БИОСЕНСЕРНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ОРГАНИЧЕСКИХ/ТОКСИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к области определения содержания органических веществ с использованием взаимодействия органических веществ с биологическим материалом и регистрацией изменения электрического тока в зоне этого взаимодействия и может быть применена для экспресс оценки содержания органических/токсичных соединений в водных средах.
Известен автоматический анализатор для обнаружения токсичных примесей, содержащий корпус, индикаторное средство, механизм подачи индикаторного средства, систему подачи анализируемых веществ в зону реакции, фотоблок, электронный измерительный блок и регистратор выходного сигнала, см. авторское свидетельство СССР №1125515, класс G 01 N 21/78, опубликованное 23.11.1984 г.в бюллетене №43. В нем, в качестве индикаторного средства служит индикаторная таблетка, которая формируется из индикаторного порошка в порошковой камере и подается в реакционную камеру и после анализа возвращается в порошковую камеру и смешивается с оставшейся массой индикаторного порошка.
Недостатком известного анализатора является низкая чувствительность обнаружения токсичных примесей, низкий диапазон обнаруживаемых токсичных примесей, снижение чувствительности с течением времени из-за смешивания прореагировавшего индикаторного порошка с его основной массой в порошковой камере, в которой формируется новая индикаторная таблетка при подготовке к анализу.
Известен также биосенсерный автоматический анализатор органических токсичных соединений, содержащий корпус, расположенное в нем пробозаборное устройство, соединенное с чувствительным элементом,
побудитель расхода анализируемых соединений см полезную модель по патенту №47100 класс G 01 N 21/00, опубликованную в бюллетене №22 от 10.08.2005 г. В нем чувствительный элемент образован индикаторной лентой с отобранной пробой анализируемых органических/токсичных соединений, на которую дозируется индикаторные реактивы (буферный раствор фермента - например лошадиной холинэстеразы, и раствор индикатора) и фотоблоком, преобразующим изменение оптической плотности индикаторной ленты в электрический сигнал.
Биосенсером является фермент - лошадиная холинэстераза, при взаимодействии которой с органическими/токсичными соединениями происходит его угнетение приводящее к изменению оптической плотности индикаторной ленты, и изменению величины соответствующего электрического сигнала.
Недостатком известного анализатора являются:
- узкий диапазон определяемых органических/токсичных соединений;
- невозможность проверки работоспособности анализатора при анализе водных сред.
В данной полезной модели ставится техническая задача:
- расширение диапазона определяемых органических соединений;
- обеспечение проверки работоспособности анализатора при анализе водных сред.
Решение поставленной задачи заключается в следующем.
В биосенсерном автоматическом анализаторе органических/токсичных соединений, содержащем корпус, расположенное в нем пробозаборное устройство, соединенное с чувствительным, элементом, побудитель расхода анализируемых соединений, блок электроники, соединенный с чувствительным элементом, регистратором выходного сигнала и с побудителем расхода анализируемых соединений, чувствительный элемент выполнен в виде проточной кюветы с электродом, на который нанесен биологический материал, разлагающий органические токсичные соединения с поглощением кислорода. При этом проточная кювета соединена с выходом
гидравлического распределителя, один из входов которого соединен с пробозаборным устройством, а другой - с емкостью с эталонным проверочным раствором.
Заявленный биосенсерный автоматический анализатор органических/ /токсичных соединений обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для устройств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" для полезной модели.
Устройство полезной модели поясняется с помощью чертежей, на которых изображено:
на фиг.1 - функциональная схема анализатора.
Устройство полезной модели заключается в следующем.
Биосенсерный автоматический анализатор органических/токсичных соединений, содержиn корпус (1), расположенное в нем пробозаборное устройство (2), соединенное с чувствительным элементом (3), побудитель расхода анализируемых соединений (4), блок электроники (5), соединенный с чувствительным элементом, регистратором выходного сигнала (6) и с побудителем расхода анализируемых соединений.
Чувствительный элемент (3) выполнен в виде проточной кюветы с электродом (7), на который нанесен биологический материал (8), разлагающий органические токсичные соединения с поглощением кислорода. При этом проточная кювета соединена с выходом гидравлического распределителя (9), один из входов которого соединен с пробозаборным устройством (2), а другой - с емкостью с эталонным проверочным раствором (10).
Пробозаборное устройство (2) выполнено в виде выносного трубопровода с фильтром, предотвращающим попадание в анализатор твердых частиц, грязи и т.п.
Электрод (7) представляет собой электрод Кларка. В качестве биологического материала (8) используются иммобилизованные клетки микроорганизмов, например дрожжей.
Блок электроники (5) служит для усиления и преобразования электрического сигнала с электрода (7), подачи сигнала на регистратор (6) и для управления работой анализатора.
Гидравлический распределитель (9) имеет два положения. В первом положении к проточной кювете подключена емкость с эталонным проверочным раствором. Во втором положении к проточной кювете подключено пробозаборное устройство.
Работа биосенсерного анализатора заключается в следующем.
В начале гидравлический распределитель устанавливается в первое положение, при котором эталонный проверочный раствор побудителем расхода (4) просасывается через проточную кювету (3) и производится проверка работоспособности анализатора.
Затем гидравлический распределитель (9) устанавливается во второе положение при котором анализируемая проба водной среды через пробоотборное устройство (2) подается в проточную кювету (3) и происходит взаимодействие биологического материала (8) с органическими/токсичными соединениями, присутствующими в водной среде. При этом биологический материал поглощает кислород, разлагая органические/токсичные соединения и изменяет величину электрического сигнала, снимаемого с электрода (7). Усиленный и преобразованный блоком электроники (5) сигнал поступает на регистратор (6) и характеризует величину биологического потребления кислорода определяющее содержание органических/токсичных соединений в водных средах.
Предлагаемый анализатор может быть неоднократно изготовлен из выпускаемых отечественной промышленностью элементов и может быть использован в промышленных предприятиях и экологической службе для определения содержания органических/токсичных водных сред и промышленных стоков, что соответствует критерию "промышленная применимость" для полезных моделей.
Заявителем разработан и изготовлен опытный образец предложенного анализатора, который испытан с положительным результатом.