Группа изобретений относится к области аналитической химии и может быть использована для проведения проточного электрохимического анализа в различных областях науки, медицины и промышленности.
На дату представления заявочных материалов в мире существует актуальная проблема создания миниатюрных измерительных устройств для проточного электрохимического анализа с низкой себестоимостью и возможностью изготовления деталей устройства и их сборки в единое устройство без привлечения квалифицированных специалистов и дорогостоящего производственного оборудования - например, детали или запчасти при проведении ремонтного обслуживания устройства для проточного электрохимического анализа наиболее эффективно и с наименьшей себестоимостью можно изготавливать по технологии 3D-печати с использованием любого коммерчески доступного 3D-принтера, что по себестоимости и трудоемкости выгоднее и проще для конечного потребителя, особенно в условиях индивидуального и/или мелкосерийного производства, чем, например, изготовление деталей для устройства по технологии литья пластмасс под давлением, которая также является приемлемой, в случае целесообразности его производства в крупносерийном и/или массовом производстве.
Заявленное техническое решение для проточного электрохимического анализа обеспечивает возможность экспрессного, т.е. быстрого проведения электрохимического анализа жидкостей, например, клинических маркеров в образцах биологических жидкостей человека, растворов лекарственных препаратов, образцов производственного сырья и других жидкостей, концентрацию которых необходимо узнать (в рамках технического задания заказчика), проходящих через устройство электрохимического анализа в непрерывном потоке -.
Экспрессность - это аналитическая характеристика, определяющаяся временем, затрачиваемым на получение одного результата анализа, то есть показывающая, насколько быстро будет достигнут результат химического анализа. Критерии экспрессного определения варьируются в зависимости от используемого метода анализа, например, при проведении анализа методом жидкостной хроматографии быстрым считается время анализа от 3 до 10 минут, а при проведении анализа методами хроноамперометрии и амперометрии быстрым считается время анализа от 1.5 до 5 минут., именно последнему временному интервалу и соответствует время анализа которое затрачивается при использовании заявленного технического решения.
Устройство для проточного электрохимического анализа позволяет анализировать в непрерывном потоке большее количество жидких проб в единицу времени, чем в случае использования для осуществления того же самого анализа устройства статического анализа, а также увеличить степень автоматизации анализа, при явно меньшем вложении материальных средств для анализа, т.к. заявленное техническое решение по себестоимости со стоимостью одноразовых шприцов, в отличие от приборов, например для спектрального или хроматографического анализа, стоящих от нескольким млн рублей до сотен миллионов рублей в зависимости от их производителя. Это достигается за счет того, что в устройствах проточного анализа все операции химического анализа, предусмотренные методикой анализа для каждого конкретного анализируемого вещества - например, пробоподготовка, концентрирование анализируемого вещества, проведение промежуточных химических реакций с целью получения соединения, пригодного для проведении непосредственно аналитической реакции, измерение аналитического сигнала, получаемого в ходе проведения аналитической реакции - проходят последовательно в непрерывном поточном режиме по принципу конвейера и в автоматическом режиме без участия человека-исполнителя анализа, осуществляющего в данном случае только введение проб в поток жидкости-носителя, протекающий через устройство проточного анализа, и интерпретацию аналитического сигнала, выводимого на экран измерительного устройства, с получением информации о содержании анализируемого вещества, по заранее подготовленным градуировочным таблицам, являющимися общеизвестными в соответствующих лабораториях.
Причём, принимая во внимание то, что в известных устройствах статического анализа все эти стадии разделены на проводимые последовательно отдельные этапы.
Таким образом, отсутствие затрат времени между отдельными операциями способствует уменьшению общего времени проведения анализа, позволяет анализировать большее количество проб в единицу времени в сравнении с аналогичным анализом с использованием общеизвестных статических устройств для электрохимического анализа.
Использование устройств для проточного электрохимического анализа, в том числе и заявленного, позволяет решать задачи анализа в следующих сферах науки, медицины и промышленности:
- в медицине: а именно -анализ проб биологических жидкостей пациентов как в лабораторных условиях, так и непосредственно «у кровати больного» - например, непрерывное измерение концентрации лактатдегидрогеназы в крови, выступающего в роли диагностического маркера инфаркта миокарда через 24 и более часов после начала болевого приступа в области грудной клетки в рамках дифференциальной диагностики со стенокардией и другими заболеваниями. При использовании устройства проточного электрохимического анализа в качестве портативного анализатора, использующегося аналогично, например, глюкометру, или в виде устройства, прикрепляемого к поверхности кожи и имеющего доступ к кровотоку для регулярного (например, раз в 15 минут) забора пробы крови пациента (по принципу, например, устройства для проведения Холтер-ЭКГ или инсулиновой помпы), возможно определения концентрации лактатдегидрогеназы в крови. После начала болевого приступа в области грудной клетки проводится регулярное (например, раз в 15 минут) определение концентрации лактатдегидрогеназы в крови: если концентрация лактатдегидрогеназы в крови с течением времени остается на одинаковом уровне, следует выдвинуть предположение о стенокардии или другом заболевании в качестве диагноза и предпринять соответствующие меры лечения; если концентрация лактатдегидрогеназы в крови с течением времени начинает резко увеличиваться через 8-10 часов после начала болевого приступа в области грудной клетки, достигая максимума в первые 24-48 часов после начала болевого приступа в области грудной клетки, следует выдвинуть предположение об инфаркте миокарда в качестве диагноза и предпринять соответствующие меры лечения;
- в химии, а именно - для количественного анализа различных соединений в рамках проведения лабораторных экспериментальных исследований по изучению свойств соединений или при разработке новых аналитических устройств и сенсоров и методик их использования для проведения количественного анализа - например, создание методики определения концентрации пероксида водорода на разработанном аналитическом электрохимическом амперометрическом сенсоре: для этого вначале строят градуировочную зависимость в координатах «аналитический сигнал - концентрация пероксида водорода», для чего проводят серию последовательных измерений с введением в поток жидкости-носителя пероксида водорода различной концентрации - от минимальной (например, 100 нМ) до максимальной (1 мМ), для каждого измерения фиксируют аналитический сигнал, после чего строят градуировочную зависимость в координатах «аналитический сигнал - концентрация пероксида водорода», после чего возможно проведение по разработанной методике определения пероксида водорода с неизвестной концентрацией в рабочей пробе согласно нуждам конкретного анализа.
- в службах экологического контроля и мониторинга состояния окружающей среды, - а именно количественный анализ образцов природных и сточных вод, воздуха и почв с целью определения концентраций токсичных веществ в этих образцах - например, непрерывный мониторинг уровня свинца в сточных водах при производственном предприятии путем количественного определения концентрации ионов свинца в пробах, взятых из сточных вод из канализационного колодца производственного предприятия - при превышении концентрации ионов свинца уровня предельно допустимых концентраций (предельно допустимая концентрация свинца в сточных водах на основании Постановления Правительства Российской Федерации от 29.07.2013 №644 составляет 0.25 мг/дм3) необходимо принять меры по усилению контроля за поступлением свинца из продуктов отходов предприятия в сточные воды и очистить имеющиеся сточные воды от избытка свинца во избежание попадания токсичного канцерогенного металла, способного аккумулироваться в тканях живых организмов, в почву, подземные или поверхностные воды.
- в нефтяная промышленность, а именно, для контроля качества и состава добываемого и перерабатываемого нефтяного сырья - например, определение концентрации серосодержащих соединений в пробах, извлекаемых из нефти и нефтепродуктов, получаемых в ходе добычи, очистки и переработки скважинной жидкости, сырой и товарной нефти и нефтепродуктов - при превышении концентрации серосодержащих соединений в образце свыше нормативной для конкретной разновидности нефти (нормативы в массовом содержании согласно ГОСТ Р 51858-2020: малосернистая нефть - до 0.60% серосодержащих соединений, сернистая нефть - от 0.61 до 1.80% серосодержащих соединений, высокосернистая нефть - до 1.81 до 3.50% серосодержащих соединений, особо высокосернистая - выше 3.50% серосодержащих соединений) необходимо принять меры по дополнительной очистке и переработке партии скважинной жидкости, сырой и товарной нефти или нефтепродуктов во избежание техногенных аварий, связанных с агрессивным влиянием серосодержащих соединений на атмосферу, а также их способностью приводить к коррозийному разрушению оборудования как самого нефтедобывающего предприятия, так и различных объектов, использующих продукты нефтепереработки;
- в горно-металлургическая промышленности, а именно для контроля качества и состава перерабатываемых руды и металлов - например, определение концентрации вредных примесей мышьяка в пробах, извлекаемых из руды, расплава железа, сплава или иного железосодержащего материала, получаемого в ходе переработки и очистки исходной железной руды, расплава железа, получении сплавов и иных железосодержащих материалов - при превышении концентрации мышьяка в образце свыше нормативной (нормативные показатели выявляются для каждого конкретного объекта) необходимо принять меры по дополнительной очистке, выщелачиванию и переработке партии руды, расплава во избежание влияния примесей мышьяка на свойства расплава железа, сплавов или иных железосодержащих материалов, а также загрязнения окружающей среды мышьяком;
- в пищевой промышленности а именно, для контроля качества, состава и определение свежести продуктов питания - например, определение остаточного содержания антибиотиков в молоке при переработке молочного сырья и выработке из него молочных продуктов на молочном комбинате - при нахождении антибиотиков в партии молока (согласно требованиям Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) наличие антибиотиков в молоке не допускается) необходимо принять меры по изъятию партии молока с производственной линии и проведению проверок на молочном хозяйстве, откуда поступило молочное сырье, во избежание вреда здоровья конечному потребителю молочной продукции;
На дату представления заявочных материалов, в качестве устройств для проточного электрохимического анализа используют преимущественно дорогостоящие модели, произведенные по методу литья пластмасс под давлением, изготовленные в основном из небиосовместимых полимеров, что делает невозможным биохимическую модификацию встроенных в них внутренней камеры, что может быть необходимо, например, при разработке биосенсорных устройств проточного анализа на основе биологических компонентов, например, ферментов или нуклеиновых кислот, выступающих в таких устройствах в роли чувствительного распознавательного компонента, с помощью которого протекает аналитическая реакция. Кроме этого, в таких устройствах как правило внутренняя камера является неотъемлемой частью внешнего корпуса, что делает невозможным замену отдельных небольших частей и/или комплектующих.
При этом, в отличие от них, заявленное универсальное устройство для проточного электрохимического анализа может быть выполнено по технологии 3D-печати по методу послойного наплавления с использованием недорогостоящего сырья - полимерных пластиков, выполненных в форме филамента, представляющего собой пластмассовую нить с сечением, как правило, 1.75 мм или 2.85 мм. Для осуществления 3D-печати филамент полимерного пластика подается в 3D-принтер, в котором происходит нагрев пластика до температуры, превышающей температуру его стеклования, после чего филамент выдавливается на поверхность стола для печати, где происходит его остывание с формированием печатного изделия согласно используемой технологии 3D-печати.
Некоторые из таких пластиков обладают биосовместимостью, например, полимолочная кислота, что делает возможным химическую и биохимическую модификацию внутренней камеры для различных целей анализа. Кроме этого, сменная внутренняя камера заявленного устройства для проточного электрохимического анализа является отдельной заменяемой деталью, что делает возможным быструю и недорогостоящую замену отдельных компонентов универсального устройства для проточного электрохимического анализа.
Из исследованного заявителем уровня техники выявлено изобретение по патенту US 9696278 B2 «Портативное устройство для быстрого определения ионов тяжелых металлов и способы его применения». Сущностью является:
1. Портативное устройство для быстрого обнаружения ионов тяжёлых металлов, содержащее: карточный электрод и тонкослойную проточную ячейку, при этом:
карточный электрод состоит из подложки и трёхэлектродной системы; трёхэлектродная система состоит из рабочего электрода, противоэлектрода и электрода сравнения, которые представляют собой плоские твердотельные электроды, расположенные на подложке; один конец подложки является интерфейсным концом, контактные штыри расположены на интерфейсном конце, и три контактных штыря соответственно соединены с тремя электродами трёхэлектродной системы;
тонкослойная проточная ячейка имеет цельную конструкцию и содержит стенку ячейки, микроканал и электродный разъем; микроканал представляет собой тонкослойную полость, заключенную в стенку ячейки, а микроканал соединен с трубопроводом для подачи жидкости и трубопроводом для отвода жидкости, который ведут наружу; электродный разъем представляет собой отверстие микроканала на стенке ячейки, и карточный электрод может быть вставлен в электродный разъем и извлечен из него; и
карточный электрод вставляется в тонкослойную проточную ячейку через электродный разъем, трёхэлектродная система погружается в микроканал, а интерфейсный конец выступает за пределы стенки ячейки;
при этом материалом тонкослойной проточной ячейки является фоточувствительная смола, а тонкослойная проточная ячейка изготавливается с помощью стереолитографии.
2. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что печать на карточном электроде выполняется методом трафаретной печати.
3. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что контактные штыри расположены на интерфейсном конце параллельно, а размеры контактных штырей соответствуют размерам стандартного USB-интерфейса.
4. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что рабочий электрод представляет собой серебряно-угольный электрод, противоэлектрод представляет собой серебряный электрод, а электрод сравнения представляет собой хлоридсеребряный электрод.
5. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что форма полости микроканала представляет собой прямоугольник, седловидную форму, овальную форму или круглую форму.
6. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 5, отличающееся тем, что форма полости микроканала представляет собой седло, а трубопровод для подачи жидкости и трубопровод для отвода жидкости соответственно соединены с микроканалом на двух верхних концах седловидной полости в тангенциальном направлении.
7. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что трубопровод для подачи жидкости и трубопровод для отвода жидкости снабжены отверстиями, выступающими из внешней стенки ячейки.
8. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, отличающееся тем, что толщина микроканала составляет от 0,8 до 1,2 мм, а внутренние диаметры трубопровода для подачи жидкости и трубопровода для отвода жидкости меньше или равны толщине микроканала.
9. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 8, отличающееся тем, что толщина микроканала составляет 0,9 мм, а внутренний диаметр трубопровода для подачи жидкости и трубопровода для отвода жидкости составляет 0,83 мм.
10. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 9, отличающееся тем, что три электрода трёхэлектродной системы расположены на подложке вдоль формы потока раствора, который необходимо обнаружить в микроканале.
11. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 10, отличающееся тем, что ширина рабочего электрода и электрода сравнения больше, чем ширина противоэлектрода.
12. Портативное устройство быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 6, отличающееся тем, что поле потока раствора, который необходимо обнаружить в седловидной форме микроканала, имеет S-образную форму при скорости потока от 0,02 до 0,05 м/с, а три электрода трёхэлектродной системы расположены на подложке вдоль S-образного поля потока.
13. Способ использования портативного устройства быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов в соответствии с пунктом 1, включающее следующие конкретные этапы:
(1) сборка системы обнаружения: подключение трубопровода для подачи жидкости и трубопровода для отвода жидкости тонкослойной ячейки к шлангу для подачи жидкости и шлангу для отвода жидкости соответственно, при этом шланг для подачи жидкости погружается в раствор, подлежащий обнаружению, и снабжен перистальтическим насосом, а также подключение интерфейсного конца электрода к соответствующему интерфейсу рабочей станции электрохимического анализа;
(2) процесс обогащения: настройка рабочей станции электрохимического анализа и подача напряжения обогащения между рабочим электродом и электродом сравнения; запуск перистальтического насоса, подача исследуемого раствора в тонкослойную ячейку из трубопровода для подачи жидкости для предварительного электролиза и слив отработанной жидкости из трубопровода для слива жидкости; после предварительного электролиза остановка перистальтического насоса и отстаивание исследуемого раствора;
(3) процесс очистки: настройка рабочей станции электрохимического анализа для положительного сканирования напряжения между рабочим электродом и электродом сравнения в отрицательном направлении, чтобы тяжёлые металлы, которые необходимо обнаружить и обогатить на рабочем электроде, снова подвергались очистке;
(4) Сбор данных о процессе: регистрация тока в цепи рабочего электрода и вспомогательного электрода, а также потенциала рабочего электрода в процессе снятия покрытия для получения кривой вольтамперометрии при снятии покрытия.
14. Способ в соответствии с пунктом 13, отличающийся тем, что в раствор, подлежащий обнаружению и содержащий ионы тяжёлых металлов, перед обнаружением добавляют раствор Bi3+ и кислотно-щелочной раствор.
15. Способ в соответствии с пунктом 14, отличающийся тем, что концентрация Bi3+ в растворе, который необходимо определить, составляет 500 мкг/л.
16. Способ применения в соответствии с пунктом 14, отличающийся тем, что кислотно-щелочной раствор представляет собой 0,1 моль/л раствор NaAc - HAc, а pH исследуемого раствора доводится до 4,6.
17. Способ в соответствии с пунктом 13, отличающийся тем, что в процессе обогащения скорость потока раствора, подлежащего обнаружению, в трубопроводе для подачи жидкости устанавливается в диапазоне от 0,02 до 0,05 м/с.
18. Способ в соответствии с пунктом 13, отличающийся тем, что напряжение обогащения составляет -1,2 В, время обогащения для завершения процесса обогащения составляет 180 с, а время обогащения включает время простоя 60 с.
19. Способ в соответствии с пунктом 13, отличающийся тем, что в процессе зачистки напряжение сканируется прямоугольными волнами, а приращение потенциала составляет 0,005 В.
Кратко сущностью является портативное устройство для быстрого определения ионов тяжелых металлов и способы его применения: портативное устройство для быстрого обнаружения ионов тяжелых металлов включает в себя плоский планарный карточный электрод и тонкослойную проточную ячейку, в которой трехэлектродная система карточного электрода вставлена в микроканал тонкослойной проточной ячейки, изготовленной из светочувствительной смолы, полученной с помощью стереолитографии по методу 3D-печати; ионы тяжелых металлов обнаруживают с помощью анодной инверсионной вольтамперометрии, определяемый раствор протекает по поверхности рабочего электрода в микроканале, и на его поверхности происходит обогащение и удаление тяжелых металлов.
Недостатком известного технического решения является малое количество используемых разновидностей электродов (планарные карточные электроды против планарных электродов и твердотельных электродов для заявленного технического решения), высокая стоимость компонентов устройства (на дату представления заявочных материалов стоимость 1 кг светочувствительной смолы для стереолитографии по методу 3D-печати составляет 12900 рублей (HARZ Labs Model SLA https://3d-m.ru/fotopolimer-harz-labs-model-1-l-prozrachnyj/) против стоимости 1 кг пластика для 3D-печати методом послойного наплавления, например, полимолочной кислоты, 2390 рублей («Bestfilament», Россия, https://bestfilament.ru/pla-1-1.75-natural/) для заявленного технического решения), неэкологичность материалов в составе устройства (токсичность и особые условия использования утилизации светочувствительной смолы для 3D-печати по методу стереолитографии против биосовместимости и биоразлагаемости некоторых пластиков для 3D-печати методом послойного наплавления, например, полимолочной кислоты, для заявленного технического решения).
Из исследованного заявителем уровня техники выявлен аналог в источнике [Bishop, G. W., Satterwhite, J. E., Bhakta, S., Kadimisetty, K., Gillette, K. M., Chen, E., Rusling, J. F. 3D-Printed Fluidic Devices for Nanoparticle Preparation and Flow-Injection Amperometry Using Integrated Prussian Blue Nanoparticle-Modified Electrodes // Anal. Chem., 2015. - V. 87. - №1. - P. 5437-5443], в котором описано устройство для проточного электрохимического анализа. Сущностью является устройство для проточного электрохимического анализа, использующееся для определения пероксида водорода, состоящее из трех твердотельных электродов - модифицированного берлинской лазурью рабочего электрода, электрода сравнения и вспомогательного электрода, интегрированных через напечатанные на 3D-принтере методом послойного наплавления фиттинги в напечатанные на 3D-принтере методом послойного наплавления каналы для жидкости в составе проточной ячейки, созданной на 3D-принтере методом послойного наплавления.
Недостатком известного технического решения является малое количество используемых разновидностей электродов (твердотельные электроды против планарных электродов и твердотельных электродов любого типа для заявленного технического решения).
Из исследованного заявителем уровня техники выявлен аналог в источнике [Erkal, J. L., Selimovic, A., Gross, B. C., Lockwood, S. Y., Walton, E. L., McNamara, S., Martin, R.S., Spencer, D. M. 3D printed microfluidic devices with integrated versatile and reusable electrodes // Lab Chip, 2014. - V. 14. - №12. - 2023-2032], в котором описано устройство для проточного электрохимического анализа. Сущностью является устройство для проточного электрохимического анализа, имеющее канал для протекания жидкости размером 0.5 мм или 3 мм, и твердотельные электроды, интегрированные через коммерчески доступные фиттинги в канал с резьбовыми приемными отверстиями, напечатанными на 3D-принтере по технологии PolyJet с использованием материала VeroClear, который представляет собой запатентованный полимерный материал на основе акрилата.
Недостатком известного технического решения является высокая степень зависимости от сторонних запчастей и крепежных материалов для изготовления устройства (использование коммерчески доступных крепежей, фиттингов, мембранной вставки, клея, эпоксидных смол против отсутствия сторонних крепежей и использования коммерчески доступных химически инертной силиконовой смазки и капиллярных трубок из нержавеющей стали для заявленного технического решения), малое количество используемых разновидностей электродов (твердотельные электроды, внешний диаметр корпуса которых соответствует диаметру используемых коммерчески доступных фиттингов, против планарных электродов и твердотельных электродов любого типа для заявленного технического решения), высокая стоимость компонентов устройства (на дату представления заявочных материалов стоимость 1.1 кг светочувствительной смолы VeroClear для 3D-печати по технологии PolyJet составляет 43263 рублей («Objet VeroClear RGD810», «Stratasys Ltd», США, https://3d-format.ru/product/catalog/consumables/veroclear-rgd810/) против стоимости 1 кг пластика для 3D-печати методом послойного наплавления, например, полимолочной кислоты, 2390 рублей («Bestfilament», Россия, https://bestfilament.ru/pla-1-1.75-natural/) для заявленного технического решения), неэкологичность и токсичность материалов в составе устройства (особые условия эксплуатации и утилизации светочувствительной смолы для 3D-печати по технологии PolyJet против простоты эксплуатации, нетоксичности пластиков для печати методом послойного наплавления, а также биосовместимости и биоразлагаемости некоторых пластиков для 3D-печати методом послойного наплавления, например, полимолочной кислоты, для заявленного технического решения).
Из исследованного заявителем уровня техники выявлен аналог в источнике [Stoikov, D., Ivanov A., Shurpik D., Stoikov I., Evtugyn G. Flow-Through Electrochemical Biosensor with a Replaceable Enzyme Reactor and Screen-Printed Electrode for the Determination of Uric Acid and Tyrosine // Anal. Lett., 2022. - V. 55. - №8. - P. 1281-1295], в котором описано устройство для проточного электрохимического анализа на основе 3D-печатной проточной ячейки со сменным реактором, использующееся для чувствительного проточного определения субстратов ферментов - мочевой кислоты и тирозина. Сущностью является проточная ячейка со сменным реактором, прямоугольной формы, с габаритами ячейки: высота 2.4 см, длина 4.4 см и ширина 2.7 см; ячейка состоит из трех компонентов - удерживающей крышки, промежуточной прокладки и основания ячейки, закрепленных двумя винтами с соответствующими плоскими шайбами и гайками; в основании ячейки имеется прямоугольная выемка для крепления планарного электрода; цилиндрический реактор диаметром 1.5 см содержит два канала, снабженных пластиковыми трубками с иглами из нержавеющей стали, для перекачивания растворов через ячейку; круглая насечка, 0.6 мм в глубину и 1.5 см в диаметре, служит рабочей ячейкой на дне реактора, внутренняя поверхность стенок которого используется для иммобилизации фермента; преобразователь (планарный электрод) пространственно отделен от иммобилизованного фермента, поэтому продукты ферментативной реакции выделяются через тонкий (0.1 мм) зазор, заполненный текучим раствором носителя или субстрата. Известное устройство для проточного электрохимического анализа позволяет проводить определение субстратов ферментов в биологических жидкостях.
Недостатком известного технического решения является малое количество используемых разновидностей электродов (планарные электроды против планарных электродов и твердотельных электродов для заявленного технического решения), зависимость от сторонних крепежных материалов для изготовления устройства (использование коммерчески доступных металлических винтов, шайб и гаек против отсутствия сторонних крепежей для заявленного технического решения), сложность процесса изготовления (необходимость закрепления удерживающей крышки и промежуточной прокладки на основании ячейки путем закручивания двух металлических гаек на винты с использованием шайб против фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта).
Из исследованного заявителем уровня техники выявлен аналог в источнике [Stoikov, D., Ivanov A., Shafigullina, I., Gavrikova, M., Padnya, P., Shiabiev, I., Stoikov, I., Evtugyn, G. Flow-Through Amperometric Biosensor System Based on Functionalized Aryl Derivative of Phenothiazine and PAMAM-Calix-Dendrimers for the Determination of Uric Acid // Biosensors, 2024. - V. 14. - №3. - P. 120], в котором описано устройство для проточного электрохимического анализа на основе 3D-печатной проточной ячейки со сменным реактором, использующееся для чувствительного проточного определения мочевой кислоты. Сущностью является проточная ячейка со сменным реактором; ячейка округлой формы, длиной 44 мм, состоит из верхней и нижней детали, закрепленных двумя винтами с соответствующими плоскими шайбами и гайками; в основании ячейки имеется прямоугольная выемка для крепления планарного электрода; прямоугольный реактор, длиной 11 мм и шириной 4 мм, содержит два канала, снабженных пластиковыми трубками с иглами из нержавеющей стали, для перекачивания растворов через ячейку; прямоугольная полость, глубиной 0.6 мм, длиной 8.5 мм, шириной 2 мм, служит рабочей ячейкой на дне реактора, внутренняя поверхность стенок которого используется для иммобилизации фермента; преобразователь (планарный электрод) пространственно отделен от иммобилизованного фермента, что делает систему более гибкой для замены ферментов и дальнейших модификаций электрода. Известное устройство для проточного электрохимического анализа позволяет проводить определение субстратов ферментов в биологических жидкостях.
Недостатком известного технического решения является:
1. Малое количество используемых разновидностей электродов - планарный электрод против планарных электродов и твердотельных электродов для заявленного технического решения.
2. Зависимость от сторонних крепежных материалов для изготовления устройства -использование коммерчески доступных металлических винтов, шайб и гаек против отсутствия сторонних крепежей для заявленного технического решения.
3. Сложность процесса изготовления - необходимость закрепления верхней детали на нижней путем закручивания двух металлических гаек на винты с использованием шайб против фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта для заявленного технического решения.
Выявленные аналоги совпадают с заявленным техническим решением по отдельным совпадающим признакам, поэтому прототип не выявлен, и формула изобретения составлена без ограничительной части.
Технической проблемой, решаемой заявленным техническим решением, и его техническим результатом является устранение недостатков аналогов, преимущественно [Stoikov, D., Ivanov A., Shafigullina, I., Gavrikova, M., Padnya, P., Shiabiev, I., Stoikov, I., Evtugyn, G. Flow-Through Amperometric Biosensor System Based on Functionalized Aryl Derivative of Phenothiazine and PAMAM-Calix-Dendrimers for the Determination of Uric Acid // Biosensors, 2024. - V. 14. - №3. - P. 120], а именно:
1. Увеличение количества используемых разновидностей электродов за счет использования двух вариантов сменной внутренней камеры в зависимости от вида используемых электродов - планарных или твердотельных.
2. Независимость от сторонних крепежных материалов для изготовления устройства за счет использования напечатанного по методу 3D-печати прижимного болта.
3. Упрощение процесса изготовления устройства за счет фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта.
Сущностью заявленного технического решения является:
устройство для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов, содержащее внешний корпус, в центральной части которого выполнено прямоугольное несквозное отверстие для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка с круглым отверстием с внутренней резьбой и размыкающей прорезью поперек одной из сторон, ориентированная размыкающей прорезью внутрь внешнего корпуса; в нижней части внешнего корпуса расположено круглое разомкнутое отверстие, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой разомкнутой гайки; сквозь круглое разомкнутое отверстие в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки вкручен прижимной болт с внешней резьбой и скругленной эллипсоидной головкой; внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода помещен твердотельный рабочий электрод, смазанный по всей поверхности, исключая рабочую поверхность и токосъемник, химически инертной смазкой для обеспечения герметичности; корпус для твердотельного рабочего электрода выполнен в виде цилиндрической части, входящей в центр прямоугольной платформы; корпус для твердотельного рабочего электрода выполнен со сквозным продольным отверстием, проходящим сквозь цилиндрическую часть и платформу и зависящим от диаметра электродного корпуса твердотельного рабочего электрода; длина цилиндрической части обусловлена длиной электродного корпуса твердотельного рабочего электрода; твердотельный рабочий электрод ориентирован рабочей поверхностью в сторону платформы, а токосъемником в сторону внешнего конца цилиндрической части с возможностью присоединения его к потенциостату-гальваностату; в прижимном болте выполнено продольное сквозное отверстие, зависящее от диаметра цилиндрической части и используемого твердотельного рабочего электрода, для размещения внутри корпуса для твердотельного рабочего электрода; корпус для твердотельного рабочего электрода с сориентированным внутри твердотельным рабочим электродом расположен платформой внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса, а цилиндрической частью внутри сквозного продольного отверстия прижимного болта; внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса вплотную к платформе корпуса для твердотельного рабочего электрода размещена сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода цилиндрической формы; в центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода предусмотрено углубление для протекания жидкости, омывающей твердотельный рабочий электрод; с двух концов углубления предусмотрены два сквозных круглых отверстия, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода; в верхней части внешнего корпуса расположена прямоугольная сквозная прорезь, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства; прямоугольная сквозная прорезь ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса; сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса углублением в сторону платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези; прижимной болт затянут таким образом, что между платформой корпуса для твердотельного рабочего электрода и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства; внешний корпус с установленными в него разомкнутой гайкой, прижимным болтом, твердотельным рабочим электродом в корпусе для твердотельного рабочего электрода, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода, капиллярной трубкой для отвода жидкости и капиллярной трубкой для подвода жидкости установлен скругленной эллипсоидной головкой прижимного болта вверх на край любой коммерчески доступной емкости для слива электролита произвольного размера таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости находилась внутри емкости для слива электролита, а капиллярная трубка для подвода жидкости находилась снаружи; к капиллярной трубке для подвода жидкости подключен поток электролита с помощью насоса или капельницы; при этом емкость для слива электролита заполнена электролитом так, что капиллярная трубка для отвода жидкости погружена в жидкость; электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости залит в углубление сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости; внутрь емкости для слива электролита с электролитом помещены электрод сравнения и вспомогательный электрод с возможностью присоединения их к потенциостату-гальваностату. Способ изготовления устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов по п.1, заключающийся в том, что изготавливают с использованием 3D-принтера методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика внешний корпус, разомкнутую гайку, прижимной болт, корпус для твердотельного рабочего электрода, сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода; рабочий твердотельный электрод смазывают по всей поверхности, исключая рабочую поверхность и токосъемник, химически инертной смазкой для обеспечения герметичности и помещают внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода; при этом рабочий твердотельный электрод вводят стороной с рабочей поверхностью в сквозное продольное отверстие со стороны внешнего конца цилиндрической части корпуса для твердотельного рабочего электрода до тех пор, пока рабочая поверхность не будет вровень с внешней гранью платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода; корпус для твердотельного рабочего электрода с рабочим твердотельным электродом помещают платформой в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя корпус для твердотельного рабочего электрода так, чтобы цилиндрическая часть проходила через круглое разомкнутое отверстие, а платформа оказалась прижата к верхней части внешнего корпуса, где расположена прямоугольная сквозная прорезь; разомкнутую гайку помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя размыкающую прорезь внутрь прямоугольного несквозного отверстия так, чтобы в процессе размещения через размыкающую прорезь прошла цилиндрическая часть корпуса для твердотельного рабочего электрода через центр круглого отверстия с внутренней резьбой; корпус для твердотельного рабочего электрода с рабочим твердотельным электродом опускают в сторону круглого разомкнутого отверстия так, чтобы разомкнутая гайка оказалась плотно зажата между разомкнутым отверстием и внутренней частью платформы; в два сквозных круглых отверстия сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода; сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя углублением в сторону платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода; выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези; прижимной болт помещают в разомкнутое отверстие внешнего корпуса так, чтобы цилиндрическая часть корпуса для твердотельного рабочего электрода оказалась внутри продольного сквозного отверстия прижимного болта так, чтобы токосъемник твердотельного рабочего электрода выступал за пределы скругленной эллипсоидной головки и был в свободном доступе для присоединения к потенциостату-гальваностату; прижимной болт закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки и затягивают таким образом, чтобы между платформой корпуса для твердотельного рабочего электрода и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода был обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства; внешний корпус с установленными в него разомкнутой гайкой, прижимным болтом, твердотельным рабочим электродом в корпусе для твердотельного рабочего электрода, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода, капиллярной трубкой для отвода жидкости и капиллярной трубкой для подвода жидкости устанавливают скругленной эллипсоидной головкой прижимного болта вверх на край любой коммерчески доступной емкости для слива электролита произвольного размера таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости находилась внутри емкости для слива электролита, а капиллярная трубка для подвода жидкости находилась снаружи; к капиллярной трубке для подвода жидкости подключают поток электролита с помощью насоса или капельницы; емкость для слива электролита заполняют электролитом так, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости была погружена в жидкость; электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости заливают в углубление сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости; внутрь емкости для слива электролита с электролитом помещают электрод сравнения и вспомогательный электрод; рабочий электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод присоединяют к потенциостату-гальваностату. Устройство для проточного электрохимического анализа для планарных электродов, содержащее внешний корпус, в центральной части которого выполнено прямоугольное несквозное отверстие для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка с круглым отверстием с внутренней резьбой и размыкающей прорезью поперек одной из сторон, ориентированная размыкающей прорезью внутрь внешнего корпуса; в нижней части внешнего корпуса расположено круглое разомкнутое отверстие, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой разомкнутой гайки; сквозь круглое разомкнутое отверстие в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки вкручен прижимной болт с внешней и скругленной эллипсоидной головкой; внутрь прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса помещена подставка для планарного электрода, в которой предусмотрено углубление, открытое с верхней и передней сторон, указанная подставка для планарного электрода ориентирована во внешнем корпусе горизонтально, открытой стороной углубления наружу; планарный электрод ориентирован на подставке для планарного электрода таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты части дорожек из проводящей пасты смотрели наружу с возможностью присоединения их к потенциостату-гальваностату, при этом планарный электрод ориентирован рабочим электродом из проводящего материала, вспомогательным электродом из проводящего материала и псевдо-электродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода; внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса вплотную к планарному электроду размещена сменная внутренняя камера для планарного электрода цилиндрической формы; в центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода предусмотрено углубление для протекания жидкости, омывающей планарный электрод; с двух концов углубления предусмотрены два сквозных круглых отверстия, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры планарного электрода; в верхней части внешнего корпуса расположена прямоугольная сквозная прорезь, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства; прямоугольная сквозная прорезь ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса; сменная внутренняя камера для планарного электрода ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса углублением в сторону планарного электрода, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези; прижимной болт затянут таким образом, что между планарным электродом и сменной внутренней камерой для планарного электрода обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства; к капиллярной трубке для подвода жидкости подключен поток электролита с помощью насоса или капельницы; электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости залит в углубление сменной внутренней камеры для планарного электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости. Способ изготовления устройства для проточного электрохимического анализа для планарных электродов по п.3, заключающийся в том, что изготавливают с использованием 3D-принтера методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика внешний корпус, разомкнутую гайку, прижимной болт, подставку для планарного электрода, сменную внутреннюю камеру для планарного электрода; разомкнутую гайку помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя размыкающую прорезь внутрь прямоугольного несквозного отверстия; после размещения разомкнутой гайки круглое отверстие с внутренней резьбой должно быть сориентировано параллельно круглому разомкнутому отверстию и прижато к нему; в качестве планарного электрода используют любой коммерчески доступный планарный электрод или самостоятельно изготовленный; планарный электрод размещают в углубление подставки для планарного электрода таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты части дорожек из проводящей пасты смотрели наружу с возможностью присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату; планарный электрод ориентируют рабочим электродом из проводящего материала, вспомогательным электродом из проводящего материала и псевдо-электродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода; подставку для планарного электрода с планарным электродом помещают внутрь прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса горизонтально, открытой стороной углубления наружу; в два сквозных круглых отверстия сменной внутренней камеры для планарного электрода впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода; сменную внутреннюю камеру для планарного электрода помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя углублением в сторону планарного электрода; выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези; прижимной болт помещают в разомкнутое отверстие внешнего корпуса и закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки; прижимной болт затягивают таким образом, чтобы между планарным электродом и сменной внутренней камерой для планарного электрода был обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства; к капиллярной трубке для подвода жидкости подключают поток электролита с помощью насоса или капельницы; электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости заливают в углубление сменной внутренней камеры для планарного электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости; к не покрытым изоляционным слоем из диэлектрической пасты частям дорожек из проводящей пасты присоединяют любой коммерчески доступный потенциостат-гальваностат.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг. 1 - Фиг. 6.
На Фиг. 1 приведена основные элементы конструкции основной части заявленного устройства для проточного электрохимического анализа, в которую вставляются твердотельные или планарные электроды и сменные внутренние камеры для твердотельных или планарных электродов, где:
1 - внешний корпус,
2 - разомкнутая гайка,
3 - прижимной болт.
На Фиг. 2 приведен пример использования заявленного устройства для проточного электрохимического анализа в статике в комплектации по п.1 (основные элементы, видные на чертеже), предназначенной для использования твердотельных электродов, где:
1 - внешний корпус,
2 - разомкнутая гайка,
3 - прижимной болт,
4 - твердотельный рабочий электрод,
5 - корпус для твердотельного рабочего электрода,
6 - сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода,
7 - капиллярная трубка для отвода жидкости,
8 - капиллярная трубка для подвода жидкости,
9 - емкость для слива электролита,
10 - электролит,
11 - электрод сравнения,
12 - вспомогательный электрод.
На Фиг. 3 приведен пример использования заявленного устройства в статике в комплектации по п.3 (основные элементы, видные на чертеже), предназначенной для использования планарных электродов, где:
1 - внешний корпус,
2 - разомкнутая гайка,
3 - прижимной болт,
7 - капиллярная трубка для отвода жидкости,
8 - капиллярная трубка для подвода жидкости,
13 - подставка для планарного электрода,
14 - планарный электрод,
15 - сменная внутренняя камера для планарного электрода.
На Фиг. 4 приведена конструкция основной части заявленного устройства для проточного электрохимического анализа, в которую в процессе сборки вставляются элементы конструкции заявленного устройства по п.1 или по п.3 соответственно:
1 - внешний корпус,
1.1 - прямоугольное несквозное отверстие,
1.2 - круглое разомкнутое отверстие,
1.3 - прямоугольная сквозная прорезь,
2 - разомкнутая гайка,
2.1 - круглое отверстие с внутренней резьбой,
2.2 - размыкающая прорезь,
3 - прижимной болт,
3.1 - внешняя резьба,
3.2 - скругленная эллипсоидная головка,
3.3 - продольное сквозное отверстие,
На Фиг. 5 приведены конструкция по п. 1, элементы которой вставляются в конструктивные элементы заявленного устройства, приведенные на Фиг. 4:
4 - твердотельный рабочий электрод,
4.1 - электродный корпус,
4.2 - рабочая поверхность,
4.3 - токосъемник,
5 - корпус для твердотельного рабочего электрода,
5.1 - цилиндрическая часть,
5.2 - платформа,
5.3 - сквозное продольное отверстие,
6 - сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода,
6.1 - углубление,
6.2 - сквозные круглые отверстия,
7 - капиллярная трубка для отвода жидкости,
8 - капиллярная трубка для подвода жидкости,
На Фиг. 6 приведена конструкция по п. 3, элементы которой вставляются в конструктивные элементы, заявленного устройства приведенные на Фиг. 4:
7 - капиллярная трубка для отвода жидкости,
8 - капиллярная трубка для подвода жидкости,
13 - подставка для планарного электрода,
13.1 - углубление,
14 - планарный электрод,
14.1 - основа из диэлектрической пленки,
14.2 - дорожки из проводящей пасты,
14.3 - рабочий электрод из проводящего материала,
14.4 - вспомогательный электрод из проводящего материала,
14.5 - псевдо-электрод сравнения,
14.6 - изоляционный слой из диэлектрической пасты,
15 - сменная внутренняя камера для планарного электрода.
15.1 - углубление,
15.2 - сквозные круглые отверстия.
Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.
Заявленная группа изобретений в составе устройств для проточного электрохимического анализа предназначена для проточного электрохимического анализа с использованием твердотельных электродов или для планарных электродов, и способ его изготовления. Они обеспечивают возможность быстрого проведения электрохимического анализа большого числа жидких проб, проходящих через устройство в непрерывном потоке, что позволяет решать задачи анализа жидкостей в науке, медицине и промышленности. При этом, заявленное техническое решение характеризуется возможностью проведения анализа проб биологических жидкостей пациентов как в лабораторных условиях или непосредственно «у кровати больного».
За счет конструктивных особенностей реализации заявленного технического решения на предприятиях промышленного производства возможно организовать непрерывное определение качества и состава сырья на стадиях его добычи, транспортировки, очистки и переработки. Заявленная группа изобретений в составе устройств для проточного электрохимического анализа может быть выполнена по технологии 3D-печати по методу послойного наплавления с использованием с недорогостоящего сырья - полимерных пластиков, выполненных в форме филамента, представляющего собой пластмассовую нить с сечением, как правило, 1.75 мм или 2.85 мм. Для осуществления 3D-печати филамент полимерного пластика подается в 3D-принтер, в котором происходит нагрев пластика до температуры, превышающей температуру его стеклования, после чего филамент выдавливается на поверхность стола для печати, где происходит его остывание с формированием печатного изделия согласно используемой технологии 3D-печати. Некоторые из таких пластиков обладают биосовместимостью, например, полимолочная кислота, что делает возможным химическую и биохимическую модификацию сменной внутренней камеры для различных целей анализа.
Заявителем использованы следующие реагенты:
- дистиллированная вода по ГОСТ Р 58144-2018;
- калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный по ГОСТ 2493-75;
- калий хлористый по ГОСТ 4568-95;
- уриказа из Candida sp. по стандарту Комиссии по ферментам EC 1.7.3.3, 4.5 ЕА;
- тирозиназа из гриба по стандарту Комиссии по ферментам EC 1.14.18.1, 300 ЕА;
- мочевая кислота по стандарту Европейской комиссии EC 200-720-7;
- N-(3-диметиламинопропил)-N’-этилкарбодиимид гидрохлорид по стандарту Европейской комиссии EC 247-361-2;
- N-гидроксисукцинимид по стандарту Европейской комиссии EC 228-001-3;
- HEPES по стандарту Европейской комиссии EC 230-907-9;
- свинец азотнокислый (II) по ГОСТ 4236-77;
- пероксид водорода по ГОСТ 177-88.
Заявителем использованы следующие материалы и оборудование:
- 3D-принтер «Wanhao Duplicator 9/300», оборудованный экструдером с диаметром сопла 0.3 мм, «Jinhua Wanhao Spare Parts», «Wanhao», Китай;
- филаментный пластик из полимолочной кислоты, «Bestfilament», Россия;
- смазка универсальная силиконовая «Silicot», «ВМПАВТО», Россия;
- шприцевой насос «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония;
- потенциостат-гальваностат «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария;
- полуавтомат трафаретной печати «DEK 248», «DEK», Великобритания;
- рН-метр-иономер «Эксперт-001» со стеклянным рН-метрическим электродом «ЭВЛ-1М3.1», ЗАО НПП «Эконикс-Эксперт», Россия;
- полиэфирная прозрачная пленка «Lomond PE DS Laser Film» (толщина 125 мкм), «Lomond Trading Ltd», остров Мэн;
- полимерная серебряная паста PSP-2, ООО «НПП ДЕЛЬТА-ПАСТЫ», Россия;
- полимерная паста Ag/AgCl PSCP-1, ООО «НПП ДЕЛЬТА-ПАСТЫ», Россия;
- углеграфитовая паста C2030519P4, «Gwent Group», Великобритания;
- синяя диэлектрическая паста D21440114D5, «Gwent Group», Великобритания.
Заявленный технический результат достигается разработкой устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных и планарных электродов и способа их изготовления (варианты).
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов, элементы конструкции и изображение в собранном виде которого показаны на Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 4, Фиг. 5, содержит внешний корпус 1, выполненный методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика и обладающий скругленной формой для упрощения опционального крепления устройства в подвешенном состоянии на штатив с помощью лапок для пробирок при необходимости.
В центральной части внешнего корпуса 1 длиной от 20 до 50 мм, шириной от 20 до 50 мм и высотой от 15 до 50 мм выполнено прямоугольное несквозное отверстие 1.1 длиной от 15 до 30 мм, глубиной от 15 до 30 мм и высотой от 10 до 40 мм для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка 2, с длиной стороны от 15 до 30 мм и толщиной от 3 до 10 мм, выполненная квадратной формы для наиболее плотной установки внутрь прямоугольного несквозного отверстия 1.1. методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика, с круглым отверстием с внутренней резьбой 2.1 диаметром от 10 до 25 мм и размыкающей прорезью 2.2 шириной от 4 до 25 мм поперек одной из сторон для облегчения установки внутрь внешнего корпуса 1 за счет деформации сжатия. При этом разомкнутая гайка 2 ориентирована размыкающей прорезью 2.2 внутрь внешнего корпуса 1.
В нижней части внешнего корпуса 1 выполнено круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром от 12 до 30 мм и шириной разомкнутого сектора от 4 до 25 мм, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2. Сквозь круглое разомкнутое отверстие 1.2 в круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2 вкручен прижимной болт 3, выполненный методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика с внешней резьбой 3.1 диаметром от 10 до 25 мм и длиной от 15 до 50 мм и скругленной эллипсоидной головкой 3.2 для удобства ручного закручивания с длиной от 25 до 60 мм, шириной от 25 до 60 мм и высотой от 5 до 20 мм.
Любой коммерчески доступный твердотельный рабочий электрод 4, выполненный например из стеклоуглерода, смазанный по всей поверхности любой коммерчески доступной химически инертной, например, силиконовой, смазкой, исключая рабочую поверхность 4.2 и токосъемник 4.3, для обеспечения герметичности, помещен внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода 5, выполненного методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика. Корпус для твердотельного рабочего электрода 5 выполнен в виде цилиндрической части 5.1 с диаметром от 5 до 20 мм, входящего в центр прямоугольной платформы 5.2, имеющей длины сторон от 15 до 30 мм и толщину от 3 до 10 мм. Корпус для твердотельного рабочего электрода 5 выполнен со сквозным продольным отверстием 5.3 диаметром от 0.1 мм до 15 мм, проходящим сквозь цилиндрическую часть 5.1 и платформу 5.2 и зависящим от диаметра электродного корпуса 4.1 твердотельного рабочего электрода 4. Длина цилиндрической части 5.1 от 10 мм до 70 мм обусловлена длиной электродного корпуса 4.1 твердотельного рабочего электрода 4. Твердотельный рабочий электрод 4 ориентирован рабочей поверхностью 4.2 в сторону платформы 5.2, а токосъемником 4.3 в сторону внешнего конца цилиндрической части 5.1 с возможностью его присоединения к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату. В прижимном болте 3 выполнено продольное сквозное отверстие 3.3 диаметром от 6 до 21 мм, зависящим от диаметра цилиндрической части 5.1 и используемого твердотельного рабочего электрода 4, для размещения внутри корпуса для твердотельного рабочего электрода 5. Корпус для твердотельного рабочего электрода 5 с сориентированным внутри твердотельным рабочим электродом 4 расположен платформой 5.2 внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1, а цилиндрической частью 5.1 внутри сквозного продольного отверстия 3.3 прижимного болта 3.
Внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1 вплотную к платформе 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 размещена сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода 6 цилиндрической формы толщиной от 2 до 10 мм и диаметром от 10 до 30 мм, выполненная методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика. В центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 выполнено углубление 6.1 для протекания жидкости, омывающей твердотельный рабочий электрод 4. Размеры и геометрия углубления 6.1 глубиной от 0.01 до 0.2 мм, шириной от 0.1 до 10 мм и длиной от 4 до 29 мм обусловлены размерами рабочей поверхности 4.2 твердотельного рабочего электрода 4, капиллярной трубки для отвода жидкости 7 и капиллярной трубки для подвода жидкости 8, которые выполнены из нержавеющей стали. С двух концов углубления 6.1 выполнены два сквозных круглых отверстия 6.2, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 и капиллярная трубка для подвода жидкости 8 так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления 6.1 и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6. Диаметр отверстий 6.2 от 0.1 мм до 0.8 мм обусловлен внешним диаметром капиллярной трубки для отвода жидкости 7 с внешним диаметром от 0.3 мм до 0.8 мм и внутренним диаметром от 0.28 мм до 0.78 мм и капиллярной трубки для подвода жидкости 8 с внешним диаметром от 0.3 мм до 0.8 мм и внутренним диаметром от 0.28 мм до 0.78 мм. В верхней части внешнего корпуса 1 расположена прямоугольная сквозная прорезь 1.3 длиной от 10 до 30 мм, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие 1.1 с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства. Ширина прямоугольной сквозной прорези 1.3 от 0.32 мм до 0.82 мм обусловлена внешними диаметрами капиллярной трубки для отвода жидкости 7 и капиллярной трубки для подвода жидкости 8. Прямоугольная сквозная прорезь 1.3 ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса 1. Сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода 6 ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1 углублением 6.2 в сторону платформы 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости 7 и капиллярная трубка для подвода жидкости 8 расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези 1.3.
Прижимной болт 3 затянут таким образом, что между платформой 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6 обеспечен зазор от 0.05 до 0.055 мм, который обуславливает герметичность внутреннего пространства.
Внешний корпус 1 с установленными в него разомкнутой гайкой 2, прижимным болтом 3, твердотельным рабочим электродом 4 в корпусе для твердотельного рабочего электрода 5, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6, капиллярной трубкой для отвода жидкости 7 и капиллярной трубкой для подвода жидкости 8 установлен скругленной эллипсоидной головкой 3.2 прижимного болта 3 вверх на край любой коммерчески доступной емкости для слива электролита 9 произвольного размера таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 находилась внутри емкости для слива электролита 9, а капиллярная трубка для подвода жидкости 8 находилась снаружи. К капиллярной трубке для подвода жидкости 8 подключен поток электролита 10 с помощью насоса или капельницы. При этом емкость для слива электролита 9 заполнена электролитом 10 так, что капиллярная трубка для отвода жидкости 7 погружена в жидкость. Так же электролит 10 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8 залит в углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 и капиллярную трубку для отвода жидкости 7. Внутрь емкости для слива электролита 9 с электролитом 10 помещены любые коммерчески доступные электрод сравнения 11 и вспомогательный электрод 12 (см. Фиг. 2) с возможностью присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату.
Заявленный способ изготовления заявленного устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов заключается в том, что:
- изготавливают с использованием 3D-принтера (например, 3D-принтер «Wanhao Duplicator 9/300», «Jinhua Wanhao Spare Parts», «Wanhao», Китай) методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика (например, филаментный пластик из полимолочной кислоты, «Bestfilament», Россия) по отдельности, внешний корпус 1, разомкнутую гайку 2, прижимной болт 3, корпус для твердотельного рабочего электрода 5, сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода 6;
- далее, берут любой коммерчески доступный твердотельный рабочий электрод 4 и смазывают по всей поверхности любой коммерчески доступной химически инертной, например, силиконовой, смазкой, (например, смазкой универсальной силиконовой «Silicot», «ВмпАвто», Россия), исключая рабочую поверхность 4.2 и токосъемник 4.3, для обеспечения герметичности, для обеспечения герметичности;
- далее, берут твердотельный рабочий электрод 4 и помещают внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода 5;
- при этом твердотельный рабочий электрод 4 вводят стороной с рабочей поверхностью 4.2 в сквозное продольное отверстие 5.3 со стороны внешнего конца цилиндрической части 5.1 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 до тех пор, пока рабочая поверхность 4.2 не будет вровень с внешней гранью платформы 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5;
- далее, берут корпус для твердотельного рабочего электрода 5 с твердотельным рабочим электродом 4 и помещают платформой 5.2 в прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1, ориентируя корпус для твердотельного рабочего электрода 5 так, чтобы цилиндрическая часть 5.1 проходила через круглое разомкнутое отверстие 1.2, а платформа 5.2 оказалась прижата к верхней части внешнего корпуса 1, где расположена прямоугольная сквозная прорезь 1.3;
- далее, берут разомкнутую гайку 2 и помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1, ориентируя размыкающую прорезь 2.2 внутрь прямоугольного несквозного отверстия 1.1 так, чтобы в процессе размещения через размыкающую прорезь 2.2 прошла цилиндрическая часть 5.1 корпус для твердотельного рабочего электрода 5. После размещения разомкнутой гайки 2 цилиндрическая часть 5.1 проходит через центр круглого отверстия с внутренней резьбой 2.1;
- далее, берут корпус для твердотельного рабочего электрода 5 с твердотельным рабочим электродом 4 и опускают в сторону круглого разомкнутого отверстия 1.2 так, чтобы разомкнутая гайка 2 оказалась плотно зажата между разомкнутым отверстием 1.2 и внутренней частью платформы 5.2;
- далее, в два сквозных круглых отверстия 6.2 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости 7 и капиллярную трубку для подвода жидкости 8 так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления 6.1 и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6;
- далее, берут предварительно изготовленную сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода 6 и помещают её горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1, ориентируя углублением 6.2 в сторону платформы 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5, при этом выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости 7 и капиллярную трубку для подвода жидкости 8 располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези 1.3;
- далее, берут прижимной болт 3 и помещают в разомкнутое отверстие 1.2 внешнего корпуса 1 так, чтобы цилиндрическая часть 5.1 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 оказалась внутри продольного сквозного отверстия 3.3 прижимного болта 3 так, чтобы токосъемник 4.3 твердотельного рабочего электрода 4 выступал за пределы скругленной эллипсоидной головки 3.2 и был в свободном доступе для присоединения к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату (например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария).
- далее, берут прижимной болт 3 и закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2. при этом, прижимной болт 3 затягивают таким образом, чтобы между платформой 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6 был обеспечен зазор от 0.05 до 0.055 мм, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
- далее, берут внешний корпус 1 с установленными в него разомкнутой гайкой 2, прижимным болтом 3, твердотельным рабочим электродом 4 в корпусе для твердотельного рабочего электрода 5, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6, капиллярной трубкой для отвода жидкости 7 и капиллярной трубка для подвода жидкости 8 и устанавливают его (внешний корпус 1), направляя скругленную эллипсоидную головку 3.2 прижимного болта 3 вверх, на край любой емкости для слива электролита 9, таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 находилась внутри емкости для слива электролита 9, а капиллярная трубка для подвода жидкости 8 находилась снаружи;
- далее, берут капиллярную трубку для подвода жидкости 8 и подают в нее электролит 10 с использованием капельницы или насоса;
- далее, берут емкость для слива электролита 9 и заполняют электролитом 10 так, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 была погружена в жидкость и при этом чтобы электролит 10 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8 поступал в углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 и капиллярную трубку для отвода жидкости 7;
- далее, берут емкость для слива электролита 9 с электролитом 10 и помещают в нее любые коммерчески доступные электрод сравнения 11 и вспомогательный электрод 12.
- далее, берут коммерчески доступные твердотельный рабочий электрод 4, электрод сравнения 11 и вспомогательный электрод 12 и присоединяют к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату (например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария);
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа для планарных электродов, элементы конструкции и изображение в собранном виде которого показаны на Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6, содержит внешний корпус 1, выполненный методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика и обладающий скругленной формой для упрощения опционального крепления устройства в подвешенном состоянии на штатив с помощью лапок для пробирок при необходимости.
В центральной части внешнего корпуса 1 длиной от 20 до 50 мм, шириной от 20 до 50 мм и высотой от 15 до 50 мм выполнено прямоугольное несквозное отверстие 1.1 длиной от 15 до 30 мм, глубиной от 15 до 30 мм и высотой от 10 до 40 мм для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка 2, с длиной стороны от 15 до 30 мм и толщиной от 3 до 10 мм, выполненная квадратной формы для наиболее плотной установки внутрь прямоугольного несквозного отверстия 1.1. методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика, с круглым отверстием с внутренней резьбой 2.1 диаметром от 10 до 25 мм и размыкающей прорезью 2.2 шириной от 4 до 25 мм поперек одной из сторон для облегчения установки внутрь внешнего корпуса 1 за счет деформации сжатия. При этом разомкнутая гайка 2 ориентирована размыкающей прорезью 2.2 внутрь внешнего корпуса 1.
В нижней части внешнего корпуса 1 выполнено круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром от 12 до 30 мм и шириной разомкнутого сектора от 4 до 25 мм, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2. Сквозь круглое разомкнутое отверстие 1.2 в круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2 вкручен прижимной болт 3, выполненный методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика с внешней резьбой 3.1 диаметром от 10 до 25 мм и длиной от 15 до 50 мм и скругленной эллипсоидной головкой 3.2 для удобства ручного закручивания с длиной от 25 до 60 мм, шириной от 25 до 60 мм и высотой от 5 до 20 мм.
Подставка для планарного электрода 13, выполненная методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика, имеющая длину стороны основания от 15 до 30 мм и высоту от 3 до 15 мм, помещена внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1. В подставке для планарного электрода 13 выполнено углубление 13.1 с длиной от 10 до 25 мм, шириной от 10 до 25 мм и глубиной от 0.5 до 5 мм, открытое с верхней и передней сторон. Подставка для планарного электрода 13 ориентирована во внешнем корпусе горизонтально, открытой стороной углубления 13.1 наружу. Размеры углубления 13.1 обусловлены произвольными размерами и геометрией любого коммерчески доступного планарного электрода 14, который размещен в углублении 13.1 подставки для планарного электрода 13.
В качестве планарного электрода 14 может быть использован как любой коммерчески доступный планарный электрод, так и самостоятельно изготовленный по следующей технологии. Планарный электрод 14 выполнен методом трафаретной печати на основе из диэлектрической пленки 14.1 произвольной формы. На основу из диэлектрической пленки 14.1 нанесены по всей длине дорожки из проводящей пасты 14.2. В центре круглой части основы из диэлектрической пленки 14.1 выполнен рабочий электрод из проводящего материала 14.3. По краям от рабочего электрода из проводящего материала 14.3 выполнены вспомогательный электрод из проводящего материала 14.4 и псевдо-электрод сравнения 14.5. При этом дорожки из проводящей пасты 14.2, рабочий электрод из проводящего материала 14.3, вспомогательный электрод из проводящего материала 14.4 и псевдо-электрод сравнения 14.5 закреплены на поверхности основы из диэлектрической пленки 14.1 изоляционным слоем из диэлектрической пасты 14.6 с оставлением части дорожек из проводящей пасты 14.2 не покрытыми изоляционным слоем из диэлектрической пасты 14.6 для возможности присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату.
Планарный электрод 14 ориентирован на подставке для планарного электрода 13 таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты 14.6 части дорожек из проводящей пасты 14.2 смотрели наружу с возможностью присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату. При этом планарный электрод 14 ориентирован рабочим электродом из проводящего материала 14.3, вспомогательным электродом из проводящего материала 14.4 и псевдо-электродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода 13.
Внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1 вплотную к планарному электроду 14 размещена сменная внутренняя камера для планарного электрода 15 цилиндрической формы толщиной от 2 до 10 мм и диаметром от 10 до 25 мм, выполненная методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика. В центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 выполнено углубление 15.1 для протекания жидкости, омывающей планарный электрод 14. Размеры и геометрия углубления 15.1 глубиной от 0.01 до 0.2 мм и диаметром от 5 до 23 мм обусловлены размерами и геометрией рабочего электрода из проводящего материала 14.3, вспомогательного электрода из проводящего материала 14.4 и псевдо-электрода сравнения 14.5, капиллярной трубки для отвода жидкости 7 и капиллярной трубки для подвода жидкости 8, которые выполнены из нержавеющей стали. С двух концов углубления 15.1 выполнены два сквозных круглых отверстия 15.2, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 и капиллярная трубка для подвода жидкости 8 так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления 15.1 и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры планарного электрода 15. Диаметр отверстий 15.2 от 0.1 мм до 0.8 мм обусловлен внешними диаметрами капиллярной трубки для отвода жидкости 7 с внешним диаметром от 0.3 мм до 0.8 мм и внутренним диаметром от 0.28 мм до 0.78 мм и капиллярной трубки для подвода жидкости 8 с внешним диаметром от 0.3 мм до 0.8 мм и внутренним диаметром от 0.28 мм до 0.78 мм. В верхней части внешнего корпуса 1 расположена прямоугольная сквозная прорезь 1.3 длиной от 10 до 30 мм, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие 1.1 с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства. Ширина прямоугольной сквозной прорези 1.3 от 0.32 мм до 0.82 мм обусловлена внешними диаметрами капиллярной трубки для отвода жидкости 7 и капиллярной трубки для подвода жидкости 8. Прямоугольная сквозная прорезь 1.3 ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса 1. Сменная внутренняя камера для планарного электрода 15 ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1 углублением 15.2 в сторону планарного электрода 14, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости 7 и капиллярная трубка для подвода жидкости 8 расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези 1.3.
Прижимной болт 3 затянут таким образом, что между планарным электродом 14 и сменной внутренней камерой для планарного электрода 15 обеспечен зазор от 0.05 до 0.055 мм, который обуславливает герметичность внутреннего пространства.
К капиллярной трубке для подвода жидкости 8 подключен поток электролита 10 с помощью насоса или капельницы. Электролит 10 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8 залит в углубление 15.1 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 и капиллярную трубку для отвода жидкости 7.
Заявленный способ изготовления заявленного устройства для проточного электрохимического анализа для планарных электродов заключается в том, что:
- изготавливают с использованием 3D-принтера (например, 3D-принтер «Wanhao Duplicator 9/300», «Jinhua Wanhao Spare Parts», «Wanhao», Китай) методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика (например, филаментный пластик из полимолочной кислоты, «Bestfilament», Россия) внешний корпус 1, разомкнутую гайку 2, прижимной болт 3, подставку для планарного электрода 13, сменную внутреннюю камеру для планарного электрода 6;
- далее, берут разомкнутую гайку 2 и помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1, ориентируя размыкающую прорезь 2.2 внутрь прямоугольного несквозного отверстия 1.1, при этом разомкнутую гайку 2 круглым отверстием с внутренней резьбой 2.1 ориентируют параллельно круглому разомкнутому отверстию 1.2 и прижимают к нему;
- далее, берут планарный электрод 14, например, любой коммерчески доступный планарный электрод или самостоятельно изготовленный, и размещают в углубление 13.1 подставки для планарного электрода 13 таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты 14.6 части дорожек из проводящей пасты 14.2 смотрели наружу с возможностью присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату (например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария),
- при этом планарный электрод 14 ориентируют рабочим электродом из проводящего материала 14.3, вспомогательным электродом из проводящего материала 14.4 и псевдо-электродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода 13;
- далее, берут подставку для планарного электрода 13 с планарным электродом 14 помещают внутрь прямоугольного несквозного отверстия 1.1 внешнего корпуса 1 горизонтально, открытой стороной углубления 13.1 наружу;
- далее, в два сквозных круглых отверстия 15.2 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости 7 и капиллярную трубка для подвода жидкости 8 так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления 15.1 и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода 15;
- далее, берут сменную внутреннюю камеру для планарного электрода 15 и помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1, ориентируя углублением 15.2 в сторону планарного электрода 14, при этом выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости 7 и капиллярную трубку для подвода жидкости 8 располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези 1.3;
- далее, берут прижимной болт 3 и помещают в разомкнутое отверстием 1.2 внешнего корпуса 1 и закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 разомкнутой гайки 2, при этом прижимной болт 3 затягивают таким образом, чтобы между планарным электродом 14 и сменной внутренней камерой для планарного электрода 15 был обеспечен зазор от 0.05 до 0.055 мм, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
- далее, берут капиллярную трубку для подвода жидкости 8 и подают в нее электролит 10 с использованием капельницы или насоса;
- далее, берут емкость для слива электролита 9 и заполняют электролитом 10 так, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости 7 была погружена в жидкость и при этом чтобы электролит 10 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8 поступал в углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 и капиллярную трубку для отвода жидкости 7;
- далее, берут капиллярную трубку для подвода жидкости 8 и заливают через нее электролит 10 в углубление 15.1 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 и в капиллярную трубку для отвода жидкости 7;
- далее, берут не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты 14.6 части дорожек из проводящей пасты 14.2 и присоединяют к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату (например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария).
Способ работы устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных и планарных электродов идентичен: один шприц, либо подключенный к автоматического шприцевому насосу, либо к капельнице, наполняют буферным раствором, не содержащим образец с анализируемым веществом; с помощью этого шприца буферный раствор вводят в устройство и емкость для слива электролита 9 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8; второй шприц, либо подключенный к автоматического шприцевому насосу, либо к капельнице, наполняют тем же буферным раствором, в котором растворен образец с анализируемым веществом неизвестной концентрации; электроды подключают к измерительному прибору, например, потенциостату-гальваностату, вольтамперографу или переносному измерительному прибору в составе портативного анализатора, затем регистрируют зависимость тока от времени при потенциале и скорости потока, соответствующим параметрам определения анализируемого. После выхода значения тока на предел для потока буферного раствора без образца поток переключают на второй шприц с раствором образца, регистрируя изменение величины тока при этом. Аналитическим сигналом считают само это изменение тока в виде разницы между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом. Для получения концентрации анализируемого вещества по предварительно составленной самостоятельно или взятой из аттестованной методики градуировочной зависимости находят соответствующее значение разницы тока, из которого рассчитывают значение концентрации анализируемого вещества.
Для составления градуировочной зависимости проводят следующую последовательность действий: проводят последовательность действий по способу работы устройства, добавляя во второй шприц анализируемое вещество минимальной концентрации, например, 100 нМ. Затем повторяют последовательность действий по способу работы устройства, изменяя последовательно концентрацию раствора анализируемого вещества во втором шприце, например, до 1 мкМ. Аналитический сигнал фиксируют для каждой концентрации. Строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация мочевой кислоты, М».
Выбор устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных или планарных электродов зависит от технического задания (например, для проведения анализа в агрессивных кислотных средах необходимо использовать химически инертные твердотельные платиновые или стеклоуглеродные электроды, химически не взаимодействующие с кислотами и не разрушающиеся от контакта с ними, а для проведения анализа с использованием устройства в составе портативного медицинского анализатора, особенно выполненного в виде устройства, прикрепляемого к поверхности кожи и имеющего доступ к кровотоку для регулярного забора пробы крови пациента для количественного определения клинико-диагностических маркеров, необходимо использовать планарные электроды по причине их компактности и возможности одноразового использования исходя из санитарно-гигиенических соображений) и от уровня оснащенности и финансирования выполняющего техническое задание лабораторного комплекса медицинского, научного, производственного учреждения, службы экологического контроля и мониторинга состояния окружающей среды (например, при наличии в лабораторном комплексе комплекта твердотельных стеклоуглеродных электродов, обладающих инертностью и устойчивостью к большинству неблагоприятных химических факторов, приобретение более дорогостоящих твердотельных платиновых электродов или планарных электродов нецелесообразно; при наличии в лабораторном комплексе полуавтомата для трафаретной печати, позволяющего за несколько дней изготовить партию планарных электродов, возможно самостоятельное изготовление планарных электродов, что будет более экономически выгодно и потребует меньших затрат времени, чем приобретение коммерчески доступных планарных электродов или твердотельных электродов в рамках объявления тендера на проведение закупок).
Далее заявителем приведены примеры использования заявленных устройств для проточного электрохимического анализа для твердотельных и планарных электродов, изготовленных по заявленным способам и отличающихся размерами деталей устройства.
Пример 1.
Использование заявленного устройства для проточного электрохимического анализа по п.1 формулы изобретения, изготовленного по заявленному способу по п.2, в варианте изготовления для твердотельных электродов, а именно стеклоуглеродного электрода в качестве рабочего электрода, хлоридсеребряного электрода в качестве электрода сравнения и платинового электрода в качестве вспомогательного электрода, для определения концентрации пероксида водорода в потоке.
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа по п.1 с использованием стеклоуглеродного электрода в качестве рабочего электрода, хлоридсеребряного электрода в качестве электрода сравнения и платинового электрода в качестве вспомогательного электрода, изготавливают из филаментного пластика из полимолочной кислоты проводя последовательность действий по способу по п.2 по следующим размерам: внешний корпус 1 длиной 20 мм, ширина 20 мм и высотой 15 мм; прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1 длиной 15 мм, глубиной 15 мм и высотой 10 мм; круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром 12 мм и шириной разомкнутого сектора 4 мм; прямоугольная сквозная прорезь 1.3 внешнего корпуса 1 длиной 10 мм, шириной прямоугольной сквозной прорези 1.3 от 0.32 мм; разомкнутая гайка 2 с длиной стороны 15 мм и толщиной 3 мм; круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 гайки 2 диаметром 10 мм; размыкающая прорезь 2.2 гайки 2 шириной 4 мм; внешняя резьба 3.1 прижимного болта 3 диаметром 10 мм и длиной 15 мм; скругленная эллипсоидная головка 3.2 прижимного болта 3 с длиной 25 мм, шириной 25 мм и высотой 5 мм; продольное сквозное отверстие 3.3 прижимного болта 3 диаметром 6 мм; цилиндрическая часть 5.1 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 диаметром 5 мм и длиной 10 мм мм; прямоугольная платформа 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 с длиной сторон 15 мм и толщиной 3 мм; сквозное продольное отверстие 5.3 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 диаметром 0.1 мм; сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода 6 толщиной 2 мм и диаметром 10 мм; углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 глубиной 0.01 мм, шириной 0.1 мм и длиной 4 мм; сквозные круглые отверстия 6.2 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 с диаметром 0.1 мм; между платформой 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6 зазор 0.05 мм; капиллярная трубка для отвода жидкости 7 с внешним диаметром 0.3 мм и внутренним диаметром 0.28 мм; капиллярная трубка для подвода жидкости 8 с внешним диаметром 0.3 мм и внутренним диаметром 0.28 мм.
Для определения концентрации пероксида водорода вначале строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация пероксида водорода, М».
Один шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0. С помощью этого шприца указанный раствор вводят в устройство и емкость для слива электролита 9 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8. Второй шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют тем же 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0 с растворенным в нем пероксидом водорода, например, с концентрацией 1 нМ. Электроды подключают к потенциостату-гальваностату, например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария, затем регистрируют хроноамперограмму зависимости тока от времени при фиксированном потенциале -450 мВ и скорости потока шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, 0.2 мл/мин. После выхода значения тока на предел для потока буферного раствора без образца поток переключают на второй шприц с раствором образца, регистрируя изменение величины тока при этом. Аналитическим сигналом считают само это изменение тока в виде разницы между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Затем повторяют последовательность действий по предыдущему абзацу, изменяя последовательно концентрацию раствора пероксида водорода во втором шприце, например, до 1 мкМ. Аналитический сигнал фиксируют для каждой концентрации. Строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация пероксида водорода, М».
Далее проводят определение пероксида водорода в рабочей пробе. Для этого второй шприц очищают и заполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0 с растворенным в нем образцом пероксида водорода неизвестной концентрации. Последовательно проводят измерение для потока буферного раствора без образца пероксида водорода и для потока буферного раствора с образцом пероксида водорода, фиксирую разницу между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Для получения концентрации пероксида водорода по градуировочной зависимости находят соответствующее значение разницы тока, из которого рассчитывают значение концентрации пероксида водорода.
Пример 2. Использование заявленного устройства для проточного электрохимического анализа по п.1 формулы изобретения, изготовленного по заявленному способу по п.2, с использованием твердотельного платинового электрода в качестве рабочего электрода, хлоридсеребряного электрода в качестве электрода сравнения и платинового электрода в качестве вспомогательного электрода, с модификацией сменной внутренней камеры с помощью фермента уриказы для определения концентрации мочевой кислоты в потоке.
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа по п. с использованием платинового электрода в качестве рабочего электрода, хлоридсеребряного электрода в качестве электрода сравнения и платинового электрода в качестве вспомогательного электрода, изготавливают из филаментного пластика из полимолочной кислоты, проводя последовательность действий по способу по п.2 по следующим размерам: внешний корпус 1 длиной 50 мм, ширина 50 мм и высотой 50 мм; прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1 длиной 30 мм, глубиной 30 мм и высотой 40 мм; круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром 30 мм и шириной разомкнутого сектора 25 мм; прямоугольная сквозная прорезь 1.3 внешнего корпуса 1 длиной 30 мм, шириной прямоугольной сквозной прорези 1.3 0.82 мм; разомкнутая гайка 2 с длиной стороны 30 мм и толщиной 10 мм; круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 гайки 2 диаметром 25 мм; размыкающая прорезь 2.2 гайки 2 шириной 25 мм; внешняя резьба 3.1 прижимного болта 3 диаметром 25 мм и длиной 50 мм; скругленная эллипсоидная головка 3.2 прижимного болта 3 с длиной 60 мм, шириной 60 мм и высотой 20 мм; продольное сквозное отверстие 3.3 прижимного болта 3 диаметром 21 мм; цилиндрическая часть 5.1 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 диаметром 20 мм и длиной 70 мм; прямоугольная платформа 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 с длиной сторон от 30 мм и толщиной 10 мм; сквозное продольное отверстие 5.3 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 диаметром 15 мм; сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода 6 толщиной 10 мм и диаметром 30 мм; углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 глубиной 0.2 мм, шириной от 10 мм и длиной 29 мм; сквозные круглые отверстия 6.2 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 с диаметром 0.8 мм; между платформой 5.2 корпуса для твердотельного рабочего электрода 5 и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода 6 зазор 0.055 мм; капиллярная трубка для отвода жидкости 7 с внешним диаметром 0.8 мм и внутренним диаметром 0.78 мм; капиллярная трубка для подвода жидкости 8 с внешним диаметром 0.8 мм и внутренним диаметром 0.78 мм.
В углубление 6.1 сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода 6 капельно наносят 10 мкл 100 мкМ 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида и 10 мкл 100 мкМ N-гидроксисукцинимида в качестве карбодиимидной сшивки, ждут 10 минут и смывают дистиллированной водой. Затем капельно наносят 10 мкл уриказы, содержащих 3 единицы активности фермента, и ждут до высыхания. В случае прохождения через модифицированную ферментом уриказой сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода 6 мочевая кислота будет образовывать пероксид водорода, который будет улавливаться рабочим электродом.
Для определения концентрации мочевой кислоты вначале строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация мочевой кислоты, М».
Один шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0. С помощью этого шприца указанный раствор вводят в устройство и емкость для слива электролита 9 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8. Второй шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют тем же 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0 с растворенной в нем мочевой кислотой, например, с концентрацией 100 нМ. Электроды подключают к потенциостату-гальваностату, например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария, затем регистрируют хроноамперограмму зависимости тока от времени при фиксированном потенциале -450 мВ и скорости потока шприцевого насоса 0.2 мл/мин. После выхода значения тока на предел для потока буферного раствора без образца поток переключают на второй шприц с раствором образца, регистрируя изменение величины тока при этом. Аналитическим сигналом считают само это изменение тока в виде разницы между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Затем повторяют последовательность действий по предыдущему абзацу, изменяя последовательно концентрацию раствора мочевой кислоты во втором шприце, например, до 1 мкМ. Аналитический сигнал фиксируют для каждой концентрации. Строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация мочевой кислоты, М».
Далее проводят определение мочевой кислоты в рабочей пробе. Для этого второй шприц очищают и заполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=8.0 с растворенным в нем образцом мочевой кислоты неизвестной концентрации. Последовательно проводят измерение тока для потока буферного раствора без образца мочевой кислоты и для потока буферного раствора с образцом мочевой кислоты, фиксируя разницу между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Для получения концентрации мочевой кислоты по градуировочной зависимости находят соответствующее значение разницы тока, из которого рассчитывают значение концентрации мочевой кислоты.
Пример 3. Использование заявленного устройства для проточного электрохимического анализа по п.3 формулы изобретения, изготовленного по заявленному способу по п.4, в варианте изготовления для планарного электрода для определения концентрации ионов металла свинца в потоке.
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа по п.3 с использованием планарного электрода 14, выполненного по описанной выше технологии, изготавливают из филаментного пластика из полимолочной кислоты проводя последовательность действий по способу по п.4 по следующим размерам: внешний корпус 1 длиной 20 мм, ширина 20 мм и высотой 15 мм; прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1 длиной 15 мм, глубиной 15 мм и высотой 10 мм; круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром 12 мм и шириной разомкнутого сектора 4 мм; прямоугольная сквозная прорезь 1.3 внешнего корпуса 1 длиной 10 мм, шириной прямоугольной сквозной прорези 1.3 0.32 мм; разомкнутая гайка 2 с длиной стороны 15 мм и толщиной 3 мм; круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 гайки 2 диаметром 10 мм; размыкающая прорезь 2.2 гайки 2 шириной 4 мм; внешняя резьба 3.1 прижимного болта 3 диаметром 10 мм и длиной 15 мм; скругленная эллипсоидная головка 3.2 прижимного болта 3 с длиной 25 мм, шириной 25 мм и высотой 5 мм; продольное сквозное отверстие 3.3 прижимного болта 3 диаметром 6 мм; подставка для планарного электрода 13 с длиной стороны основания 15 мм и высотой 3 мм; углубление 13.1 подставки для планарного электрода 13 с длиной 10 мм, шириной 10 мм и глубиной 0.5 мм; сменная внутренняя камера для планарного электрода 15 с толщиной 2 мм и диаметром 10 мм; углубление 15.1 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 глубиной 0.01 мм и диаметром 5 мм; сквозные круглые отверстия 15.2 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 с диаметром 0.1 мм; между планарным электродом 14 и сменной внутренней камерой для планарного электрода 15 зазор 0.05 мм; капиллярная трубка для отвода жидкости 7 с внешним диаметром 0.3 мм и внутренним диаметром 0.28 мм; капиллярная трубка для подвода жидкости 8 с внешним диаметром 0.3 мм и внутренним диаметром 0.28 мм.
Для определения концентрации ионов свинца вначале строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация ионов свинца, М».
Одну емкость наполняют 0.1 М буферным раствором HEPES c 0.1 М калия хлористого, рН=7.0. Эту емкость соединяют с капиллярной трубку для подвода жидкости 8. С помощью шприца для слива, установленного в шприцевой насос, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, устройство наполняют буферным раствором из первой емкости. Вторую емкость наполняют тем же 0.1 М буферным раствором HEPES c 0.1 М калия хлористого, рН=7.0 с растворенным в нем свинцом азотнокислым (II), выступающим источником ионов свинца, например, с концентрацией 1 нМ. Планарный электрод 14 подключают к потенциостату-гальваностату, например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария, затем регистрируют хроноамперограмму зависимости тока от времени при фиксированном потенциале -600 мВ и скорости потока шприцевого насоса 0.2 мл/мин. После выхода значения тока на предел для потока буферного раствора без образца поток переключают на вторую емкость с раствором образца, регистрируя изменение величины тока при этом. Аналитическим сигналом считают само это изменение тока в виде разницы между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Затем повторяют последовательность действий по предыдущему абзацу, изменяя последовательно концентрацию раствора ионов свинца во второй емкости, например, до 1 мМ. Аналитический сигнал фиксируют для каждой концентрации. Строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация ионов свинца, М».
Далее проводят определение ионов свинца в рабочей пробе. Для этого вторую емкость очищают и заполняют 0.1 М буферным раствором HEPES c 0.1 М калия хлористого, рН=7.0 с растворенным в нем образцом ионов свинца неизвестной концентрации. Последовательно проводят измерение для потока буферного раствора без образца ионов свинца и для потока буферного раствора с образцом ионов свинца, фиксируя разницу между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Для получения концентрации ионов свинца по градуировочной зависимости находят соответствующее значение разницы тока, из которого рассчитывают значение концентрации ионов свинца.
Пример 4. Использование заявленного устройства для проточного электрохимического анализа по п.3 формулы изобретения, изготовленного по заявленному способу по п.4, с модификацией сменной внутренней камеры с помощью фермента тирозиназы для определения концентрации тирозина в потоке.
Заявленное устройство для проточного электрохимического анализа по п.3 с использованием коммерчески приобретенного планарного электрода 14, изготавливают из филаментного пластика из полимолочной кислоты, проводя последовательность действий по способу по п.4 по следующим размерам: внешний корпус 1 длиной 50 мм, ширина 50 мм и высотой 50 мм; прямоугольное несквозное отверстие 1.1 внешнего корпуса 1 длиной 30 мм, глубиной 30 мм и высотой 40 мм; круглое разомкнутое отверстие 1.2 диаметром 30 мм и шириной разомкнутого сектора 25 мм; прямоугольная сквозная прорезь 1.3 внешнего корпуса 1 длиной 30 мм, шириной прямоугольной сквозной прорези 1.3 0.82 мм; разомкнутая гайка 2 с длиной стороны 30 мм и толщиной 10 мм; круглое отверстие с внутренней резьбой 2.1 гайки 2 диаметром 25 мм; размыкающая прорезь 2.2 гайки 2 шириной 25 мм; внешняя резьба 3.1 прижимного болта 3 диаметром 25 мм и длиной 50 мм; скругленная эллипсоидная головка 3.2 прижимного болта 3 с длиной 60 мм, шириной 60 мм и высотой 20 мм; продольное сквозное отверстие 3.3 прижимного болта 3 диаметром 21 мм; подставка для планарного электрода 13 с длиной стороны основания 30 мм и высотой 15 мм; углубление 13.1 подставки для планарного электрода 13 с длиной 25 мм, шириной 25 мм и глубиной 5 мм; сменная внутренняя камера для планарного электрода 15 с толщиной 10 мм и диаметром 25 мм; углубление 15.1 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 глубиной 0.2 мм и диаметром 23 мм; сквозные круглые отверстия 15.2 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 с диаметром 0.8 мм; между планарным электродом 14 и сменной внутренней камерой для планарного электрода 15 зазор 0.055 мм; капиллярная трубка для отвода жидкости 7 с внешним диаметром 0.8 мм и внутренним диаметром 0.78 мм; капиллярная трубка для подвода жидкости 8 с внешним диаметром 0.8 мм и внутренним диаметром 0.78 мм.
В углубление 15.1 сменной внутренней камеры для планарного электрода 15 капельно наносят 10 мкл 100 мкМ 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида и 10 мкл 100 мкМ N-гидроксисукцинимида в качестве карбодиимидной сшивки, ждут 10 минут и смывают дистиллированной водой. Затем капельно наносят 10 мкл тирозиназы, содержащих 300 единиц активности фермента, и ждут до высыхания. В случае прохождения через модифицированную ферментом тирозиназой сменную внутреннюю камеру для планарного электрода 15 тирозин будет образовывать продукт ферментативной реакции, который будет улавливаться планарным электродом.
Для определения концентрации тирозина вначале строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация тирозина, М».
Один шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=7.0. С помощью этого шприца указанный раствор вводят в устройство и емкость для слива электролита 9 через капиллярную трубку для подвода жидкости 8. Второй шприц автоматического шприцевого насоса, например, «Model 100 Syringe Pump», «ALS Co», Япония, наполняют тем же 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=7.0 с растворенным в нем тирозином, например, с концентрацией 10 нМ. Планарный электрод 14 подключают к потенциостату-гальваностату, например, потенциостату-гальваностату «PGSTAT AutoLab 320N», «Metrohm AG», Швейцария, затем регистрируют хроноамперограмму зависимости тока от времени при фиксированном потенциале -450 мВ и скорости потока шприцевого насоса 0.2 мл/мин. После выхода значения тока на предел для потока буферного раствора без образца поток переключают на второй шприц с раствором образца, регистрируя изменение величины тока при этом. Аналитическим сигналом считают само это изменение тока в виде разницы между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Затем повторяют последовательность действий по предыдущему абзацу, изменяя последовательно концентрацию раствора тирозина во втором шприце, например, до 10 мкМ. Аналитический сигнал фиксируют для каждой концентрации. Строят градуировочную зависимость в координатах «Разница между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом, мкА - концентрация тирозина, М».
Далее проводят определение тирозина в рабочей пробе. Для этого второй шприц очищают и заполняют 0.01 М фосфатным буферным раствором, состоящим из 0.01 М калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного, 0.1 М калия хлористого, рН=7.0 с растворенным в нем образцом тирозина неизвестной концентрации. Последовательно проводят измерение тока для потока буферного раствора без образца тирозина и для потока буферного раствора с образцом тирозина, фиксируя разницу между током буферного раствора без образца и током буферного раствора с образцом.
Для получения концентрации тирозина по градуировочной зависимости находят соответствующее значение разницы тока, из которого рассчитывают значение концентрации тирозина.
Таким образом, заявителем решена выявленная техническая проблема и достигнут заявленный технический результат, а именно:
1. Увеличено количество используемых для проточного анализа разновидностей электродов за счет использования двух вариантов сменной внутренней камеры в зависимости от вида используемых электродов - планарных электродов или твердотельных - помимо планарных электродов возможно использование твердотельных электродов;
2. Обеспечена независимость от сторонних крепежных материалов для изготовления устройства за счет использования напечатанного по методу 3D-печати прижимного болта - от коммерчески доступных металлических винтов, шайб и гаек к напечатанному по методу 3D-печати прижимному болту;
3. Выполнено упрощение процесса изготовления устройства за счет фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта - от необходимости закрепления верхней детали на нижней путем закручивания двух металлических гаек на винты с использованием шайб к фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность признаков не выявлена из исследованного уровня техники и не известны технические результаты, которые реализованы в заявленном техническом решении.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на полученные технические результаты.
Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому изобретениям, так как может быть реализовано с помощью известных приемов на известном оборудовании.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Электробаромембранный аппарат трубчатого типа | 2018 |
|
RU2685091C1 |
| Электрохимический сенсор для определения доксорубицина и способ его изготовления | 2024 |
|
RU2838339C1 |
| Электробаромембранный аппарат трубчатого типа | 2016 |
|
RU2625669C1 |
| Электробаромембранный аппарат трубчатого типа | 2018 |
|
RU2689615C1 |
| Перфузионная камера, система и способ для исследования активности головного мозга in vivo | 2020 |
|
RU2759892C1 |
| Электробаромембранный аппарат рулонного типа | 2024 |
|
RU2838328C1 |
| Электробаромембранный аппарат рулонного типа | 2022 |
|
RU2782940C1 |
| Электробаромембранный аппарат рулонного типа | 2016 |
|
RU2634010C2 |
| БЛОК ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С НАПЕЧАТАННЫМИ НА 3D-ПРИНТЕРЕ КЕРАМИЧЕСКИМИ КАРКАСНЫМИ ПЛАСТИНАМИ И МОНОПОЛЯРНОЙ КОММУТАЦИЕЙ | 2021 |
|
RU2750394C1 |
| Электробаромембранный аппарат рулонного типа | 2023 |
|
RU2826576C1 |
Группа изобретений относится к области аналитической химии. Устройство для проточного электрохимического анализа содержит внешний корпус, разомкнутую гайку, прижимной болт, рабочий электрод, корпус для рабочего электрода, сменную внутреннюю камеру для рабочего электрода, капиллярные трубки для подвода и отвода жидкости, емкость для слива электролита, электролит, электрод сравнения, вспомогательный электрод. Группа изобретений в составе устройств для проточного электрохимического анализа может быть выполнена по технологии 3D-печати по методу послойного наплавления с использованием полимерных пластиков. Технический результат заключается в увеличении количества используемых разновидностей электродов за счет использования двух вариантов сменной внутренней камеры в зависимости от вида используемых электродов - планарных или твердотельных, обеспечении независимости от сторонних крепежных материалов для изготовления устройства за счет использования напечатанного по методу 3D-печати прижимного болта, упрощении процесса изготовления устройства за счет фиксации всех частей устройства путем закручивания одного прижимного болта. 4 н.п. ф-лы, 6 ил.
1. Устройство для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов, содержащее внешний корпус, в центральной части которого выполнено прямоугольное несквозное отверстие для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка с круглым отверстием с внутренней резьбой и размыкающей прорезью поперек одной из сторон, ориентированная размыкающей прорезью внутрь внешнего корпуса;
в нижней части внешнего корпуса расположено круглое разомкнутое отверстие, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой разомкнутой гайки;
сквозь круглое разомкнутое отверстие в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки вкручен прижимной болт с внешней резьбой и скругленной эллипсоидной головкой;
внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода помещен твердотельный рабочий электрод, смазанный по всей поверхности, исключая рабочую поверхность и токосъемник, химически инертной смазкой для обеспечения герметичности;
корпус для твердотельного рабочего электрода выполнен в виде цилиндрической части, входящей в центр прямоугольной платформы;
корпус для твердотельного рабочего электрода выполнен со сквозным продольным отверстием, проходящим сквозь цилиндрическую часть и платформу и зависящим от диаметра электродного корпуса твердотельного рабочего электрода;
длина цилиндрической части обусловлена длиной электродного корпуса твердотельного рабочего электрода;
твердотельный рабочий электрод ориентирован рабочей поверхностью в сторону платформы, а токосъемником в сторону внешнего конца цилиндрической части с возможностью присоединения его к потенциостату-гальваностату;
в прижимном болте выполнено продольное сквозное отверстие, зависящее от диаметра цилиндрической части и используемого твердотельного рабочего электрода, для размещения внутри корпуса для твердотельного рабочего электрода;
корпус для твердотельного рабочего электрода с сориентированным внутри твердотельным рабочим электродом расположен платформой внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса, а цилиндрической частью внутри сквозного продольного отверстия прижимного болта;
внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса вплотную к платформе корпуса для твердотельного рабочего электрода размещена сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода цилиндрической формы;
в центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода предусмотрено углубление для протекания жидкости, омывающей твердотельный рабочий электрод;
с двух концов углубления предусмотрены два сквозных круглых отверстия, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода;
в верхней части внешнего корпуса расположена прямоугольная сквозная прорезь, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства;
прямоугольная сквозная прорезь ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса; сменная внутренняя камера для твердотельного рабочего электрода ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса углублением в сторону платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези;
прижимной болт затянут таким образом, что между платформой корпуса для твердотельного рабочего электрода и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
внешний корпус с установленными в него разомкнутой гайкой, прижимным болтом, твердотельным рабочим электродом в корпусе для твердотельного рабочего электрода, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода, капиллярной трубкой для отвода жидкости и капиллярной трубкой для подвода жидкости установлен скругленной эллипсоидной головкой прижимного болта вверх на край любой коммерчески доступной емкости для слива электролита произвольного размера таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости находилась внутри емкости для слива электролита, а капиллярная трубка для подвода жидкости находилась снаружи;
к капиллярной трубке для подвода жидкости подключен поток электролита с помощью насоса или капельницы; при этом емкость для слива электролита заполнена электролитом так, что капиллярная трубка для отвода жидкости погружена в жидкость;
электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости залит в углубление сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости;
внутрь емкости для слива электролита с электролитом помещены электрод сравнения и вспомогательный электрод с возможностью присоединения их к потенциостату-гальваностату.
2. Способ изготовления устройства для проточного электрохимического анализа для твердотельных электродов по п.1, заключающийся в том, что
изготавливают с использованием 3D-принтера методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика внешний корпус, разомкнутую гайку, прижимной болт, корпус для твердотельного рабочего электрода, сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода;
рабочий твердотельный электрод смазывают по всей поверхности, исключая рабочую поверхность и токосъемник, химически инертной смазкой для обеспечения герметичности и помещают внутрь корпуса для твердотельного рабочего электрода;
при этом рабочий твердотельный электрод вводят стороной с рабочей поверхностью в сквозное продольное отверстие со стороны внешнего конца цилиндрической части корпуса для твердотельного рабочего электрода до тех пор, пока рабочая поверхность не будет вровень с внешней гранью платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода;
корпус для твердотельного рабочего электрода с рабочим твердотельным электродом помещают платформой в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя корпус для твердотельного рабочего электрода так, чтобы цилиндрическая часть проходила через круглое разомкнутое отверстие, а платформа оказалась прижата к верхней части внешнего корпуса, где расположена прямоугольная сквозная прорезь;
разомкнутую гайку помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя размыкающую прорезь внутрь прямоугольного несквозного отверстия так, чтобы в процессе размещения через размыкающую прорезь прошла цилиндрическая часть корпуса для твердотельного рабочего электрода через центр круглого отверстия с внутренней резьбой;
корпус для твердотельного рабочего электрода с рабочим твердотельным электродом опускают в сторону круглого разомкнутого отверстия так, чтобы разомкнутая гайка оказалась плотно зажата между разомкнутым отверстием и внутренней частью платформы;
в два сквозных круглых отверстия сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода;
сменную внутреннюю камеру для твердотельного рабочего электрода помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя углублением в сторону платформы корпуса для твердотельного рабочего электрода;
выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези;
прижимной болт помещают в разомкнутое отверстие внешнего корпуса так, чтобы цилиндрическая часть корпуса для твердотельного рабочего электрода оказалась внутри продольного сквозного отверстия прижимного болта так, чтобы токосъемник твердотельного рабочего электрода выступал за пределы скругленной эллипсоидной головки и был в свободном доступе для присоединения к потенциостату-гальваностату;
прижимной болт закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки и затягивают таким образом, чтобы между платформой корпуса для твердотельного рабочего электрода и сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода был обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
внешний корпус с установленными в него разомкнутой гайкой, прижимным болтом, твердотельным рабочим электродом в корпусе для твердотельного рабочего электрода, сменной внутренней камерой для твердотельного рабочего электрода, капиллярной трубкой для отвода жидкости и капиллярной трубкой для подвода жидкости устанавливают скругленной эллипсоидной головкой прижимного болта вверх на край любой коммерчески доступной емкости для слива электролита произвольного размера таким образом, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости находилась внутри емкости для слива электролита, а капиллярная трубка для подвода жидкости находилась снаружи;
к капиллярной трубке для подвода жидкости подключают поток электролита с помощью насоса или капельницы;
емкость для слива электролита заполняют электролитом так, чтобы капиллярная трубка для отвода жидкости была погружена в жидкость;
электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости заливают в углубление сменной внутренней камеры для твердотельного рабочего электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости;
внутрь емкости для слива электролита с электролитом помещают электрод сравнения и вспомогательный электрод;
рабочий электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод присоединяют к потенциостату-гальваностату.
3. Устройство для проточного электрохимического анализа для планарных электродов, содержащее внешний корпус, в центральной части которого выполнено прямоугольное несквозное отверстие для размещения внутренних компонентов устройства, в которое установлена разомкнутая гайка с круглым отверстием с внутренней резьбой и размыкающей прорезью поперек одной из сторон, ориентированная размыкающей прорезью внутрь внешнего корпуса;
в нижней части внешнего корпуса расположено круглое разомкнутое отверстие, ориентированное параллельно круглому отверстию с внутренней резьбой разомкнутой гайки;
сквозь круглое разомкнутое отверстие в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки вкручен прижимной болт с внешней и скругленной эллипсоидной головкой;
внутрь прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса помещена подставка для планарного электрода, в которой предусмотрено углубление, открытое с верхней и передней сторон, указанная подставка для планарного электрода ориентирована во внешнем корпусе горизонтально, открытой стороной углубления наружу; планарный электрод ориентирован на подставке для планарного электрода таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты части дорожек из проводящей пасты смотрели наружу с возможностью присоединения их к потенциостату-гальваностату, при этом планарный электрод ориентирован рабочим электродом из проводящего материала, вспомогательным электродом из проводящего материала и псевдоэлектродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода;
внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса вплотную к планарному электроду размещена сменная внутренняя камера для планарного электрода цилиндрической формы;
в центре нижней круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода предусмотрено углубление для протекания жидкости, омывающей планарный электрод; с двух концов углубления предусмотрены два сквозных круглых отверстия, в которые впрессованы капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры планарного электрода;
в верхней части внешнего корпуса расположена прямоугольная сквозная прорезь, соединяющая прямоугольное несквозное отверстие с внешним пространством, разомкнутое в лицевую сторону устройства;
прямоугольная сквозная прорезь ориентирована длинной стороной вглубь внешнего корпуса; сменная внутренняя камера для планарного электрода ориентирована внутри прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса углублением в сторону планарного электрода, а выступающие капиллярная трубка для отвода жидкости и капиллярная трубка для подвода жидкости расположены внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези;
прижимной болт затянут таким образом, что между планарным электродом и сменной внутренней камерой для планарного электрода обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
к капиллярной трубке для подвода жидкости подключен поток электролита с помощью насоса или капельницы; электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости залит в углубление сменной внутренней камеры для планарного электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости.
4. Способ изготовления устройства для проточного электрохимического анализа для планарных электродов по п.3, заключающийся в том, что
изготавливают с использованием 3D-принтера методом 3D-печати по методу послойного наплавления из филаментного пластика внешний корпус, разомкнутую гайку, прижимной болт, подставку для планарного электрода, сменную внутреннюю камеру для планарного электрода;
разомкнутую гайку помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя размыкающую прорезь внутрь прямоугольного несквозного отверстия;
после размещения разомкнутой гайки круглое отверстие с внутренней резьбой должно быть сориентировано параллельно круглому разомкнутому отверстию и прижато к нему;
в качестве планарного электрода используют любой коммерчески доступный планарный электрод или самостоятельно изготовленный;
планарный электрод размещают в углубление подставки для планарного электрода таким образом, чтобы не покрытые изоляционным слоем из диэлектрической пасты части дорожек из проводящей пасты смотрели наружу с возможностью присоединения их к любому коммерчески доступному потенциостату-гальваностату;
планарный электрод ориентируют рабочим электродом из проводящего материала, вспомогательным электродом из проводящего материала и псевдоэлектродом сравнения в противоположную сторону от подставки для планарного электрода;
подставку для планарного электрода с планарным электродом помещают внутрь прямоугольного несквозного отверстия внешнего корпуса горизонтально, открытой стороной углубления наружу;
в два сквозных круглых отверстия сменной внутренней камеры для планарного электрода впрессовывают капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости так, чтобы их концы не заходили внутрь углубления и выступали из противоположной круглой грани сменной внутренней камеры для планарного электрода;
сменную внутреннюю камеру для планарного электрода помещают горизонтально в прямоугольное несквозное отверстие внешнего корпуса, ориентируя углублением в сторону планарного электрода;
выступающие капиллярную трубку для отвода жидкости и капиллярную трубку для подвода жидкости располагают внутри направляющей прямоугольной сквозной прорези;
прижимной болт помещают в разомкнутое отверстие внешнего корпуса и закручивают в круглое отверстие с внутренней резьбой разомкнутой гайки;
прижимной болт затягивают таким образом, чтобы между планарным электродом и сменной внутренней камерой для планарного электрода был обеспечен зазор, который обуславливает герметичность внутреннего пространства;
к капиллярной трубке для подвода жидкости подключают поток электролита с помощью насоса или капельницы;
электролит через капиллярную трубку для подвода жидкости заливают в углубление сменной внутренней камеры для планарного электрода и капиллярную трубку для отвода жидкости;
к не покрытым изоляционным слоем из диэлектрической пасты частям дорожек из проводящей пасты присоединяют любой коммерчески доступный потенциостат-гальваностат.
| Stoikov D., Ivanov A., Shafigullina, I | |||
| et al | |||
| Flow-Through Amperometric Biosensor System Based on Functionalized Aryl Derivative of Phenothiazine and PAMAM-Calix-Dendrimers for the Determination of Uric Acid | |||
| Двухосный автомобиль | 1924 |
|
SU2024A1 |
| Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб | 1921 |
|
SU23A1 |
| RU 227330 U1, 16.07.2024 | |||
| Многоступенчатая активно-реактивная турбина | 1924 |
|
SU2013A1 |
| СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА БИОМОЛЕКУЛ | 1998 |
|
RU2161653C2 |
