SE442640B - Sett och anordning for att meta koncentrationen av en forening i ett flytande medium - Google Patents

Description

7714335-2 2 10 15 20 2.5' 30 35 avlägsna eventuellt närvarande luft i det undersökta mediet. Exempelvis rekommenderar Biomed. Applic. Immob.

Enzymes and Proteins, vol. 2, s 23, att närvarande luft i ett flytande medium, som är avsett att ledas genom en enzymbädd, avlägsnas innan det undersökta mediet ledes genom enzymbädden. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att undanröja den ovan beskrivna nackdelen och att bland annat utifrån den givna rekommendationen åstadkomma ett sätt och en anordning av det i ingressen beskrivna slaget, vid vilket sådan närvarande luft i det undersökta flytande mediet på'enkelt sätt kan avlägsnas, innan det undersökta mediet föres genom enzymbädden. Ändamålet uppnås med hjälp av det sätt och den anordning som definieras i efterföljande patentkrav och som närmare kommer att beskrivas i det följande.

'BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen åstadkommes således ett sätt att mäta koncentrationen av en förening i ett flytande medium, varvid det undersökta mediet föres genom en enzymbädd eller dylikt för omvandling av den undersökta föreningen under bildande av eller avlägsnande av en reaktions- produkt, som kan mätas in en efterföljande mätenhet, och varvid det flytande mediet avluftas, innan det införes i enzymbädden. Sättet kännetecknas därav, att avluftningen sker med hjälp av ett gasgenomsläppligt, men väsentligen vätsketätt membran, företrädesvis ett hydrofobt membran med för gas genomsläppliga porer.

Det undersökta mediet kan utgöras av dialysatet från en dialysator, i vilken ett mera komplext medium dia- lyseras för avskiljande av en viss mängd av den undersökta föreningen, vilken företrädesvis utgöres av en lâgmole- kylär förening, som i det komplexa mediet är blandat med högmolekylära föreningar och/eller andra lågmolekylära föreningar. Den undersökta föreningen kan härvid utgöras 10 15 20 25 30 a 7714335-2 av exempelvis glukos ingående i det komplexa medium som bildas av blod. Genom uppfinningen erhålles härvid en säker mätning, som kan användas för regleringen av till- försel av insulin och/eller glukos till en undersökt patient.

Företrädesvis genomföras avluftningen av det under- sökta flytande mediet vid toppen av enzymbädden, under det att strömningen genom denna bädd riktas väsentligen uppifrån och nedåt. Härigenom minskas risken för in- trängning av luft i enzymbädden.

Vid ett föredraget utförande av sättet enligt uppfinningen uppdelas dialysatet från ovannämnda dialysatorer i två delströmmar, nämligen en genom enzymbädden och en förbi densamma direkt till mätenheten för åstadkommande av ett av övriga faktorer i det komplexa mediet beroende nollvärde. Avluftningen sker härvid endast i den enzymbädden passerande delströmmen.

Såsom exempel på membran, som kan användas för avluftningen av det undersökta mediet, kan nämnas poly- propen, teflon eller polyeten med porer, vilka före- trädesvis är mindre än 0,002 mm och lämpligen är av storleksordningen 0,0005 mm.

För att genomsläppligheten hos dessa membran icke skall ändras, kan medel anordnas för förhindrande av en beröring av membranet utifrån, t ex i form av en kupa med ett eller flera mindre avluftningshål.

Enligt uppfinningen åstadkommas således även en anordning för genomförande av det ovan beskrivna sättet, vilken anordning innefattar en ledning för tillförsel av det undersökta mediet till en enzymbädd, medel för bort- försel av detsamma via en mätenhet, samt medel för av- luftning av det undersökta mediet, innan detta införes i enzymbädden. Anordningen kännetecknas därav, att nämnda medel för avluftning av det undersökta mediet innefattar 7714335-2 4 10 15 20 25 30 ett gasgenomsläppligt men väsentligen vätsketätt membran, företrädesvis ett hydrofobt membran med för gas genom- släppliga porer.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, där fíg. l visar ett blocksohema över en väsentligen komplett anordning, medan fig. 2 och 3 visar detaljvyer av speciella av- luftníngsanordningar, som kan användas i samband med den i fig. 1 visade anordningen.

DETALJERAD FIGURBESKRIVNING I det visade exemplet utgöres alltså det ovan disku- terade komplexa mediet av blod, som uttages från en patient I och pumpas med hjälp av en pump 2 genom en dialysator 3 och tillbaka till patienten via en luftfälla 4 och en slangklämma 5. Blodet lades härvid via en ar- tärledning 7 respektive en venledning 8.

För fackmannen står det dock klart, att man med hjälp av det visade systemet kan undersöka många andra komplexa medier än blod. I det följande inskränkes dock beskriv- ningen enbart till det sistnämnda mediet.

Dialysvätska tillföres dialysatorn 3 genom en ledning 9 via en pump 10 och en tryckgivare ll. Genom dialysatorn kan dialysvätska föras via en eller ett fåtal fibrer, på så sätt som närmare beskrivas i ovan angivna patent- ansökningar.

Det erhållna dialysatet föres genom en ledning 12 'fram till en förgreningspunkt 13. Från denna förgreninga- punkt 13 kan dialysatet med hjälp av en flödesomställare 14 föras antingen genom en shuntledning 15 eller genom en huvudledning 16 med en avluftningsanordning 6 och en enzymbädd 17 till en sammankopplingspunkt 18. Därefter 10 15 20 25 30 35 s 7714335-2 föres dialysatet via en mätenhet, som i det visade exemp- let utgöres av en mätelektrod 19. Sedan föres dialysatet vidare genom en flödesmätare 20 till en avloppsledning 21.

Flödesmätare 20 beskrives närmare i svensk patentan- sökan 77.l2642-3.

Det vid mätenheten 19 erhållna resultatet föres via en elektrisk ledning 22 till en elektrometer 23 och vidare in i en dator 24. Till denna dator 24 matas även impulser från en klocka 25, som även ger impulser till flödes- omställaren 14 respektive flödesmätare 20. De senare impulserna föres via ledningar 26 respektive 27. Via ledningar 28 och 29 styr datorn pumpanordningar 30 och 31, med hjälp av vilka man kan tillföra exempelvis insulin respektive glukos via ledningar 32 respektive 33 direkt till venslangen 8.

Med 34 betecknas en larmcentral, som antingen kan utgöra en separat enhet eller som kan ingå såsom en del i datorn 24. I det visade exemplet är denna larmenhet utformad såsom en separat enhet och erhåller därför impulser från datorn 24 via en ledning 35. vidare erhåller den impulser från luftfällan 4 via en ledning 36 samt från tryckgivaren ll via en ledning 37.

I sin tur avger larmenheten 34 impulser via ledningen 38 och grenledningar 39, 40 och 41 till pumpen 10 för dialysvätskan, pumpen 2 för blodet samt slangklämman 5 för blodet, respektive till pumparna 30 och 31 för insulin respektive glukos. Pâ så sätt kan förfarandet snabbt avbrytas, om något fel uppstår.

Ovan har endast anordningens mest viktiga funktioner beskrivits. För fackmannen står det dock klart, att det ovan grovt skisserade systemet kan förfinas efter vad som erfordras i det enskilda fallet.

Från avluftningsanordningen 6 utgår en ledning 42. I praktiken kan denna ledning liksom ledningarna 15 och 16 utgöras av sammantryckbara slangar eller dylikt. Ledningen 42 kan därför påverkas utifrån med hjälp av en hoptryck- 7714335-2 6 10 15 20 25 30 35 ningsanordning 43. Såsom antydes med den streckade linjen 44 kan hoptryckningsanordningen 43 styras i beroende av omkopplingsanordningen 14. Lämpligen tillgå: detta på så sätt att anordningen 43 öppnas ett kort ögonblick, varje gång en omkoppling sker i omkopplingsanordningen 14. På så sätt avlägsnas en mindre mängd av det undersökta mediet från luftningsanordningen 6 tillsammans med där ansamlad luft. I fig. 2 och 3 visas närmare hur den i fig. 1 antydda avluftningen kan ske i praktiken enligt upp- finningen.

I fig. 2 visas alltså en modifiering av anordningen enligt fíg. l, varvid samma hänvisningsbeteckningar använts som i fig. 1, men med tillägg av bis-tecken.

Det undersökta mediet tillföres alltså via en in- loppsledning 12" till en förgreningspunkt 13" och vidare via ledningar 15" respektive 16", som styrs av en om- kopplingsanordníng 14". Ledningen 15" leder direkt till mätelektroden 19", medan ledningen 16" leder till samma elektrod via en avluftningsanordning 6" och en enzymbädd 17". Vid avluftningsanordningen 6" åstadkommas avluft- ningen med hjälp av ett vätsketätt, men gasgenomsläppligt membran 45". Detta membran kan exempelvis utgöras av ett hydrofobt memhran med för gas genomsläppliga porer. Såsom exempel på användbara material kan nämnas polypropen, polyeten eller teflon under förutsättning att de till- verkats med lämpliga porer. Gas och vätskegenomsläpp- ligheten kan ändras, om membranet påverkas utifrån. Därför skyddas det i det visade exemplet av en huv 46" med ett avluftningshâl 47". Slutligen_svlägsnas dialysatet via en avloppsledning 21". Konstruktionen enligt fig. 2 skiljer sig från den enligt fig. 1 bland annat i att avluftningen sker kontinuerligt, så att det aldrig hinner ansamlas någon större mängd luft ovanför enzymbädden.

För elektroderna 19 och 19" väljes i och för sig kända i handeln förekommande konstruktioner. Gäller det analys av glukos kan man antingen mäta syrehalten eller 10 15 20 25 30 1 7714335-2 peroxidhalten. Elektroderna skiljer sig härvid från varandra beträffande använt membran respektive använd potential.

Fig. 3 slutligen visar ytterligare en modifikation av avluftningsanordningen. Även här har samma hänvisnings- beteckningar använts, men med tillägg av g. Med l2a betecknas alltså en ledning från en díalysator eller annan substratkälla. Ledningen 12a mynnar i en separat avluft- ningsanordning óa med ett gasgenomsläppligt membran 45a och en avluftningsöppning 47a. Först därefter grenar sig ledningen i tvâ grenledningar 15a respektive l6a, mellan vilka en omkoppling kan ske med hjälp av flödes- omställaren l4a. Ledningen l6a leder via en enzymbädd l7a till elektroden 19a. Ledningen 15a däremot leder till elektroden l9a, dvs utan att passera enzymbädden l7a. Det undersökta dialysatet avledes slutligen med hjälp av en avloppsledning Zla.

Uppfinningen är naturligtvis icke inskränkt till de ovan beskrivna exemplen, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan sättet respektive anordningen enligt uppfinningen kompletteras med detaljer av det slag, som närmare beskrives i ovannämnda svenska patentansökningar 76.00024-9, 76.l3373-5, 76.l3375-0 och 77.l2642*3.

INDUSTRIELL ANVÄNDBARHET Sättet och anordningen enligt uppfinningen är an- vändbart i samband med koncentrationsbestämning av en förening i ett flytande medium, där mätningen inbegriper en enzymatisk omvandling av den undersökta föreningen till en lättare mätbar förening. Speciellt användbar är upp- finningen vid bestämning av glukoskoncentrationen i blod, exempelvis i samband med en medicinsk behandling av en patient.

Claims (8)

7714335-2 ¿ 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Sätt att mäta koncentrationen av en förening i ett flytande medium, varvid det undersökta mediet föres genom en enzymbädd eller dylikt (17) för omvandling av den undersökta föreningen under bildande av eller avlägsnande av en reaktionsprodukt, som kan mätas i en efterföljande mätenhet (19) och varvid det flytande mediet avluftas, innan det införes i enzymbädden (17), k ä n n e - t e c k n a t av att avluftningen sker med hjälp av ett gasgenomsläppligt, men väsentligen vätsketätt membran, företrädesvis ett hydrofobt membran med för gas genom- släppliga porer.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det undersökta mediet utgöres av dialysatet från en dialysator (3), i vilken ett mera komplext medium dia- lyseras för avskiljande av en viss mängd av den undersökta föreningen, vilken företrädesvis utgöres av en lågmole- kylär förening, vilken i det komplexa mediet är blandad med högmolekylära föreningar och/eller andra lågmolekylära föreningar.

3. Sätt enligt något av kraven 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a t av att avluftningen genomföres vid toppen av enzymbädden (17), under det att strömningen genom denna bädd är riktad väsentligen uppifrån och nedåt.

4. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att dialysatet från dialysatorn (3) uppdelas i tvâ delströmmar (15, 16), nämligen en (16) genom enzymbädden (17) och en (15) förbi densamma direkt till mätenheten (19) för åstadkommande av ett av övriga faktorer i det komplexa mediet beroende noll-värde, varvid avluftningen sker endast i den enzymbädden (17) passerande delströmmen (16). 10 15 20 9 7714535-2

5. Sätt enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a t av att medel (46", 47") anordnas för att förhindrande av en beröring av membranet (4É") utifrån, t ex i form av (47“) en kupa (46") med ett eller flera mindre avluftningshâl (47").

6. Sätt enligt något av kraven 2 - 5, k ä n n e- t e c k n a t av att avluftningen genomföres i en från dialysatorn ledande ledning för dialysatet, innan detta uppdelas på två eller flera delströmmar.

7. Anordning för utförande av sättet enligt något av föregående krav innefattande en ledning (12) för till- försel av det undersökta mediet till en enzymbädd (17), samt medel (18) för bortförsel av detsamma via en mätenhet (19), samt medel för avluftning av det undersökta mediet, innan detta införes i enzymbädden (17), k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda medel för avluftning av det undersökta mediet innefattar ett gas- genomsläppligt, men väsentligen vätsketätt membran (45"), företrädesvis ett hydrofobt membran med för gas genom- släppliga porer. I

8. Anordning enligt kravet 7, k ä n n e t e c k - n a d av medel för förhindrande av beröring av membranet (45") utifrån, t ex en kupa eller dylikt (46") med ett eller flera mindre avluftningshål (47").