×
10.06.2015
216.013.53ad

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Группа изобретений относится к медицине, косметологии, производству продуктов питания, витаминов, БАДов, лекарственных средств и описывает варианты устройства для реализации неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей, включающего прибор для измерения потенциалов и двухсторонний электрод, выполненный в виде пластины с одинаковыми рабочими поверхностями, покрытыми электропроводящим гелем, содержащим медиаторную систему. Электроды закрепляют на биологической ткани таким образом, что одна рабочая поверхность, выполняющая роль измерительного электрода, находится в непосредственном контакте с биологической тканью через гель, вторая рабочая поверхность выполняет роль электрода сравнения. При этом электроды через гель контактируют друг с другом, а оксидантную/антиоксидантную активность определяют по формулам, используя разность конечного и начального потенциалов. Достигается упрощение, а также повышение точности и достоверности определения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности к анализу поверхности биологических тканей (в т.ч. кожи) на предмет определения интегральной оксидантной/антиоксидантной активности объекта исследования.

Известен способ оценки антиоксидантного состояния кожи (Международная публикация WO 2007/077360). Измерения проводят методом вольтамперометрии с использованием рабочего электрода, электрода сравнения и противоэлектрода, помещенных в контактирующий с кожей раствор.

Недостатком этого способа является использование контактирующего с кожей раствора, питающего потенциостата и тока в качестве источника информации. Последний не является однозначной функцией содержания антиоксидантов в объекте исследования. Он зависит, наряду с другими, не поддающимися учету параметрами, также от наличия примесей, температуры и состояния поверхности рабочего электрода.

Известен способ определения уровня каротиноидов в поверхностном слое биологических тканей как показателя их антиоксидантного состояния. В основе измерения лежит принцип рамановской спектроскопии. Луч определенной длины волны взаимодействует с молекулами каротиноидов, при этом происходит смещение из голубой в зеленую часть спектра (Патент США №6205354).

Недостатком этого метода является то, что он позволяет оценить только антиоксидантную активность, обусловленную каротиноидами, которые являются лишь одним из видов большого количества антиоксидантов, содержащихся, в частности, в коже, то есть их концентрация не позволяет судить об общем содержании антиоксидантов в поверхностном слое биологической ткани.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является устройство для неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей, включающее открытый с одной стороны корпус, в котором размещены подсоединенные к прибору для измерения потенциалов, электрически связанные между собой электропроводящим гелем, содержащим медиаторную систему, электрод сравнения и измерительный электрод (Патент РФ №2433405).

Данное устройство имеет следующие недостатки.

Процесс измерения при использовании данного устройства включает много стадий: нанесение на поверхность биологической ткани электропроводного геля с введенной в него медиаторной системой, установка на поверхности биологической ткани рабочего электрода, контактирующего с гелем, содержащим медиаторную систему, введение в контакт с гелем электрода сравнения и лишь затем измерение. Электрод сравнения является одноразовым, что удорожает процесс измерения. При наклеивании электрода сравнения на кожу невозможно обеспечить плотное прилегание измерительного электрода к неровной поверхности исследуемого объекта. Это влечет за собой проникновение воздуха и, как следствие, образование воздушных пузырей, что искажает результаты измерений. Кроме того, известное устройство сложно по конструкции, а выполнение электродов из разных материалов и разной формы исключает их взаимозаменяемость.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является упрощение конструкции и эксплуатации устройства, улучшении эксплуатационных свойств.

Технический результат, обеспечиваемый настоящим изобретением, заключается в сокращении времени на подготовку к измерению, уменьшении количества операций при эксплуатации устройства, обеспечении возможности его многократного использования, повышении точности и достоверности результатов измерения.

Технический результат и решение поставленной задачи достигаются тем, что электроды выполнены идентичными в виде электропроводящего металлосодержащего слоя, нанесенного на противоположные стороны общей диэлектрической подложки в форме пластины, поверх электропроводящего металлосодержащего слоя расположен слой изолятора, разделяющий электропроводящий слой на контактную и рабочую зоны, при этом гель с медиаторной системой нанесен на рабочие зоны электродов равномерным слоем одинаковой толщины не более 0,3 мм. Также технический результат достигается тем, что расстояние между наружными поверхностями электродов составляет 1,1…2,2 мм; диэлектрическая подложка выполнена из высокотемпературного керамического материала; корпус выполнен из гибкого материала, в качестве которого предпочтительно используют лейкопластырь на синтетической основе; ширина слоя изолятора не менее ширины пластины диэлектрической подложки.

Технический результат достигается также другим вариантом исполнения, характеризующимся тем, что электроды выполнены идентичными в виде планарных толстопленочных электродов, поверх электропроводящей пленки которого расположен слой изолятора, разделяющий пленку на контактную и рабочую зоны, при этом подложки электродов соединены между собой сторонами, обратными поверхностям с электропроводящей пленкой, а гель с медиаторной системой нанесен на рабочие зоны обоих электродов равномерным слоем одинаковой толщины.

Указанные отличительные признаки существенны и в своей совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Выполнение электродов идентичными на общей подложке или соединенными обратными непроводящими сторонами обеспечивает упрощение конструкции и эксплуатации, повышает точность и достоверность измерений за счет исключения факторов, связанных с влиянием на процессы измерения разных материалов, а расположение рабочих зон электродов на противоположных сторонах подложки препятствует диффузии исследуемой среды в зону электрода сравнения. Данный признак также упрощает эксплуатацию устройства. Выполнение корпуса из гибкого материала, предпочтительно лейкопластыря, позволяет легко адаптировать устройство к неровным поверхностям, исключить образование воздушных пузырей между гелем и корпусом, а также обеспечивает более плотное прилегание геля и электрода к исследуемой поверхности. Использование лейкопластыря в сочетании с двухсторонней конструкцией идентичных электродов существенно упрощает и ускоряет процесс подготовки к измерениям, что минимизирует влияние внешней среды на медиаторную систему в геле и, соответственно, повышает точность измерений. Заявленные толщина слоя геля и расстояние между поверхностями электродов выбраны оптимальными по результатам исследований с позиции минимизации влияния побочных процессов и времени измерения, что также повышает точность и достоверность результатов измерений.

На фиг. 1 изображено устройство в целом.

На фиг. 2 представлен вид на электроды в плане.

На фиг. 3 представлен вид на электроды с боку.

На фиг. 4 изображены электроды по второму варианту изобретения, выполненные на отдельных подложках.

Устройство для неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей содержит электрод сравнения 1 и измерительный электрод 2, выполненные идентичными в виде электропроводящего металлосодержащего слоя 3, нанесенного на противоположные стороны общей диэлектрической подложки в форме пластины 4. Расстояние между наружными поверхностями электродов составляет 1,1…2,2 мм. Диэлектрическая подложка выполнена из высокотемпературного керамического материала. Поверх электропроводящего слоя 3 расположен слой изолятора 5, разделяющий электропроводящий слой 3 на контактную 6 и рабочую 7 зоны. Ширина слоя изолятора 5 не менее ширины пластины 4 диэлектрической подложки. На рабочие зоны 7 электродов 1 и 2 равномерным слоем одинаковой толщины не более 0,3 мм нанесен электропроводящий гель 8 с медиаторной системой. Рабочие зоны 7 электродов во время измерения расположены в корпусе 9, помещенном открытой стороной на исследуемый объект, выполненным из гибкого материала, предпочтительно лейкопластыря с синтетической подложкой. Контактные зоны 6 электрически связаны с прибором для измерения потенциалов 10. Устройство размещают на исследуемом объекте 11.

По второму варианту изобретения электроды 1 и 2 выполнены в виде отдельных планарных толстопленочных электродов, поверх электропроводящего слоя 12 которых расположен слой изолятора 13, разделяющий электропроводящий слой на контактную 14 и рабочую 15 зоны. Подложки 16 электродов 1 и 2 соединены между собой сторонами, обратными поверхностям с электропроводящим слоем 12.

Устройство работает следующим образом.

Пластина 4 с электродами 1 и 2, покрытыми электропроводным гелем 8 с введенной в него медиаторной системой, крепится на поверхности биологической ткани 11, в частности кожи, с помощью лейкопластыря, выполняющего функции корпуса 9 устройства. За счет гибкости корпуса обеспечивается плотное прилегание устройства к поверхности любой формы без образования воздушных пузырей и доступа воздуха к гелю 8. Необходимым условием является нахождение рабочих зон 7 электродов 1 и 2 в контакте с проводящим гелем 8. Установившийся в системе электрический потенциал измеряют с помощью прибора 10. Изменение разности потенциалов фиксируют от момента установления контакта геля и электрода с исследуемым объектом и до истечения 5-15 мин.

Оксидантную/антиоксидантную активность определяют, используя разность конечного и начального потенциалов по формулам:

где ΔЕ - разница между начальным потенциалом системы и значением потенциала, установившегося в конце измерения, COx - концентрация окисленной формы медиаторной системы, М; CRed - концентрация восстановленной формы медиаторной системы, М; АОА - антиоксидантная активность, М-экв; OA - оксидантная активность, М-экв.

Расстояние между наружными поверхностями электродов, которое составляет 1,1…2,2 мм при условии толщины геля на рабочих поверхностях электродов не более 0,3 мм, является оптимальным, так как, с одной стороны, создает условия, при которых за время измерения оксиданты/антиоксиданты из объекта исследования не достигают рабочей поверхности электрода сравнения, а с другой стороны, обеспечивает минимальное время установления стационарного состояния диффузионных процессов в геле и, как следствие, приводит к корректному измерению потенциала.

При толщине слоя геля между кожей и рабочим электродом более 0,3 мм возрастает время диффузии определяемых веществ к рабочему электроду, что приводит к значительному увеличению времени измерения. При расстоянии между электропроводящими поверхностями электродов менее 1,1 мм определяемые объекты (оксиданты/антиоксиданты) успевают за время измерения продиффундировать к поверхности электрода сравнения, что искажает результаты измерения. При расстоянии между электропроводящими поверхностями электродов более 2,2 мм повышается электрическое сопротивление между ними, что вносит существенную погрешность в результат измерения.

Зависимость точности (погрешности) измерения от толщины слоя электропроводящего геля и расстояния между наружными поверхностями электродов показана измерением АОА модельной системы электропроводящий гель, содержащий медиаторную систему и аскорбиновую кислоту в концентрации 2×10-5 М-экв. Время измерения - 10 мин.

Погрешность измерений в зависимости от толщины слоя электропроводящего геля приведена в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, с увеличением толщины слоя геля на электродах растет погрешность результатов измерений. При толщине более 0,3 мм она существенно возрастает и становится неприемлемой - более 15%.

Погрешность измерений в зависимости от расстояния между электропроводящими поверхностями электродов представлена в таблице 2.

Результаты измерений показывают, что при расстоянии в пределах 1,1…2,2 мм погрешность находится в допустимых значениях и не превышает 10%, изменяясь пропорционально задаваемому расстоянию. При расстоянии за пределами указанного диапазона расстояний значительно возрастают как сами величины погрешности измерений, так и разброс их значений.

Устройство было использовано для оценки оксидант-антиоксидантной активности кожи у групп пациентов как здоровых, так и страдающих различными заболеваниями. В таблице 3 приведена выборка результатов таких измерений с помощью заявленного устройства (число параллелей n=4-5).

Как видно из приведенных примеров, устройство обеспечивает достоверное определение оксидантной/антиоксидантной активности кожи человека в зависимости от состояния организма.

Предлагаемое устройство, обеспечивая достоверное и точное определение оксидантного/антиоксидантного состояния живой биологической ткани, существенно упрощает и удешевляет процесс измерения.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 25.
27.06.2013
№216.012.51aa

Способ определения оксидантной/антиоксидантной активности веществ и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу определения оксидантной/антиоксидантной активности веществ. Способ включает приготовление исходного раствора с медиаторной системой, содержащей одновременно окисленную и восстановленную формы реагента и оценку оксидантной/антиоксидантной активности по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486499
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.10.2013
№216.012.77ce

Способ изготовления желейной кондитерской массы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству желейного мармелада. Способ изготовления желейной кондитерской массы включает набухание и растворение студнеобразователя в воде, последующее внесение в нее сахара и патоки, уваривание полученной массы, ее охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496332
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bcc

Способ изготовления хлеба

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ изготовления хлеба включает замес теста из муки, дрожжей хлебопекарных, соли пищевой поваренной, воды питьевой, лактулозы и эубиотического концентрата микроорганизмов «Эуфлорин-В». После чего тесто разделывают, формуют, расстаивают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497365
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.09.2014
№216.012.f5b4

Чайный напиток (варианты) и способ его получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве чайного напитка c кипреем. Согласно изобретению траву кипрея узколистного сортируют, завяливают до влажности 55-65% при температуре 20-24°С в течение 24 ч, скручивают вручную или на механических роллерах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528733
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.04.2015
№216.013.43a3

Способ производства сывороточного напитка (варианты)

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Смешивают в биореакторе нефильтрованную молочную сыворотку 88-92% с агар-агаром 0,15%, инулином 0,7%, лактулозой 0,5%, подсластителем «Стевиозид» 0,05% и ароматизатором 0,5%. Полученную смесь нагревают при температуре 115-121°C и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548813
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.475f

Масло растительное оригинальное и способ его получения

Изобретение относится к области масложировой промышленности. Масло растительное оригинальное получено из смеси целых очищенных семян льна, черного кунжута, целых очищенных ядер абрикосовых косточек, семян подсолнечника, семян хлопка, арахиса и миндаля горького при следующем соотношении исходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549775
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5d3e

Способ производства концентрированного раствора лактозы

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства концентрированного водного раствора лактозы предусматривает ультрафильтрацию сыворотки для очистки от белковых веществ и фасовку. Причем перед ультрафильтрацией сыворотку не подвергают нагреванию. Очистку сыворотки от белков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555411
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.78ed

Способ получения экспериментальных данных для определения гидрокарбонат-ионов методами кондуктометрического и кислотно-основного титрования

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу минеральных вод на предмет определения гидрокарбонат-ионов объекта исследования. Способ включает титрование пробы минеральной воды кислотным титрантом и измерение сопротивления в растворе кондуктометрической ячейки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562546
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.85bb

Способ комплексной оценки прогноза течения и эффективности лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита у детей по оксидант/антиоксидантной активности кожи

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано при выборе тактики лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита. Проводят комплексное обследование больного ребенка: сбор жалоб, фибровидеоэндоскопию носа, носоглотки и гортани,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565838
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.12.2015
№216.013.9d62

Способ хранения рыбы

Изобретение относится к способам хранения охлажденной рыбы. Способ предусматривает использование в качестве охлаждающей среды чешуйчатого льда из электроактивированной воды с pH 5,2-5,5. Электроактивированную воду получают электролизом водопроводной воды в установке СТЭЛ-10Н-120-01 при силе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571920
Дата охранного документа: 27.12.2015
Показаны записи 1-10 из 25.
10.04.2013
№216.012.3363

Способ производства травного кваса "травушка"

Концентрат квасного сусла разводят нагретой водой до температуры 30-35°С в 2-2,5 раза, вносят закваску, приготовленную в чане, из молочнокислых бактерий и дрожжей в соотношении 2:1, разведенных водой. Вносят сахарный сироп, полученный добавлением сахара в воду, нагретую до кипения, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478698
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.06.2013
№216.012.51aa

Способ определения оксидантной/антиоксидантной активности веществ и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу определения оксидантной/антиоксидантной активности веществ. Способ включает приготовление исходного раствора с медиаторной системой, содержащей одновременно окисленную и восстановленную формы реагента и оценку оксидантной/антиоксидантной активности по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486499
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.10.2013
№216.012.77ce

Способ изготовления желейной кондитерской массы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству желейного мармелада. Способ изготовления желейной кондитерской массы включает набухание и растворение студнеобразователя в воде, последующее внесение в нее сахара и патоки, уваривание полученной массы, ее охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496332
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bcc

Способ изготовления хлеба

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ изготовления хлеба включает замес теста из муки, дрожжей хлебопекарных, соли пищевой поваренной, воды питьевой, лактулозы и эубиотического концентрата микроорганизмов «Эуфлорин-В». После чего тесто разделывают, формуют, расстаивают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497365
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.09.2014
№216.012.f5b4

Чайный напиток (варианты) и способ его получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве чайного напитка c кипреем. Согласно изобретению траву кипрея узколистного сортируют, завяливают до влажности 55-65% при температуре 20-24°С в течение 24 ч, скручивают вручную или на механических роллерах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528733
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.04.2015
№216.013.43a3

Способ производства сывороточного напитка (варианты)

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Смешивают в биореакторе нефильтрованную молочную сыворотку 88-92% с агар-агаром 0,15%, инулином 0,7%, лактулозой 0,5%, подсластителем «Стевиозид» 0,05% и ароматизатором 0,5%. Полученную смесь нагревают при температуре 115-121°C и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548813
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.475f

Масло растительное оригинальное и способ его получения

Изобретение относится к области масложировой промышленности. Масло растительное оригинальное получено из смеси целых очищенных семян льна, черного кунжута, целых очищенных ядер абрикосовых косточек, семян подсолнечника, семян хлопка, арахиса и миндаля горького при следующем соотношении исходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549775
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5d3e

Способ производства концентрированного раствора лактозы

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства концентрированного водного раствора лактозы предусматривает ультрафильтрацию сыворотки для очистки от белковых веществ и фасовку. Причем перед ультрафильтрацией сыворотку не подвергают нагреванию. Очистку сыворотки от белков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555411
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.78ed

Способ получения экспериментальных данных для определения гидрокарбонат-ионов методами кондуктометрического и кислотно-основного титрования

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу минеральных вод на предмет определения гидрокарбонат-ионов объекта исследования. Способ включает титрование пробы минеральной воды кислотным титрантом и измерение сопротивления в растворе кондуктометрической ячейки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562546
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.85bb

Способ комплексной оценки прогноза течения и эффективности лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита у детей по оксидант/антиоксидантной активности кожи

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано при выборе тактики лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита. Проводят комплексное обследование больного ребенка: сбор жалоб, фибровидеоэндоскопию носа, носоглотки и гортани,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565838
Дата охранного документа: 20.10.2015
+ добавить свой РИД