200678. lajstromszámú szabadalom • Véranalitikai mintavevő és tároló kapilláris, valamint eljárás annak előállítására
HU 200678 B 1 A találmány kis kálium-, kalcium- és nátriumoxid tartalmú szilikátüvegből kiképzett véranalitikai mintavevő és tároló kapilláris, amelynek belső falfelülete vér-alvadásgátló oldatának diszperziójával van borítva; valamint eljárás annak előállítására. A vér diagnosztikai jelentőségű komponenseinek, pl. nátrium-, kálium-, kalciumion koncentráción, és paramétereinek, pl. pH-, p02-, pC02-érték kvantitatív meghatározása napjainkban elektroanalitikai módszerekkel történik. A meghatározásokat rendszerint kapilláris alakú ionszelektív mérőelektródokkal és gáz-szelektív érzékelőkkel végzik. A meghatározásokhoz artériás vért vagy az artériás vér összetételével megegyező, az ujjbegyből, fülcimpából, vagy az újszülötteknél fejbőrből, sarokból szúrással vett ún. kapilláris vért használnak. A kapilláris vért a mintavétel után közvetlenül, a mintában oldódó véralvadásgátlóval, pl. heparinnal keverik össze, hogy megalvadását elkerüljék. A mintavételre használt kapilláris és alvadásgátló nem változtathatja meg a vérminta összetételét olyan mértékben, hogy az a meghatározandó paraméterek értékében mérhető változást eredményezzen. Ezt a követelményt nem elégítik ld maradéktalanul az ismert vér-mintavevő és tároló kapillárisok, valamint az előállításukra alkalmazott eljárások, amelyekhez további hátrányok is adódnak. Az ismert, alacsony lágyuláspontú és jól húzható, nátrium-, kálium- és/vagy kalciumoxidot tartalmazó szilikátüvegekből kiképzett mintavevő és tároló kapillárisok előállítása a következő módon történik: A tűzi úton kialakított üvegcsőbe felszívják a véralvadásgátló (pl. heparin) oldatát. Az oldattal telt csövet vákuum-szárítószekrénybe teszik és több napon keresztül maximum 40 *C-on súlyállandóságig szárítják. E művelet igái hosszadalmas, tehát gyors mérések kiszolgálására nem alkalmas. További hátránya niég, hogy energiaigénye nagy, így drága. Legfőbb fogyatékossága azonban, hogy a szárítási művelet során az oldat töményedik és meniszkusza egyre beljebb, a kapilláris közepe felé húzódva egyenlőtlen eloszlású réteg kialakulását eredményezi. Ezt mutattuk be az 1. ábra a. rajzán. (A rajzon az 1 üvegcső belső falán helyezkedik el a 2 alvadásgátló réteg.) Az alvadásgátló réteg egyenlőtlen eloszlása miatt a kapillárisba felszívott vérminta alvadásgátló koncentrációja nem lesz egyenlő minden részletében, így a vér, pl. a kapilláris végein megalvadhat, és alkalmatlan lesz a mérésekre. Emiatt, valamint azért, hogy az alvadásgátló réteg lassú oldódását növeljék, a vérmintát keverik. Erre a vérmintába helyezett vaspálcikát használnak, amelyet a kapilláris külső fala mentén mágnessel hoznak hosszirányú mozgásba. A keverés szükségessége több hibaforrása. A művelet körülményes, a keverőpálca elhelyezése, kivétele mintavesztéssel jár, és megváltozik a minta összetétele (pl. csökken a vérben oldott gázok parciális nyomása.) Már említettük, hogy a mintavevő és tároló kapilláris üregében az alvadásgátló réteg (pl. heparin-réteg) szárítással történő kialakítása hosszú időt vesz igénybe. Ez alatt az idő alatt a levegőben lévő széndioxid a kapillárisban elhelyezkedő oldatban folyamatosan oldódik, a keletkező szénsav hidrogénionokra és hidrogénkarbonát anionokra disszociál. A hid-2 rogénionok a heparin molekulákon elhelyezkedő karboxylat-anionokon, mint ioncserélő centrumokon megkötődnek, disszociálatlan karboxyl-csoportokat képezve. A száradás után tehát a heparin jelentős mennyiségű hidrogéniont tartalmaz kötött állapot- . ban. A vérmintát felszívva a kapillárisba megfordul a folyamat, ugyanis a vérben jelenlévő nátriumonok (nátriumionok koncentrációja 140-150 mmól/1) a tömeghatás törvénye értelmében a karboxyl-csoportokból kiszorítják a hidiogénionokat, melyek koncentrációja nő a mintában. Utóbbi hatására megnő a széndioxid parciális nyomása is. Az elmondottak alapján tehát a vérminta eredeti összetétele megváltozik, nő a hidrogénkarbonát-, a hidrogénion koncentrációja és a széndioxid parciális nyomása. Méréseink alapján az összetétel-változás 2-5%-os hibát eredményez a vér analízise során. A vérminta ion-tartalmának (pl. nátrium-, kálium- és kalciumion-tartalmának) meghatározása során a minta hosszabb idejű (pl. 30-40perc) tárolásánál hátrányos sajátságként jelentkezik, hogy az ismert nátrium-, kálium-, kalciumoxid tartalmú, laza szerkezetű szilikátüvegekből készült mintavevő és tároló kapillárisok belső felületi rétege a vérmintával történő érintkezés során megduzzad és a duzzadt fázis oldódik, alkáli és alkáliföldfém ionokkal szennyezve a mintát; ugyanakkor a duzzadt fázis a mintában jelenlévő egyes komponenseket (pl. hidrogénionokat) megköti. A mérési eredményekből az adódott, hogy különösen a kálium, és adott esetben a kalciumionok koncentrációjának megváltozása számottevő. A változás mértéke 1-4%-os mérési hibát okoz. A találmányunk szerinti véranalitikai mintavevő és tároló kapilláris, valamint annak előállítására kidolgozott eljárás az előzőekben felsorolt hiányosságokat küszöböli lti. A találmányi gondolat alapját két felismerés képezi. Az egyik az, hogy a vér-alvadásgátló oldatát rövid idő alatt porlasztással nyert diszperz rendszer formájában gázárammal juttatjuk az üvegkapilláris belső felületére, amelynek következtében igen kis görbületi sugarú részecskékből álló, statisztikusan homogén eloszlású alvadásgátló fázist kapunk. Ezt mutattuk be az 1. ábra b. képén. Ismeretes, hogy az ilyen részecskék felületén jelentősen megnő a folyadék parciális nyomása és a szilárd részecskék oldódási sebessége. Ebből következik, hogy az alvadásgátló oldat diszperziójának száradási ideje lerövidül (5-10 perc) és a szilárd alvadásgátló részecskék oldódássebessége többszörösére növekszik. Az oldódássebesség ilyen mértékű növekedése feleslegessé teszi a minta keverését További előnye az alvadásgátló diszperz rendszer alkalmazásának, hogy a lerövidült szárítási periódus ideje alatt jelentéktelen mértékűvé válik a széndioxid zavaró hatása. Tfeljes mértékben megszűntethető a zavaró hatás, ha a porlasztást inert gázzal, vagy széndioxid-mentesített levegővel végezzük. A szárítási periódus kiiktatható az előállítás technológiai folyamatból, ha alvadásgáűót, vagy annak igen nagy tartalmi értékű vizes oldatát (5000NE/ml) porlasztjuk a mintavevő és tároló kapillárisba. Utóbbi esetben ugyanis a kapillárisba vitt néhány tized pl-nyi víz térfogata elhanyagolható a vérminta térfogatához (150-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
