Устройство для определения состояния микробной культуры Советский патент 1988 года по МПК C12Q1/02 

Изобретение относится к технике определения состояния микробной культуры и может быть использовано в научных исследованиях и микробиологической промьшшенности для идентификации микробных клеток, контроля за их состоянием в процессе культивирования и при действии на клетки повреждающих факторов физической или химической природы.

Цель изобретения - ускорение и повышение точности анализа за счет исключения влияния агрегации клеток и тепловой конвекции суспензии.

На фиг„1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - график зависимости напряжения на выходе фотоприемника после наложения на суспензию переменного электрического поля фиксированной частоты от времени; на фиг.З - то же, на выходе дифференциатора, подключенного к фотоприемнику.

Устройство для определения состоя- 25 ле чего строится частотная зависи- ния микробной культуры содержит ис- мость этой величины, с помощью кото- точник 1 света, измерительную ячейку 2 с решетчатыми или плоскими электродами, фотоприемник 3, генератор 4 переменного напряжения, коммутатор 5, зо дифференциатор 6, блок 7 измерения максимального значения сигнала с выхода дифференциатора 6, дифферециа- тор 8, дискриминатор 9„

Устройство работает следующим образом.

Измерительная ячейка 2 заполняется суспензией клеток микробной культуры. Световой поток от источника 1

35

рой анализируется состояние микробной культуры. Такой анализ позволяет контролировать изменение свойств культуры в процессе ее развития и под влиянием различных внешних воздействий.

Повышение точности анализа достигается за счет того, что предложенное устройство позволяет провести измерение на каждой из частот прежде, чем в суспензии наступит агрегирование и возникнет тепловая конвекция, мешающие точному измерению элект роориентационного эффекта. Прц этом общее время, необходимое для определе ния частотной зависимости электроори- ентационного эффекта, сокращается в 2-3 раза.

света, пройдя через заполняющую ячейку суспензию, попадает на фотоприемник 3, который преобразует его в электрическое напряжение, поступающее на вход дифференциатора 6. Генератор 4 настраивается на фиксированную частоту при заданном выходном напряжении и коммутатором 5 подключается к электродам ячейки 2. В результате клетки суспензии начинают поворачиваться под действием электрического поля, ориентируясь вдоль силовых линий поля. При этом прошедший через ячейку 2 световой поток, выходное напряжение фотоприемника 3 (фиг.2) и дифференциатора 6 (фиГоЗ) начинают возрастать. При достижении максимального значения выходного напряжения /1 Uj дифференциатора 6 его величина измеряется блоком 7, Одновременно с ростом напряжения на выходе дифферен1щатора выходное напряжение дифференциатора 8 сначала растет, затем начинает уменьшаться и, пройдя через нуль в момент достижения максимального значения выходного напряжения дифференциатора 6, изменяет знак. Это изменение знака выходного напряжения дифферен1шатора 8 дискриминатор 9 преобразует в управляющий сигнал, который поступает на коммутатор 5 и отключает,генератор 4 от электродов ячейки 2. После

этого генератор 4 настраивается на очередную частоту и при необходимости суспензия в ячейке 2 заменяется на свежую. Затем процесс измерения повторяется вновь до тех пор, пока

не будут измерены значения максимальной величины выходного напряжения дифференциатора 6 на всех заданных фиксированных в диапазоне от десятков герц до десятков мегагерц, Пос5 ле чего строится частотная зависи- мость этой величины, с помощью кото- зо

5

0

рой анализируется состояние микробной культуры. Такой анализ позволяет контролировать изменение свойств культуры в процессе ее развития и под влиянием различных внешних воздействий.

Повышение точности анализа достигается за счет того, что предложенное устройство позволяет провести измерение на каждой из частот прежде, чем в суспензии наступит агрегирование и возникнет тепловая конвекция, мешающие точному измерению элект- роориентационного эффекта. Прц этом общее время, необходимое для определения частотной зависимости электроори- ентационного эффекта, сокращается в 2-3 раза.

Формула изобретения

Устройство для определения состояния микробной культуры, содержащее

0 источник света, измерительную ячейку с электродами, фотоприемник, генератор переменного напряжения и коммутатор, отличаюш ееся тем, что, с целью ускорения и повыше5 ния точности анализа за счет исключения влияния агрегации и тепловой конвекции, оно дополнительно содержит последовательно соединенные два

5

дифференциатора и дискриминатор , а также - блок измерения максимального значения сигнала, причем вход первого дифференциатора подключен к фотоприемнику, а выход - к блоку измерения максимального значения сигнала, выход дискриминатора подключен к коммутатору.

Изобретение относится к микробиологии и повышает точность и ускоряет анализ Измерительную ячейку (Я) 2 заполняют суспензией микроорганизмов. Световой поток от источника 1 света, пройдя через Я 2, попадает на фотоприемник 3. При подаче высокочастотного электрического по- ля на электроды Я 2 через коммутатор 5 клетки микроорганизмов начинают поворачиваться и интенсивность свето- вото потока изменяется На выходе дифференциатора 6 сигнал пропорционален скорости изменения светового потока и при достижении ее максимального значения сигнал на выходе дифференциатора 8 изменяет знак. По этому сигналу дискриминатор 9 формирует сигнал, которьй поступает на коммутатор 5 и отключает генератор 4 от электродов Я 2. Максимальное значение скорости изменения светового потока регулирует блок 7. 3 ил. (С (Л со IND to о: со

8

fpuz.f

W 20 SO t.C

Фиг.2

и.мв

60

40 20

Редактор М.Стрельникова

Составитель Н.Алкеев Техред М.Ходанич

1200Тираж 520Подписное

ВНИИШ Государ с твеино го комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул„Проектиая,4

rj

20

Фиг.З

30

t.c

Корректор А.Обручар