177667. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biológiai minták fehérjetartalmának meghatározására
9 177667 10 képezett 8 nitrogéndetektorra kapcsolt első 10 erősítő kimenetén megjelenő amplitúdó-spektrumot az a és b görbe mutatja, ha egy búzalisztből készült biológiai 7 mintát 1,5 MeV energiájú deuteronok bombázzák. Az a görbe az amplitúdó spektrumot abszorbens nélkül, a b görbe pedig a 60 mg /cm2 A1 első 9 abszorbens beiktatásának hatását szemlélteti. Az a görbéhez húzott c nyíl a 14N(d, p0)15N a d nyíl a 12C(d, p0)l3C és az e nyíl 160(d, p0)17O magreakcióból származó protonok maximális energiáját mutatja. Az a és b görbék alatti terület összevetése mutatja, hogy az első 9 abszorbens hatására 70-szer kisebb intenzitású a 8 nitrogéndetektort érő sugárzás a l4N(d, p(J),5N magreakcióból származó protonok számának változatlan értéke mellett, ami a mérési sebesség ugyanilyen arányú növelését teszi lehetővé. Az 1. ábra szerinti első 11 differenciál diszkriminátor ablakát a b görbe szerinti amplitúdó spektrum DD-vel jelölt intervallumára állítva az első 11 differenciál diszkriminátor kimenetére kapcsolt időzítő 12 számláló a nitrogén reakció 8 nitrogéndetektort érő protonjai által keltett Nn impulzusokat megszámlálja. Az Nn impulzusszám az időzítő 12 számlálón előre beállítható és a beállított Nn ímpulzusszám elérésekor a mérés automatikusan leáll. A 3. ábra a 13. széndetektorra kapcsolt második 15 erősítő kimenetén megjelenő amplitúdóspektrumot mutatja, ha az előbbi biológiai 7 mintát ugyancsak 1,5 MeV energiájú deuteronok bombázzák. A g görbe az amplitúdóspektrumot abszorbens nélkül, a h görbe pedig a 20 mg/cm2 vastag A1 második 14 abszorbens beiktatásának hatását szemlélteti. A spektrumok felvétele 0,1 mm vastagságú szilícium félvezető detektorral történt. A 3. ábra h görbéjén k nyíllal a szénreakcióból, e nyíllal pedig az oxigénreakcióból származó protonok maximális energiáját mutatja. Az 1. ábra szerinti második differenciál diszkriminátor ablakát a h görbe szerinti amplitúdóspektrum dd intervallumára állítva a hatdekádos vezérelt 17 számláló az N2 impulzusszámot regisztrálja. Az eljárás egyik előnyös alkalmazási területe különféle őrölt tápanyagok fehérjetartalmának meghatározása. Az alábbi példa búzaliszt minta fehérjetartalmának mérési eredményeit mutatja be. A lisztet célszerű minden kötőanyag alkalmazása nélkül pasztillává préselni és így behelyezni az 1. ábra szerinti 6 mintatartóba. Egy alkalmas méretű, könnyen kezelhető pasztillához kb. 5 mg anyag szükséges, de ebből a ténylegesen besugárzott anyagmennyiség csak 0,1 mg. A mérésnél az 1. ábra szerinti 5 deuteronnyaláb átmérője célszerűen 4—5 mm. A 8 nitrogéndetektor átmérője 4 cm és 2,5 cm távolságban helyezkedik el a biológiai 7 mintától. Egy közepes fehérjetartalmú (2—4% nitrogéntartalom) minta fehérjetartalmának l°/o relatív hibával történő megméréséhez az időzítő 12 számlálóban 10 000 impulzust kell begyűjteni. Ez az 1. ábra szerinti elrendezésben 0,2 >xA intenzitású deuteronnyaláb esetén 3 másodperc időt igényel. A bombázó energiát 2,5 MeV-re növelve egyébként változatlan feltételek esetén a méréshez szükséges idő 1 mp-re csökken. A 4. ábra egy elmetszett kukoricaszem mérési eredményeit mutatja, melynél az 1. ábra szerinti kollimált 5 deuteronnyaláb átmérője 0,2 mm volt. A biológiai 7 minta a 6 mintatartóba volt befogva és a biológiai 7 minta síkbeli mozgatását a 3 mérőkamrán kívülről lehet végezni. A bombázó deuteronok energiája 1,5 MeV volt, miközben a biológiai 7 minta 0,5 lépésenként mozgott előre. A 0,2 mm átmérőjű és 0,01 mm vastag bombázott térfogatelem fehérjetartalma pontonként átlagosan 0,005 mg nitrogén meghatározását jelentette. Egyegy pont mérése átlagosan 20 másodpercig tartott. A 4. ábra egy-egy fekete foltja a kör közepére helyezett 0,2 mm átmérőjű körben talált fehérjetartalommal arányos területű. E mérés automatizált kivitelezése új lehetőséget nyit a gabona nemesítés számára. A találmány szerinti berendezés előnyeit a következőkben lehet meghatározni. A berendezés azonos olaj-, de bármely nedvességtartalmú és a nedvességtartalom ismeretében bármely — akár folyékony — biológiai minta fehérjetartalmának gyors meghatározását lehetővé teszi. A minta előkészítése egyszerű, előzetes súlymérés szükségtelen. A mérés kisenergiájú gyorsítóberendezéssel megvalósítható, a mintaváltás és adatkiadás automatizálható. Egy analízis költsége minimális. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás biológiai minták fehérjetartalmának meghatározására gyorsított deuteronok segítségével, azzal jellemezve, hogy a biológiai mintákat legfeljebb 3 MeV, célszerűen 2 MeV energiájú deuteronokkal bombázzuk és a keletkezett magreakciós termékeket előnyösen egyegy megfelelő abszorbenssel ellátott N- és C detektorral érzékeljük, a detektorok felerősített és egy-egy diszkriminációs ablakba eső jelet külön-külön számláljuk az egyik detektor előre meghatározott beütésszámának eléréséig, majd a nitrogéndetektor beütésszámát a széndetektor korrigált beütés számával elosztjuk és az így kapott viszonyszámot arányba állítjuk egy más módszerrel meghatározott fehérjetartalmú mintának ugyanígy nyert viszonyszámával. (Elsőbbsége: 1977. 06. 27.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy változó olaj és ismert nedvességtartalmú biológiai mintára kapott nitrogén beütésszámot a bombázó töltésmennyiséggel elosztjuk és az így kapott viszonyszámot állítjuk arányba valamely más módszerrel meghatározott fehérje és ismert nedvességtartalmú mintára kapott viszonyszámmal. (Elsőbbsége: 1980. 06. 06.) 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a biológiai mintát vákuumban bombázzuk. (Elsőbbsége: 1977. 06.27.) 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a biológiai mintát nitrogénmentes gáztérben, például hélium gáztérben bombázzuk. (Elsőbbsége: 1977. 06. 27.) 5. Berendezés az 1., 3. vagy 4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, mely gyorsító berendezést, mintatartót, detektort és mérőberendezést tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a berendezésnek egy nitrogén- (8) és egy széndetektora (13) van, melyek különkülön abszorbensböl (9,14) és érzékelő elemből állnak, e detektorokhoz láncba kapcsolt erősítő (10,15), differenciál diszkriminátor (11,16), számláló (12,17), és esetleg a számlálók kimenetére adatkiadó egység (18) csatlakozik. (Elsőbbsége: 1977. 06. 27.) 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja a 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a berendezésnek a gyorsító cső (2) és a mérőkamra (3) között leválasztó szigetelője (21), továb5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
