ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ Советский патент 1971 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к медицинским измерительным устройствам, а именно к датчикам для измерения активности ферментов.

Об активности ферментов судят по количественному изменению субстрата (пищевого вещества) или продуктов его распада (переваривания) под воздействием фермента в единицу времени. Известны датчики для измерения активности ферментов, содержащие корпус с крышечкой, катушку индуктивности на броневом сердечнике с подвижным якорем п слой перевариваемого субстрата. Магнитная цепь катушки замыкается указанным якорем, выполненным в виде диска из твердой смеси хорошо програнулированного магнитного порошка с белком или жиром. Диск удерживается на сердечнике крышкой. Под воздействием пищеварительных ферментов, проходящих через отверстие в крышке, диск постепенно распадается, магнитный компонент его уходит в полости желудка и .кишечника. В результате изменяется индуктивность катушки. По изменению индуктивности датчика, которое влечет за собой изменение частоты колебаний генератора радиопнлюли, можно следить за процессом растворения диска под действием исследуемого фермента, что позволяет судить об его активности. Известные датчики имеют целый ряд недостатков. Это малая чувствительность, обусловленная дискретностью магнитного компонента, замыкающего магнитную цепь катушки датчика, и относительно небольшим количеством этого компонента; низкая точность измерения, вследствие невозможности точного определения момента окончания нроцесса переваривания субстрата (под воздействием исследуемого фермента) из-за того, что в зависимости от ориентации датчика в полости желудочно-кишечного тракта часть

магнитного компонента по окончании упомянутого процесса может некоторое время оставаться вблизи ферромагнитного сердечни.ка и влиять на индуктивность датчика. Отсутствие равномерности переваривания субстрата под

воздействием исследуемого фермента и связанной с этим неопределенности изменения индуктивности датчика из-за полной неопределенности ухода магнитного компонента диска в процессе переваривания в условиях случайного изменения ориентации датчика в полости желудочно-кишечного тракта. Кроме того, возможно загрязнение среды желудочно-кишечного тракта частицами магнитного компонента диска, уходящими в среду по мере переваривания субстрата под действием исследуемого фермента, что обуславливает появление инородного тела, проходящего впоследствии сквозь весь тракт и является, по меньшей мере, нежелательным, а возможно и вредным

Предлагаемый датчик отличается, тем, что якорь выполнен в виде металлического диска с центральным цилиндрическим выступом на обоих сторонах диска и групиой отверстий, иазов или выемок для постунления исследуемого фермента к слою перевариваемого субстрата оиределенной толщины и диаметра, равного диаметру якоря, с отверстиями, назами или Быемками, соответствующими отверстиям, пазам или выемкам в якоре. Якорь и слой субстрата прижаты к броневому сердечнику с помощью центрирующей спирально-конусной пружины, упирающейся в резьбовую перфорированную крышечку корпуса, а между слоем субстрата и броневым сердечником установлена фасонная прокладка, например, крестообразной формы из инертного немагнитного материала.

Для повышения надежности и долговечности эксплуатации катушка индуктивности герметично изолирована от исследуемого фермента инертным компаундом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик, осевой разрез; на фиг. 2 - якорь датчика и разрез по А-А; на фиг. 3 -фасонная прокладка и разрез по Ь-Б; на фиг. 4 - слой перевариваемого субстрата с разрезом по В-В.

Датчик для измерения активности ферментов (см. фиг. 1) содержит пластмассовый корпус 1, в котором закреплен броневой ферромагнитный сердечник 2 с обмоткой, залитой герметично компаундом 5, инертным к среде, или герметично закрытой диэлектрической пленкой 4. На сердечник 2 уложена немагнитная прокладка 5 определяющая своей толщиной и конфигурацией необходимый для подтекания среды и эвакуации продуктов распада субстрата зазор на всех этапах работы датчика и особенно на конечной стадии переваривания субстрата.

Прокладка 5 как и сердечник 2 закреплена неподвижно в корпусе /. На ней размещен слой 6 специфического к исследуемому ферменту перевариваемого субстрата, вырубленного, отпрессованного или изготовленного другим подходящим способом по форме, аналогичной металлическому диску 7, который служит якорем магнитной цепи датчика. Слой 6 субстрата прижат этим ферро-, пара- или диамагнитным датчиком 7 и сцентрирован в датчике пружинным центрирующим элементом, например стальной спиральной конусной пружиной 8. Последняя сжата в крышке .9 датчика, которая крепится к корпусу 1 на резьбе. В крышечке находятся прорези 10 для облегчения ноступления среды к субстрату и эвакуации продуктов распада субстрата. Металлический диск 7 имеет центральные цилиндрические выступы 11 и 12 на обоих сторонах, а также группу отверстий 13, пазов или выемок для ноступления исследуемого фермента к слою 6 перевариваемого субстрата. При этом слой 6 этого субстрата имеет диаметр, равный диаметру диска 7, а также отверстия

14, пазы или выемки, соответствующие отверстиям 13, пазам или выемкам в диске 7. Кроме того, в слое 6 субстрата расположено центральное отверстие 15 под выступ 12 на диске

7. Аналогичное отверстие 16 находится и в фасонной прокладке 5, в которое по мере переваривания слоя 6 субстрата входит выступ 12 диска 7. Датчик работает следующим образом.

По мере проникновения среды нищеварительного канала сквозь нрорези 10 крышечки 9, отверстия 13 и выемки диска 7 к слою 6 специфического субстрата масса последнего начинает перевариваться под воздействием исследуемого фермента. В процессе переваривания сверху по отверстиям 13 и выемкам в диске 7, и отверстиям 14 в слое 6 субстрата, с боковых периферических новерхностей субстрата, а также снизу но зазору, обеспечиваемому фасонной прокладкой 5, среда поступаег к субстрату, а также эвакуируются продукты его распада.

По мере переваривания слоя 6 субстрата масса последнего уменьшается, и слой 6 делается тоньше. Диск 7 под действием пружины 8, зажатой между крышечкой 9 и выступом // диска, перемещается, приближаясь к сердечнику 2, и изменяя тем самым индуктивность датчика. При этом выступ 12 диска 7

все глубже входит в отверстие 15 слоя 6 субстрата. В момент окончания переваривания диск 7 соприкасается с керном броневого сердечника 2 своим выступом 12 через отверстие 16 прокладки 5. Так как высота выступа 12

равна толщине фасонной прокладки 5, то полное соприкосновение упомянутого выступа 12 диска 7 с керном броневого сердечника происходит только при полном переваривании слоя 6 субстрата. При этом индуктивность датчика

далее остается неизменной, что и характеризует окончание переваривания дозированного специфического субстрата под воздействием исследуемого фермента.

Предмет изобретения

1.Датчик для измерения активности ферментов, содержащий корпус с крышкой, катушку индуктивности на броневом сердечнике с подвижным якорем и слой перевариваемого субстрата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации процесса и момента окончания переваривания субстрата, в нем якорь выполнен в виде металлического диска с центральным цилиндрическим выстуном на обоих сторонах диска и группой отверстий, пазов или выемок для постунления исследуемого фермента к слою перевариваемого субстрата заданной толщины и диаметра, равного диаметру якоря, с отверстиями,

пазами или вые.мками, соответствующими отверстиям, пазам или выемкам в якоре.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного переваривания субстрата путем регулярного поступлеудаления продуктов распада субстрата, якорь и слой субстрата прижаты к броневому сердечнику с помощью центрирующей спиральной конусной пружины, упирающейся в резьбовую перфорированную крышечку корпуса, а меж- 5 ду слоем субстрата и броневым сердечником установлена фасонная прокладка, например крестообразной формы, из инертного немагннтвого материала. 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности эксплуатации, катушка индуктивности герметично изолирована от исследуемого фермента инертным компаундом.

i ( ,-. i - i

-

л . /

-

ч, .

.

I J

5-0

-Pw. J

. f