брусок выполнен из кристаллического кварца, а другой бру- сок выполнен из плавленого кварца, and at the same time as a polarization modulator contains a photoelastic type polarization modulator having two quartz bars connected by ends with an adhesive joint placed on two supports in the nodes of longitudinal waves of a standing wave and fixed by pins included in the recesses of said bars made in the locations of nodes of longitudinal vibrations, and one bar is made of crystalline quartz, and the other bar is made of fused quartz,
которая согласно изобретению:  which according to the invention:
- приспособлена для определения в анализируемых пробах наличия и концентрации компонентов, проявляющих круговой дихроизм и/или способных изменять оптические свойства других компонентов указанной пробы, проявляющих круговой дихроизм в полосе светового излучения источника, а также определения и регистрации изменения характеристик кругового дихроизма во времени;  - adapted to determine in the analyzed samples the presence and concentration of components exhibiting circular dichroism and / or capable of changing the optical properties of other components of the specified sample exhibiting circular dichroism in the light emission band of the source, as well as determining and recording changes in the characteristics of circular dichroism over time;
- в качестве источника светового излучения содержит лам- повый источник излучения, выполненный с возможностью обес- печения его оптимального температурного режима с повышен- ным выходом УФ излучения;  - as a source of light radiation contains a lamp source of radiation, configured to provide its optimum temperature with an increased output of UV radiation;
- в качестве селектора содержит селектор на основе монохроматора Черни-Тернера с компенсацией комы, модифици- рованный путем размещения дифракционной решетки монохро- матора на удвоенном фокусном расстоянии от его зеркал, содер- жит шаговый привод дифракционной решетки и микроконтрол- лер, обеспечивающий программируемое выполнение шаговым приводом команд управления, включая инициализацию, ускорен- ное перемещение в заданную позицию, равномерное перемеще- ние в заданном диапазоне;  - as a selector, it contains a selector based on a Czerny-Turner monochromator with coma compensation, modified by placing the monochromator diffraction grating at a double focal distance from its mirrors, contains a step diffraction grating drive and a microcontroller that provides programmable step-by-step execution drive control commands, including initialization, accelerated movement to a given position, uniform movement in a given range;
- содержит спектральный фильтр, приспособленный для по- глощения излучения второго порядка отражения указанной ди- фракционной решетки селектора; - оптически проницаемая кювета для анализируемой пробы выполнена с возможностью размещения в ней жидкости, геля, пленки; - contains a spectral filter adapted to absorb second-order radiation from the indicated diffraction grating of the selector; - optically permeable cuvette for the analyzed sample is made with the possibility of placing in it a liquid, gel, film;
- устройство для размещения анализируемой пробы выпол- нено с возможностью размещения кюветы в горизонтальном по- ложении с прохождением светового потока через кювету снизу вверх;  - a device for placing the analyzed sample is made with the possibility of placing the cuvette in a horizontal position with the passage of the light flux through the cuvette from bottom to top;
- поляризатор выполнен в виде прямоугольной призмы полного внутреннего отражения и приспособлен для формирова- ния направленного снизу вверх вертикального светового потока, - the polarizer is made in the form of a rectangular prism of total internal reflection and is adapted to form a vertical light flux directed from the bottom up;
- модулятор поляризации размещен так, что рабочие опти- ческие грани кварцевых брусков модулятора горизонтальны и со- держит стабилизатор рабочего тока модулятора; - the polarization modulator is arranged so that the working optical faces of the quartz bars of the modulator are horizontal and contains the stabilizer of the operating current of the modulator;
- спектральная щель установлена за модулятором поляри- зации;  - the spectral gap is installed behind the polarization modulator;
- фотодетектором служит фотоэлектронный умножитель, обращенный светочувствительной поверхностью к горизонталь- ной поверхности кюветы в месте выхода из нее светового потока;  - a photoelectron multiplier serves as a photodetector, facing the photosensitive surface to the horizontal surface of the cell at the point of exit of the light flux from it;
и при этом указанный поляризатор, модулятор поля- ризации и указанная выходная щель конструктивно объединены в один блок, приспособленный для формирования поляризованного по кругу светового потока в виде вертикального пучка с каусти- кой в месте пропускания через размещенную в указанной кювете анализируемую пробу.  and wherein said polarizer, polarization modulator and said exit slit are structurally combined into one unit adapted to form a circularly polarized light stream in the form of a vertical beam with a caustic at the place of transmission through the analyzed sample located in the indicated cuvette.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы оптические устройства, включая выходное зеркало источ- ника излучения, спектральный фильтр, селектор, поляризатор, и модулятор поляризации, были размещены в одном корпусе, обес- печивающем защиту от внешних воздействий и возможность его вакуумирования или заполнения газообразной средой, не погло- щающей УФ излучение. Moreover, according to the invention, it is advisable that the optical devices, including the output mirror of the source A radiation detector, a spectral filter, a selector, a polarizer, and a polarization modulator were placed in one housing, which provided protection from external influences and the possibility of evacuating it or filling it with a gaseous medium that does not absorb UV radiation.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, что- бы в качестве указанной газообразной среды герметичный корпус содержал инертный газ, предпочтительно, азот.  Moreover, according to the invention, it is advisable that, as said gaseous medium, the sealed enclosure contains an inert gas, preferably nitrogen.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы устройство для размещения анализируемой пробы было приспособлено для размещения в нем кюветы, выполненной в виде микроплаты с лунками, имеющими дно, выполненное из оп- тически прозрачного материала с минимальным остаточным дих- роизмом, и при этом снабжено устройством двухкоординатного перемещения указанной микроплаты в горизонтальной плоско- сти.  In addition, according to the invention, it is advisable that the device for placing the analyzed sample be adapted to place a cuvette made in the form of a microplate with holes having a bottom made of optically transparent material with minimal residual dichroism, and provided with a device for the two-coordinate movement of the specified microplate in a horizontal plane.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы устройство для размещения анализируемой пробы было приспо- соблено для размещения в нем кюветы, выполненной в виде мик- роплаты с лунками, имеющими дно, выполненное из оптически прозрачного материала с минимальным остаточным дихроизмом, и при этом снабжено устройством двухкоординатного переме- щения указанной микроплаты в горизонтальной плоскости.  In addition, according to the invention, it is advisable that the device for placing the analyzed sample was adapted to place a cuvette made in the form of a microplate with holes having a bottom made of optically transparent material with minimal residual dichroism, and provided with a device for two-coordinate movement of the indicated microboard in a horizontal plane.
Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы анализируемая проба содержала жидкость или гель или пленку, предположительно содержащие определяемый компонент. Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы анализируемая проба содержала жидкость или гель или пленку, предположительно содержащие определяемый компонент, и дру- гой компонент, обладающий свойством изменять характеристики кругового дихроизма под воздействием определяемого компонен- та. Furthermore, according to the invention, it is possible for the sample to be analyzed to contain a liquid or gel or film, presumably containing the component to be determined. Furthermore, according to the invention, it is possible for the analyzed sample to contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, and another component having the property to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component.
Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы анализируемая проба содержала жидкость, предположительно содержащую определяемый компонент, с размещенным в ней био датчиком, имеющим чувствительный элемент, обладающий аномальным круговым дихроизмом и свойством изменять харак- теристики кругового дихроизма под воздействием определяемого компонента.  In addition, according to the invention, it is possible for the analyzed sample to contain a liquid, presumably containing a detectable component, with a bio-sensor placed therein, having a sensing element, having anomalous circular dichroism and the ability to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component.
Кроме того, согласно изобретению, возможно, чтобы анализируемая проба содержит гель или пленку, предположи- тельно содержащие определяемый компонент, и другой жидкий компонент с размещенным в нем биодатчиком, имеющим чувст- вительный элемент, проявляющий аномальный круговой дихро- изм и способный изменять характеристики кругового дихроизма под воздействием определяемого компонента.  Furthermore, according to the invention, it is possible that the test sample contains a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component with a biosensor disposed therein, having a sensing element exhibiting anomalous circular dichroism and capable of changing the characteristics of the circular dichroism under the influence of a defined component.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы указанная система в качестве лампового источника излу- чения содержала ксеноновую лампу, имеющую расширенный в области УФ излучения диапазон длин волн, и указанная ксеноно- вая лампа в области ее активной зоны была снабжена дополни- тельным наружным корпусом, выполненным из непроницаемого для излучения материала, с оптически прозрачным окном, и раз- мещена с минимальным зазором в указанном дополнительном корпусе лампы, а источник светового излучения содержал уст- ройство воздушного охлаждения наружной поверхности указан- ного дополнительного корпуса лампы. Moreover, according to the invention, it is advisable that the system as a lamp source of radiation contains a xenon lamp having an extended wavelength range in the UV radiation region, and the specified xenon lamp in the region of its active zone is equipped with an additional outer casing made of impermeable for radiation of the material, with an optically transparent window, and placed with a minimum gap in the indicated additional lamp housing, and the light radiation source contained a device for air cooling of the outer surface of the indicated additional lamp housing.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы функции указанного средства обработки и управления выполнял компьютер с программным обеспечением, обеспечивающим об- работку полученных электрических сигналов, визуальное ото- бражение результатов измерения на экране, сохранение и доку- ментирование результатов измерений, выполнение различных действий по обработке экспериментальных результатов, включая сглаживание, накопление, сравнение с другими результатами, ка- либровку, тестирование и диагностику аппаратной и программ- ной частей аналитической системы, а также определение наличия определяемого компоненты, вычисление его концентрации и управление всеми другими функциональными устройствами ана- литической системы.  Moreover, according to the invention, it is advisable that the functions of the specified processing and control means are performed by a computer with software that processes the received electrical signals, visually displays the measurement results on the screen, saves and documents the measurement results, performs various actions processing of experimental results, including smoothing, accumulation, comparison with other results, calibration, testing and diagnostics of hardware and software hours analytic system, as well as determining the presence of a determined component, calculating its concentration and controlling all other functional devices of the analytical system.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, что- бы аналитическая система была приспособлена для функциони- рования с внешним компьютером или со встроенным компьюте- ром по интерфейсу USB.  Moreover, according to the invention, it is advisable that the analytical system be adapted to operate with an external computer or with a built-in computer via USB.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы аналитическая система была выполнена в модульном вари- анте исполнения и содержала функциональные модули: модуль источника светового излучения, модуль оптического фильтра, модуль поворота дифракционной решетки, модуль модулятора поляризации, модуль фотоумножителя, модуль цифровой сис- темы регистрации, и при этом указанные модули содержали управляющие устройства, обеспечивающие управление указан- ными модулями в согласованных режимах. In addition, according to the invention, it is advisable that the analytical system be implemented in a modular embodiment and contain functional modules: a light source module, an optical filter module, the rotation module of the diffraction grating, the polarization modulator module, the photomultiplier module, the digital registration system module, and at the same time, said modules contained control devices providing control of said modules in coordinated modes.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, что- бы указанные управляющие устройства были выполнены в виде микроконтроллеров, приспособленных для связи между собой и с блоком управления с помощью стандартного интерфейса типа I 2С.  Moreover, according to the invention, it is advisable that these control devices be made in the form of microcontrollers adapted for communication between themselves and with the control unit using a standard interface of type I 2C.
При этом, согласно изобретению, возможно, чтобы модуль цифровой системы регистрации содержал микроконтрол- лер, обеспечивающий выполнение необходимых операций мик- роконтроллерами других функциональных модулей, первичную обработку сигнала, передачу его по интерфейсу USB во внешний или встроенный компьютер, прием и передачу команд компьюте- ра другим функциональным модулям.  Moreover, according to the invention, it is possible that the module of the digital registration system contains a microcontroller that provides the necessary operations by microcontrollers of other functional modules, preprocesses the signal, transfers it via USB to an external or built-in computer, receives and transmits computer commands other functional modules.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы аналитическая система была размещен в портативном кор- пусе.  Moreover, according to the invention, it is advisable that the analytical system be housed in a portable housing.
Кроме того, разработан оптический диффузометр, со- держащий указанную аналитическую систему.  In addition, an optical diffusometer has been developed containing the indicated analytical system.
Краткое описание чертежей  Brief Description of the Drawings
В дальнейшем аналитическая система согласно изобрете- нию для определения в жидкостях, гелях и пленках компонентов, проявляющих круговой дихроизм, поясняется примерами его конструктивного выполнения и применения и прилагаемыми чертежами, на которых: Further, the analytical system according to the invention for determining components exhibiting circular dichroism in liquids, gels, and films is illustrated by examples of its constructive implementation and application and the accompanying drawings, on which:
Фиг. 1 - блок-схема аналитической системы согласно изобретению;  FIG. 1 is a block diagram of an analytical system according to the invention;
Фиг. 2 - схема выполнения источника светового излучения согласно изобретению с ксеноновой лампой;  FIG. 2 is a design diagram of a light source according to the invention with a xenon lamp;
Фиг. 3. - схема крепления модулятора поляризации с гори- зонтальным расположением оптических граней;  FIG. 3. - mounting diagram of a polarization modulator with a horizontal arrangement of optical faces;
Фиг. 4. - оптическая схема аналитической системы согласно изобретению;  FIG. 4. - optical diagram of the analytical system according to the invention;
Фиг.5 - схема взаимодействия функциональных модулей аналитической системы согласно изобретению, выполненной в модульном варианте исполнения;  5 is a diagram of the interaction of the functional modules of the analytical system according to the invention, made in a modular embodiment;
Однако представленные примеры выполнения и при- менения аналитической системы согласно изобретению не огра- ничивают другие возможности его выполнения и применения, не выходящие за рамки формулы изобретения.  However, the presented examples of the implementation and application of the analytical system according to the invention do not limit other possibilities of its implementation and application, not beyond the scope of the claims.
Наилучший вариант осуществления изобретения На Фиг.1 показана схема аналитической системы согласно изобретению, содержащей последовательно соединенные: источ- ник 1 широкополосного светового излучения; спектральный фильтр 2; селектор 3; поляризатор 4; модулятор 5 поляризации; выходную спектральную щель 6; устройство 7 для горизонталь- ного размещения анализируемой пробы в оптически проницаемой кювете; фотоумножитель 8; цифровую систему 9 регистрации; средство 10 обработки сигналов и управления и источник 11 пи- тания фотоумножителя 8. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 1 shows a diagram of an analytical system according to the invention, comprising in series: a broadband light source 1; spectral filter 2; selector 3; polarizer 4; polarization modulator 5; output spectral slit 6; a device 7 for horizontal placement of the analyzed sample in an optically permeable cell; photomultiplier 8; digital registration system 9; signal processing and control means 10 and a power source 11 of the photomultiplier 8.
Как показано на Фиг.2, источник 1 широкополосного свето- вого излучения, согласно изобретению, содержит ксеноновую лампу 12, обеспечивающую расширенный в области УФ излуче- ния диапазон длин волн и выполненную с возможностью обеспе- чения ее оптимального температурного режима с повышенным выходом УФ излучения.  As shown in FIG. 2, the broadband light source 1 according to the invention comprises a xenon lamp 12 providing an extended wavelength range in the UV region and configured to provide its optimum temperature regime with an increased output of UV radiation .
При этом в качестве указанной лампы 12 используется ксе- ноновая лампа мощностью 150 ватт, обеспечивающая приемле- мую интенсивность света в диапазоне от 185 до 1000 нм, а для ее питания применен источник, обеспечивающий уровень пульса- ций светового потока не более 0,05%. Расширение рабочего диа- пазона в ультрафиолетовую область спектра выдвигает требова- ние уменьшения до допустимого уровня концентрации озона, об- разуемого под действием УФ излучения лампы, и минимизации потерь для самого излучения, интенсивно поглощаемого обра- зующимся озоном. Оптимальный тепловой режим работы ука- занной ксеноновой лампы 12 реализуется при выполнении требо- ваний инструкции её эксплуатации: катод 13 вертикально распо- ложенной лампы необходимо закрепить в радиаторе 14 из алю- миниевого сплава диаметром 40 мм и толщиной 15 мм и послед- ний прикрепить к какому-либо основанию 15, аналогичный ра- диатор должен быть установлен на анод 16 без какого-либо до- полнительного крепления - в этом случае образующегося при включении лампы 12 конвекционного потока воздуха должно быть достаточно для выхода лампы 12 на оптимальный тепловой режим. Но такая лампа, имеющая тяжёлый радиатор на стеклян- ной колбе, серьезно ужесточает условия транспортировки. Moreover, as the indicated lamp 12, a xenon lamp with a power of 150 watts is used, which provides an acceptable light intensity in the range from 185 to 1000 nm, and a source is used to power it, providing a level of pulsation of the light flux of not more than 0.05% . The extension of the working range to the ultraviolet region of the spectrum makes it necessary to reduce to an acceptable level the concentration of ozone generated by the UV radiation of the lamp and minimize losses for the radiation itself, which is intensively absorbed by the generated ozone. The optimal thermal mode of operation of the indicated xenon lamp 12 is realized when the requirements of the instruction for its operation are met: the cathode 13 of the vertically arranged lamp must be fixed in a radiator 14 made of aluminum alloy with a diameter of 40 mm and a thickness of 15 mm and attached to the last to any base 15, a similar radiator should be mounted on the anode 16 without any additional fastening - in this case, the convection air flow generated when the lamp 12 is turned on should be enough for the lamp 12 to reach the optimum thermal conditions. But such a lamp, which has a heavy radiator on a glass flask, seriously toughens transportation conditions.
Согласно изобретению, конструкция узла лампы 12 остав- ляет анод 16 совершенно свободным, при этом он охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором 17 между внешним корпусом 18 и внутренним корпусом 19, в котором размещена прозрачная (кварцевая) часть 20 лампы 12. При такой конструк- ции поток воздуха практически полностью отделен от кварцевой колбы лампы 12 и, соответственно, от УФ излучения, внутренним корпусом 19, поэтому непрерывного образования озона не проис- ходит. Внутренний корпус 19 лампы 12 не герметичен, но имею- щиеся в нем зазоры минимальны, поэтому при выключенной лампе парциальное давление кислорода внутри конструкции вы- равнивается с внешним давлением. При включении лампы 12 происходит образование незначительного количества озона, ощущаемого по запаху, но после истечения двух минут и при дальнейшей работе лампы количество образующегося озона па- дает настолько, что его запах абсолютно не ощущается.  According to the invention, the design of the lamp assembly 12 leaves the anode 16 completely free, and it is cooled by the air flow created by the fan 17 between the outer casing 18 and the inner casing 19, in which the transparent (quartz) part 20 of the lamp 12 is placed. In this case, the air flow is almost completely separated from the quartz bulb of the lamp 12 and, accordingly, from UV radiation, by the inner casing 19, therefore, continuous formation of ozone does not occur. The inner housing 19 of the lamp 12 is not sealed, but the gaps in it are minimal, therefore, when the lamp is turned off, the partial pressure of oxygen inside the structure is equal to the external pressure. When the lamp 12 is turned on, an insignificant amount of ozone is sensed by smell, but after two minutes and with the further operation of the lamp, the amount of ozone formed drops so much that its smell is absolutely not felt.
Излучение лампы 12 выводится через тубус 21, закреплен- ный в отверстии внутреннего корпуса 19 и выступающий из от- верстия внешнего корпуса 18 и закрытый снаружи кварцевым ок- ном.  The radiation from the lamp 12 is output through a tube 21 fixed in the hole of the inner housing 19 and protruding from the opening of the outer housing 18 and closed from the outside with a quartz window.
При этом зафиксированный на длине волны 200 нм выход излучения в 2 раза превысил уровень УФ излучения, достигае- мый с помощью конструкции узла лампы, используемой в дихро- графе, выбранном в качестве -прототипа (DE, 10035709, С2). Это позволяет при работе в УФ диапазоне отказаться от использова- ния отдельного блока с мощным вентилятором, соединенным трубой с вытяжной системой помещения, что уменьшает габари- ты аналитической системы и облегчает его обслуживание. In this case, the radiation yield recorded at a wavelength of 200 nm was 2 times higher than the level of UV radiation, achieved using the design of the lamp assembly used in dichroic the graph selected as the β-prototype (DE, 10035709, C2). This allows the user to refuse to use a separate unit with a powerful fan connected by a pipe to the exhaust system of the room when working in the UV range, which reduces the dimensions of the analytical system and facilitates its maintenance.
Спектральный фильтр 2 (Фиг.1) вводится при работе в диа- пазоне длин волн выше 400 нм и приспособлен для поглощения УФ излучения, направляемого дифракционной решеткой селек- тора 3 в том же направлении во втором порядке отражения, что позволяет снизить уровень фоновой засветки и приводит к по- вышению чувствительности регистрации сигнала КД в этом диа- пазоне спектра.  Spectral filter 2 (Fig. 1) is introduced when operating in the range of wavelengths above 400 nm and is adapted to absorb UV radiation directed by the diffraction grating of selector 3 in the same direction in the second reflection order, which reduces the level of background illumination and leads to an increase in the sensitivity of registration of the CD signal in this spectral range.
Селектор 3 (Фиг.1) приспособлен для формирования свето- вых потоков с длинами волн, соответствующих области оптиче- ской активности определяемого компонентов, проявляемой в спектре их кругового дихроизма.  The selector 3 (Fig. 1) is adapted for the formation of light fluxes with wavelengths corresponding to the region of optical activity of the determined components, manifested in the spectrum of their circular dichroism.
Согласно изобретению, для селектора 3 выбрана схема мо- нохроматора Черни-Тернера с компенсацией комы Фасти. При этом в селекторе 3 в качестве исполнительного механизма пово- рота дифракционной решетки, в отличие от нетехнологичного электродинамического привода позиционного типа (DE, 10035709, С2), используется шаговый привод поворота дифрак- ционной решетки (на чертежах не показан), выполненный из- вестным специалистам образом, а указанный монохроматор мо- дифицирован таким образом, что дифракционная решетка удале- на на удвоенное фокусное расстояние от его зеркал. Эта схема позволяет обеспечить простоту конструкции се- лектора и небольшие габариты при достаточной светосиле и уменьшенном уровне рассеянного света, проходящего через спектральный фильтр 2. According to the invention, a Czerny-Turner monochromator scheme with Fasti coma compensation is selected for selector 3. At the same time, in selector 3, as the actuator of rotation of the diffraction grating, in contrast to the non-technological electrodynamic drive of the positional type (DE, 10035709, C2), a stepwise rotation drive of the diffraction grating (not shown) is used, made known specialists, and the specified monochromator is modified in such a way that the diffraction grating is doubled the focal length from its mirrors. This scheme makes it possible to ensure simplicity of the selector design and small dimensions with sufficient aperture ratio and a reduced level of scattered light passing through spectral filter 2.
Согласно изобретению, для управления шаговым приводом селектор 3 содержит микроконтроллер, обеспечивающий про- граммируемое выполнение шаговым приводом команд управле- ния: инициализацию, ускоренное перемещение в заданную пози- цию, равномерное перемещение в заданном диапазоне.  According to the invention, for controlling a step drive, the selector 3 comprises a microcontroller that provides programmable execution by the step drive of the control commands: initialization, accelerated movement to a given position, uniform movement in a given range.
В результате проведенных испытаний в составе указанного монохроматора получены следующие характеристики исполни- тельного механизма поворота дифракционной решетки с шаго- вым приводом: разрешение не хуже 0,02 нм, время перестройки на 30 нм - не более 2 секунд. Эти показатели вполне соответст- вуют требованиям, предъявляемым к селектору 3 в аналитиче- ской системе соглансо изобретению.  As a result of the tests carried out as part of the indicated monochromator, the following characteristics of the executive mechanism of rotation of the diffraction grating with a step drive were obtained: resolution no worse than 0.02 nm, tuning time at 30 nm — no more than 2 seconds. These indicators are fully consistent with the requirements for selector 3 in the analytical system in accordance with the invention.
Поляризатор 4 (Фиг.1) приспособлен для формирования линейно поляризованного светового потока, выполнен, например, в виде прямоугольной призмы полного внутреннего отражения из нелинейного кристаллического материала, например дигидро- фосфата калия, и установлен после селектора 3. Призма форми- рует излучение, направленное вертикально вверх.  The polarizer 4 (FIG. 1) is adapted to generate a linearly polarized light flux, made, for example, in the form of a rectangular prism of total internal reflection from a nonlinear crystalline material, for example, potassium dihydrogen phosphate, and installed after the selector 3. The prism generates radiation directed vertically up.
Модулятор 5 поляризации (Фиг.1) приспособлен для преобразования указанного линейно поляризованного светового потока в циркулярно поляризованный световой поток с периоди- чески изменяющимся направлением вращения вектора поляриза- ции и может быть выполнен в виде известного модулятора поля- ризации фотоэластического типа (DE, 100 10035709, С2). Однако для обеспечения вертикального светового потока конструкция и крепление модулятора изменены, и бруски модулятора размеще- ны так, что его оптические грани, на которые подается напряже- ние, горизонтальны. The polarization modulator 5 (FIG. 1) is adapted to convert the specified linearly polarized light flux into a circularly polarized light flux with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector It can be made in the form of a known polarization modulator of photoelastic type (DE, 100 10035709, C2). However, to ensure vertical luminous flux, the design and mounting of the modulator are changed, and the bars of the modulator are placed so that its optical edges to which voltage is applied are horizontal.
При этом, как показано на Фиг.З, согласно изобретению, модулятор 5 поляризации имеет два бруска 22 и 23 из кварца, со- единенные торцами между собой с помощью клеевого соединения 24 и размещенные в оправе, препятствующей сдвигу брусков в горизонтальном направлении, на опорах в виде конусов, установ- ленных внутри оправ и размещенных в узлах стоячей волны про- дольных колебаний, то есть в местах с нулевым смещением.  Moreover, as shown in FIG. 3, according to the invention, the polarization modulator 5 has two bars 22 and 23 of quartz, connected by their ends with an adhesive joint 24 and placed in a frame that prevents horizontal movement of the bars, on supports in the form of cones installed inside the frames and placed in the nodes of a standing wave of longitudinal vibrations, that is, in places with zero displacement.
При этом брусок 22 выполнен из кристаллического кварца и размещен в оправе 25 на одной опоре в виде конуса 26, а брусок 23 выполнен из плавленого кварца и размещен в оправе 25 на двух опорах в виде конусов 27.  While the block 22 is made of crystalline quartz and placed in the frame 25 on one support in the form of a cone 26, and the block 23 is made of fused quartz and placed in the frame 25 on two supports in the form of cones 27.
Брусок 22 снабжен штифтом 28 для регулирования степени прижатия бруска 22 к выступу в виде конуса оправы, брусок 23 снабжен штифтом 29 с иголкой 30 для регулирования степени прижатия бруска 23 к выступу в виде конуса оправы и ограниче- ния движение бруска 23 вдоль продольной оси модулятора 5. К граням бруска 22, имеющим напыление, подведены провода с контактами 31. Модулятор 5 приспособлен для прохождения све- тового потока через брусок 23 в направлении X снизу вверх, и мо- дулятор 5 поляризации расположен таким образом, чтобы его оп- тические грани были расположены горизонтально The bar 22 is equipped with a pin 28 for adjusting the degree of pressing of the bar 22 against the protrusion in the form of a cone, the bar 23 is equipped with a pin 29 with a needle 30 for adjusting the degree of pressing of the bar 23 against the protrusion in the form of a cone and restricting the movement of the bar 23 along the longitudinal axis of the modulator 5 . The wires with contacts 31 are connected to the faces of the bar 22 having spraying. The modulator 5 is adapted to pass the light flux through the bar 23 in the X direction from the bottom up, and the polarization regulator 5 is located so that its optical faces are horizontally
Дополнительным фактором, обеспечивающим более высо- кую стабильность характеристик модулятора 5, является также установка стабилизатора рабочего тока модулятора.  An additional factor providing higher stability of the characteristics of the modulator 5 is also the installation of a stabilizer of the operating current of the modulator.
Выполнение крепления модулятора 5 указанным обра- зом и стабилизация его тока приводит к высокой стабильности характеристик модулятора 5 поляризации, его устойчивости к внешним механическим воздействиям и уменьшению уровня шу- мов нулевой «безовой» линии регистрируемого сигнала КД при отсутствии БАВ в анализируемой жидкости.  The fastening of the modulator 5 in this manner and stabilization of its current leads to high stability of the characteristics of the polarization modulator 5, its resistance to external mechanical influences, and a decrease in the noise level of the zero “zero” line of the recorded CD signal in the absence of biologically active substances in the analyzed liquid.
Спектральная щель 6 (Фиг.1) приспособлена для выделения линейно поляризованного светового потока с определенным на- правлением вектора поляризации и может быть выполнена лю- бым известным специалисту в этой области образом.  The spectral slit 6 (FIG. 1) is adapted to isolate a linearly polarized light flux with a certain direction of the polarization vector and can be performed by any method known to one skilled in the art.
Согласно изобретению, призменный поляризатор 4, модулятор 5 поляризации и спектральная выходная щель 6 объе- динены конструктивно в один блок, приспособленный для фор- мирования поляризованного по кругу светового потока в виде вертикального пучка с каустикой в месте пропускания через раз- мещенную в аналитической системе анализируемую пробу.  According to the invention, the prism polarizer 4, the polarization modulator 5, and the spectral output slit 6 are structurally combined into one unit adapted to form a circularly polarized light flux in the form of a vertical beam with caustic at the place of transmission through the analyte placed in the analytical system sample.
На Фиг.4 показана оптическая схема аналитической систе- мы согласно изобретению, в которой горизонтально сформиро- ванный неполяризованный световой поток поступает от источни- ка 1 широкополосного излучения (на чертеже не показан) прохо- дит через монохроматор селектора, содержащий зеркала 32, 33 и дифракционную решетку 34 в призму 35 поляризатора 4, в кото- рой поляризуется и расщепляется на два луча с ортогональными поляризациями, а затем через модулятор 5 поляризации и выход- ную спектральную щель 6, пропускающую только один луч с кру- говой поляризацией, в виде рабочего луча попадает вертикально снизу вверх в горизонтально размещенную в устройстве 7 анали- зируемую пробу 36 в оптически проницаемой кювете. Затем све- товой луч, преобразованный в пробе, поступает на вход фотоум- ножителя 8. Figure 4 shows the optical circuit of the analytical system according to the invention, in which a horizontally generated non-polarized light flux comes from a broadband radiation source 1 (not shown) passes through a selector monochromator containing mirrors 32, 33 and diffraction grating 34 into the prism 35 of the polarizer 4, in which it is polarized and split into two beams with orthogonal polarizations, and then through the polarization modulator 5 and the output spectral gap 6, which transmits only one beam with circular polarization, in the form of a working of the beam falls vertically from the bottom up into the analyzed sample 36 horizontally placed in the device 7 in an optically permeable cuvette. Then, the light beam transformed in the sample enters the input of the photomoader 8.
Согласно изобретению, оптические устройства, включая выходное зеркало источника 1 излучения, спектральный фильтр 2, селектор 3, поляризатор 4, и модулятор 5 поляризации, разме- щены в одном корпусе, обеспечивающем их защиту от внешних воздействий с возможностью его вакуумирования или заполнения газообразной средой, не поглощающей УФ излучение, например, инертного газа, предпочтительно, азота.  According to the invention, optical devices, including an output mirror of a radiation source 1, a spectral filter 2, a selector 3, a polarizer 4, and a polarization modulator 5, are housed in a single housing that protects them from external influences and can be evacuated or filled with a gaseous medium, not absorbing UV radiation, for example, an inert gas, preferably nitrogen.
Согласно изобретению, устройство 7 для размещения ана- лизируемой пробы, содержащей жидкости, гели, пленки (на чер- теже не показано) приспособлено для размещения оптически проницаемой кюветы в горизонтальном положении. Устройство 7 может быть выполнено любым способом, известным специали- стам в области оптических устройств. При этом, согласно изо- бретению, оптически проницаемая кювета может быть выполне- на в виде микроплаты с лунками, имеющими дно из оптически прозрачного материала с минимальным остаточным дихроизмом. При этом устройство 7 может быть снабжено устройством двух- координатного перемещения указанной микроплаты в горизон- тальной плоскости. According to the invention, a device 7 for placing an analyzed sample containing liquids, gels, films (not shown in the drawing) is adapted to place an optically permeable cell in a horizontal position. The device 7 can be made by any method known to those skilled in the art of optical devices. In this case, according to the invention, an optically permeable cuvette can be made in the form of a microplate with holes having a bottom made of an optically transparent material with minimal residual dichroism. In this case, the device 7 can be equipped with a two- coordinate displacement of the indicated microboard in the horizontal plane.
Фотоэлектронный умножитель 8 (далее ФЭУ) (Фиг.1) явля- ется измерительным элементом регистрации, определяющим чув- ствительность, стабильность и линейность измерений КД, при этом конструкция ФЭУ обеспечивает его надежное экранирование от внешних электромагнитных полей и паразитной световой за- светки, а также возможность регулирования его источника 11 пи- тания. Фоточувствительная поверхность ФЭУ обращена к про- шедшему снизу вверх через кювету световому потоку, и ФЭУ преобразует оптический сигнал КД, генерируемый указанной пробой, в пропорциональный ему электрический сигнал.  The photo-electron multiplier 8 (hereinafter PMT) (FIG. 1) is a measuring element of registration that determines the sensitivity, stability and linearity of CD measurements, while the PMT design ensures its reliable shielding from external electromagnetic fields and stray light, and also the ability to regulate its power source 11. The photosensitive surface of the photomultiplier is facing the light flux passing from the bottom up through the cuvette, and the photomultiplier converts the optical CD signal generated by this breakdown into an electrical signal proportional to it.
ФЭУ 8 (Фиг.1) имеет выход 37, на котором регистрирует переменную составляющую, пропорциональную ΔΑ - величине сигнала, порожденного аномальным круговым дихроизмом анали- зируемой пробы, а на выходе 38 регистрирует постоянную со- ставляющую, пропорциональную А - величине сигнала, характе- ризующей поглощение биологически активного вещества пробы, при этом частота переменной составляющей равна частоте моду- ляции поляризации излучения. В ФЭУ 8 постоянная составляю- щая поддерживается на постоянном уровне путем регулирования напряжения питания ФЭУ 8, для чего сигнал постоянной состав- ляющей с выхода 38 заводится на вход 39 источника 11 питания, а напряжение питания с выхода 40 источника 1 1 питания подается на вход 41 ФЭУ 8, то есть осуществляется режим стабилизации постоянной составляющей с помощью отрицательной обратной связи с одновременным измерением переменной составляющей, что эквивалентно измерению их отношения, а значит, измерению сигнала КД исследуемой пробы. Выход 37 ФЭУ 8 соединен со входом цифровой системы 9 регистрации. PMT 8 (FIG. 1) has an output 37, on which it registers a variable component proportional to ΔΑ - the value of the signal generated by the anomalous circular dichroism of the analyzed sample, and at output 38 it registers a constant component proportional to A - the value of the signal, which absorbs the biologically active substance of the sample, and the frequency of the variable component is equal to the frequency of modulation of the polarization of radiation. In the PMT 8, the constant component is maintained at a constant level by adjusting the supply voltage of the PMT 8, for which the constant component signal from output 38 is fed to the input 39 of the power source 11, and the voltage from the output 40 of the power source 1 1 is supplied to the input 41 PMT 8, that is, the constant component stabilization mode is carried out using a negative feedback communication with the simultaneous measurement of the variable component, which is equivalent to measuring their ratio, and therefore, measuring the CD signal of the test sample. The output 37 of the PMT 8 is connected to the input of the digital registration system 9.
Цифровая система 9 регистрации (Фиг.1) приспособлена для выделения и усиления указанного электрического сигнала и преобразования его в цифровую форму и, согласно техническому решению полезной модели, может быть выполнена известным специалистам образом.  The digital registration system 9 (FIG. 1) is adapted to isolate and amplify the indicated electrical signal and convert it to digital form and, according to the technical solution of the utility model, can be performed in a manner known to those skilled in the art.
Согласно изобретению, функции указанного средства According to the invention, the functions of the specified funds
10 обработки полученного электрического сигнала, вычисления концентрации компонентов в анализируемых пробах и управле- ния выполняет внешний или встроенный компьютер с программ- ным обеспечением, обеспечивающим обработку полученных электрических сигналов, исследование наличии или отсутствии определяемого компонента, вычисление его концентрации и управление всеми другими функциональными устройствами. 10 processing the received electrical signal, calculating the concentration of components in the analyzed samples and controlling is performed by an external or built-in computer with software that processes the received electrical signals, examines the presence or absence of the detected component, calculates its concentration and controls all other functional devices.
Согласно изобретению, в аналитической системе реа- лизован принцип модульности, обеспечивающий гибкость при разработке аппаратной части, упрощающий процесс сборки и на- ладки готовых приборов. При этом аналитическая система со- держит следующие функциональные модули:  According to the invention, the principle of modularity is implemented in the analytical system, providing flexibility in the development of hardware, simplifying the assembly and commissioning of finished devices. Moreover, the analytical system contains the following functional modules:
- модуль 42 источника 1 светового излучения,  - module 42 of the light source 1,
- модуль 43 оптического фильтра 2,  - module 43 of the optical filter 2,
- модуль 44 модулятора 5 поляризации,  - module 44 of a polarization modulator 5,
- модуль 45 ФЭУ 8, - модуль 46 поворота дифракционной решетки, - module 45 PMT 8, a diffraction grating rotation module 46,
- модуль 47 цифровой системы 9 регистрации,  - module 47 of the digital registration system 9,
и при этом указанные модули 42-47 содержат управляющие устройства, обеспечивающие управление функционированием указанных модулей в согласованных режимах. Такими управ- ляющими устройствами могут быть микроконтроллеры, разме- щенные в указанных функциональных модулях и приспособлен- ные для связи между собой с помощью стандартного интерфейса типа 12С. Управление работой аналитической системы может быть осуществлено с помощью внешнего или встроенного ком- пьютера 48, при этом модуль 47 цифровой системы 9 регистра- ции содержит микроконтроллер, обеспечивающий выполнение необходимых операций микроконтроллерами других функцио- нальных модулей, первичную обработку сигнала, передачу его по интерфейсу USB в указанный компьютер, прием и передачу ко- манд компьютера 48 другим функциональным модулям.  and while these modules 42-47 contain control devices that provide control over the operation of these modules in coordinated modes. Such control devices can be microcontrollers located in the indicated functional modules and adapted for communication with each other using the standard 12C interface. The operation of the analytical system can be carried out using an external or built-in computer 48, while the module 47 of the digital registration system 9 contains a microcontroller that provides the necessary operations by microcontrollers of other functional modules, initial signal processing, and its transmission via USB to said computer, receiving and transmitting computer commands 48 to other functional modules.
На Фиг.5 показана структурная схема взаимодействия указанных функциональных модулей аналитической системы. Выполнение необходимых операций функциональными модуля- ми осуществляется на основе команд микроконтроллеров. Прием и передача команд от компьютера 48 микроконтроллерам функ- циональных модулей осуществляется через микроконтроллер мо- дуля 47 цифровой системы 9 регистрации. Связь между модуля- ми осуществляется посредством стандартного цифрового интер- фейса типа I2C. Схемотехническое решение предоставляет воз- можность использования для управления системой как с помо- щью внешнего, так и встроенного компьютера по интерфейсу USB. Figure 5 shows a structural diagram of the interaction of these functional modules of the analytical system. The necessary operations are performed by functional modules based on the instructions of microcontrollers. The reception and transmission of commands from the computer to the 48 microcontrollers of the functional modules is carried out through the microcontroller of the module 47 of the digital registration system 9. Communication between the modules is via a standard I2C digital interface. The circuitry solution makes it possible to use to control the system as with external and built-in computer via USB.
Компьютер 48 приспособлен для включения аналити- ческой системы и управляет работой ксеноновой лампы 12, спек- трального фильтра 2, шаговым приводом поворота дифракцион- ной решетки селектора 3, модулятором 5 поляризации, источни- ком 11 питания фотоумножителя 8, цифровой системой 9 регист- рации.  Computer 48 is adapted to turn on the analytical system and controls the operation of a xenon lamp 12, a spectral filter 2, a step drive for turning the diffraction grating of a selector 3, a polarization modulator 5, a photomultiplier 8 power supply 11, and a digital registration system 9 .
Программное обеспечение компьютера 48 приспо- соблено для управления режимами работы системы, визуального отображения результатов измерения на экране, сохранения и до- кументирования результатов измерений, выполнения различных действий по обработке экспериментальных результатов, включая сглаживание, накопление, сравнение с другими результатами. Калибровка аппаратной части аналитической системы осуществ- ляется также с помощью программного обеспечения.  The software of computer 48 is adapted for controlling the operating modes of the system, visually displaying the measurement results on the screen, saving and documenting the measurement results, and performing various actions for processing the experimental results, including smoothing, accumulation, and comparison with other results. The hardware of the analytical system is also calibrated using software.
Калибровка селектора 3 производится с использованием калибровочной ртутной лампы. Калибровка амплитуды модуля- ции модулятора 5 поляризации по длинам волн осуществляется с помощью двух образцов проб с известной аномальной оптиче- ской активностью, проявляющих круговой дихроизм, на разных длинах волн. Калибровка анализируемых проб и образцов ком- понентов по оптической плотности производится с использова- нием образцов с известной (стандартной) величиной сигнала кру- гового дихроизма, например, при помощи растворов камфор- сульфоновой кислоты разной концентрации. Таким образом, аналитическая система, выполненная согласно изобретению, позволяет обеспечивать ее функциониро- вание в различных режимах с исследованием проб, имеющих раз- личный компонентный состав и различное физическое состояние, а также различные оптические свойства и различный круговой дихроизм. Selector 3 is calibrated using a mercury calibration lamp. The amplitude of the modulation amplitude of the polarization modulator 5 is calibrated by wavelength using two sample samples with known anomalous optical activity, exhibiting circular dichroism, at different wavelengths. Calibration of the analyzed samples and component samples by optical density is carried out using samples with a known (standard) value of the circular dichroism signal, for example, using solutions of camphorsulfonic acid of different concentrations. Thus, the analytical system made according to the invention makes it possible to operate in various modes with the study of samples having different component composition and different physical conditions, as well as various optical properties and various circular dichroism.
Согласно изобретению, анализируемая проба может содержать жидкость или гель или пленку, предположительно со- держащие определяемый компонент, например, биологическую жидкость.  According to the invention, the sample to be analyzed may contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, for example, a biological fluid.
Согласно изобретению, анализируемая проба может содержать жидкость или гель или пленку, предположительно со- держащие определяемый компонент, и другой компонент, обла- дающий свойством изменять характеристики кругового дихроиз- ма под воздействием определяемого компонента, например, био- датчик.  According to the invention, the analyzed sample may contain a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, and another component having the property to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the detected component, for example, a biosensor.
Согласно изобретению, анализируемая проба может содер- жать жидкость, предположительно содержащую определяемый компонент, с размещенным в ней биодатчиком, имеющим чувст- вительный элемент, обладающий аномальным круговым дихро- измом и свойством изменять характеристики кругового дихроиз- ма под воздействием определяемого компонента, например, вы- полненный на основе ДНК.  According to the invention, the analyzed sample may contain a liquid, presumably containing a detectable component, with a biosensor located in it, having a sensing element, having an abnormal circular dichroism and the ability to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component, for example, - complete on the basis of DNA.
Согласно изобретению, анализируемая проба может содер- жать гель или пленку, предположительно содержащие опреде- ляемый компонент, и другой жидкий компонент, проявляющий круговой дихроизм и способный изменять характеристики круго- вого дихроизма под воздействием определяемого компонента, например, биодатчик на основе частиц холестерической жидкок- ристаллической дисперсии ДНК. According to the invention, the test sample may contain a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component exhibiting circular dichroism and capable of changing the characteristics of circular dichroism under the influence of a defined component, for example, a biosensor based on particles of cholesteric liquid crystal DNA dispersion.
Согласно изобретению, анализируемая проба может содер- жать гель или пленку, предположительно содержащие опреде- ляемый компонент, и другой жидкий компонент с размещенным в нем биодатчиком, имеющим чувствительный элемент, прояв- ляющий аномальный круговой дихроизм и способный изменять характеристики кругового дихроизма при разрушении его струк- туры под воздействием определяемого компонента, например, биодатчиком на основе частиц ДНК, сшитых наномостиками .  According to the invention, the analyzed sample may contain a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component with a biosensor placed in it, having a sensing element that exhibits abnormal circular dichroism and is capable of changing the characteristics of circular dichroism when its structure is destroyed - tours under the influence of a determined component, for example, a biosensor based on DNA particles crosslinked by nanobridges.
В соответствии с составом и физическим состоянием анализируемых проб аналитическая система согласно изобрете- нию позволяет выбирать схему подачи и характеристики светово- го потока, направляемого через световое окно кюветы на анали- зируемую пробу. Варианты последовательности действий уст- ройств аналитической системы для обеспечения таких потоков могут быть выбраны компьютером 54, например, из размещенной в нем библиотеки, с возможность их корректировки пользовате- лем.  In accordance with the composition and physical state of the analyzed samples, the analytical system according to the invention makes it possible to select the supply pattern and characteristics of the light flux directed through the light window of the cell to the analyzed sample. Variants of the sequence of actions of the devices of the analytical system to ensure such flows can be selected by computer 54, for example, from a library located in it, with the possibility of their correction by the user.
Согласно изобретению, аналитическая система для определения в анализируемой пробе компонентов, проявляющих круговой дихроизм, приспособлена для размещения в портатив- ном корпусе, что обеспечивается размещением плотно наполнен- ных модулей, в том числе оптических устройств, обеспечиваю- щих защиту их от динамических и тепловых воздействий как внешних, так и внутренних между собой. According to the invention, the analytical system for determining the components exhibiting circular dichroism in the analyzed sample is adapted for placement in a portable case, which is ensured by the placement of densely filled modules, including optical devices, which ensures protecting them from dynamic and thermal effects, both external and internal to each other.
Аналитическая система согласно изобретению, обес- печивающая высокую точность измерений и регистрации их, по- зволяет использовать ее в качестве оптического диффузометра, обеспечивая измерения и регистрацию изменения сигналов кру- гового дихроизма по мере диффузии одного компонента пробы, например, биологически активного вещества, в другой компонент пробы, например, в чувствительный элемент биодатчика, в дина- мическом режиме с установленными программой управляющего компьютера временными интервалами.  The analytical system according to the invention, providing high accuracy of measurements and recording them, allows you to use it as an optical diffuser, providing measurements and recording changes in circular dichroism signals as one component of the sample diffuses, for example, a biologically active substance, into another component of the sample, for example, into the sensitive element of the biosensor, in dynamic mode with time intervals set by the control computer program.
Аналитическая система согласно изобретению работает следующим образом:  The analytical system according to the invention operates as follows:
Анализируемую пробу помещают в кювету, затем кювету размещают в устройстве 7 и включают источник питания системы.  The analyzed sample is placed in a cuvette, then the cuvette is placed in device 7 and the system power source is turned on.
Источник 1 светового излучения (Фиг.1) излучает широкополосный световой поток, попадающий на вход селектора 3, на выходе которого излучается узкополосный световой поток, имеющий одну известную длину волны. При необходимости ра- боты в диапазоне длин волн выше 400 нм в световой поток вво- дится спектральный фильтр 2, который поглощает УФ излучение, направляемое дифракционной решеткой, являющейся дисперси- онным элементом селектора 3, в том же направлении во втором порядке отражения. Затем узкополосный световой поток (Фиг.4) последова- тельно проходит через поляризатор 4, в котором поляризуется и расщепляется на два луча с ортогональными поляризациями, че- рез модулятор 5 поляризации, в котором становится циркулярно поляризованным с периодически изменяющимся направлением вращения вектора поляризации, вращающегося в плоскости, ор- тогональной световому потоку, через выходную спектральную щель 6, пропускающую только один луч с круговой поляризаци- ей, и в виде рабочего луча попадает вертикально снизу вверх в горизонтально размещенную в устройстве 7 анализируемую про- бу 35 (Фиг.4) в оптически проницаемой кювете . The light emission source 1 (FIG. 1) emits a broadband light stream incident on the input of the selector 3, at the output of which a narrow-band light stream having one known wavelength is emitted. If necessary, to operate in the wavelength range above 400 nm, a spectral filter 2 is introduced into the light flux, which absorbs UV radiation directed by the diffraction grating, which is a dispersion element of the selector 3, in the same direction in the second reflection order. Then, the narrow-band light flux (Fig. 4) sequentially passes through the polarizer 4, in which it is polarized and split into two beams with orthogonal polarizations, through the polarization modulator 5, in which it becomes circularly polarized with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector rotating in the plane orthogonal to the luminous flux, through the output spectral slit 6, passing only one beam with circular polarization, and in the form of a working beam falls vertically from the bottom up to the horizontal but placed in the device 7, the analyzed sample 35 (Figure 4) in an optically permeable cuvette.
Пройдя в устройстве 7 через кювету с исследуемой пробой, проявляющей свойства аномального кругового дихроизма, свето- вой поток становится модулированным по интенсивности.  After passing through the cuvette in the device 7 with the sample under study exhibiting the properties of anomalous circular dichroism, the luminous flux becomes modulated in intensity.
Под действием модулированного по интенсивности света на выходах ФЭУ 8 возникает электрический сигнал, причем на выходе 37 (Фиг.1) регистрируется переменная составляющая, пропорциональная ΔΑ - величине сигнала, порожденного ано- мальным круговым дихроизмом пробы, а на выходе 38 - постоян- ная составляющая, пропорциональная А - величине сигнала, ха- рактеризующей поглощение компонента, содержащегося в анали- зируемой пробе, при этом частота переменной составляющей равна частоте модуляции поляризации излучения.  Under the action of a light intensity modulated at the outputs of the PMT 8, an electric signal appears, and at the output 37 (Figure 1) a variable component is proportional to ΔΑ - the signal generated by the anomalous circular dichroism of the sample, and at the output 38 - a constant component proportional to A - the magnitude of the signal characterizing the absorption of the component contained in the analyzed sample, the frequency of the variable component being equal to the modulation frequency of the radiation polarization.
С выхода 37 ФЭУ 8 сигнал поступает на один из входов цифровой системы 9 регистрации, на второй вход которой пода- ется опорный сигнал с частотой модуляции поляризации от сред- ства 10 обработки сигнала, вычисления концентрации опреде- ляемого компонента и управления функциональными модулями системы. From the output 37 of the PMT 8, the signal is fed to one of the inputs of the digital registration system 9, to the second input of which a reference signal with a frequency of modulation of polarization from the medium 10 signal processing, calculating the concentration of the detected component and control the functional modules of the system.
В цифровой системе 9 регистрации сигнал усиливается, фильтруется, преобразуется в цифровой код и подается в средст- во 10 обработки, в котором он обрабатывается и выводится в ви- де значения концентрации компонента в исследуемой пробе.  In the digital registration system 9, the signal is amplified, filtered, converted into a digital code and supplied to the processing means 10 in which it is processed and displayed in the form of the concentration of the component in the test sample.
Средство 10, например, внешний или встроенный компью- тер 48 (Фиг.5), через цифровую систему 9 регистрации осуществ- ляет также необходимое взаимодействие всех элементов систе- мы, реализует требуемый алгоритм обработки, устанавливает не- обходимые питающие напряжения для источника 1 светового из- лучения, для включения спектрального фильтра 2 и для управле- ния шаговым приводом поворота дифракционной решетки 34 се- лектора 3 (Фиг.4), вырабатывает напряжение с частотой модуля- ции для работы модулятора 5 поляризации, устанавливает необ- ходимые напряжения питания источника 11 питания фотоумно- жителя 8, формирует опорный сигнал для функционирования цифровой системы 9 регистрации. Способ обработки цифровой формы полученного сигнала зависит от используемого для этой цели программного обеспечения, заложенного в средстве 10 об- работки.  The tool 10, for example, an external or built-in computer 48 (Figure 5), through the digital registration system 9 also performs the necessary interaction of all elements of the system, implements the required processing algorithm, sets the required supply voltage for the light source 1 radiation, to turn on the spectral filter 2 and to control the stepwise rotation drive of the diffraction grating 34 of the selector 3 (Figure 4), generates a voltage with a modulation frequency for the operation of the polarization modulator 5, sets the necessary voltage voltage supply source 11 power photomultiplier 8, forms a reference signal for the operation of the digital registration system 9. The method of processing the digital form of the received signal depends on the software used for this purpose embedded in the processing means 10.
Для сравнения аналитических возможностей аналитической системы согласно изобретению и известного дихрографа, вы- бранного за прототип (DE, 10035709, С2), были проведены сле- дующие измерения: 1. Измерения уровней светового УФ излучения ксеноновой лампы 12 после прокачки азотом и без такой прокачки. To compare the analytical capabilities of the analytical system according to the invention and the well-known dichrograph selected for the prototype (DE, 10035709, C2), the following measurements were carried out: 1. Measurement of light UV radiation levels of xenon lamp 12 after pumping with nitrogen and without such pumping.
Результаты наблюдений показали, что в системе согласно изобретению наблюдается значительное увеличение интенсивно- сти излучения в области длин волн 185-195 нм.  The observation results showed that in the system according to the invention there is a significant increase in the radiation intensity in the wavelength range 185-195 nm.
2. Измерения величины нулевой («базовой») линии регист- рируемого фотодетектором сигнала КД в отсутствии пробы в кю- вете.  2. Measurements of the value of the zero (“base”) line of the CD signal recorded by the photodetector in the absence of a sample in the cell.
В аналитической системе согласно изобретению величина шума в области 220 нм находится на приемлемом уровне ( ΔΑ = 60 опт.ед.) . Дихрограф- прототип на работу в этой области не приспособлен.  In the analytical system according to the invention, the noise in the region of 220 nm is at an acceptable level (ΔΑ = 60 opt.ed.). The dichrograph prototype is not suitable for work in this area.
Таким образом, аналитическая система согласно изобрете- нию позволяет точнее, с лучшей воспроизводимостью и более высокой чувствительностью (до 10"14 М/л) определять величину КД, и, соответственно, наличие и концентрацию различных ве- ществ, включая биологически активные вещества, например, противоопухолевые препараты, антибиотики, белки и другие ве- щества, в различных жидкостях, в том числе в биологических жидкостях, например, в крови пациентов, что важно для диагно- стики и лечения заболеваний в практике онкологии, терапии, ги- некологии, при медико-экологическом скрининге и других иссле- дованиях. Thus, the analytical system according to the invention allows more accurately, with better reproducibility and higher sensitivity (up to 10 "14 M / l) to determine the value of CD, and, accordingly, the presence and concentration of various substances, including biologically active substances, for example , antitumor drugs, antibiotics, proteins and other substances, in various fluids, including biological fluids, for example, in the blood of patients, which is important for the diagnosis and treatment of diseases in the practice of oncology, therapy, gynecology, etc. and environmental health screening and other studies.
Расширение рабочего диапазона аналитической системы в Expanding the working range of the analytical system in
УФ область спектра за счет повышения уровня УФ излучения по- зволяет расширить перечень определяемых при помощи аналити- ческой системы компонентов, в том числе, биологически актив- ных и фармакологических соединений. The UV region of the spectrum by increasing the level of UV radiation allows you to expand the list of components determined by the analytical system, including biologically active and pharmacological compounds.
Кроме того, возможность выполнения аналитической сис- темы согласно изобретению в модульном варианте позволяет значительно уменьшить ее габариты и вес.  In addition, the ability to run the analytical system according to the invention in a modular embodiment can significantly reduce its dimensions and weight.
Использование аналитической системы согласно изобрете- нию, реализующей горизонтальное размещение исследуемых проб с организацией вертикально направленного снизу вверх све- тового потока позволяет использовать не только одиночные кю- веты, но и микроплаты со множеством лунок, что значительно сокращает время обработки проб и исследований серий проб.  The use of the analytical system according to the invention, which implements horizontal placement of the test samples with the organization of a light flow vertically directed from the bottom up, allows using not only single cuvettes, but also microplates with many holes, which significantly reduces the time of processing samples and studying a series of samples.
Кроме того, аналитическая система, благодаря более со- вершенным конструкциям источника 1 светового излучения при работе в УФ диапазоне, устройства 7 для размещения проб, имеет значительно более высокие технические характеристики и мень- шие габариты, что облегчает ее обслуживание.  In addition, the analytical system, thanks to more advanced designs of the light source 1 when operating in the UV range, the device 7 for placing samples, has significantly higher technical characteristics and smaller dimensions, which facilitates its maintenance.
Специалистам в области оптических измерительных уст- ройств должно быть понятно, что в аналитическую систему со- гласно изобретению могут быть внесены различные усовершен- ствования и модификации, не выходящие за рамки настоящего изобретения.  Those skilled in the art of optical measuring devices should understand that various improvements and modifications may be made to the analytical system of the invention without departing from the scope of the present invention.
Промышленная применимость  Industrial applicability
Аналитическая система согласно изобретению для опреде- ления в анализируемых пробах компонентов, проявляющих кру- говой дихроизм, может быть использована в медицинской и кли- нической биохимии, а также в молекулярной фармакологии, при исследовании фармако-кинетики биологически активных соеди- нений, в фармацевтической промышленности и экологии. Наибо- лее эффективно ее использование в клинической биохимии. Ана- литическая система согласно изобретению может быть выполне- на с помощью известных технологических приемов из известных материалов. The analytical system according to the invention for determining components that exhibit circular dichroism in the analyzed samples can be used in medical and clinical biological biochemistry, as well as in molecular pharmacology, in the study of pharmacokinetics of biologically active compounds, in the pharmaceutical industry and ecology. Its use in clinical biochemistry is most effective. The analytical system according to the invention can be carried out using known techniques from known materials.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Аналитическая система для определения в жидкостях, гелях и пленках компонентов, проявляющих круговой дихроизм, содержащая размещенные последовательно оптически соединен- ные:  1. An analytical system for determining in liquids, gels and films of components exhibiting circular dichroism, containing optically connected in series:
- источник широкополосного светового излучения;  - a source of broadband light radiation;
- селектор, приспособленный для формирования световых потоков с длинами волн, соответствующих области оптической активности определяемых компонентов, проявляемой в спектре их кругового дихроизма;  - a selector adapted for the formation of light fluxes with wavelengths corresponding to the region of optical activity of the determined components, manifested in the spectrum of their circular dichroism;
- поляризатор, приспособленный для формирования линей- но поляризованного светового потока;  - a polarizer adapted to form a linearly polarized light flux;
- модулятор поляризации, приспособленный для преобра- зования указанного линейно поляризованного светового потока в циркулярно поляризованный световой поток с периодически из- меняющимся направлением вращения вектора поляризации;  - a polarization modulator adapted to convert said linearly polarized light flux into a circularly polarized light flux with a periodically changing direction of rotation of the polarization vector;
- устройство для размещения анализируемой пробы в опти- чески проницаемой кювете;  - a device for placing the analyzed sample in an optically permeable cell;
- фотодетектор, приспособленный для регистрации оптиче- ских сигналов кругового дихроизма анализируемой жидкости и биодатчика и преобразования их в пропорциональный электриче- ский сигнал;  - a photodetector adapted for recording optical signals of circular dichroism of the analyzed liquid and biosensor and converting them into a proportional electrical signal;
- цифровую систему регистрации, приспособленную для накопления, выделения и усиления указанного электрического сигнала и преобразования его в цифровую форму; - средство обработки полученного электрического сигнала, вычисления концентрации биологически активного вещества и управления, приспособленное для осуществления взаимодействия всех элементов устройства и выработки питающих напряжений, - содержит спектральную щель, приспособленную для вы- деления светового излучения; - a digital recording system adapted to accumulate, isolate and amplify the specified electrical signal and convert it into digital form; - means for processing the received electrical signal, calculating the concentration of biologically active substance and controlling, adapted for the interaction of all elements of the device and generating supply voltages, - contains a spectral slit adapted for emitting light radiation;
и при этом в качестве модулятора поляризации содержит модулятор поляризации фотоэластического типа, имеющий два бруска из кварца, соединенных торцами между собой с помощью клеевого соединения, размещенных на двух опорах в узлах про- дольных колебаний стоячей волны и зафиксированных штифта- ми, входящими в углублениях указанных брусков, выполненных в местах расположения узлов продольных колебаний, и при этом один брусок выполнен из кристаллического кварца, а другой бру- сок выполнен из плавленого кварца,  and at the same time as a polarization modulator contains a photoelastic type polarization modulator having two quartz bars connected by ends with an adhesive joint placed on two supports in the nodes of longitudinal waves of a standing wave and fixed by pins included in the recesses of said bars made at the locations of the nodes of longitudinal vibrations, and one bar is made of crystalline quartz, and the other bar is made of fused quartz,
отличающаяся тем, что:  characterized in that:
- приспособлена для определения в жидкостях, гелях и пленках наличия и концентрации компонентов, проявляющих круговой дихроизм и/или способных изменять оптические свой- ства других компонентов пробы, проявляющих круговой дихро- изм в полосе светового излучения источника, а также определе- ния и регистрации изменения характеристик кругового дихроизма во времени;  - is adapted to determine in liquids, gels and films the presence and concentration of components exhibiting circular dichroism and / or capable of changing the optical properties of other components of the sample exhibiting circular dichroism in the light emission band of the source, as well as determining and recording changes characteristics of circular dichroism in time;
- в качестве источника (1) светового излучения содержит ламповый источник излучения с повышенным выходом УФ излу- чения, выполненный с возможностью обеспечения его оптималь- ного температурного режима; - as a source of light radiation (1) contains a tube radiation source with an increased yield of UV radiation reading made with the possibility of ensuring its optimum temperature;
- в качестве селектора (3) содержит селектор на основе мо- нохроматора Черни-Тернера с компенсацией комы Фасти, моди- фицированный путем размещения дифракционной решетки (34) монохроматора на удвоенном фокусном расстоянии от его зеркал (32.33), содержит шаговый привод дифракционной решетки (34) и микроконтроллер, обеспечивающий программируемое выпол- нение шаговым приводом команд управления, включая инициа- лизацию, ускоренное перемещение в заданную позицию, равно- мерное перемещение в заданном диапазоне;  - as a selector (3) it contains a selector based on a Czerny-Turner monochromator with Fasti coma compensation, modified by placing the diffraction grating (34) of the monochromator at twice the focal distance from its mirrors (32.33), and contains a step drive of the diffraction grating ( 34) and a microcontroller that provides programmable step-by-step execution of control commands, including initialization, accelerated movement to a given position, uniform movement in a given range;
- содержит спектральный фильтр (2), приспособленный для поглощения излучения второго порядка отражения указанной дифракционной решетки селектора (3);  - contains a spectral filter (2), adapted to absorb second-order radiation from the indicated diffraction grating of the selector (3);
- оптически проницаемая кювета для анализируемой пробы выполнена с возможностью размещения в ней жидкости, геля, пленки;  - optically permeable cuvette for the analyzed sample is made with the possibility of placing in it a liquid, gel, film;
- устройство (7) для размещения анализируемой пробы вы- полнено с возможностью размещения кюветы в горизонтальном положении с прохождением светового потока через кювету снизу вверх;  - a device (7) for placing the analyzed sample is made with the possibility of placing the cell in a horizontal position with the passage of the light flux through the cell from the bottom up;
- поляризатор (4) выполнен в виде прямоугольной призмы полного внутреннего отражения и приспособлен для формирова- ния направленного снизу вверх вертикального светового потока, - модулятор (5) поляризации размещен так, что рабочие оп- тические грани кварцевых брусков (22,23) модулятора горизон- тальны, и содержит стабилизатор рабочего тока модулятора; - the polarizer (4) is made in the form of a rectangular prism of total internal reflection and is adapted to form a vertical light flux directed from the bottom up; - the polarization modulator (5) is placed so that the working optical faces of the quartz bars (22.23) of the modulator are horizontal and contains a modulator of the operating current of the modulator;
- спектральная щель (6) установлена за модулятором (5) поляризации;  - the spectral gap (6) is installed behind the polarization modulator (5);
- фотодетектором служит фотоэлектронный умножитель (8), обращенный светочувствительной поверхностью к горизон- тальной поверхности кюветы в месте выхода из нее светового по- тока;  - the photodetector serves as a photodetector (8), facing the photosensitive surface to the horizontal surface of the cell at the point of exit of the light flux from it;
и при этом указанный поляризатор (4), модулятор (5) поля- ризации и указанная выходная щель (6) конструктивно объедине- ны в один блок, приспособленный для формирования поляризо- ванного по кругу светового потока в виде вертикального пучка с каустикой в месте пропускания через размещенную в указанной кювете анализируемую пробу.  and wherein said polarizer (4), polarization modulator (5) and said output slit (6) are structurally combined into one unit adapted to form a circularly polarized light flux in the form of a vertical beam with caustic at the transmission point through the analyzed sample placed in the indicated cuvette.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что оптические уст- ройства, включающие выходное зеркало источника (1) излучения, спектральный фильтр (2), селектор (3), поляризатор (4) и мо дуля- тор (5)поляризации, размещены в одном герметичном корпусе, обеспечивающем защиту от внешних воздействий и возможность его вакуумирования или заполнения газообразной средой, не по- глощающей УФ излучение.  2. The system according to claim 1, characterized in that the optical devices, including the output mirror of the radiation source (1), a spectral filter (2), a selector (3), a polarizer (4) and a polarization modulator (5) are placed in one sealed enclosure providing protection against external influences and the possibility of evacuating it or filling it with a gaseous medium that does not absorb UV radiation.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что в качестве ука- занной газообразной среды герметичный корпус содержит инерт- ный газ, предпочтительно, азот. 3. The system according to claim 2, characterized in that, as said gaseous medium, the sealed enclosure contains an inert gas, preferably nitrogen.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (7) для размещения анализируемой пробы приспособлено для раз- мещения в нем кюветы, выполненной в виде микроплаты с лун- ками, имеющими дно, выполненное из оптически прозрачного материала с минимальным остаточным дихроизмом, и при этом снабжено устройством двухкоординатного перемещения ука- занной микроплаты в горизонтальной плоскости. 4. The system according to claim 1, characterized in that the device (7) for accommodating the analyzed sample is adapted to place a cuvette in it, made in the form of a microplate with holes having a bottom made of optically transparent material with minimal residual dichroism , and at the same time equipped with a device for two-coordinate movement of the specified microboard in the horizontal plane.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что анализируемая проба содержит жидкость или гель или пленку, предположитель- но содержащие определяемый компонент.  5. The system of claim 1, wherein the test sample contains a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component.
6. Система по п.1 , отличающаяся тем, что анализируемая проба содержит жидкость или гель или пленку, предположитель- но содержащие определяемый компонент, и другой компонент, обладающий свойством изменять характеристики кругового дих- роизма под воздействием определяемого компонента.  6. The system according to claim 1, characterized in that the analyzed sample contains a liquid or gel or film, presumably containing a detectable component, and another component with the property to change the characteristics of circular dichroism under the influence of the determined component.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что анализируемая проба содержит жидкость, предположительно содержащую опре- деляемый компонент, с размещенным в ней биодатчиком, имею- щим чувствительный элемент, обладающий аномальным круго- вым дихроизмом и свойством изменять характеристики кругового дихроизма под воздействием определяемого компонента.  7. The system according to claim 1, characterized in that the analyzed sample contains a liquid, presumably containing a detectable component, with a biosensor located in it, having a sensitive element, having anomalous circular dichroism and the ability to change the characteristics of circular dichroism under the influence of defined component.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что анализируемая проба содержит гель или пленку, предположительно содержащие определяемый компонент, и другой жидкий компонент с разме- щенным в нем биодатчиком, имеющим чувствительный элемент, проявляющий аномальный круговой дихроизм и способный из- менять характеристики кругового дихроизма под воздействием определяемого компонента. 8. The system according to claim 1, characterized in that the analyzed sample contains a gel or film, presumably containing a detectable component, and another liquid component with a biosensor located in it, having a sensitive element that exhibits abnormal circular dichroism and is capable of change the characteristics of circular dichroism under the influence of a defined component.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве лам- пового источника излучения содержит ксеноновую лампу (12), имеющую расширенный в области УФ излучения диапазон длин волн и снабженную в области ее активной зоны дополнительным наружным корпусом (19), выполненным из непроницаемого для излучения материала, с оптически прозрачным окном, и разме- щенную с минимальным зазором в указанном дополнительном корпусе (19) лампы, а источник (1) светового излучения содержит устройство воздушного охлаждения наружной поверхности ука- занного дополнительного корпуса (19) лампы.  9. The system according to claim 1, characterized in that, as a lamp source of radiation, it contains a xenon lamp (12) having an extended wavelength range in the field of UV radiation and equipped with an additional outer casing (19) in the region of its active zone made from a radiation-tight material, with an optically transparent window, and placed with a minimum gap in the indicated additional lamp body (19), and the light radiation source (1) contains an air cooling device for the outer surface of the specified additional of the housing (19) of the lamp.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что функции ука- занного средства (10) обработки и управления выполняет компь- ютер (48) с программным обеспечением, обеспечивающим обра- ботку полученных электрических сигналов, визуальное отобра- жение результатов измерения на экране, сохранение и докумен- тирование результатов измерений, выполнение различных дейст- вий по обработке экспериментальных результатов, включая сгла- живание, накопление, сравнение с другими результатами, калиб- ровку, тестирование и диагностику аппаратной и программной частей аналитической системы, а также определение наличия или отсутствия определяемого компонента и вычисление его концен- трации и управление всеми функциональными устройствами. 10. The system according to claim 1, characterized in that the functions of the specified processing and control means (10) are performed by a computer (48) with software that processes the received electrical signals, and displays the measurement results on the screen , saving and documenting measurement results, performing various actions for processing experimental results, including smoothing, accumulation, comparison with other results, calibration, testing and diagnostics of hardware and software parts a analytical system, as well as determining the presence or absence of a determined component and calculating its concentration and controlling all functional devices.
11. Система по п.1 , отличающаяся тем, что приспособлена для функционирования с внешним компьютером или со встроен- ным компьютером по интерфейсу USB. 11. The system according to claim 1, characterized in that it is adapted to operate with an external computer or with an integrated computer via USB.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что выполнена мо- дульной и содержит функциональные модули: модуль (42) источ- ника светового излучения, модуль (43) оптического фильтра, мо- дуль (44) модулятора поляризации, модуль (45) фотоумножителя, модуль (46) поворота дифракционной решетки, модуль (47) циф- ровой системы регистрации, и при этом указанные модули со- держат управляющие устройства, обеспечивающие управление указанными модулями в согласованных режимах.  12. The system according to claim 1, characterized in that it is made modular and contains functional modules: module (42) of the light source, optical filter module (43), polarization modulator module (44), module (45 ) a photomultiplier, a diffraction grating rotation module (46), a digital registration system module (47), and said modules include control devices for controlling said modules in coordinated modes.
13. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные управляющие устройства выполнены в виде микроконтроллеров, приспособленных для связи между собой и с блоком управления с помощью стандартного интерфейса типа I2C.  13. The system of claim 12, wherein said control devices are in the form of microcontrollers adapted to communicate with each other and with the control unit using a standard type I2C interface.
14. Система по п.12, отличающаяся тем, что модуль (47) цифровой системы регистрации содержит микроконтроллер, обеспечивающий выполнение необходимых операций микрокон- троллерами других функциональных модулей, первичную обра- ботку сигнала, передачу его по интерфейсу USB во внешний или встроенный компьютер, прием и передачу команд компьютера другим функциональным модулям.  14. The system according to claim 12, characterized in that the module (47) of the digital registration system contains a microcontroller that provides the necessary operations by microcontrollers of other functional modules, the primary processing of the signal, its transmission via USB to an external or built-in computer, receiving and transmitting computer commands to other functional modules.
15. Система по п.1, отличающаяся тем, что приспособлена для размещения в портативном корпусе. 15. The system according to claim 1, characterized in that it is adapted for placement in a portable case.
16. Оптический диффузометр, отличающийся тем, что со- держит аналитическую систему, выполненную по любому из п.п.1-15. 16. An optical diffusometer, characterized in that it contains an analytical system made according to any one of claims 1 to 15.
PCT/RU2009/000635 2009-11-20 2009-11-20 Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer WO2011062516A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000635 WO2011062516A1 (en) 2009-11-20 2009-11-20 Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000635 WO2011062516A1 (en) 2009-11-20 2009-11-20 Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011062516A1 true WO2011062516A1 (en) 2011-05-26

Family

ID=44059817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000635 WO2011062516A1 (en) 2009-11-20 2009-11-20 Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2011062516A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117330514A (en) * 2023-09-28 2024-01-02 成都信息工程大学 Device and method for amplifying chiral multifunctional detection of medicine based on weak value
CN117445520A (en) * 2023-12-26 2024-01-26 成都艾立本科技有限公司 Composite nanostructure for LIBS analysis, analysis method and application

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB979712A (en) * 1960-06-29 1965-01-06 Roussel Uclaf Apparatus for measuring the circular dichroism of optically active substances
SU485367A1 (en) * 1972-10-27 1975-09-25 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Продовольственного Машиностроения Automatic instrument for recording circular dichroism spectra
RU2107280C1 (en) * 1996-11-15 1998-03-20 Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта РАН Process determining biologically active substance in analyzed liquid and device for its implementation
DE10035709A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-07 Friedrich Spener Apparatus for determination of biologically active materials, e.g. DNA, comprises light source, wavelength selector, polarizer, polarization modulator, sample cell and photodetector, with depolarizer between cell and detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB979712A (en) * 1960-06-29 1965-01-06 Roussel Uclaf Apparatus for measuring the circular dichroism of optically active substances
SU485367A1 (en) * 1972-10-27 1975-09-25 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Продовольственного Машиностроения Automatic instrument for recording circular dichroism spectra
RU2107280C1 (en) * 1996-11-15 1998-03-20 Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта РАН Process determining biologically active substance in analyzed liquid and device for its implementation
DE10035709A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-07 Friedrich Spener Apparatus for determination of biologically active materials, e.g. DNA, comprises light source, wavelength selector, polarizer, polarization modulator, sample cell and photodetector, with depolarizer between cell and detector

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B.V. LOFFE.: "Refraktometricheskie methody khimii.", KHIMIYA, LENINGRADSKOE OTDELENIE, 1983, LENINGRAD, pages 289 - 297 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117330514A (en) * 2023-09-28 2024-01-02 成都信息工程大学 Device and method for amplifying chiral multifunctional detection of medicine based on weak value
CN117330514B (en) * 2023-09-28 2024-05-03 成都信息工程大学 Device and method for amplifying chiral multifunctional detection of medicine based on weak value
CN117445520A (en) * 2023-12-26 2024-01-26 成都艾立本科技有限公司 Composite nanostructure for LIBS analysis, analysis method and application
CN117445520B (en) * 2023-12-26 2024-03-19 成都艾立本科技有限公司 Composite nanostructure for LIBS analysis, analysis method and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9234905B2 (en) Method of calibrating and calibration apparatus for a moisture concentration measurement apparatus
US7351954B2 (en) Method and apparatus for detecting gas concentration with infrared absorption characteristics
ATE317115T1 (en) GAS DETECTION METHOD AND GAS DETECTION DEVICE
CN102177423A (en) Wavelength-modulation spectroscopy method
KR19990087705A (en) Multisample Simultaneous Analysis Method and Apparatus
CA1186402A (en) Flow type photoacoustic detector
EP0940670A1 (en) Improved sample cell for gaseous emission spectroscopy
KR101710090B1 (en) Portable fluorescence measurement device based upon uv-led light source and fluorescence measurement method using uv-led light source
JP2012504248A (en) Arrangement adapted for spectral analysis of high-concentration gases
US3591801A (en) Double beam optical absorption photometer having sample and reference chambers positioned along a single optical axis
JP2005517895A (en) Chemical microsensor
JP2007155494A (en) Twin flow cell and concentration measuring system using it
RU2427822C1 (en) Method for analysing content of volatile organic compounds in gaseous medium, and matrix analyser used for its implementation
WO2011062516A1 (en) Analytical system for determining components which exhibit circular dichroism in liquids, gels and films, and optical diffusometer
JP2008268064A (en) Multicomponent responsive laser type gas analyzer
JP5249777B2 (en) Method and apparatus for measuring fluorescence of a sample and use thereof
RU92959U1 (en) DICHROMETER FOR DETERMINATION OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCE IN LIQUIDS, GELS AND FILMS
US10996201B2 (en) Photoacoustic measurement systems and methods using the photoacoustic effect to measure emission intensities, gas concentrations, and distances
RU2569752C2 (en) Multifunctional analytic system for determining characteristics of circular dichroism optic signal from biologically active material
US7808620B2 (en) Microchip testing device
US11346715B2 (en) Standard reference material interface for Raman probe
EP2320211B1 (en) Spectrometer
JP3206870B2 (en) Method and apparatus for measuring nitrogen gas or water vapor in argon gas, method and apparatus for simultaneous measurement of nitrogen gas and water vapor
RU92960U1 (en) DICHROMETER FOR DETERMINATION OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCE IN ANALYZED LIQUID
RU100624U1 (en) COMPACT ANALYTICAL SYSTEM FOR DETERMINING A BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCE IN ANALYZED LIQUID

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09851507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09851507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1