183904. lajstromszámú szabadalom • Mérési elrendezés biológiai preparátumok, sejttenyészetek és egyéb laboratóriumi minták elektrokámiai vizsgálatára
A találmány tárgya mérési elrendezés biológiai preparátumok, sejttenyészetek és egyéb laboratóriumi minták elektrokémiai vizsgálatára, amelynek a vizsgálandó folyamatnak helyt adó mérőedénye van, és az elrendezéshez ionszelektív érzékelő, referencia elektród és az ionszelektív érzékelővel és a referencia elektróddal összekapcsolt galvanométer vagy más elektronikus mérőegység tartozik. Az orvosi és a biokémiai, valamint a biológiai gyakorlatban az elektrokémiai méréseknek alapvető szerepe van. A potenciometriás és a konduktometriás vizsgálatok teszik lehetővé a folyamatok megismerését, szabályozását és beállítását. Ezekhez a mérésekhez ionszelektív üvegmembránokat, illetve ezeket tartalmazó üvegelektródokat használnak. Az üvegelektródokat a mérendő preparátumot tartalmazó edénybe helyezve válik lehetővé a mérések elvégzése. Az üvegelektródokkal végzett ilyen méréseknek korlátot szab a biológiai folyamatoknál megkívánt nagyfokú sterilitás követelménye. Ismert módon az üvegelektródok sterilizálása csak nehezen, és az elektród érzékenységének csökkentése mellett oldható meg. A kísérleti anyagok gyakran kis mennyisége is korlátot szab a közvetlenül a tenyészetbe helyezett érzékelők alkalmazhatóságának. A folyamatok összetettsége nemcsak egyetlen mérést, hanem több különböző ion koncentrációjának meghatározását teszi szükségessé. Több érzékelő egyidejű elhelyezését a rendelkezésre álló preparátum mennyisége korlátozza, a sterilitási követelmény pedig kontraindikálja. Több koncentráció kvázi-egyidejű mérésének lehetőségét ismerteti J. Havas: „Elektroanalytical Studies in the Field of Medical and Biochemical Sciences” c. cikkében (Hung. Sei. Instruments 1980/50 pp 57 — 74), ahol egy kapillárison keresztül mintát szívnak a vizsgálandó tenyészetből és a minta több különböző ionokra szelektív érzékelővel kapcsolódó kapilláris csövön áramlik keresztül. A mérések az érzékelők révén elvégezhetők. Bár az itt leírt módszer jelentős előrelépés a korábbi technikához képest, a kapilláris sterilizálása komoly feladatot jelent. A tenyészetbe való tartós elektródbehelyezéstől nagy a szakmai idegenkedés, ha a kapilláris más külső rendszerekkel is kapcsolódik. A folyamatnak helyt adó edény nagy méretű a kapilláris által felszívott minta térfogatához képest, és az edényben a preparátum nem mindig homogén struktúrájú. Ennek következtében a minta nem mindig hűen reprezentálja a tenyészetet, aminek következtében a mérési pontosság lecsökkenhet. A találmány tárgya olyan mérési elrendezés létrehozása, amely biológiai preparátumok, sejttenyészetek és egyéb laboratóriumi minták megbízható elektrokémiai mérését teszi lehetővé oly módon, hogy ne kelljen félteni a preparátumot a mérőeszköz esetleges tökéletlen sterilitásától és a mérés hűen reprezentálja a mérőedényben uralkodó viszonyokat, és a mérés ténye ezen viszonyokat a legkevésbé se tudja befolyásolni. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a folyamatnak helyt adó mérőedényt kell felhasználni az ionszelektív érzékelésre is, mégpedig úgy, hogy annak felába kell forrasztással vagy egyéb úton elhelyezni az üvegelektródot vagy az egyéb típusú érzékelőt. Ebben az esetben ugyanis az edényfalon keresztül mérhetünk, szükség 2 esetén egyidejűleg több különböző koncentrációt is, a biológiai folyamat pedig a méréstől függetlenül, steril körülmények mellett, minden mechanikai ráhatás nélkül folyhat. A találmány szerint mérési elrendezést hoztam létre biológiai preparátumok, sejttenyészetek és egyéb laboratóriumi minták elektrokémiai vizsgálatára, amelynek a folyamatnak helyt adó mérőedénye és ionszelektív érzékelője, valamint referencia elektródja, továbbá galvanométere van, és a találmány szerint a mérőedényt kettősfalú üvegedény képezi, és az ionszelektív érzékelő a kettősfalú üvegedény belső falán kialakított nyílásban helyezkedik el, és az üvegedény külső terében lévő ionvezető töltőfolyadékon keresztül vagy közvetlenül csatlakoztatott elektróddal van összekötve. A óból a célból, hogy több különböző mérést lehessen egyidejűleg végezni, vagy egy adott típusú mérés végzése megbízhatóbb legyen, az üvegedény külső tere rekeszekre van osztva és rekeszenként egy-egy érzékelő van az edényfalban rögzítve. Az előnyös ezenkívül, ha a referencia elektród is az egyik rekeszben van kialakítva. A találmány szerinti mérési elrendezés megbízható, gyors és széleskörű mérések elvégzését teszi lehetővé, ugyanakkor az edényben lezajló folyamatokra semmilyen hatást sem gyakorol. A találmányt a továbbiakban egy konkrét kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetem részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kettősfalú üvegedény elölnézeti képe metszeti ábrázolásban, a 2. ábra az 1. ábrán vázolt üvegedény felülnézeti képe, és a 3. ábra egy további rekesz metszeti képének részlete, amely a referencia elektród elhelyezését szemlélteti. A rajzon a biológiai preparátumok, sejttenyészetek és egyeb laboratóriumi minták vizsgálatához előnyösen használható mérőberendezés érzékelőinek elrendezését szemléltettük. A berendezés fő részét egy kettősfalú 10 üvegedény képezi, amelynek hengeres belső tere van, amir sugárirányban elválasztott külső rekeszek vesznek körül. A preparátumok leeresztésére a 10 üvegedény alja belül 11 leeresztő csonkban folytatódik, amihez 12 gumicső csatlakozik. A 12 gumicsövet kívülről 13 elzárócsap veszi körül, amelynek révén a preparátum steril leszívása biztosított. A belső tér aljában elhelyezett 14 szűrőlap a folyidék leeresztésekor megfelelő szűrőhatást fejt ki. A potenciometriás méréseket a 10 üvegedény belső 15 falán kialakított nyílásokba helyezett ionszelektív érzékelők teszik lehetővé. Az egyes rekeszekben egy-egy ilyen érzékelő helyezkedik el, és a rendeltetési céltól függően lehet több azonos méréshez tartozó rekeszt kialakítani, de ez egyes rekeszek különböző ionokra szelektív érzékelőket is tartalmazhatnak. Az érzékelők, például üvegelektródok, kerámiaszűrők, vagy speciális ionszelektív membránok, ismert műszála megoldásokkal (például üvegforrasztással) úgy vannak rögzítve a 15 falban, hogy a belső és külső folyadék tér között ionvezető kapcsolat csak rajtuk keresztül jöhe ssen létre. A 16 rekeszben például hidrogénionszelektív 17 üvegelekt 'ód van, és annak csatlakoztatását a 16 rekeszben lévő iomezető töltőfolyadék biztosítja. A töltőfolyadékba 18 ezü ,t-ezüstklorid elektród megfelelő hosszban belemerül, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
