Устройство для анализа биологических жидкостей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее «источник излучения, конденсор, диафрагму, клювету для исследуемой жидкости, приспособление для разложения вторичного излучения на спектральные составляилцие, фотоприемник и электронно-логическую схему, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени исследования , оно снабжено установленным между диафрагмой и кюветой приспособлением для разложения возбуждающего излучения на спектральные составляющие , при этом фотоприемник выполнен в виде двухмерной матрицы, кювета расположена -параллельно оси канала, возбуждения, п ричем высоту кюветы определяют из соотношения h.COS& гдеС,f - линейная дисперсия и фокусное расстояние оптической системы канала возбуждения; - угол наклона плоскости § спектра возбуждения Д - ширина спектрального интерW вала между двумя соседними участками спектра. ;о со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав 01) 369 0 01 Я 33 48 гдето, f—,еГОСУДМРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3457228/28-13 (22) 18.06.82 (46). 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) В.Б.Кравцов, Б.В.Телешов, A.Ê.Øèðñêîâ, И.Г.Миленок, A.A.Âîùåíêîâà, T.Е.Доровская и Т.Ф.Макерова (53) 615.475(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 682157, кл. G 01 N 33/48, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА

БИОЛОГИЧ ЕСКИХ ЖИДКОСТЕЯ, содержащее оисточник излучения, конденсор, диафрагму, клювету для исследуемой жидкости, приспособление для разложения вторичного излучения на спектральные составляющие, фотоприемник и электронно-логическую схему, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени исследования, оно снабжено установленным между диафрагмой и кюветой приспособлением для разложения возбуждающего излучения на спектральные составляющие, при этом фотоприемник выполнен в виде двухмерной матрицы, кювета расположена параллельно оси канала, возбуждения, причем высоту кюветы определяют иэ соотношения линейная. дисперсия и фокусное расстояние оптической системы канала возбуждения; угол наклона плоскости е спектра возбуждения; ширина спектрального интервала между двумя соседними участками спектра.

1097954

gc

2 соэ 6. где 2, 3, — линейная дисперсия и фокусное расстояние оптической системы канала возбуждения;

E — угол наклона плоскости спектра возбуждения;

dh — ширина спектрального интервала между двумя соседними участками спектра.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник излучения 1 в виде дуговой ртутной лампы, конденсатор 2, диафрагму 3, коллимирующий объектив 4, приспособление для разложения возбуждающего ,излучения на спектральные составляющие, включающее призму 5 и объектив

6, кювету 7, коллимирующий объектив

8, приспособление для разложения вторичного излучения на спектральные составляющие, включающую призму

9, объектив 10, двухмерную матрицу

11 фотоприемников и электронно-логическую схему 12.

Известный способ является достаточно трудоемким и не позволяет с 60 требуемым быстродействием проводить анализы биологических жидкостей при массовых обследованиях населения.

Цель изобретения — сокращение времени исследования. 65

Изобретение относится к прибора медицинской техники и предназначено .для анализа биологических жидкостей путем регистрации интенсивностей флуоресценции отдельных составляющих сложных веществ, в частности крови.

Известно,устройство для анализа биологических жидкостей, содержащее источник излучения, конденсатор, диафрагму, кювету для исследуемой жидкости, приспособление для разло- 10 жения вторичного излучения на спектральные составляющие, фотоприемник и электронно-логическую схему (1) .

Известное устройство работает по следующему принципу. Световой поток

QT источника излучения собйрается на исследуемой жйдкости и возбуждает его флуоресценцию.Излучение флуоресценции раскладывается приспособлением для разложения вторичного излу- 20 чения в спектр и фокусируется на фотоприемных элементах, расположен,ных соответственно линейному разложе-! нию характЕрных спектральных линий исследуемых веществ. По величине ! фототока элементов и их взаимному расположению однозначно определяются соответственно интенсивность и спектральный состав флуоресценции сложного вещества.

Однако, при анализе сложных биологических жидкостей флуоресценция различных составляющих жидкости ,насто наблюдается на одной длине волны. Так, при анализе сыворотки З5 крови адреналин и норадреналин возбуждаются излучением с длинным 436 и 360 нм соответственно, а флуоресценция у того и другого вещества наблюдается на длине волны 550 нм.

Для того, чтобы исключить неоднознач ность результата, кювету с исследуемой жидкостью возбуждают последовательно соответствующими длинами волн или выделяют во вторичном излучении только те составляющие, 45 которые могут однозначно дать ответ о наличии и концентрации того или иного вещества. 3а счет этого время анализа значительно увеличивается.

На практике при массовых обследова- 50 ниях населения имеется острая необходимость в объективном, точном и быстром проведении анализа с минимальными затратами ручного труда.

Кроме того, при некоторых тяжелых SS состояниях больных есть необходимость проведения анализа в кратчайшие сроки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для анализа биологических жидкостей, содержащем источник излучения, конденсатор, . диафрагму, кювету для исследуемой жидкости, приспособление для разложения вторичного излучения на спектральные составляющие, фотоприемники и электронно-логическую схему, снабжено установленным между диафрагмой и кюветой приспособлением„ для разложения возбуждающего излучения на спектральные составляющие, при этом фотоприемник выполнен в виде двухмерной матрицы, кювета расположена параллельно оси канала возбуждения, причем высоту кюветы определяют из соотношения

Устройство работает следующим образом.

Приспособление для разложения возбуждающего излучения. (5,6) формирует спектральное изображение диафрагмы 3 в объеме кюветы. 7 таким

|образом, что каждому элементу длины кюветы соответствует характерная спектральная линия излучения источника излучения дуговой ртутной лампы.

Частота выделения линий определяется спектральным разрешением приспособления.для разложения возбуждающего излучения, а также способом выполнения и расположения кюветы. В изобре-.. тении кювета выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда и расположена в поле спектрального изображе) ния диафрагмы параллельно оптической оси канала возбуждения ° Вследствие

1097954, >,п

СОВАЯ

Испытываемые параИзобретение метры

Извест- Предлаганое мое

2S Число одновременно анализируемых веществ

Общее число обнаруживаемых веществ

9 9

20 мин 10-15 с

Г

10 10

Время ан али з а Чувствительность

З5 г/мп

Объем образца,мл

2 1,5

Составитель Т.Коноплянникова

Редактор Н.Горват Техред A Ач. Корректор И-Эрдейи

Заказ 4201/38 Тираж 823 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 наклона спектра к оси канала воэбуж дения высоту кюветы выбирают из соотношения где D,< — линейная дисперсия и фо= кусное расстояние оптической системы канала возбуждения;

Š— угол наклона плоскости спектра возбуждения;

6A — ширина спектрального интервала между .двумя соседними участками спектра.

За счет этого каждому участку кюветы соответствует своя спектральная линия возбуждающего излучения, являющаяся характерной для определенной компоненты исследуемого вещества.

Таким образом вторичное излучение каждого участка соответствует характерной линии флуоресценции определенной компоненты.

Приспособление для разложения вторичного излучения формирует в плоскости двухмерной матрицы 11 спектральное иэображение кюветы таким образом, что координата фотоприемника по оси Х однозначно соот ветствует определенной спектральной составляющей возбуждающего излучения, а координата фотоприемника по оси у однозначно соответствует определенной спектральной составляющей флуоресценции. По величине фототока и координатам фотоприемников в электронно-логической схеме 12 одно,значно определяется концентрация и наличие микрокомпонентов в сложном веществе.

Предлагаемое устройство позволяет проводить полный и одновременный анализ. Каждое вещество, входящее

5 в состав различных биологических жидкостей, имеет свой спектр возбуждения и свой спектр флуоресценции.

При этом каждой линии возбуждения соответствует определенный спектр

10 флуоресценции.

Изобретение позволяет сократить время проведения анализа биологических жидкостей, о чем свидетельствуют приведенные в таблице данные.15 Испытания проводились на примере сыворотки крови.