Система для анализа иммунологических реакций

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕ 01 ИХРЕСПУБЛИН 12 И 335 ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О, 8 ОЛО- едиаппарааний вя - состема О 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Медицинская техника, 198с. 34-35. 1(54) СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА ИММУГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ(57) Изобретение относится кцинской технике, а именно ктуре для проведения исследовиммунологии. Цель изобретеникращение времени анализа. Си для анализа иммунологических реакций содержит (и+1) мостов 1 постоянного тока, коммутатор 2, второй ком"мутатор 3, содержащий (и+1) ячееккоммутации 3-13-(п+1), схему4 стабилизации мощности,. стабилизированный источник 5 напряжения, формирователь 6 аналоговых сигналовсхему 7 балансировки мостов, цифроаналоговый преобразователь 8, аналого-циФровой преобразователь 9,микроЭВМ 10, канал 11 ввода-выводамикроЭВМ, вход 12 установка уровнямощности, вход 13 сброс, В каждыйиз мостов 1 входит датчик 14 тока через термосопротивление 15, первыйполевой транзистор 16, активное сопротивление 17, второй полевой транзистор 18. 10 ил.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре для проведения клинико-лабораторных исследований иммунологических реакций1 идущих по типу агглютинации, преципитации в жидких средах.Цель изобретения - сокращение времени анализа.11 а фиг. 1 изображена структурная схема системы для анализа иммунологических реакций; на фиг. 2 - функциональная схема ячейки коммутации коммутатора, на фиг. 3 - структурная схема ячейки коммутации дополнительного коммутатора, на фиг, 4 - структурная схема стабилизации мощности; на фиг. 5 - структурная схема формирователя аналоговых сигналов," на фиг, 6 - структурная схема балансировки мостов; на фиг, 7 - алгоритм работы системы; на фиг. 8 - блок-схема алгоритма установки равных мощностей рассеивания (и+ 1)-ми термосопротивлениями, на фиг. 9 - блок-схема алгоритма уравновешивания (и+1)-го моста постоянного тока; на фиг. 10 блок-схема алгоритма измерения кинематики иммунологических реакций.Система для анализа иммунологических реакций (фиг. 1) содержит (и+ 1) мостов 1 постоянного тока, ком. мутатор 2, второй коммутатор 3, содержащий (и+ 1) ячеек коммутации 3-1, ,3-(и+1), схему 4 стабилизации мощности, стабилизированный источник 5 напряжения, формирователь 6 аналоговых сигналов, схему 7 балансировки мостов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, микроЭВМ (оперативное запоминающее устройство) 10, канал 11 ввода-вывода микроЭВМ, вход 12 установка уровня-мощности, вхоц 13 сброс. 5 О 15 20 25 30 35 40 45 В каждый из мостов 1 входит датчик 14 тока через термосопротивление15, первый полевой транзистор 16,активное сопротивление 17 второйполевой транзистор 18. 50Ячейка коммутации коммутатора 2(фиг. 2) содержит потенциально управляемые аналоговые ключи 19 и 20интерфейсный модуль 21.Ячейка коммутации второго коммутатора 3 (фиг, 3) содержит потенциально управляемые аналоговые ключи 2231 интерфейсный модуль 32,Схема 4 стабилизации мощности (фиг. 4) содержит первый и второй дйфференциальные усилители 33 и 34, умножитель 35 аналоговых сигналов, операционный усилитель 36.формирователь 6 аналоговых сигналов (фиг. 5) содержит распределитель 37 импульсов, элемент И 38, триггер 39 (и+ 1), регистры 40-140-(п+ 1), (п 4 1) цифроаналоговые преобразователи 41-141-(п+1).Схема 7 балансировки мостов (фиг. 6) содержит дифференциальный усилитель 42, операционный усилитель 43.Блоки содержат входы 44-53, 57 и выходы 54-56 второго коммутатора 3, выходы 58-59 аналого-цифрового преобразователя 9, выходы 60, 61 коммутатора 2, интерфейсные связи 62, 63 с микроЭВМ коммутатора 2 и второго коммутатора 3.Отдельные блоки работают следующим образом.В качестве потенциально управляемых аналоговых ключей 19 и 20, входящих в ячейки коммутации 2-1 2-(и+1) коммутатора 2, и ключей 22- 31, входящих в состав ячеек коммутации 3-13-(п+1) второго коммутатора 3, используются микросхемы типа 564 КТЗ, представляющие собой набор аналоговых ключей, управляемых потен,циалом уровня ТТЛ. При наличии на управляющем входе логической "1" аналоговый ключ замкнут, при наличии на управляющем входе логического 0 аналоговый ключ разомкнут.Интерфейсные модули 21 (ячеек коммутации 2-12(п+ 1) коммутатора 2) и 32 (ячеек коммутации 3-1 3-(и+1) второго коммутатора 3) имеют в своем составе регистр, состояние разрядов которого программно-управляемо от микроЭВМ 10, а выход каждого разряда регистра управляет состоянием аналогового ключа, присоединенного к нему своим управляющим входом, В состав интерфейсных модулей 21 и 32 входят также дешифраторы адреса модулей.Мост 1, например 1-1, постоянного тока, уравновешенный до начала регистрации иммунологической реакции, представляет собой четырехплечий уравновешенный мост Уитстона, Одно из плечей моста представляет собой последовательно соединенные микро 125752140 На выходах обоих дифференциальных усилителей 33 и 34 напряжения пропорциональны входным, однако один потенциал каждого выходного напряжения соединен с корпусом. На входы термосопротивления 15-1 типа ВТ и датчик тока 14-1. В качестве датчика 14-1 тока используется активное сопротивление, величина которогона 1-2 порядка ниже величины микротермосопротивления, так что сопротив-.ление датчика тока практически неискажает характеристику термосопротивлеция,Последовательно с указанным плечом 10в одной ветви моста, подключенной кисточнику 5 стабилизированного напряжения, соединен первый полевойтранзистор 16, в коллекторной цепикоторого находится термосопротивление 15.Сопротивление перехода сток-истокполевого транзистора зависит от величины потенциала на его затворе,изменяя которую можно менять ток 20через термосопротивление 15, и,таким образом, изменять величинурассеиваемой им мощности. Установиввеличину рассеиваемой мощности путемизменения сопротивления перехода полевого транзистора, необходимо сбалансировать мост постоянного тока,т.е. добиться на измерительной диагонали моста разности потенциалов,равной нулю. Для этой цели используется второй полевой транзистор 18,включенный последовательно с активным сопротивлением 17. Эта цепьобразует вторую ветвь моста, подключенную к источнику 5 стабилиэирован-ного напряженияИзменяя величинунапряжения на затворе второго полевого транзистора 18, можно добитьсянулевой разности потенциалов на измерительной диагонали моста,Схема 4 стабилизации мощностисвоими входами 54-56 и выходом 57 через соответствующие замкнутые аналоговые ключи 22-25 ячейки 3-1 коммутации подключается к мосту 1постоянного тока. При этом на входыпервого дифференциального усилителя33 поступает цапряжение с датчика14-1 тока через термосопротивление,которое пропорционально этому току,а на входы второго дифференциальногоусилителя 34 поступает напряжение стермосопротивления 15.о умножителя 35 аналоговых сигналов относительно корпуса поступают два аналоговых сигнала, а на его выходе напряжение пропорционально произведению величиц этих аналоговых сигналов, а в конечном итоге пропорционально уровню мощности рассеивания на термосопротивлеции 15-1. Этс напряжение подается на прямой вход опе. рационного усилителя 36, ца инверсный вход которого подается напряжение, пропорциональное заданной мощности рассеивания, от входа 12 "уста. новка уровня мощности". Вход 57 операционного усилителя 36 присоединен к затвору первого полевого транзистора 16-1Таким образом реализована схема стабилизации мощности, выделяемой в термосопротивлении 15.После установки величины рассеиваемой мощности термосопротивлецием 15 замыкается аналоговый ключ 27 вто. рого коммутатора 3, и напряжение на входе 47 (т.е. на затворе первого по. левого транзистора 16-1) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 9, который по сигналу от микроЭВМ 1 О производит преобразование аналогового сигнала в двоичный код, который в формирователе 6 аналоговых сигналов преобразуется в аналоговую величину, равную входной ца аналого-цифровом преобразователе, и выдается на вход 53 коммутатора 3. После этого в коммутаторе 3 размыкаются аналоговые ключи 22-25 и 27 и замыкается аналоговьй ключ 26, которьй замыкает входы 53 и 47 второго коммутатора 3, устанавливая на затворе первого полевого транзистора 16 потенциал, соответствующий необходимому режиму рассеиваемой мощности термосопротивлением 15. Схема 7 балансировки мостов своими выходами 60 ц 61 подключается через коммутатор 2 к измерительной диагонали моста, например 1-1, постоянного тока. Вход 52 схемы через замкнутьй аналоговый ключ 30 второго коммутатора 3 подключается к затвору второго полевого транзистора 18.Дифференциальньй усилитель 42 усили-. вает разность потенциалов с измерительной диагонали моста, и ца его ьыходе один из потенциалов этой разности находится на корпусе, а второй поступает на инверсньй вход операционного усилителя 43, прямой вход ко12575 3торого соединен с корпусом. Таким образом реализована схема балансировки моста в нуль напряжения на его измерительной диагонали. После этого замыкается аналоговый ключ 29 второго коммутатора 3 и напряжение с затвора второго полевого транзистора 18 с входа 48 поступает на вход 51 вто" рого коммутатора 3, соединенный со входом аналого-цифрового преобразо- О вателя 9, который преобразует анало" говый сигнал в двоичный код, который вводится в оперативное запоминающее устройство микроЭВМ 10. После этого размыкаются аналоговые ключи 29 и 30 15 второго коммутатора 3.Чтобы снять сигнал с измерительной диагонали моста 1-1 во время регистрации термосопротивлением 15-1 иммунологической реакции, необходи мо замкнуть аналоговый ключ 31 ячейки 3-1 коммутации и от цифроаналогового преобразователя 8 на вход 49, а значит, и на затвор полевого транзистора 18-1 выдается аналоговый 25 сигнал, величиной измереннойпри балансировке моста и запомненной в двоичном коде в оперативном запоминающем устройстве микроЭВМ 10. При этомсигнал с измерительной диагона- Зо ли моста 1-1 через коммутатор 2, дифференциальный усилитель 42 схемы 7 балансировки мостов поступает ца вход 50 Й через замкнутый аналоговый ключ 28 ячейки 3-1 коммутации поступает на выход 51 и от него - на вход аналого-цифрового преобразователя 9. После проведения измерения аналоговые ключи 31 и 28 ячейки 3-1 коммутации размыкаются.40 В Формирователе 6 аналоговых сигналов при поступлении сигнала "СБРОС" на вход 13 системы триггер 39 устанавливается в единичное положение на прямом выходе, что подготавливает элемент И к приему сигнала по выходу 58 "КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАЕ 1 ИЯ от аналогоцифрового преобразователя 9. По сиг- алу "СБРОС" обнуляются также все ячейки распределителя 37 импульсов.В конце первого интервала преобразования аналого-цифровой преобразователь 9 выдает импульс "КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ", который проходит через элемент И 38 и появляется на первом выходе распределителя 37 импульсов ц на входе записи регистра 40-1. Дак как к этому моменту на информа 21 Ьционных входах регистров 40-1 40-(и+1) находится двоичный код с выхода аналого-цифрового преобразователя 9, то он запишется только в регистр 40-1. С приходом следующих импульсов и соответствующих им двоичных кодов происходит запись их последовательно во все регистры.Система для анализа иммунологических реакций работает согласно общему алгоритму.Блок-схема алгоритма обработки измерительной информации не приводится, так как оц реализуется чисто программным путем.Под кодом измерения понимается код аналогового сигнала, подающегося на затвор второго полевого транзистора 18-118-(п+ 1) для установки его в режим, соответствующий ураьновешиванию соответствующего моста постоянного тока.Под коцом параметра понимается кодвеличины аналогового сигнала с измерительной диагонали моста постоянного тока во время регистрации термосогротивлением хода иммунологическойреакции.Управление устройствами ЛЦП 9 иЦАП 8 осуществляется программно-аппаратным путем (например, АЦП - блокинтерфейсный Искра 015-11, ЦАП - блокинтерфейсный Искра 015-10 из составамикроЭВМ тина Искраб),В блок-схеме алгоритма "ИЗМЕР"(фиг10) введены блоки для заданияинтервала времени Т, в течение которого проводится измерение кинетикииммунологических реакций по (и+ 1)-иканалу.Термосопротивления, включенные впервые и мостов постоянного тока, измеряют теплопроводчость сред, в которых идет иммунологическая реакция,а термосопротивление, включенное в(и+1) мост постоянного тока, измеряет теплопроводность физраствора,т,е, среды, в которой не идет иммунологическая реакция. Информация, получаемая с (и+1) -го моста постоянного тока, позьоляет производить коррекцию по изменению температуры внешней среды на показания первых и термодатчиков. Алгоритм коррекции реализуется чисто програминым путем, поэтому он пе приводится,В системе реализованы автоматические установки величины рассеиванпя1257521 мощностей (и+1) микротермосопротивлениями и установка нулей (и+1) мостов постоянного тока (балансировка мостов), щ При одном канале измерения это эконо- и мит 3-5 мин, а при п=100 общая эконо 5 и мия времени подготовительных опера- б ций составит 300-500 мин, что позвоЛит значительно повысить производи- р тельность системы. 1 О Формула ВкИ аа -. О аа а- ---ЖНп 1 акааю канрхення мЙЫу Ч УсланаЮка уРо 5 няКааЦНОСП 1 Ц СЦСайЕКЫ Фи 1.2 аа гааа аа Выйаца синапд ю Ь.афУ сарас сцглеки Д 1 ару 1 Юа (Па 1) ЛЕрКО атиЬ йсспебуекые сыборсщкц ЫдЫнаек аноиееааад 53-(аа саана на ра нм юи 1 нюаассеи ие(п 1( яеркасОпюлнйпенцпни ь 5 Урана 5 еши 5 анце (6 1)- еще авпмкнт пюмЗ Ю 2 52 При изменении режима подогрева термосопротивления в таком же порядке сокращается время подготовительных операций,Кроме того, устранение человечес кого фактора при проведении подготовительных операций позволяет повысить достоверность анализа иммунологических реакций. 20изобретения Система для анализа иммунологических реакций, содержащая и мостов постоянного тока, коммутатор, входы оторого соединены с выходами и мосов, и регистратор, о т л и ч а ю -а я с я тем, что, с целью сокраще" ия времени анализа, она содержит оследовательно соединенные схему алансировки мостов, вход которой оединен с выходом коммутатора, втоой коммутатор, аналого-цифровой преобразователь н формирователь аналоговых сигналов, выходы которого соединены с второй группой входов второго коммутатора, схему стабилизации мощности, вход и выход которой соединены соответственно с первым выходом и третьим входом второго коммутатора и которая содержит второй вход установки уровня мощности, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с четвертым входом второго коммутатора, и микроЗВМ, которая соединена с коммутаторами цифроаналоговым преобразователем, аналого-цифровым преобразователем и формирователем аналоговых сигналов.1257521 ставитель Е. Капитано хред Л.Олейник актор А. Долини Рошко ррект аказ 4910/41 ВНТираж 778ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д писное 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная

Смотреть

Заявка

3661389, 12.07.1983

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4220, ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

ЗУБ ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, БУГАЕНКО ГЕОРГИЙ ЯКОВЛЕВИЧ, ДЗЯК ГЕОРГИЙ ВИКТОРОВИЧ, КАМЕНСКАЯ ВИКТОРИЯ ВИКТОРОВНА, ЛАВРЕНТЬЕВ ВАЛЕНТИН ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, ЛОПУХИН ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ, НОВИЦКАЯ-УСЕНКО ЛЮДМИЛА ВАСИЛЬЕВНА, ПЕТРОВ РЭМ ВИКТОРОВИЧ, ХАНИН ИГОРЬ ГРИГОРЬЕВИЧ, ХОМЯКОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 33/53

Метки: анализа, иммунологических, реакций

Опубликовано: 15.09.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-1257521-sistema-dlya-analiza-immunologicheskikh-reakcijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система для анализа иммунологических реакций</a>

Похожие патенты