Устройство для измерения концентраций субстратов ферментативных реакций

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) И 1 504 С 12 М АНИЕ ИЗОБРЕТ О СТВ ОРСНОМУ Св РЕАКЦИЙ (57) Изобрет аналитическо правлено на расширение д С: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт химической физикиАН СССР(54) УСТРОЙСТВОЦЕНТРАЦИЙ СУБСТРАТ 1 а М., ОХаоа Б.,1 л 1 ш Ас 1 а 1979,7.ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНОВ фЕРМЕНТАТИВНЫХ ние относится к областио приборостроения и наовышение точности иапазона измерения субстратов ферментативных реакций, Проба,содержащая анализируемый субстрат,вводится в один из трех каналов, покоторым протекает буферный раствор,Через диализные мембраны осуществляется диффузия субстрата в два другихканала, соединенных с датчиком концентрации субстрата. В одном из каналов имеется система временной задержки, а площадь диализной мембранымежду ним и первым каналом не менеечем в два раза превышаетплощадь другой диализной мембраны, Прибор, подключенный к датчику, регистрирует двасигнала, разных по величине. Величинаконцентрации субстрата в пробе опреде,ляется с учетом соотношения междудвумя этими сигналами. 2 ил.Изобретение относится к аналитичес.кому,приборостроению и может быть использовано при определении субстратаферментативных реакций в химической,микробиологической, медицинской промышленности, а также в научных и клинических исследованиях.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерениясубстратов ферментативных реакций.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства,Устройство состоит из трех каналов для подачи буферного раствора 13. Каная 1 снабжен устройством 4 для,ввода субстрата ферментативной реак ции. Каналы 2 и 3 соединены с датчиком 5, представляющим собой колонку 20с иммобилизированным ферментом с двумя электродами, регистрирующим наличие субстрата ферментативной реакции,причем в канале 3 имеется система бвременной задержки. Между каналами 1 25и 2 расположена диализная мембрана 7,а между каналом 1 и 3 - диализнаямембрана 8, причем площадь мембраны8 не менее чем в два раза превышаетплощадь мембраны 7. Выход датчика 5подключен через блок электроннойрегулировки 9 и регистрирующему при-.бору 10. В устройство входит перильстатический насос 11 для прокачкибуферных растворов по каналам 1-3,емкости 12 для реагентов и тройник 13.,Устройство работает следующим образом.Дпя определения концентрации глюкозы глюкозооксидазу иммобилизирова 4ли окислением углеводных компонентовбелка с помощью глутарового альдегида на аминированном силохроме С и помещали в колонку диаметром 3 ммивысотой 5 см, На выходе колонкипомещали два электрода платиновый ихлорсеребряный, к которым прикладывалось напряжение +0,6 В, и регистрировался ток между электродами. Перильстатический насос 11 обеспечивалравномерную скорость протока фосфатного буферного раствора (0,05 М рН 6,0)по всем трем каналам, Через устройство 4 для ввода пробы в канал 1 вводилась проба, содержащая глюкозу, При55движении пробы в токе буферного раствора по каналу 1 происходит диффузия низкомолекулярных соединений втом числе и глюкозы через диализные мембраны 7 и 8 в каналы 2 и 3 соответственно. Обогащенный субстратомбуферный раствор, протекающий по ка.налу 2, соединяется в тройнике 13 сбуферным раствором, прошедшим поканалу 3, и проходит через датчик 5,где происходит ферментативная реакция, регистрируемая прибором 10. Обогащенный субстратом буферный раствор,протекающий по каналу 3, проходит систему временной задержки. Время задержки выбрано таким образом, чтобык моменту прихода субстрата по каналу3 в датчике завершалась реакция про-.бы, пришедшей по каналу 1,Таким образом, одной анализируемой пробе сопоставляется два аналитических сигнала, разных по величине.Результаты по определению концентрации глюкозы в стандартных растворахприведены на фиг, 2. Представленныерезультаты отражают зависимость величины сигнала по каждому из каналовот определяемой концентрации глюкозы(кривая 1 - для первого канала, кривая 2 - для второго канала). Областилинейной зависимости для каждой кривой спроецированы на ось абсцисс изаштрихованы. Для кривой 1 эта область составляет от 80 до 320 мг//100 мл (Б-Г), дня кривой 2 - от40 до 180 мг/100 мл (А-В). В областинижних пределов определяемых концентраций ошибка измерения по кажlдому из каналов не превышала 1 ОЕ. Вобласти верхних пределов анализируемых концентраций резко уменьшаласьправильность измерений.Величина концентрации глюкозы ванализируемой пробе определялась сле"дующим образом.Если оба сигнала соответствуютконцентрациям глюкозы в области Б-В,то результатом анализа является среднее арифметическое двух определенныхконцентраций.Если оба сигнала соответствуютконцентрациям глюкозы в области А-Б,то результатом анализа является концентрация, соответствующая величинесигнала по второму каналу как опреде"ленная с наименьшей ошибкой.Если оба сигнала соответствуютконцентрациям глюкозы в области В-Г,то результатом анализа является концентрация, соответствующая величинесигнала по первому каналу как наиболее правильная, 1395663Использование предлагаемого устройства повышает точность измерения за счет выбора результата из области .определяемых концентраций с наименьшим значением величины погрешности или (если результаты измерений находятся в зоне, где погрешность одинакова) за счет вычисления среднего арифметического значения двух последовательных измерений одной анализируемой пробы и расширяет диапазон определяемых концентраций эа счет расцределения анализируемой пробы по частям с заданным коэффициентом распределения.Формула изобретенияУстройство для измерения концентрации субстратов ферментативных реакций, включающее два канала для подачи буферного раствора, один иэ которых снабжен устройством для ввода субстрата ферментативной реакции, а другой соединен с датчиком диализ-Уную мембрану, расположенную между каналами, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, устройство содержит дополнительный канал для подачи буферного раствора с системой временной задержки и дополнительную диализную мембрану, причем дополнительный канал соединен с датчиком, дополнительная мембрана расположена между первым и дополнительным каналами, а ее плбщадь не менее чем в два рр раза превышает площадь диализной мемб.раны между первым и вторым каналами,1395663 е.Я люнаэц ме ЮУ оставитель Н. Алехред И.Верес ееворректор Л. Пилнпе Редактор М, Недолуженк Заказ 2466/ Подписнотета СССР Тираж НИИПИ Государств по делам изобре 35, Москва, Жного ко ний и о рытии наб., д, 4 ска роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,