175996. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék gáz parciális nyomásának izoterm, transcután mérésére
3 175996 4 mérőelektród alatti bőrszövet hőmérséklete olyan értéket érjen el, hogy annak perméabilités a a kívánt mértékűre növekedjék. A termosztáló tömb hőmérséklete 317 K-ra történő növelésének hátrányos következménye az, hogy csak 3—4 órát tartható a cella a bőrfelületen. Ha ennél hosszabb ideig tartjuk a 317 K hőmérsékletű mérőcellát a mérés helyén, akkor a bőrfelületen nem kívánatos maradandó változások jönnek létre. A Po J -mérések egy másik ismert változatánál, az in vitro p0j-méréseknél a mérőcella felépítése lényegében hasonló a transcután pg2-méréseknél alkalmazott bőrfelületi mérőcelláéhoz. A különbség csupán az, hogy a mérőcellát, a cellatesttel együtt teljesen körülveszi a termosztáló tömb oly módon, hogy az magában foglalja a membrán záróelemével érintkező mérőteret is. A mérőtér ki- és bevezető nyílással rendelkezik. A bevezető nyíláson keresztül vezetik be a mintát, pl. a biológiai folyadékot a mérőtérbe, ahol az felveszi a termosztáló tömb hőmérsékletét pl. 310K-t. A 310 K hőmérsékleten az ismert amperometriás módszerrel valósítják meg a Po2 -érték meghatározását. A folyadékminták pQj-értékének meghatározására kidolgozott ismert mérőcella zárt felépítése miatt nem alkalmas adott légtér p02 -értékének közvetlen, izoterm folyamatos mérésére. A találmány szerinti eljárás alapját az a felismerés képezi, hogy a transcután p0j -mérést az igényeknek megfelelően hosszú ideig pl. napokig végezhetjük, ha a transcután mérőcella hőmérsékletét periodikusan változtatjuk, testhőmérsékletről felfűtjük, majd ismét lehűtjük és a mérést a felfűtött állapotban folyamatosan izoterm végezzük. Az eljárás lényege az, hogy a bőr ér feletti felületén elhelyezett bőrfelületi mérőcella hőmérsékletét adott ideig ti hőmérsékleten, majd trnél nagyobb, t2 hőmérsékleten, ezt követően t2 -nél kisebb hőmérsékleten tartjuk, ezt a folyamatot periodikusan ismételjük és a transcután pQ -mérést a t2 hőmérséklethez tartozó időtartamban folyamatosan izoterm végezzük. A találmány szerinti készülék mérőcella-felépítésének alapját az a gondolat képezi, hogy viszonylag gyorsan érhetjük el a transcután mérőcella (bőrfelületi mérőcella) mérőelektródja alatti bőrfelület permeabilitásának kívánt mértékű növekedését, ha a termosztáló tömböt magában a vonatkozási elektródban helyezzük el, vagy a vonatkozási elektródot ügy alakítjuk ki, hogy az önmaga képezze a termosztáló tömböt, - miáltal lehetségessé válik a mérőcella szakaszosan folyamatos üzemeltetése és ebből következően a készülék a bőrfelület károsodása nélkül hosszú időn át (néhány nap) alkalmas a bőrfelületi p0j-érték folyamatos adott program szerinti mérésére. A készülék reprodukáló képességének növelését célozza az a megoldás, mely szerint mérőcellájának membrán záróeleme és mérőelektródja közé gázátjárható távolságtartó réteget pl. műanyag szövetet helyezünk el, amely biztosítja a mérőcella geometriai állandóságát. Egy további találmányi gondolat az, hogy az ismert in vitro mérőcella alkalmassá tehető adott légtér pl. incubátor légtér, vagy oxigénsátor p0^-érté kének folyamatos meghatározására oly módon, hogy a mérőcellát körülvevő termosztáló tömb adott falrészletét pl. a membrán záróelemével párhuzamosan elhelyezkedő falrészletet hővezető anyagból készült hálóból kialakított réteggel, előnyösen fémhálóval helyettesítjük (légtéri érzékelő). A hővezető hálóréteg alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy à mérőelektród felé haladó gázmolekulák a hálórétegen áthaladva felveszik annak, illetve a termosztáló tömbnek a hőmérsékletét és ezáltal termosztált állapotba kerülnek, ily módon a készülékkel a légtér p0j-értéke folyamatosan mérhető. A légtéri mérőcella kialakítható úgy is, hogy lehetségessé válik annak a mérőhelyen történő kalibrálása. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy a termosztáló tömbben a mérőtérrel és a kalibráló gázforrásokkal, továbbá a mérőtérrel és a mérendő légtérrel kapcsolatban levő csővezetékeket helyezünk el. A felületi és a légtéri mérőcella együttes alkalmazása új megoldást tesz lehetővé, ugyanis megvalósítható az élő szövet, a szervezet oxigén-átvétel hatékonyságának meghatározása azáltal, hogy a készülékkel egyidejűleg mérjük az élő szervezettel egyensúlyban levő légtér pp^-értékének és a bőrfelületi Pq2-értéknek a különbségét, vagy hányadosát. A találmány szerinti készülék megvalósítható úgy is, hogy bemenetéivel a bőrfelületi és a légtéri mérőcellán kívül a bőr adott felületi részletén elhelyezett bőrfelületi hőmérséklet-érzékelőt kapcsolunk össze. Ezzel a megoldással megvalósítható a szervezet hőmérsékletének folyamatos mérése, miáltal a szervezet aktuális hőmérsékletére vonatkoztatható, az aktuális hőmérséklet szerint korrigálható a bőrfelületi p0j-érték, valamint a bőrfelületi és a légtéri p0j-érték különbsége, vagy hányadosa. A találmány szerinti készüléket, bőrfelületi mérőcellát és légtéri érzékelőt, valamint az eljárást az alábbi ábrákon és példán mutatjuk be anélkül, hogy a találmány oltalmi körét kizárólag a bemutatottakra korlátoznánk. 1. ábra a bőrfelületi mérőcellát mutatja be metszetben. Az ábrán 1 mérőelektródot 2 ezüst-klorid réteggel borított ezüst 3 fémtest, mint vonatkozási elektród veszi körül. A 3 fémtest falában 4 termosztáló tömb, utóbbiban 5 fűtőtest és 6 hőmérséklet-érzékelő van elhelyezve. A 3 fémtesttel műanyag 7 mérőcella-test érintkezik. A 3 fémtest falában elektrolit tároló 8 csatorna van kiképezve. Az 1 mérőelektródot és a 3 fémtest 2 ezüst-klorid réteggel borított felületét 9 membrán záróelem borítja. Utóbbit a 7 mérőcella-testhez 10 gumigyűrű rögzíti. Az 1 mérőelektród és a 9 membrán záróelem között műanyag hálóból felépített 11 távolságtartó réteg van elhelyezve. Az üveg 13 elektródtest és a 9 membrán záróelem között, valamint a 8 csatornában kloridion-tartalmú puffer-sajátságű 12 elektrolit oldat van elhelyezve. Az I mérőelektródot tartalmazó üveg 13 elektródtestének fala és a 3 fémtest fala között, valamint az 1 mérőelektród 14 vezetéke, a 3 fémtest 15 vezetéke, az 5 fűtőtest 16 vezetékei, a 6 hőmérséklet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
