200842. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biológiai részecskék egy adott közegben való kimutatására impedanciaméréssel
7 HU 200842 B 8 A találmány szerinti berendezés 5. ábrán látható kiviteli alakja úgy működik, hogy a 116 vezérlőegység megfelelő frekvenciájú és amplitúdójú jelet ad a 112 gerjesztőtekercsnek a 36 feszültsóggenerátoron keresztül, és a frekvenciát végigfuttatja egy adott frekvenciasávban Mivel a 112 gerjesztőtekercsben folyó áram állandó, így ha változtatjuk a frekvenciát, a 24 mérőtekercsben keletkező feszültség lesz érzékelhető. A 7a ábrán feltüntetett görbéje a 24 mórőtekercsen mért feszültséget mutatja akkor, ha a szuszpenzióban 14,5% E-coli baktérium van, és a mérést 500 Hz — 500 kHz frekvenciatartományban végezzük. Ugyanezt a mérést, ugyanebben a frekvenciatartományban megismételtük egy olyan esetre, amikor a közeg nem tartalmazott baktériumot, azaz a közegből a baktériumokat szűréssel vagy egyéb úton kivontuk. Ebben az esetben a felvett görbét a 7b ábrán mutatjuk be. A két görbe egymásból történő kivonásával kapjuk a baktériumokra jellemző 7c ábra szerinti görbét. Ezen az ábrán az a diszperzió világosan megfigyelhető. Ha a méréseket a baktériumok élettartama alatt többször megismételjük, a diszperzióban lévő változás utal arra, hogy mennyi még az élő baktérium. A mérőkamra 6. ábrán látható kiviteli alakja olyan, hogy egészen nagy frekvenciákon alkalmazható. Ekkor az üveg helyett politetrafluoretilén 10 csövet alkalmazunk, amely szigetelő 154 hordozóra van felcsévélve és erre van 24 mérőtekercs szintén nyitottan felcsévélve. A működés megegyezik az 1. ábrán bemutatott kiviteli alak működésével. A találmány szerinti berendezés további, a 8. ábrán látható példaként!' kiviteli alakja szerint a mérőkamra egy zárt oszcillátor körben van oly módon elhelyezve, hogy a 24 mérőtekercsnek lényeges szerepe van az oszcillátor rezonanciafrekvenciájának a meghatározásában. Ezt azzal érjük el, hogy a 10 csőben áramló vezető közeg és a 24 mórőtekercs közötti fluxus kölcsönhatásaként keletkező áram pozitív visszacsatolásként van a 40 erősítő be- és kimenete közé iktatva. A 40 erősítő lehet szélessávú erősítő vagy frekvenciaszabályozott erősítő. Mindkét esetben azonban úgy kell az erősítőt méretezni, hogy egy amplitúdófüggő 40 erősítőt alkosson, és így lehetőség van arra, hogy olyan folyadékok is jelezhetők, ahol az elsődlegesen változó a reaktivitás vagy vezetőképesség túl kicsi ahhoz, hogy a rezgést fenntartsa. A 160 erősítő kimenete 162 frekvenciaszámláíóra van vezetve és ezzel lehet a 24 mérőtekercsből és 160 erősítőből álló oszcillátor rezonanciafrekvenciáját mérni. A tapasztalataink azt mutatták, hogy a rezonanciafrekvencia nagymértékben függ attól is, hogy mennyi az élő baktériumok száma. Ha azok száma csökken, csökken a frekvencia is. Ez nagy valószínűséggel azzal magyarázható, hogy a hordozó közegbe elektrolit jut a cellafal pusztulása következtében. Az élő baktériumok számának csökkenése tehát a dielektromos állandó csökkenését de az elektrolitikus vezetés növekedését eredményezi. Az Időállandó tehát nő, a frekvencia pedig csökken. A fentiek természetesen a találmánynak egy példaként! megvalósítását szemléltették. A találmány sokféle módon használható, folyamatos üzemmódban, szakaszos üzemmódban úgy is, hogy az elektródok bemerülnek a vizsgálandó közegbe. A példát E-coll baktériumokra mutattuk be, de más mikroorganizmusokra is alkalmazható, és felhasználható szuszpenziókban, kolloidoldatokban vagy egyéb folyós közegben elnye letett mikroorganizmusok kimutatására, a lényeg az, hogy Impedancia vagy vezetőképesség méréssel valósítjuk meg. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás biológiai részecskék kimutatására egy adott közegben impedanciaméréssel, azzal jellemezve, hogy a biológiai részecskéket tartalmazó közegen változó frekvenciájú váltakozó feszültséget bocsátunk keresztül, majd a közeggel induktív kapcsolatba hozunk egy mérőtekercset (24) és mérjük a mérőtekercsben (24) indukált feszültséget, és azt a frekvencia függvényében kijelezzük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biológiai részecskéket a közegből önmagában ismert módon kiszűrjük és a mérést megismételjük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a váltakozó feszültséget két, egymástól adott távolságra lévő elektródon (12,14) keresztül vezetjük a közeghez. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a két elektród (12,14) közötti vonalra merőlegesen helyezzük el a mérőtekercset (24). 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a váltakozó feszültséget egy, a közeggel szintén induktív kapcsolatban lévő gerjesztő tekercsen (112) hozzuk létre. 6. Berendezés biológiai részecskéknek egy adott közegben való kimutatására, amely tartalmaz egy, a közeggel megtöltött mérőkamrát, célszerűen csövet (10) továbbá két, a váltakozó feszültségnek a mérőkamrába való bevezetésére kiképezett elektródot (12,14), egy, az elektródokhoz (12,14) csatlakoztatott feszültséggenerátort (36), azzal jellemezve, hogy a feszültséggenerátor (36) váltakozó frekvenciájú generátor. Továbbá az elektródok (12,14) közötti részen a cső (10) körül egy mérőtekercs (24) van elhelyezve, amelynek kimenete Jelfeldolgozó egységhez (38) van csatlakoztatva. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a jelfeldolgozó egység (38) a mért adatokat tároló tárolót is tartalmaz. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mérőkamrát egy, a közeg folyamatos átáramlását biztosító cső (10) képezi. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
