测定离子活性的传感元件、它的制作方法及其所属结构技术

本发明专利技术首先涉及一个借助离子选择性膜片（４）测量离子活性的传感元件，为改善测量的可能性及缩小这种传感元件的尺寸，许多膜片（４）被集中在同一个支架（３）中，传感元件不仅是绝缘的，而且能防潮湿的侵入。此外，在一个传感元件体（１）中设有引线（２）。支架（３）和传感元件体（１）相互连结。本发明专利技术另外涉及到这样一个传感元件的制作方法。此外，本发明专利技术讨论了一个由传感元件进行血红渗析的所属布置。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术首先涉及借助离子选择性膜片及其引线测定离子活性的传感元件。这样一个离子选择性膜片是由一种聚氯乙烯(PVC)基本结构组织构成，根据所要被测离子在其中以一定的数量比被输入一定的离子载子。这样的离子载子是完全确定结构的化学化合物。该结构是在现有技术中公知的。按照激活(自由)的离子数量在膜片内部及在与膜片毗连的引线处建立了相边界位能。我们可以把它看作一电化学弱电池的电动势，且就是被测离子活性的大小的度量。按照权利要求(1)开始的前序部分，测量离子的传感元件在医疗方面和实验室中对于血浆和全血分析的实施是已知的。这里以血做为被测离子活性的样品(侵入体内地)被取出导入到离子计中。这里它是经过一系列的膜片被导入的(流液电极)。其不足之处为，这样的离子计只适用于一完全确定的，如上面描述的应用目的。对于每次测定，都必须从病人身上抽出一定量的全血(最少2～3ml)。这对于贫血的(渗析型)病人和小孩来说就特别加重了负担。对人来说原则上在每次血液检查时有一种急性传染危险(特别是B型肝炎和爱滋病)。本专利技术的任务首先在于，借助离子选择膜片及其引线测定离子活性的一个传感元件，其构造用于对于整个医疗范围(治疗和诊断)提供多个膜片及借此对不同的或相同离子的非侵入体内的测定提供多个同时测量的可能性。并且还可以应用于液体的测量。还提供一种可能性就是使得这种传感元件能放在很小的空间内。从一个按照权利要求1的传感元件出发，这个任务的解决首先在于，在有机组织的上表面或在液体中，用在同一绝缘支架中的至少两个离子选择性膜片同时测定多种离子活性，每一膜片都接一引线保证与其导电性接触，其次，在支架中的每个膜片不仅被绝缘，而且保证良好的防潮性。当其余的电极作为测量电极时，由一膜片和一引线组成的电极作为参照电极，或者具有一个作为特殊的构件的参照电极，它具备接到有机组织或液体的所附属的接触可能性。至少是所有测量电极被组合在一个传感元件体中。支架和传感元件体之间被相互固定。人及动物的器官和组织是活性地由间质液中一种薄液体膜覆盖着，其中包含的离子能很好地反映出各个器官的功能并能用本专利技术测量出来。此外，甚至通过各个离子活性的空间分布，能将毛细血管(微循环)平面的较小范围内的功能推断出来。本专利技术的应用既不需要采样，又不会带来被测器官的损坏。当渗析时(见下文)，不会由于血液检查而加重病人负担。可在病人的血中直接进行连续测定。直接血液测定能够“联机监视”，而无需时间的延迟。离子测定时，应区别离子浓缩与离子活性，离子浓缩是体内或血液中被测离子的总和(例如所有钠离子)。对于离子活性只是测定那些没有被其他物质束缚、而积极地参与器官新陈代谢功能的自由离子。只有这种激活离子能由离子载子捕捉，由此上述相边界位能的变化能在测量电极上出现。本专利技术的应用范围首先优先地在医学方面，如移植术，外科和内科医学方面及一般医学技术。其次，还能应用在上述的渗析过程和医学-药剂研究，它能够明显地减少目前在医疗过程中、在外科(如移植外科术)及其它所述医术领域中出现的危险，这种危险的减少是通过对单个器官(如心、肾、大脑)的电解质监管，很快地并同时地获得的重要信息达到的。如上所述，不同离子的生物上重要活性的测定是可能的，但也可在非医学方面实行离子测定。其次这种带有传感元件体、支架、膜片及膜片所附属的引线的，能直接接触，有离子选择性的多单元表面传感元件能够构成一可移动的单元，它只通过一连接电缆与一计算机或相类似的装置(标准的数字有效位的计算控制的测量数据处理)相联接，但相对来说又能移动，并且为了进行测定能放置在一个器官上的每个想要安放的位置上。这里所说的器官不仅只是举例前面提到的像心脏、肾脏或大脑，也可能是传感元件要装在病人皮肤的表面及进行所需测定的位置上。以上所说的可移动性，或者说是测量结构的可携带性，在医学，生物医学或是在药剂学的应用方面，对于这种传感元件的使用都是有很大优点的。上面所说的携带性特别包含有这种传感元件及所附属电子装置相对地小且可移动。例如带到直升飞机上，或由一个手术室中无故障地搬到另一室内。此外要考虑的是每个膜片的绝缘、防止潮湿的侵入及所有测量电极集中在性迳匣蚶锩妗Ｋ付ǖ牟握盏缂畔妊≡褚桓霰话诖性锩婊蛏厦娴牡缂Ｒ蛭庠诰蒙献畋阋俗钍视茫约凹诳占涞囊笳饽艽锏阶钚〉氖凳┬问健Ｔ谔厥馇榭鱿拢慈绻枰梢杂靡惶厥獾牟握盏缂缢赋龅哪茄Ｕ饫锘挂康饕幌拢降缂母拍钍怯梢桓瞿て八舻囊吖钩傻囊坏ピ糠帧ＶЪ鼙；つて悦饣敌运鸹怠 为了完整性要提及到，从DE-OS2927948中公知了一空心园柱体，在其内部有一密封可移动的活塞。活塞的前表面装有金属电极或玻璃电极，电极由活塞头向前伸，用以测量存入在活塞中液体。即使玻璃电极是离子选择性的，它也只能在液体中测定，而不能根据本专利技术在器官的表面测定，按照DE-OS2927048及相似的DE-OS2924117的结构，另一个本质的缺点在于空间或接触表面的各处都需要电极，按照本专利技术接触表面只需一个传感元件和膜片的结构，这一不同点非常重要。以上最后所提的文献没有实现权利要求1中开始的前序部分，也没有指出本专利技术前面指出的特征和优点。按照本专利技术，一支架上的所有膜片能被调整到某个确定的离子上，这有可能测量出一个机体表面某一相同离子的活性分布。并能数字或图解地表示出来。相比之下利用本专利技术还能够每次把一支架上的所有膜片调整到不同的离子上。因此能够达到用一个和同一个传感元件可同时测定不同离子的活性。按照本专利技术，上面提到的两种可能结合起来进行测定也是可以考虑的。上面提到的传感元件的可移动性可按专利技术中一种优选实施例利用一固定装置实现。传感元件安装在固定装置上，固定装置可以做成手柄状，也可装上一手柄，这可以有效地简化和扩大依照本专利技术的传感元件在实际中的应用。且有一特殊的优点在于一个传感元件可以容易地被一带有其他膜片的传感元件所代替。各个传感元件可拆卸地固定在其固定装置上。在传感元件的引线与固定装置相对应的连接口之间为一可拆卸的接触。其他传感元件的膜片在性质和数量上总是与前面传感元件的不同，这就可以适应不同的特殊要求。可以设置一计算装置且至少是部分地安置在固定装置中。这同样适用于安装一阻抗变换器。它设置在各个传感元件与计算装置之间起一定功能。没有安装在手柄中的计算装置部分也是可携带的。这样一个测量系统(离子活性的传感元件测量端，传感元件-支架-阻抗变换器和信号放大器。送给计算机的模数转换和测量数据处理)由于所述的可移动性或可携带性不仅可以固定使用，还能做为可活动性运输的测量系统得到应用(系统包括借助于固定装置的运输可能性)。本专利技术优选的实施型式为膜片在一尽可能小的平面上有间隙地紧密排列。例如，以环状、螺旋状、直线状或所谓矩阵状。这样可实现在一很小空间中。由一个紧凑的便于操作的、大量同样或不同的离子选择性膜片组成的传感元件实行测量。为了达到一定数目的引线在小空间内能安装得相互绝缘，按照本专利技术优选的实施形式，传感元件内被制成一相互之间固定联连一起的排列层，这些各个独立层引线的导电结构具有彼此间及对外界的绝缘。引线在传感元件体一前表面形成接触前表面，每个这样的引线与传感元件所附属的联接触点或联接面、最好是与其最上本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助离子选择性膜片及其引线测定离子活性的传感元件，其特征在于：为了在有机组织的表面或在液体中同时测定多种离子活性，在同一绝缘支架（３、１３、２８、３０、８６、９５）中至少固定了两个离子选择性膜片（４、１６、２９、９１、９２、９３、９６、９７）；每一膜片都接一引线（２、１４、２２、３２、８７、９８）以保证导电性接触；另外，在支架中的每个膜片不仅被绝缘，而且保持良好的防潮性；当其余的电极作为测量电极使用时，由一膜片和一引线组成的一电极作为参照电极，或者一个参照电极（１０）作为具有能与有机组织或液体接触属性的单独构件；至少所有测量电极被组合为一个传感元件体，支架和传感元件体彼此被相互固定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瓦尔那波法勃，米歇尔布格曼，保尔乔哈德芬茨林，沃夫岗安德拉尔，
申请(专利权)人：西盖尔特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]