DE102014107837A1 - Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for producing the sensor - Google Patents
Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for producing the sensor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014107837A1 DE102014107837A1 DE102014107837.3A DE102014107837A DE102014107837A1 DE 102014107837 A1 DE102014107837 A1 DE 102014107837A1 DE 102014107837 A DE102014107837 A DE 102014107837A DE 102014107837 A1 DE102014107837 A1 DE 102014107837A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow fiber
- sensor
- medium
- dye
- analyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012491 analyte Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims abstract description 166
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 44
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 22
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 16
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008961 swelling Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 71
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- MTYHUTYJKFVTJJ-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxypyrene-1,2,3-trisulfonic acid Chemical group OS(=O)(=O)C1=C(S(O)(=O)=O)C(S(O)(=O)=O)=C2C(O)=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 MTYHUTYJKFVTJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- MKNQNPYGAQGARI-UHFFFAOYSA-N 4-(bromomethyl)phenol Chemical compound OC1=CC=C(CBr)C=C1 MKNQNPYGAQGARI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1NC(=O)OC1 ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 238000001327 Förster resonance energy transfer Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 241000978776 Senegalia senegal Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N bromophenol blue Chemical compound C1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
- G01N2021/7706—Reagent provision
- G01N2021/773—Porous polymer jacket; Polymer matrix with indicator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N2021/7769—Measurement method of reaction-produced change in sensor
- G01N2021/7786—Fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/80—Indicating pH value
Abstract
Es ist ein Sensor (1) zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer Probe (7) offenbart. Der Sensor (1) umfasst ein Medium (3) mit einem Farbstoff (2), welcher ein optisches Verhalten aufweist, das innerhalb des Sensors (1) durch den Analyten beeinflussbar ist. Der Sensor (1) weist eine Osmolalität im Medium (3) auf, welche größer ist als eine vorgegebene maximale Probenosmolalität, für welche der Sensor (1) vorgesehen ist. Das Medium (3) befindet sich innerhalb des Sensors (1) in mindestens einem Hohlfaserabschnitt (4). Durch das Zusammenwirken des mindestens einen Hohlfaserabschnitts (4), welcher ein Anschwellen des Mediums (3) mechanisch behindert, und der vorgegebenen Osmolalität im Medium (3) ergibt sich eine verringerte Querempfindlichkeit des Sensors (1) hinsichtlich der Probenosmolalität. Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sensors (1) offenbart. Mindestens eine Hohlfaser (5) wird dabei mit den Farbstoff (2) enthaltendem Medium (3) befüllt und in Hohlfaserabschnitte (4) zerteilt.A sensor (1) for the quantitative detection of an analyte in a sample (7) is disclosed. The sensor (1) comprises a medium (3) with a dye (2), which has an optical behavior that can be influenced by the analyte within the sensor (1). The sensor (1) has an osmolality in the medium (3), which is greater than a predetermined maximum Probenosmolalität, for which the sensor (1) is provided. The medium (3) is located inside the sensor (1) in at least one hollow fiber section (4). The interaction of the at least one hollow fiber section (4), which mechanically impedes swelling of the medium (3), and the predetermined osmolality in the medium (3) results in a reduced cross-sensitivity of the sensor (1) with respect to sample osmolality. Furthermore, a method for producing a sensor (1) according to the invention is disclosed. At least one hollow fiber (5) is filled with the dye (2) containing medium (3) and divided into hollow fiber sections (4).
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer Probe, bei dem ein optisches Verhalten wenigstens eines Farbstoffs zum quantitativen Nachweis des Analyten genutzt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors. The invention relates to a sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample, in which an optical behavior of at least one dye is used for the quantitative detection of the analyte. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a sensor.
Die Übersetzung
Die internationale Veröffentlichung
Die deutsche Übersetzung
Die deutsche Übersetzung
Die deutsche Offenlegungsschrift
Die internationale Veröffentlichung
Die US-Veröffentlichung
Die US-Veröffentlichung
Optische Sensoren zur Detektion saurer oder basischer Gase, zum Beispiel Ammoniak oder Schwefeldioxid, in gasförmigen Proben oder in Flüssigkeiten gelöst, sind hinlänglich bekannt. Diese Sensoren verfügen über einen Farbstoff mit einem optischen Verhalten, das durch das nachzuweisende Gas beeinflusst wird, oftmals indirekt, etwa über eine Änderung des pH-Werts einer den Farbstoff enthaltenden Pufferlösung. In der Regel ist die Pufferlösung mit dem Farbstoff von der zu untersuchenden Probe durch ein gaspermeables Material, zum Beispiel ein gaspermeables Polymer, getrennt. Gelangt nun Wasser aus der Probe in die Pufferlösung, weil das gaspermeable Material selbst wasseraufnahmefähig ist und Wasser dann aus dem gaspermeablen Material in die Pufferlösung gelangt, oder weil Wasser in Form von Dampf durch das gaspermeable Material in die Pufferlösung diffundiert, so ändert sich die Konzentration des Puffers und damit der pH-Wert. Dadurch ergeben sich Bedingungen im Sensor, welche nicht mehr der Kalibrierung des Sensors entsprechen. Da der Wassertransport in die Pufferlösung von den Osmolalitäten der Pufferlösung und der Probe bestimmt wird, resultiert eine Osmolalitätsquerempfindlichkeit des Sensors. Diese ist vor allem dann problematisch, wenn sich die Osmolalität der Probe über die Zeitdauer einer Messung ändert. Diese Problematik tritt beispielsweise im Biotechnologie-Bereich auf, hier werden Sensoren der beschriebenen Art zur Überwachung von Bioprozessen, etwa Fermentationen oder Zellkultivierungen eingesetzt. Auch im medizinischen Bereich, bei online oder offline Messungen in Blut, Urin oder Geweben, können starke Änderungen der Osmolalität auftreten, welche bei den beschriebenen Sensoren nach dem Stand der Technik zu großen Messfehlern führen. Optical sensors for detecting acidic or basic gases, for example ammonia or sulfur dioxide, dissolved in gaseous samples or in liquids, are well known. These sensors have a dye with an optical behavior that is affected by the gas to be detected, often indirectly, such as by a change in the pH of a buffer solution containing the dye. In general, the buffer solution with the dye is separated from the sample to be examined by a gas-permeable material, for example a gas-permeable polymer. Now, if water from the sample in the buffer solution, because the gas-permeable material itself is water-receptive and water then passes from the gas-permeable material into the buffer solution, or because water diffused in the form of vapor through the gas-permeable material in the buffer solution, the concentration changes of the buffer and thus the pH. This results in conditions in the sensor, which no longer correspond to the calibration of the sensor. Since the water transport into the buffer solution is determined by the osmolality of the buffer solution and the sample, the sensor exhibits an osmolality cross sensitivity. This is especially problematic if the osmolality of the sample changes over the duration of a measurement. This problem occurs, for example, in the biotechnology sector, where sensors of the type described are used for monitoring bioprocesses, such as fermentations or cell cultivations. Also in the medical field, in online or offline measurements in blood, urine or tissues, strong changes in osmolality can occur, which in the described sensors according to the prior art lead to large measurement errors.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sensor bereitzustellen, der eine gegenüber dem Stand der Technik verringerte Osmolalitätsquerempfindlichkeit aufweist, und dessen Kalibrierung somit von der Osmolalität der Probe weitgehend unabhängig ist. The object of the invention is to provide a sensor which has a reduced Osmolalitätsquerempfindlichkeit compared to the prior art, and its calibration is thus largely independent of the osmolality of the sample.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sensor gemäß Anspruch 1. This object is achieved by a sensor according to
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Sensor hergestellt werden kann, der eine gegenüber dem Stand der Technik verringerte Osmolalitätsquerempfindlichkeit aufweist, und dessen Kalibrierung somit von der Osmolalität der Probe weitgehend unabhängig ist. A further object of the invention is to provide a method with which a sensor can be produced which has a reduced osmolality cross-sensitivity compared to the prior art, and whose calibration is thus largely independent of the osmolality of the sample.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 16. This object is achieved by a method according to
Der erfindungsgemäße Sensor zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer Probe umfasst wenigstens einen Farbstoff, der ein optisches Verhalten aufweist, welches innerhalb des Sensors durch den Analyten beeinflussbar ist, welches also direkt oder, bedingt durch die Ausgestaltung des Sensors, indirekt von dem Analyten abhängt. Dies bedeutet, aus dem optischen Verhalten des wenigstens einen Farbstoffs kann quantitativ auf den Analyten geschlossen werden, es kann also beispielsweise eine Konzentration oder ein Partialdruck für den Analyten ermittelt werden. Hierzu wird vorteilhaft eine Kalibrierung des Sensors verwendet. Unter quantitativem Nachweis des Analyten wird verstanden, dass ein Wert für die Konzentration oder den Partialdruck des Analyten bis auf fachübliche Fehlergrenzen bestimmt wird, aber auch, dass lediglich festgestellt wird, dass die Konzentration oder der Partialdruck des Analyten innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen; der vorgegebene Bereich kann dabei eine Untergrenze und eine Obergrenze, oder nur entweder eine Untergrenze oder eine Obergrenze haben. The sensor according to the invention for the quantitative detection of an analyte in a sample comprises at least one dye which has an optical behavior which can be influenced by the analyte within the sensor, which therefore depends directly or indirectly on the analyte, due to the design of the sensor. This means that the analyte can be quantitatively deduced from the optical behavior of the at least one dye, so that it is possible, for example, to determine a concentration or a partial pressure for the analyte. For this purpose, a calibration of the sensor is advantageously used. By quantitative detection of the analyte is meant that a value for the concentration or the partial pressure of the analyte is determined up to standard error limits, but also that it is only determined that the concentration or the partial pressure of the analyte are within a predetermined range; the predetermined range may have a lower limit and an upper limit, or only one of a lower limit and an upper limit.
Ferner umfasst der erfindungsgemäße Sensor ein Medium, in welchem der wenigstens eine Farbstoff enthalten ist; das Medium kann beispielsweise eine Flüssigkeit umfassen, in welcher der wenigstens eine Farbstoff gelöst ist; je nach Ausführungsform kann das Medium weitere Komponenten beinhalten, wie im Weiteren noch dargelegt wird. Furthermore, the sensor according to the invention comprises a medium in which the at least one dye is contained; for example, the medium may comprise a liquid in which the at least one dye is dissolved; Depending on the embodiment, the medium may include further components, as will be explained below.
Erfindungsgemäß umfasst der Sensor mindestens einen Hohlfaserabschnitt, in dessen Innerem sich das Medium mit dem Farbstoff befindet, und ebenso erfindungsgemäß ist im Medium eine Osmolalität gegeben, welche größer ist als eine vorgegebene maximale Probenosmolalität, für welche eine Verwendung des Sensors vorgesehen ist. Für Proben mit einer Osmolalität größer als diese maximale Probenosmolalität sollte der erfindungsgemäße Sensor nicht eingesetzt werden, da die Messergebnisse in solch einem Fall nicht verlässlich wären. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sensor eine Vielzahl von Hohlfaserabschnitten, in deren Innerem sich das Medium befindet. According to the invention, the sensor comprises at least one hollow fiber section, in the interior of which the medium containing the dye is present, and also according to the invention an osmolality is given in the medium, which is greater than a predetermined maximum sample osmolality, for which a use of the sensor is provided. For samples with an osmolality greater than this maximum sample osmolality, the sensor according to the invention should not be used, since the measurement results in such a case would not be reliable. In a preferred embodiment, the sensor comprises a plurality of hollow fiber sections, in the interior of which the medium is located.
Der mindestens eine Hohlfaserabschnitt bewirkt eine mechanische Einschränkung einer Volumenveränderung des Mediums. Durch die Kombination dieser mechanischen Einschränkung mit der gegebenen Osmolalität im Medium ergibt sich eine definierte Aufnahme von Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, in das Medium, wenn der Sensor mit einer Probe in Kontakt gebracht wird, in welcher der Analyt, also der nachzuweisende Stoff, in dem Lösungsmittel gelöst ist. Für gasförmige Proben kann entsprechend Wasser in Form von in der Probe enthaltenem Wasserdampf in den Sensor gelangen, und es ergibt sich analog eine definierte Aufnahme von Wasser. Solange die Osmolalität im Medium größer ist als in der Probe, wirkt der osmotische Druck auf ein Einströmen des Lösungsmittels in das Medium hin. Dieser Zustrom von Lösungsmittel würde zu einem Anschwellen des Mediums führen. Durch den mindestens einen Hohlfaserabschnitt ist die Volumenveränderung des Mediums, also insbesondere ein Anschwellen, aber scharf begrenzt; dadurch ist auch die Aufnahme von Lösungsmittel in das Medium klar begrenzt. In der Folge ergibt sich für einen gegebenen Sensor eine definierte Aufnahme von Lösungsmittel in das Medium, unabhängig von der Osmolalität der Probe, solange die Osmolalität der Probe geringer als die Osmolalität im Medium ist. Diese definierte Aufnahme von Lösungsmittel kann bei der Kalibrierung des Sensors berücksichtigt werden. Damit wird eine Kalibrierung des Sensors unabhängig von der Osmolalität der Probe, in welcher der Sensor eingesetzt wird, solange die Osmolalität der Probe geringer als die Osmolalität im Medium ist. The at least one hollow fiber section causes a mechanical restriction of a change in volume of the medium. The combination of this mechanical restriction with the given osmolality in the medium results in a defined uptake of solvent, for example water, into the medium when the sensor is brought into contact with a sample in which the analyte, ie the substance to be detected, in the Solvent is dissolved. For gaseous samples, water in the form of water vapor contained in the sample can correspondingly pass into the sensor, and analogously a defined uptake of water results. As long as the osmolality in the medium is greater than in the sample, the osmotic pressure acts on an inflow of the solvent into the medium. This influx of solvent would cause the medium to swell. Due to the at least one hollow fiber section, the change in volume of the medium, ie in particular a swelling, but sharply limited; This also clearly limits the uptake of solvent into the medium. As a result, for a given sensor, there will be a defined uptake of solvent into the medium, regardless of the osmolality of the sample, as long as the osmolality of the sample is less than the osmolality in the medium. This defined uptake of solvent can be taken into account when calibrating the sensor. Thus, a calibration of the sensor is independent of the osmolality of the sample in which the sensor is used as long as the osmolality of the sample is less than the osmolality in the medium.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors ist der wenigstens eine Farbstoff mit einer Pufferlösung vermischt, die dann als Teil des Mediums anzusehen ist. Dies findet vor allem bei jenen Sensoren Anwendung, bei denen die Sensorwirkung auf einem pH-Wert-abhängigen optischen Verhalten des wenigstens einen Farbstoffs beruht, und der Analyt eine pH-Wert-Änderung im Medium bewirkt. In one embodiment of the sensor according to the invention, the at least one dye is mixed with a buffer solution, which is then regarded as part of the medium. This is mainly used in those sensors in which the sensor effect is based on a pH-dependent optical behavior of the at least one dye, and the analyte causes a pH change in the medium.
Die Osmolalität im Medium kann bei der Herstellung des Sensors durch Zusatz wenigstens einer Substanz zum Medium eingestellt werden. In Ausführungsformen kann die wenigstens eine Substanz mit dem wenigstens einen Farbstoff vermischt werden. Als Substanzen zur Einstellung der Osmolalität im Medium können beispielsweise Salze, etwa NaCl oder KCl, Polyelektrolyte oder Neutralmoleküle wie zum Beispiel Zucker, etwa Glucose, Fructose, Mannose, Saccharose, verwendet werden. Auch diese zugesetzten Substanzen sind als Teil des Mediums anzusehen. Wichtig ist hierbei selbstverständlich, dass die zugesetzten Substanzen den quantitativen Nachweis des Analyten nicht stören. The osmolality in the medium can be adjusted in the manufacture of the sensor by adding at least one substance to the medium. In embodiments, the at least one substance may be mixed with the at least one dye. As substances for adjusting the osmolality in the medium, for example, salts, such as NaCl or KCl, polyelectrolytes or neutral molecules such as sugars, such as glucose, fructose, mannose, sucrose, can be used. These added substances are also part of the To look at the medium. It is of course important that the added substances do not interfere with the quantitative detection of the analyte.
Das optische Verhalten des Farbstoffs, welches zum quantitativen Nachweis eines Analyten genutzt wird, kann beispielsweise eine Lumineszenz sein, wobei Lumineszenz mindestens Phosphoreszenz und Fluoreszenz umfasst. Ebenso kann eine Lichtreflektion oder Lichtabsorption zum quantitativen Nachweis des Analyten genutzt werden. Eine weitere Möglichkeit ist, eine Farbe des Farbstoffs zu nutzen. Dabei zeigen jeweils die Farbe des Farbstoffs, die Lichtreflektion oder -absorption, oder die Lumineszenz eine Abhängigkeit von dem Analyten. Diese Abhängigkeit kann im Falle einer Lumineszenz darin bestehen, dass eine Relaxationszeit der Lumineszenz, es kann sich hierbei um eine Relaxationszeit für die Intensität der Lumineszenz oder für eine Polarisation der Lumineszenz handeln, von dem Analyten abhängt. Ebenso ist es denkbar, dass Intensität oder Wellenlänge des auftretenden Lumineszenzlichts von dem Analyten abhängen. Im Falle einer Farbe kann der Farbstoff je nach Konzentration oder Partialdruck des Analyten eine andere Farbe annehmen. Im Falle von Lichtreflektion oder -absorption kann sich die Reflektivität beziehungsweise der Absorptionsgrad einer den Farbstoff enthaltenden Schicht für bestimmte Lichtwellenlängen in Abhängigkeit vom Analyten ändern. Es kann auch mehr als eine Art optisches Verhalten für die Messung ausgenutzt werden, etwa eine Relaxationszeit der Lumineszenz und ein Absorptionsverhalten. Zu diesem Zweck kann mehr als ein Farbstoff verwendet werden, so dass etwa das Lumineszenzverhalten eines ersten Farbstoffs und das Absorptionsverhalten eines zweiten Farbstoffs ausgewertet werden, um einen Analyten quantitativ zu bestimmen. Bei Verwendung mehr als eines Farbstoffs kann auch die Effizienz strahlungsloser Energieübertragung zwischen den Farbstoffen, beispielsweise der Förster-Resonanzenergietransfer, soweit diese Effizienz quantitativ vom Analyten abhängt, zur quantitativen Bestimmung des Analyten genutzt werden. The optical behavior of the dye, which is used for the quantitative detection of an analyte, may be, for example, a luminescence, wherein luminescence comprises at least phosphorescence and fluorescence. Likewise, a light reflection or light absorption can be used for the quantitative detection of the analyte. Another option is to use one color of the dye. In each case, the color of the dye, the light reflection or absorption, or the luminescence show a dependence on the analyte. In the case of a luminescence, this dependence may be that a relaxation time of the luminescence, which may be a relaxation time for the intensity of the luminescence or for a polarization of the luminescence, depends on the analyte. Likewise, it is conceivable that the intensity or wavelength of the luminescent light that occurs will depend on the analyte. In the case of one color, the dye may take on a different color depending on the concentration or partial pressure of the analyte. In the case of light reflection or absorption, the reflectivity or the degree of absorption of a layer containing the dye for certain wavelengths of light may change depending on the analyte. It is also possible to exploit more than one type of optical behavior for the measurement, for example a relaxation time of the luminescence and an absorption behavior. For this purpose, more than one dye can be used so that, for example, the luminescence behavior of a first dye and the absorption behavior of a second dye are evaluated in order to quantitatively determine an analyte. If more than one dye is used, the efficiency of nonradiative energy transfer between the dyes, for example the Förster resonance energy transfer, as far as this efficiency is quantitatively dependent on the analyte, can also be used for the quantitative determination of the analyte.
Die Abhängigkeit des optischen Verhaltens vom Analyten kann aus einer direkten Wechselwirkung zwischen dem Analyten und dem wenigstens einen Farbstoff resultieren, etwa einem Energieaustausch oder einer chemischen Reaktion zwischen Molekülen des Farbstoffs und des Analyten, oder aus einer indirekten Wechselwirkung über dem Farbstoff zugesetzte Substanzen.Generelle Voraussetzung für das Funktionieren des Sensors ist damit, dass der Analyt mit dem wenigstens einen Farbstoff in eine solche direkte oder indirekte Wechselwirkung treten kann. Bei einem erfindungsgemäßen Sensor, bei dem etwa Farbstoff und Pufferlösung im Inneren des mindestens einen Hohlfaserabschnittes vorliegen, muss der Analyt das Gemisch aus Farbstoff und Pufferlösung erreichen können. The dependence of the optical behavior on the analyte may result from a direct interaction between the analyte and the at least one dye, such as an energy exchange or chemical reaction between molecules of the dye and the analyte, or substances added via the dye from an indirect interaction. Generic requirement for the functioning of the sensor is that the analyte with the at least one dye in such a direct or indirect interaction can occur. In a sensor according to the invention, in which, for example, dye and buffer solution are present in the interior of the at least one hollow fiber section, the analyte must be able to reach the mixture of dye and buffer solution.
Beispiele für Analyte sind Gase in gasförmigen Gemischen oder in Flüssigkeiten gelöste Gase. Beispielsweise kann in Wasser gelöstes Gas, etwa Schwefeldioxid, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid oder Ammoniak durch einen erfindungsgemäßen Sensor erfasst werden. So ist das in Wasser basisch reagierende Ammoniak ein Beispiel, bei dem als Farbstoff für den Sensor ein Farbstoff mit pH-Wert-abhängigem optischem Verhalten gewählt werden kann. In Abhängigkeit von der Konzentration des in der Probe gelösten Ammoniaks stellt sich innerhalb des Mediums ein pH-Wert ein, welcher aus dem optischen Verhalten des Farbstoffs bestimmt werden kann. Indirekt ist so ein Rückschluss auf die Ammoniakkonzentration möglich. Selbstverständlich ist eine direkte Kalibrierung der Ammoniakkonzentration gegen das optische Verhalten möglich, eine tatsächliche Bestimmung eines pH-Wertes ist dann nicht erforderlich. Das eben angeführte Beispiel des Ammoniak-Nachweises ist auch ein Beispiel für eine indirekte Wechselwirkung zwischen dem Farbstoff und dem Analyten, hier also dem Ammoniak. Die Wechselwirkung geschieht hier über eine mit dem Farbstoff vermischte Pufferlösung, indem der Analyt den pH-Wert der Pufferlösung ändert, und das optische Verhalten des Farbstoffs vom pH-Wert seiner Umgebung, hier also der Pufferlösung, abhängt. Analoge Aussagen gelten auch für Schwefeldioxid und weitere Gase. Ein Beispiel für einen Farbstoff mit einem pH-Wert-abhängigen Fluoreszenzverhalten, mit dem Kohlendioxid nachzuweisen ist, ist Hydroxypyrentrisulfonsäure (HPTS). Zur Messung von Schwefeldioxid kann etwa Bromkresolrot verwendet werden. Für den quantitativen Nachweis von Ammoniak kann Bromthymolblau oder Bromphenolblau eingesetzt werden. Zahlreiche weitere Farbstoffe und ihre Einsatzmöglichkeiten für den quantitativen Nachweis unterschiedlichster Stoffe sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Examples of analytes are gases in gaseous mixtures or gases dissolved in liquids. For example, dissolved in water gas, such as sulfur dioxide, carbon dioxide, carbon monoxide or ammonia can be detected by a sensor according to the invention. Thus, the ammonia reacting in water is an example in which a dye with a pH-dependent optical behavior can be selected as the dye for the sensor. Depending on the concentration of the ammonia dissolved in the sample, a pH is established within the medium, which can be determined from the optical behavior of the dye. Indirectly such a conclusion on the ammonia concentration is possible. Of course, a direct calibration of the ammonia concentration against the optical behavior is possible, an actual determination of a pH value is then not required. The above example of ammonia detection is also an example of an indirect interaction between the dye and the analyte, in this case the ammonia. The interaction occurs here via a buffer solution mixed with the dye, in that the analyte changes the pH of the buffer solution, and the optical behavior of the dye depends on the pH of its environment, in this case the buffer solution. Analogous statements also apply to sulfur dioxide and other gases. An example of a dye with a pH-dependent fluorescence behavior with which to detect carbon dioxide is hydroxypyrene trisulfonic acid (HPTS). For measuring sulfur dioxide, for example, bromocresol red can be used. For the quantitative detection of ammonia, bromothymol blue or bromophenol blue can be used. Numerous other dyes and their potential applications for the quantitative detection of a wide variety of substances are well known to the person skilled in the art.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass zur expliziten quantitativen Bestimmung des Analyten aus dem optischen Verhalten des wenigstens einen Farbstoffs über eine entsprechende Kalibrierung diverse Möglichkeiten bekannt sind. So kann etwa eine Relaxationszeit einer Lumineszenz des wenigstens einen Farbstoffs gegen Partialdruck oder Konzentration des Analyten kalibriert werden. Statt die Relaxationszeit selbst zu benutzen, können auch davon abhängige, mit unter experimentell einfacher und unmittelbarer zu bestimmende Größen genutzt werden, wie zum Beispiel Quotienten von Integralen über den Zeitverlauf von Lumineszenzsignalen oder Phasenverschiebungen zwischen einem modulierten Anregungssignal und der Lumineszenzantwort des Farbstoffs. Diese und weitere Möglichkeiten sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben, beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
Erfindungsgemäße Sensoren können aber auch zum quantitativen Nachweis anderer gelöster Stoffe, auch von Ionen, verwendet werden. However, sensors according to the invention can also be used for the quantitative detection of other solutes, including ions.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors ist der mindestens eine Hohlfaserabschnitt in eine Trägersubstanz eingebettet. Bevorzugt wird eine Vielzahl von Hohlfaserabschnitten verwendet, und die Trägersubstanz fixiert dabei die Hohlfaserabschnitte relativ zueinander. In diesem Fall muss der Analyt in der Lage sein, durch die Trägersubstanz hindurch zu dem Medium im Inneren des mindestens einen Hohlfaserabschnittes zu gelangen. Dies kann beispielsweise durch Diffusion des Analyten in die Trägersubstanz geschehen. In diesem Zusammenhang ist in einer Ausführungsform die Trägersubstanz gaspermeabel. In Ausgestaltungen ist die Trägersubstanz hydrophob. In speziellen Ausgestaltungen ist die Trägersubstanz ein Polymer oder ein Silikon. In one embodiment of the sensor according to the invention, the at least one hollow fiber section is embedded in a carrier substance. Preferably, a plurality of hollow fiber sections is used, and the carrier fixes the hollow fiber sections relative to each other. In this case, the analyte must be able to pass through the carrier to the medium inside the at least one hollow fiber section. This can be done, for example, by diffusion of the analyte into the carrier substance. In this context, in one embodiment, the carrier substance is gas-permeable. In embodiments, the vehicle is hydrophobic. In specific embodiments, the carrier substance is a polymer or a silicone.
In einer speziellen Ausführungsform beinhaltet der Sensor eine hygroskopische Substanz. Solche Ausführungsformen lassen sich in gasförmigen Proben, etwa an der Atmosphäre, einsetzen. Die hygroskopische Substanz nimmt aus der Probe Wasser auf, welches in der Probe etwa als Wasserdampf vorliegt. Damit wird für den wenigstens einen Farbstoff eine wässrige Umgebung erzeugt. Es können daher Farbstoffe und Zusätze wie etwa Puffer verwendet werden, welche sonst auf wässrige Proben beschränkt sind, um Messungen in der Gasphase vorzunehmen. Vorzugsweise ist die hygroskopische Substanz mit dem wenigstens einen Farbstoff vermischt. In a specific embodiment, the sensor includes a hygroscopic substance. Such embodiments can be used in gaseous samples, such as in the atmosphere. The hygroscopic substance absorbs water from the sample, which is present in the sample as water vapor. Thus, an aqueous environment is generated for the at least one dye. Thus, dyes and additives such as buffers may be used, which are otherwise limited to aqueous samples to make measurements in the gas phase. Preferably, the hygroscopic substance is mixed with the at least one dye.
In bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sensors ist der mindestens eine Hohlfaserabschnitt aus Glas, d.h. es handelt sich um einen Abschnitt einer Glashohlfaser. Glas besitzt eine hinreichend hohe mechanische Stabilität, um das durch den osmotischen Druck bedingte, vorstehend erwähnte Anschwellen des Mediums wirksam mechanisch einzuschränken. Es können für die Hohlfasern aber auch andere Materialien verwendet werden, welche eine zur wirksamen mechanischen Einschränkung des Anschwellens des Mediums hinreichende mechanische Stabilität aufweisen. Unter einer wirksamen mechanischen Einschränkung des Anschwellens des Mediums wird dabei verstanden, dass die durch den osmotischen Druck bedingte Volumenänderung des Mediums auf einen Wert limitiert wird, bei welchem ein durch diese Volumenänderung bedingter Messfehler unter einem vom Hersteller bzw. Benutzer des Sensors festgelegten Wert bleibt, etwa ein relativer Messfehler unter 5%, bevorzugt unter 1% und besonders bevorzugt unter 0,1%. In certain embodiments of the sensor according to the invention, the at least one hollow fiber portion is made of glass, i. it is a section of a glass hollow fiber. Glass has a sufficiently high mechanical stability to effectively mechanically limit the swelling of the medium due to the osmotic pressure. However, it is also possible to use other materials for the hollow fibers which have sufficient mechanical stability to effectively limit the swelling of the medium mechanically. An effective mechanical restriction of the swelling of the medium is understood to mean that the volume change of the medium caused by the osmotic pressure is limited to a value at which a measurement error caused by this volume change remains below a value defined by the manufacturer or user of the sensor. for example, a relative measurement error of less than 5%, preferably less than 1% and particularly preferably less than 0.1%.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors sind die Hohlfaserabschnitte nicht in einer Trägersubstanz fixiert, sondern dazu vorgesehen, in einer Probe dispergiert zu werden. Die Hohlfaserabschnitte sind dann innerhalb der Probe beweglich. Insbesondere können die Hohlfaserabschnitte in der Probe schwimmen oder schweben. Vorzugsweise sind die Enden der Hohlfaserabschnitte dabei verschlossen, und das Material der Hohlfaserabschnitte selbst ist für den Analyten durchlässig. Hohlfaserabschnitte aus für den Analyten durchlässigem Material sind natürlich auch in Ausführungsformen denkbar, in denen der mindestens eine Hohlfaserabschnitt in eine Trägersubstanz eingebettet ist. Dabei können die Enden des mindestens einen Hohlfaserabschnitts offen oder verschlossen sein. In another embodiment of the sensor according to the invention, the hollow fiber sections are not fixed in a carrier substance, but intended to be dispersed in a sample. The hollow fiber sections are then movable within the sample. In particular, the hollow fiber sections in the sample may float or float. Preferably, the ends of the hollow fiber sections are thereby closed, and the material of the hollow fiber sections themselves is permeable to the analyte. Hollow-fiber sections of material permeable to the analyte are, of course, also conceivable in embodiments in which the at least one hollow-fiber section is embedded in a carrier substance. In this case, the ends of the at least one hollow fiber section may be open or closed.
Unabhängig davon, ob der mindestens eine Hohlfaserabschnitt in eine Trägersubstanz eingebettet ist oder dafür vorgesehen ist, direkt in eine Probe eingebracht zu werden, können die Enden des mindestens einen Hohlfaserabschnitts durch jeweils einen Pfropfen verschlossen sein. Ein solcher Pfropfen kann etwa aus einem Klebstoff, einem Polymer, einem Silikon oder einem Wachs bestehen. Die Enden des mindestens einen Hohlfaserabschnitts können auch durch Kappen verschlossen sein; solche Kappen können beispielsweise mit dem Hohlfaserabschnitt verklebt sein, oder lediglich auf die Enden des Hohlfaserabschnitts aufgesteckt und dort reibschlüssig gehaltert sein.Diese Möglichkeiten zum Verschluss der Enden des mindestens einen Hohlfaserabschnitts sind prinzipiell stets möglich, bieten sich aber insbesondere bei Hohlfaserabschnitten an, welche aus Glas oder einem nicht thermoplastischen Kunststoff wie beispielsweise Polyurethan (PU) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen. Das Material der Pfropfen oder der Kappen kann für den Analyten durchlässig sein. Regardless of whether the at least one hollow fiber section is embedded in a carrier substance or intended to be introduced directly into a sample, the ends of the at least one hollow fiber section can be closed by a respective stopper. Such a plug may consist of an adhesive, a polymer, a silicone or a wax. The ends of the at least one hollow fiber section may also be closed by caps; such caps can for example be glued to the hollow fiber portion, or merely attached to the ends of the hollow fiber portion and frictionally supported there sein.Diese options for closing the ends of the at least one hollow fiber portion are always possible in principle, but are particularly suitable for hollow fiber sections, which made of glass or a non-thermoplastic material such as polyurethane (PU) or polytetrafluoroethylene (PTFE) exist. The material of the plugs or caps may be permeable to the analyte.
Alternativ kann der mindestens eine Hohlfaserabschnitt selbst so geformt sein, dass die Enden des mindestens einen Hohlfaserabschnitts verschlossen sind. Bestehen die Hohlfaserabschnitte etwa aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polyethersulfon(PES), so können die Enden eines Hohlfaserabschnitts durch Quetschen mit einem Werkzeug hinreichend hoher Temperatur verschlossen werden. In diesem Zusammenhang ist eine Temperatur dann hinreichend hoch, wenn bei dieser Temperatur der jeweilige Kunststoff plastisch deformierbar ist, so dass das Material des Hohlfaserabschnitts durch das Werkzeug deformiert werden kann; die hierfür erforderliche Temperatur hängt vom jeweiligen Kunststoff ab.Durch die Deformation des Materials des Hohlfaserabschnitts an den Enden des Hohlfaserabschnitts resultiert in dem beschriebenen Fall eine Form des Hohlfaserabschnitts, bei der die Enden des Hohlfaserabschnitts verschlossen sind. Alternatively, the at least one hollow fiber portion itself may be shaped such that the ends of the at least one hollow fiber portion are closed. If the hollow fiber sections consist of a thermoplastic material such as, for example, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyethersulfone (PES), the ends of a hollow fiber section can be closed by squeezing with a tool of sufficiently high temperature. In this context, a temperature is then sufficiently high if the respective plastic is plastically deformable at this temperature, so that the material of the hollow fiber section can be deformed by the tool; the temperature required for this depends on the particular plastic. The deformation of the material of the hollow fiber section at the ends of the hollow fiber section results in the described case in a form of the Hollow fiber portion in which the ends of the hollow fiber portion are closed.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Sensors zum quantitativen Nachweis eines Analyten in einer Probe umfasst die folgenden Schritte:
Mindestens eine Hohlfaser wird mit einem Medium befüllt. Das Medium ist dabei von der vorstehend beschriebenen Art, das heißt, das Medium enthält wenigstens einen Farbstoff, der ein optisches Verhalten aufweist, welches innerhalb des Sensors durch den Analyten beeinflussbar ist, und das Medium weist eine Osmolalität auf, welche größer ist als eine vorgegebene maximale Probenosmolalität, für die der Sensor vorgesehen ist. The method according to the invention for producing a sensor for quantitatively detecting an analyte in a sample comprises the following steps:
At least one hollow fiber is filled with a medium. The medium is of the type described above, that is, the medium contains at least one dye which has an optical behavior that can be influenced by the analyte within the sensor, and the medium has an osmolality which is greater than a predetermined one maximum sample osmolality for which the sensor is intended.
Die mindestens eine, nunmehr befüllte, Hohlfaser wird in Hohlfaserabschnitte zerteilt. Das Zerteilen kann beispielsweise durch Schneiden, Sägen, Stanzen oder Brechen erfolgen. Besteht die Hohlfaser aus einem thermoplastischen Kunststoff, so kann das Zerteilen der Hohlfaser auch dadurch geschehen, dass Abschnitte der Hohlfaser vom Rest der Hohlfaser durch ein Werkzeug hinreichend hoher Temperatur abgequetscht werden. Dabei werden zugleich die Enden der so entstehenden Hohlfaserabschnitte deformiert, so dass die Enden dieser Hohlfaserabschnitte verschlossen sind. In diesem Zusammenhang ist eine Temperatur dann hinreichend hoch, wenn bei dieser Temperatur der jeweilige Kunststoff plastisch deformierbar ist, so dass das Material der Hohlfaser durch das Werkzeug deformiert werden kann; die hierfür erforderliche Temperatur hängt vom jeweiligen Kunststoff ab. Als Werkzeug zum Abquetschen kann beispielsweise ein Draht verwendet werden; der Draht kann über einen durch ihn getriebenen elektrischen Strom auf die erforderliche Temperatur gebracht und auf dieser Temperatur gehalten werden. The at least one, now filled, hollow fiber is divided into hollow fiber sections. The cutting can be done for example by cutting, sawing, punching or breaking. If the hollow fiber consists of a thermoplastic, then the dicing of the hollow fiber can also be effected by squeezing off portions of the hollow fiber from the remainder of the hollow fiber through a tool of sufficiently high temperature. At the same time, the ends of the resulting hollow fiber sections are deformed, so that the ends of these hollow fiber sections are closed. In this context, a temperature is then sufficiently high if the respective plastic is plastically deformable at this temperature, so that the material of the hollow fiber can be deformed by the tool; the temperature required for this depends on the particular plastic. As a tool for squeezing, for example, a wire can be used; the wire can be brought to a required temperature by means of an electric current forced through it and kept at this temperature.
Die Hohlfaserabschnitte werden mit einer Trägersubstanz vermischt, etwa durch Rühren; die Trägersubstanz liegt dabei in einer fluiden Form, beispielsweise als Gel oder als Flüssigkeit, vor. Das Gemisch aus Hohlfaserabschnitten und Trägersubstanz wird über eine Fläche verteilt, schließlich wird die Trägersubstanz ausgehärtet. Die Hohlfaserabschnitte sind damit in der Trägersubstanz fixiert. The hollow fiber sections are mixed with a carrier, such as by stirring; the carrier substance is present in a fluid form, for example as a gel or as a liquid. The mixture of hollow fiber sections and carrier substance is distributed over a surface, finally the carrier substance is cured. The hollow fiber sections are thus fixed in the carrier substance.
Die Fläche, über die das Gemisch aus Hohlfaserabschnitten und Trägersubstanz verteilt wird, kann die Oberfläche einer Platte sein, welche als Trägerplatte für den Sensor fungieren soll. Es ist dabei denkbar, dass das Gemisch aus Hohlfaserabschnitten und Trägersubstanz großflächig über eine Platte verteilt wird, die Trägersubstanz dann gehärtet wird, und anschließend aus der Platte einzelne Sensoren etwa durch Schneiden, Sägen, Stanzen oder Brechen erhalten werden. In der Platte können dazu Sollbruchstellen vorgesehen sein. The surface over which the mixture of hollow fiber sections and carrier substance is distributed may be the surface of a plate which is to function as a carrier plate for the sensor. It is conceivable that the mixture of hollow fiber sections and carrier substance is distributed over a large area over a plate, the carrier is then cured, and then obtained from the plate individual sensors such as by cutting, sawing, punching or breaking. In the plate predetermined breaking points can be provided.
In Ausführungsformen des Verfahrens ist die Trägersubstanz ein Polymer oder ein Silikon. Das Aushärten der Trägersubstanz kann in diesem Fall das Vernetzen der Polymerketten oder Silikonketten umfassen. In embodiments of the method, the carrier substance is a polymer or a silicone. The curing of the carrier substance may in this case comprise the crosslinking of the polymer chains or silicone chains.
Die fluide Form der Trägersubstanz ist in Ausführungsformen dadurch gebildet, dass die Trägersubstanz in einem Lösungsmittel gelöst ist. Das Aushärten der Trägersubstanz wird dann dadurch bewirkt, dass die Lösung der Trägersubstanz getrocknet wird. Insbesondere kann das Lösungsmittel abgedampft werden. Handelt es sich bei der Trägersubstanz um ein Polymer oder ein Silikon, so kann das Polymer oder Silikon insbesondere in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein, welches zum Aushärten der Trägersubstanz abgedampft wird. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Toluol, Tetrahydrofuran (THF), Hexan, Cyclohexan, Chloroform und Octan. The fluid form of the carrier substance is formed in embodiments in that the carrier substance is dissolved in a solvent. The curing of the carrier substance is then effected by drying the solution of the carrier substance. In particular, the solvent can be evaporated off. If the carrier substance is a polymer or a silicone, the polymer or silicone may be dissolved, in particular, in an organic solvent which is evaporated off to cure the carrier substance. Examples of suitable solvents are toluene, tetrahydrofuran (THF), hexane, cyclohexane, chloroform and octane.
Entsprechend der oben diskutierten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Sensors kann der Farbstoff im Medium mit einer Pufferlösung vermischt sein. In accordance with the embodiments of the sensor according to the invention discussed above, the dye in the medium may be mixed with a buffer solution.
In Ausprägungen des Verfahrens werden zum Befüllen der mindestens einen Hohlfaser Kapillarkräfte ausgenutzt. Dazu wird ein Ende der mindestens einen Hohlfaser in einen Vorrat des Mediums eingetaucht. Durch die Kapillarkräfte wird dann Medium mit Farbstoff in das Innere der Hohlfaser gezogen. Je nach Ausgestaltung des Verfahrens kann das Befüllen der mindestens einen Hohlfaser durch zusätzliche Maßnahmen unterstützt werden, etwa durch Pumpen. In embodiments of the method, capillary forces are used to fill the at least one hollow fiber. For this purpose, one end of the at least one hollow fiber is immersed in a supply of the medium. The capillary forces then draw media with dye into the interior of the hollow fiber. Depending on the configuration of the method, the filling of the at least one hollow fiber can be supported by additional measures, such as by pumping.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Vielzahl von Hohlfasern zeitgleich befüllt. Die Hohlfasern liegen dabei als ein Bündel vor. Ein Ende des Bündels und damit jeweils ein Ende der das Bündel bildenden Hohlfasern wird in den Vorrat des Mediums getaucht. Auf diese Weise werden die Hohlfasern unter Ausnutzung von Kapillarkräften befüllt, wie vorstehend erwähnt. Das Medium dringt in das Bündel aber auch in die Zwischenräume zwischen den Hohlfasern ein, d. h. es befindet sich nach dem Befüllen Medium auf der Außenseite der Hohlfasern. Dieses wird in einem folgenden Schritt abgewaschen, jedoch werden zuvor, um das Medium im Inneren der Hohlfasern vor dem Waschvorgang zu schützen, die Enden der Hohlfasern verschlossen. In one embodiment of the method, a multiplicity of hollow fibers are filled at the same time. The hollow fibers are present as a bundle. One end of the bundle and thus one end of the bundle forming hollow fibers is immersed in the supply of the medium. In this way, the hollow fibers are filled by utilizing capillary forces, as mentioned above. The medium penetrates into the bundle but also into the spaces between the hollow fibers, i. H. it is located after the filling medium on the outside of the hollow fibers. This is washed off in a subsequent step, but previously, in order to protect the medium inside the hollow fibers prior to the washing process, the ends of the hollow fibers are closed.
Nach dem Abwaschen des Mediums von der Außenseite der Hohlfasern werden die Hohlfasern zu Hohlfaserabschnitten zerteilt und weiterverarbeitet wie zuvor bereits beschrieben. After washing the medium from the outside of the hollow fibers, the hollow fibers are cut into hollow fiber sections and further processed as previously described.
Das Medium kann weitere Stoffe enthalten. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines erfindungsgemäßen Sensors. The medium may contain other substances. In particular, the method according to the invention allows the production of a sensor according to the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erörtert. In the following the invention will be discussed in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings.
Beispielsweise kann die Trägerplatte
In jedem Fall müssen das Polymer
Die Enden
Eine Schichtdicke
Prinzipiell kann ein erfindungsgemäßer Sensor auch ohne Trägerplatte
Durch Kapillarkräfte wird ein Teil des Mediums
Werden mehrere zu einem Bündel
Ferner ist eine beispielhafte Messanordnung
Die beispielhafte Messanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 69430003 T2 [0002] DE 69430003 T2 [0002]
- EP 0731664 B1 [0002] EP 0731664 B1 [0002]
- US 94/12146 [0002] US94 / 12146 [0002]
- WO 00/26655 A1 [0003] WO 00/26655 A1 [0003]
- US 99/25506 [0003] US 99/25506 [0003]
- DE 69219061 T2 [0004] DE 69219061 T2 [0004]
- EP 0539175 B1 [0004] EP 0539175 B1 [0004]
- DE 69612017 T2 [0005] DE 69612017 T2 [0005]
- EP 0873517 B1 [0005] EP 0873517 B1 [0005]
- US 96/16469 [0005] US 96/16469 [0005]
- DE 2134910 A [0006] DE 2134910 A [0006]
- WO 2009/140559 A1 [0007] WO 2009/140559 A1 [0007]
- US 2009/044048 [0007] US 2009/044048 [0007]
- US 2004/171094 A1 [0008] US 2004/171094 A1 [0008]
- US 2008/215254 A1 [0009] US 2008/215254 A1 [0009]
- DE 102011055272 A1 [0024] DE 102011055272 A1 [0024]
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014107837.3A DE102014107837B4 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for manufacturing the sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014107837.3A DE102014107837B4 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for manufacturing the sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014107837A1 true DE102014107837A1 (en) | 2015-12-17 |
DE102014107837B4 DE102014107837B4 (en) | 2021-09-02 |
Family
ID=54706137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014107837.3A Expired - Fee Related DE102014107837B4 (en) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for manufacturing the sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014107837B4 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018047040A1 (en) | 2016-09-08 | 2018-03-15 | Presens Precision Sensing Gmbh | Method for calibrated optical measurement and system therefor |
DE102017110671A1 (en) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Presens Precision Sensing Gmbh | Sensor carrier and method using this |
DE102017114535A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensor membrane, sensor cap and optical sensor |
WO2019030584A1 (en) | 2017-08-09 | 2019-02-14 | Presens Precision Sensing Gmbh | Sensor element and use of same |
EP3536349A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-11 | PreSens Precision Sensing GmbH | Analysis unit |
WO2020012263A1 (en) | 2018-07-09 | 2020-01-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | System for analysis of a fluid sample |
DE102020115791A1 (en) | 2020-06-16 | 2021-12-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | SENSOR UNIT, MEASURING METHOD AND MANUFACTURING METHOD |
WO2022038269A1 (en) | 2020-08-20 | 2022-02-24 | Danmarks Tekniske Universitet | Methods, assembly and system for high-throughput, parallel monitoring of reaction systems |
WO2023241869A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | aquila biolabs GmbH | Method and device for monitoring the contents of mixed reactors |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2134910A1 (en) | 1970-07-13 | 1972-01-27 | Bio Physics Systems Inc | Method for the analytical determination of leukocytes in blood and dye for staining leukocytes |
US4015462A (en) * | 1976-01-08 | 1977-04-05 | Miles Laboratories, Inc. | Device and method for the determination of the specific gravity or osmolality of a liquid |
US4777953A (en) * | 1987-02-25 | 1988-10-18 | Ash Medical Systems, Inc. | Capillary filtration and collection method for long-term monitoring of blood constituents |
US4860577A (en) * | 1989-01-06 | 1989-08-29 | Southeastern Illinois College Foundation | Osmotic applications of hollow fibers |
AT398132B (en) * | 1991-02-15 | 1994-09-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A REAGENT |
WO1995015114A1 (en) | 1993-11-30 | 1995-06-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sensor with improved drift stability |
EP0539175B1 (en) | 1991-10-21 | 1997-04-16 | Wako Pure Chemical Industries Ltd | Reagent composition for measuring ionic strength or specific gravity of aqueous solution samples |
WO1997019348A2 (en) | 1995-11-22 | 1997-05-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Novel emulsion for robust sensing of gases |
WO2000026655A1 (en) | 1998-10-31 | 2000-05-11 | Yellow Springs Optical Sensor Co. Pll | Sensor capsule for co2 sensor |
AT407303B (en) * | 1995-07-17 | 2001-02-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | METHOD FOR QUALITY CONTROL OF A PORTABLE ANALYSIS SYSTEM AND LIQUID FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
US6428748B1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-06 | Grouptek, Inc. | Apparatus and method of monitoring an analyte |
WO2004059281A2 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Avery Dennison Corporation | Analyte detecting article and method |
US20040171094A1 (en) | 2001-06-18 | 2004-09-02 | Ingo Klimant | Oxygen sensors disposed on a microtiter plate |
DE69532511T2 (en) * | 1994-12-15 | 2004-11-11 | Abbott Laboratories, Abbott Park | METHOD FOR FAST AND SIMULTANEOUS ANALYSIS OF NUCLEATED RED BLOOD CELLS |
US20050154277A1 (en) * | 2002-12-31 | 2005-07-14 | Jing Tang | Apparatus and methods of using built-in micro-spectroscopy micro-biosensors and specimen collection system for a wireless capsule in a biological body in vivo |
DE102005010096B3 (en) * | 2005-03-04 | 2006-11-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Assay with osmotically induced separation and enrichment of high molecular weight substances to be detected and fluidic microsystem for its implementation |
US20080215254A1 (en) | 2005-07-07 | 2008-09-04 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Method for the Determination of the Concentration of a Non-Volatile Analyte |
US20090044048A1 (en) | 2004-10-25 | 2009-02-12 | Reinhard Weiberle | Method and device for generating a signal in a computer system having a plurality of components |
WO2009140559A1 (en) | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Polestar Technologies, Inc. | Multilayered optical sensing patch and retaining plug therefor |
WO2010103051A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Trace Analytics Gmbh | Sampling device and sampling method |
DE102011055272A1 (en) | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | Method for determining a relaxation time-dependent parameter for a system |
DE102013108659B3 (en) * | 2013-08-09 | 2014-07-03 | Presens - Precision Sensing Gmbh | Sensor for quantitative detection of analyte in sample e.g. blood, has restriction unit which mechanically restricts change in volume of medium, so that osmolality in medium is greater than preset maximum osmolality |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105493235B (en) | 2013-09-13 | 2017-05-24 | 优志旺电机株式会社 | Light projection device |
US9412146B2 (en) | 2013-10-25 | 2016-08-09 | Futurewei Technologies, Inc. | System and method for distributed virtualization of GPUs in desktop cloud |
US9925506B2 (en) | 2015-05-04 | 2018-03-27 | Whirlpool Corporation | Pouring shield for a stand mixer |
-
2014
- 2014-06-04 DE DE102014107837.3A patent/DE102014107837B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2134910A1 (en) | 1970-07-13 | 1972-01-27 | Bio Physics Systems Inc | Method for the analytical determination of leukocytes in blood and dye for staining leukocytes |
US4015462A (en) * | 1976-01-08 | 1977-04-05 | Miles Laboratories, Inc. | Device and method for the determination of the specific gravity or osmolality of a liquid |
US4777953A (en) * | 1987-02-25 | 1988-10-18 | Ash Medical Systems, Inc. | Capillary filtration and collection method for long-term monitoring of blood constituents |
US4860577A (en) * | 1989-01-06 | 1989-08-29 | Southeastern Illinois College Foundation | Osmotic applications of hollow fibers |
AT398132B (en) * | 1991-02-15 | 1994-09-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | DEVICE FOR MEASURING THE CONCENTRATION OF A REAGENT |
EP0539175B1 (en) | 1991-10-21 | 1997-04-16 | Wako Pure Chemical Industries Ltd | Reagent composition for measuring ionic strength or specific gravity of aqueous solution samples |
DE69219061T2 (en) | 1991-10-21 | 1997-10-09 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Reagent composition for measuring the ionic strength or the specific weight of aqueous samples |
EP0731664B1 (en) | 1993-11-30 | 2002-02-27 | Terumo Cardiovascular Systems Corporation | Sensor with improved drift stability |
WO1995015114A1 (en) | 1993-11-30 | 1995-06-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sensor with improved drift stability |
DE69430003T2 (en) | 1993-11-30 | 2002-11-28 | Terumo Cardiovascular Sys | SENSOR WITH IMPROVED DRIFT STABILITY |
DE69532511T2 (en) * | 1994-12-15 | 2004-11-11 | Abbott Laboratories, Abbott Park | METHOD FOR FAST AND SIMULTANEOUS ANALYSIS OF NUCLEATED RED BLOOD CELLS |
AT407303B (en) * | 1995-07-17 | 2001-02-26 | Avl Verbrennungskraft Messtech | METHOD FOR QUALITY CONTROL OF A PORTABLE ANALYSIS SYSTEM AND LIQUID FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
EP0873517B1 (en) | 1995-11-22 | 2001-03-07 | Terumo Cardiovascular Systems Corporation | Emulsion for robust sensing of gases |
DE69612017T2 (en) | 1995-11-22 | 2001-09-20 | Terumo Cardiovascular Sys | EMULSION FOR THE ROBUST DETECTION OF GASES |
WO1997019348A2 (en) | 1995-11-22 | 1997-05-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Novel emulsion for robust sensing of gases |
WO2000026655A1 (en) | 1998-10-31 | 2000-05-11 | Yellow Springs Optical Sensor Co. Pll | Sensor capsule for co2 sensor |
US6428748B1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-06 | Grouptek, Inc. | Apparatus and method of monitoring an analyte |
US20040171094A1 (en) | 2001-06-18 | 2004-09-02 | Ingo Klimant | Oxygen sensors disposed on a microtiter plate |
WO2004059281A2 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Avery Dennison Corporation | Analyte detecting article and method |
US20050154277A1 (en) * | 2002-12-31 | 2005-07-14 | Jing Tang | Apparatus and methods of using built-in micro-spectroscopy micro-biosensors and specimen collection system for a wireless capsule in a biological body in vivo |
US20090044048A1 (en) | 2004-10-25 | 2009-02-12 | Reinhard Weiberle | Method and device for generating a signal in a computer system having a plurality of components |
DE102005010096B3 (en) * | 2005-03-04 | 2006-11-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Assay with osmotically induced separation and enrichment of high molecular weight substances to be detected and fluidic microsystem for its implementation |
US20080215254A1 (en) | 2005-07-07 | 2008-09-04 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Method for the Determination of the Concentration of a Non-Volatile Analyte |
WO2009140559A1 (en) | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Polestar Technologies, Inc. | Multilayered optical sensing patch and retaining plug therefor |
WO2010103051A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Trace Analytics Gmbh | Sampling device and sampling method |
DE102011055272A1 (en) | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | Method for determining a relaxation time-dependent parameter for a system |
DE102013108659B3 (en) * | 2013-08-09 | 2014-07-03 | Presens - Precision Sensing Gmbh | Sensor for quantitative detection of analyte in sample e.g. blood, has restriction unit which mechanically restricts change in volume of medium, so that osmolality in medium is greater than preset maximum osmolality |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Johannessen, E. [u.a.]: Toward an Injectable Continuous Osmotic Glucose Sensor, In: J. Diabetes Sc. Techn., Vol. 4, No. 4, Juli 2010, S. 882 - 892 * |
Johannessen, E. [u.a.]: Toward an Injectable Continuous Osmotic Glucose Sensor, In: J. Diabetes Sc. Techn., Vol. 4, No. 4, Juli 2010, S. 882 – 892 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11105734B2 (en) | 2016-09-08 | 2021-08-31 | Presens Precision Sensing Gmbh | Method for calibrated optical measurement and system therefor |
WO2018047040A1 (en) | 2016-09-08 | 2018-03-15 | Presens Precision Sensing Gmbh | Method for calibrated optical measurement and system therefor |
DE102017110671A1 (en) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Presens Precision Sensing Gmbh | Sensor carrier and method using this |
DE102017114535A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensor membrane, sensor cap and optical sensor |
WO2019030584A1 (en) | 2017-08-09 | 2019-02-14 | Presens Precision Sensing Gmbh | Sensor element and use of same |
DE102017118060A1 (en) | 2017-08-09 | 2019-02-14 | Presens Precision Sensing Gmbh | SENSOR ELEMENT AND ITS USE |
DE102017118060B4 (en) | 2017-08-09 | 2021-09-02 | Presens Precision Sensing Gmbh | SENSOR ELEMENT AND ITS USE |
EP3536349A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-11 | PreSens Precision Sensing GmbH | Analysis unit |
DE102018105174A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-12 | Presens Precision Sensing Gmbh | ANALYSIS UNIT |
DE102018105174B4 (en) * | 2018-03-07 | 2020-03-12 | Presens Precision Sensing Gmbh | ANALYSIS UNIT |
WO2020012263A1 (en) | 2018-07-09 | 2020-01-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | System for analysis of a fluid sample |
DE102020115791A1 (en) | 2020-06-16 | 2021-12-16 | Presens Precision Sensing Gmbh | SENSOR UNIT, MEASURING METHOD AND MANUFACTURING METHOD |
WO2021255574A1 (en) | 2020-06-16 | 2021-12-23 | Presens Precision Sensing Gmbh | Sensor unit, measuring method and production method |
WO2022038269A1 (en) | 2020-08-20 | 2022-02-24 | Danmarks Tekniske Universitet | Methods, assembly and system for high-throughput, parallel monitoring of reaction systems |
WO2023241869A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | aquila biolabs GmbH | Method and device for monitoring the contents of mixed reactors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014107837B4 (en) | 2021-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102014107837B4 (en) | Optical sensor for the quantitative detection of an analyte in a sample and method for manufacturing the sensor | |
EP3030886B1 (en) | Optical sensor and arrangement for quantitatively detecting an analyte | |
DE69913103T2 (en) | OPTICAL SENSOR AND FUNCTIONAL METHOD | |
DE3343637C2 (en) | Sensor element for fluorescence-optical pH measurements and process for its production | |
AT390517B (en) | OPTICAL SENSOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
EP1735609A1 (en) | Luminescence sensor for determining and/or monitoring an analyte that is contained in a fluidic process medium | |
CH425276A (en) | Indicator arrangement | |
AT391030B (en) | DEVICE FOR MEASURING CHEMICAL AND PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID OR GASEOUS MEDIUM | |
WO2003064990A2 (en) | Lid element | |
EP1397672A1 (en) | Oxygen sensors disposed on a microtiter plate | |
DE10001116A1 (en) | Device for optical or electrochemical analysis, comprises a pump chamber whose walls are made from elastic material, a connecting channel, a pump chamber or a further chamber being transparent. or containing an electrode system | |
DE102006022877A1 (en) | Method for determining the viability of cells in cell cultures | |
DE2953745C2 (en) | Gas dosimeter | |
AT514611B1 (en) | Sensor membrane for reversible detection of analytes | |
DE102008056583B4 (en) | Method and device for determining the quality of the reagents | |
DE102005018169A1 (en) | Method for determining pressure distribution over a surface and pressure sensitive paint for use thereby | |
DE102018204744A1 (en) | Chemical analysis device for measuring the ion concentration of an electrolyte and method for its operation | |
DE102020109901A1 (en) | Optochemical sensor and method for measured value correction | |
DE102007030384A1 (en) | Method for identifying a transparent object based on its absorption spectrum | |
DE10149734B4 (en) | Gas sensor and method for manufacturing its polymer matrix | |
DE102014221345A1 (en) | Method and apparatus for determining at least one parameter of an analysis material in an analysis buffer using a reaction chamber | |
DE19958641A1 (en) | Process for quality control of layers of material | |
DE102020134517A1 (en) | Optical sensor element, optical pH sensor and method for monitoring the function of an optical pH sensor | |
DE102017118060B4 (en) | SENSOR ELEMENT AND ITS USE | |
DE102009041967A1 (en) | Apparatus for analyzing body fluids, is provided with light source, and fluorescence standard with sensor unit for detecting portion of fluorescence standard emitted light |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |