Пристрій для дослідження водного компонента біологічних об’єктів

1. Пристрій для дослідження водного компонента біологічних об'єктів, що містить генератор, атенюатор, феритовий вентиль, вимірювальну лінію, вимірювальний підсилювач і вимірювальний осередок, який відрізняється тим, що вимірювальний осередок являє собою контейнер для зразків, який містить два відрізки хвилеводу, що упресовані у круглі шайби з кріпильними прокладками і спеціально виточеними канавками, що одночасно виконують функцію дроселів, при цьому кріпильні прокладки виконані з різного матеріалу в залежності від різної консистенції досліджуваного зразка. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильні прокладки виконані із слюди для сухих зразків. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильні прокладки виконані з тефлону, якщо зразки представлені у вигляді розчинів. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для зразків із клітинних суспензій верхня кріпильна прокладка виконана із слюди, а нижня кріпильна прокладка - з тефлону. Корисна модель належить до галузі радіотехніки і може бути використана в радіотехнічних засобах різного призначення, зокрема у вимірювальній апаратурі. Може знайти застосування в біології та в медицині де може бути використана для діагностики в стаціонарних та амбулаторних умовах, також може найти застосування в екології, фармакології, сільському господарстві, ветеринарії. З відомих пристроїв найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі є пристрій [Щеголєва Т.Ю. Измерение электрических параметров тонких образцов, полидисперсных, жидких и твердых диэлектриков с большим поглощением в микроволновом диапазоне. - Радиотехника и электроника, 1981, в. II, - С.2328-2333.], який має генератор, атенюатор, вимірювальну лінію, феритовий вентиль, вимірювальний підсилювач, вимірювальний осередок. Під час роботи цього пристрою він дозволяє з тією ж точністю вимірювати діелектричну проникність води і біологічних об'єктів, що вміщують воду. Недоліком відомого пристрою є те, що для виміру великої кількості проб розчинів необхідний великий інтервал часу. У ньому не враховані особливості роботи при вимірах залежної комплексної діелектричної проникності зразків від вологості в безперервному режимі зняття кривих сорбцій і десорбцій. Вимірювальний осередок є одним з найбільш відповідальних вузлів пристрою. Його конструкція і якість виготовлення визначає точність розміщення зразка в хвилеводі. Параметри кріпильних прокладок і матеріал з якого вони виготовлені, а також товщину зразка при рішенні експериментальної задачі вибирають у відповідності з електродинамічними розрахунками. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою, шляхом модифікації конструкції вимірювального осередку, що дозволяє робити в умовах неруйнуючого контролю, послідовний аналіз гідратного оточення білків і нуклеїнових кислот у міру ускладнення їхньої організації в біологічному об'єкті і можливістю інтерпретувати вимірювані інтегральні характеристики речовини на молекулярному рівні. За рахунок цього зменшується тривалість часу при проведенні великої кількості проб та маємо можливість поміщати у вимірювальну секцію зразки різної консистенції. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої, що складається з генератора, атенюатора, вимірювальної лінії, феритового вентиля, вимірювального підсилювача, вимірювального осередку, внесені зміни в конструкцію вимірювального осередку, який виконай у вигляді контейнера та містить два відрізки хвилеводу, що упресовані у круглі шайби з кріпильними прокладками і спеціа «* 2 J 00 а> 9844 льно виточеними канавками одночасно виконують функцію дроселів. Введення в пристрій нової конструкції вимірювального осередку відрізняє запропонований "Пристрій для дослідження водного компонента біологічних об'єктів" від найближчого аналога, оскільки дозволяє здійснювати наступні режими вимірів: - вимір залежності комплексної діелектричної проникності зразка від вологості при рівноважному зволоженні й у процесі десорбції, в інтервалі температур 20-45°С, із синхронним виміром гравіметричних ізотерм сорбції і десорбції діелектричних ізотерм адсорбції - (зразок у цьому режимі може піддаватися зовнішнім додатковим впливам, наприклад, опроміненню); - вимір залежності плівок і рідкокристалічних зразків при різних факторах впливу; забезпечення контролю товщини і ваги зразка, а також спостереження за станом зразка під мікроскопом; - швидке вимірювання великої кількості проб розчинів і клітинних суспензій, всього 3-5 хвилин на одну пробу. Виміри проводяться на мікрокількостях зразка. Для виміру зволожених зразків і тонких плівок використовується 2-Змг речовини, при цьому обсяг вимірювальних осередків 0,01-0,005мл. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена блок-схема пристрою для дослідження водного компонента біологічних об'єктів. Пристрій містить генератор 1, атенюатор 2, феритовий вентиль 3 вимірювальну лінію 4, вимірювальний підсилювач 5, вимірювальний осередок 6 (Фіг.1). Зразок поміщають у контейнер, розташований у вимірювальному осередку. Контейнер забезпечує розміщення зразка у хвилевідному тракті без розриву хвилеводу. Контейнер складається з двох відрізків хвилеводу - кріпильні прокладки 1, впресувані у круглі шайби. Для кріплення зразка 3 використані спеціально виточені канавки, що одночасно виконують функцію дроселів (Фіг.2). генератор І Дроселі зроблені для виключення погрішностей за рахунок розриву в хвилеводі при стикуванні хвилеводних відрізків. Кріпильні прокладки забезпечують плоско паралельність поверхні зразків і перпендикулярність зразка стінкам хвилеводу. Герметичність закритого контейнера забезпечена пришліфуванням пластин друг до друга і спеціальним змащенням поверхні пластин або спеціально розробленими затисками, що притискають пластини один одному. Товщина зразка також оптимізована по електродинамічних розрахунках. У якості зразків можуть бути, таким чином, розміщені вода, водні розчини, шматочки тканин і клітинні суспензії. Контейнер розміщають таким чином, щоб зразок знаходився в максимумі стоячої хвилі, яку створюють у хвилевідному тракті замикаючи останній, коротко замикаючим поршнем або використовуючи чвертьхвильові секції. Контейнер забезпечує можливість відкривати і закривати зразок, не змінюючи кількості матеріалу в контейнері. Зразок можна опромінювати, можна розглядати під мікроскопом. Пристрій працює таким чином. Частота генератора 1 (діода Гана) настроюється і стабілізується джерелом живлення. Для того щоб рухи короткозамикаючого поршня не позначалися на режимі генерації діода застосована подвійна розв'язка генератора і вимірювального тракту за допомогою феритових вентилів 3 і атенюатора 2. Виміри проводяться вимірювальною лінією 4. Контейнер який розміщений у вимірювальному осередку забезпечує розміщення зразка у хвилевідному тракті без розриву хвилеводу. Таким чином, пристрій забезпечує різнобічний аналіз, що дозволяє провести інтерпретації інтегральних характеристик зразків на молекулярному рівні, зіставляючи дані діелектрометрії з даними рентгеноструктурного аналізу і з даними біохімічних методів в адекватних умовах. підсилювач 5 Вимірювальна ЛІНІЯ 4 Вимірювальний осередок 6 Фіг.1 9844 ФІГ. 2 Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601