АНАЛИЗАТОР МЕТАБОЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ БИОКАТАЛИЗАТОРОВ

Полезная модель относится к области аналитического приборостроения, и может быть использована для определения метаболической активности биокатализаторов, а именно, микроорганизмов, ферментов и может быть использована в пищевой промышленности, медицине, биотехнологии, энзимологии.
Известен анализатор метаболической активности биокатализаторов [патент РФ на полезную модель №76340, МПК С12М 1/00, С12М 1/34, С12М 1/18, С12М 1/04, С12М 1/02 (2006.01), от 20.09.2008], выбранный в качестве прототипа, который содержит три электрохимические ячейки, размещенные на верхней плоскости корпуса и оснащенные каждая своим кондуктометрическим датчиком, термодатчиком и газоподводной трубкой, механически связанной с электромагнитным виброприводом. Кондуктометрические датчики, термодатчики, газоподводные трубки и электромагнитный вибропривод размещены в верхней крышке, которая закреплена на верхней плоскости корпуса, и оборудована электромеханическим подъемником, размещенным внутри корпуса. Внутри корпуса размещены электрическая схема управления, соединенная с пневмоэлектроклапаном, электромеханическим подъемником, разъемом питания, интерфейсным разъемом для связи с ЭВМ, кондуктометрическими датчиками, термодатчиками, электромагнитным виброприводом, а газоподводные трубки шлангами соединены с пневмоэлектроклапаном, который шлангом подключен к входному штуцеру.
К недостаткам данного анализатора можно отнести невозможность регулирования и поддержания температуры в электрохимических ячейках, неудовлетворительное перемешивание при помощи вибропривода, невозможность внесения субстрата в электрохимическую ячейку без прерывания анализа.
Задача полезной модели является расширение функциональных возможностей анализатора и удобство его использования.
Поставленная задача решена за счет того, что анализатор для определения метаболической активности биокатализаторов, также как в прототипе, содержит верхнюю и нижнюю плоскости корпуса с крышкой, закрепленной на верхней плоскости корпуса, три электрохимические ячейки, каждая из которых оснащена кондуктометрическим датчиком, термодатчиком и газоподводной трубкой, причем кондуктометрические датчики, термодатчики, газоподводные трубки установлены в верхней крышке с возможностью размещения в электрохимических ячейках, установленную внутри корпуса электрическую схему управления с возможностью подключения к ЭВМ и соединенную с пневмоклапаном, разъемом питания, кондуктометрическими датчиками, термодатчиками, газоподводные трубки шлангами соединены с пневмоклапаном, который шлангом подключен к входному штуцеру, расположенному на задней стенке корпуса.
В отличие от прототипа, три электрохимические ячейки размещены на нижней плоскости корпуса, в крышке над каждой из электрохимических ячеек выполнено отверстие для внесения субстрата в электрохимическую ячейку, при этом каждая электрохимическая ячейка снабжена магнитной мешалкой и термостатом, соединенные с электрической схемой управления.
Отверстия в верхней крышке корпуса над электрохимическими ячейками позволяют вносить субстрат в анализируемый образец без прерывания измерений и проводить исследования в динамике. В каждой электрохимической ячейке термостат позволяет регулировать и поддерживать необходимую температуру. Использование магнитной мешалки в каждой электрохимической ячейке позволяет равномерно распределять компоненты анализируемого образца, что особенно важно при работе с густыми растворами. Таким образом, расширены функциональные возможности анализатора и удобство его использования при исследовании метаболической активности микроорганизмов и ферментов.
На фиг.1 представлена блок-схема анализатора метаболической активности биокатализаторов.
Анализатор метаболической активности биокатализаторов содержит корпус 1, на нижней плоскости которого размещены три электрохимические ячейки 2, 3, 4, и верхнюю крышку 5, в которой над каждой электрохимической ячейкой 2, 3, 4, выполнены отверстия 6, 7, 8 для внесения субстрата. На корпусе 1 расположена кнопка включения/выключения 9. Внутри корпуса 1 размещены электрическая схема управления 10 (ЭСУ), соединенная с пневмоэлектроклапаном 11 (ПК), разъемом питания 12, интерфейсным разъемом 13 для связи с ЭВМ. В верхней крышке 5 над каждой электрохимической ячейкой 2, 3, 4 соответственно размещены кондуктометрические датчики 14, 15, 16, термодатчики 17, 18, 19 и газоподводные трубки 20, 21, 22. Кондуктометрические датчики 14, 15, 16 и термодатчики 17,18,19 подключены к электрической схеме управления 10 (ЭСУ).
Газоподводные трубки 20, 21, 22 шлангами соединены с пневмоэлектроклапаном 11 (ПК), который в свою очередь шлангом подключен к входному штуцеру 23, расположенному на задней стенке корпуса 1. Каждая электрохимическая ячейка 2, 3, 4 снабжена своей магнитной мешалкой 24, 25, 26 и термостатом 27, 28, 29, которые связаны с термоблоком электрической схемы управления 10 (ЭСУ) (на фиг.1 не показано).
В качестве пневмоэлектроклапана 11 (ПК) может быть использован пневмоэлектроклапан типа 1902.3741.
В качестве электрической схемы управления может быть выбрана схема учебно-лабораторного измерительного комплекса по патенту РФ на полезную модель №52335.
На месте работы производят подключение прибора к источнику газа, источнику постоянного тока (12В, 2А) и подключение к ЭВМ. Поднимают верхнюю крышку корпуса, и в электрохимические ячейки 2, 3, 4 помещают анализируемые образцы. При этом кондуктометрические датчики 14, 15, 16 термодатчики 17, 18, 19 и газоподводные трубки 20, 21, 22 погружают в анализируемые образцы. При помощи специально разработанной программы для ЭВМ включают магнитные мешалки 24, 25, 26, термостат 27, 28, 29, электрогазоподводные трубки 20, 21, 22, открывают пневмоэлектроклапан 11 (ЭК). При подключении пневмоэлектроклапана 11 (ЭК) газ поступает через газоподводные трубки 20, 21, 22 в электрохимические ячейки 2, 3, 4, который барботирует анализируемые образцы. В электрохимические ячейки с анализируемым образцом вносят субстрат через отверстия 6, 7, 8 в верхней крышке корпуса не прерывая измерения. Одновременно с этим непрерывно фиксируют поступающие электрические сигналы с кондуктометрических датчиков 14, 15, 16 и термодатчиков 17, 18, 19. Электрические сигналы интерпретируются программой в данные, по которым судят о метаболической активности исследуемых образцов.
Таким образом, предложенная конструкция анализатора метаболической активности биокатализаторов позволяет расширить функциональные возможности анализатора и удобство его использования.