RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 209495 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 375424 (22) Data zgłoszenia: 30.05.2005 (51) Int.Cl. G01N 21/05 (2006.01) G01J 3/10 (2006.01) (54) Uniwersalna światłowodowa celka przepływowa (73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 11.12.2006 BUP 25/06 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.2011 WUP 09/11 (72) Twórca(y) wynalazku: DOROTA STADNIK, Warszawa, PL MICHAŁ CHUDY, Żyrardów, PL ZBIGNIEW BRZÓZKA, Warszawa, PL RYSZARD STĘPIEŃ, Warszawa, PL ARTUR DYBKO, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Joanna Bocheńska PL 209495 B1
2 PL 209 495 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest uniwersalna światłowodowa celka przepływowa, stosowana do prowadzenia analiz spektroskopowych. Do prowadzenia analiz spektroskopowych w konfiguracji przepływowej stosuje się kuwety przepływowe lub celki światłowodowe. Celka taka może być wykonana z poli(metakrylanu metylu), teflonu, poli(eteroeteroketonu) lub stali nierdzewnej. Wewnątrz celki znajduje się kanał dla analitu. Taka konstrukcja zapewnia uzyskanie dłuższej drogi optycznej. Czoła światłowodów są oddzielone od roztworu za pomocą kwarcowych okienek. Światłowody posiadają złącza SMA umożliwiające proste połączenie ich odpowiednio ze źródłem światła i fotodetektorem. W celkach komercyjnie dostępnych długość drogi optycznej wynosi 10 mm, ale dostępne są również konstrukcje z możliwością regulacji drogi optycznej do 10 mm. Celki te pozwalają na pomiar tylko jednego parametru analitu. Celka do pomiarów absorpcyjnych posiada dwa światłowody, których linie przebiegu są usytuowane równolegle, podczas gdy celka do pomiarów fluorescencyjnych posiada dwa światłowody o liniach przebiegu prostopadłych do siebie. Taka konstrukcja znanych celek nie pozwala na inne ich zastosowanie niż zgodne z jednostkowym przeznaczeniem. Celka według wynalazku składa się z monolitycznej płytki polimerowej z poli(dimetylosiloksanu) (PDMS) z wytworzonymi wewnątrz cylindrycznymi kanałami, w których znajdują się cztery światłowody umieszczone w pewnej odległości od siebie w kształcie krzyża. Odległość pomiędzy czołami światłowodów definiuje długość drogi optycznej. Dodatkowo w płytce polimerowej znajdują się otwory umożliwiające przepływ analizowanego roztworu. Celka uniwersalna posiada cztery światłowody umieszczone względem siebie pod kątem prostym. W zależności od potrzeb może ona służyć zarówno do pomiarów absorpcyjnych jak i fluorescencyjnych. Podstawową zaletą opisanej konstrukcji jest możliwość stosowania jednej celki do pomiarów zarówno absorpcyjnych jak i fluorescencyjnych. Celka jest przystosowana do współpracy z klasycznym spektrometrem światłowodowym oraz spektrofotometrem lub spektrofluorymetrem wyposażonym w przystawkę światłowodową. Celka według wynalazku została przedstawiona na rysunku w przekroju podłużnym. W polimerowej formie wywiercono otwory o średnicy 1000 pm, przez które wprowadzono trzy metalowe, rurki o średnicy 980 μm, tak aby były one usytuowane pod kątem prostym względem siebie. Następnie formę napełniono dwuskładnikową żywicą silikonową poli(dimetylosiloksanem) (PDMS) 4. Po utwardzeniu się żywicy, rurki usunięto z formy dzięki czemu w bloku polimeru pozostały cylindryczne kanały. Następnie w kanałach tych umieszczono cztery światłowody 1a, 1b, 1c i 1d o średnicy 1000 pm i wywiercono kanał wlotowy 3a oraz wylotowy 3b. Otrzymano monolityczną strukturę z kanałem przepływowym 2. Czoła światłowodów 1a oraz 1c oddalone były od siebie o 1 cm i te włókna są wykorzystywane przy pomiarach absorpcyjnych. Z uwagi na prostopadłe ułożenie włókien 1a oraz 1b wykorzystywane są one w pomiarach fluorescencyjnych. Dodatkowo w pomiarach fluorescencyjnych można wykorzystać włókno 1d; jednoczesne podłączenie do układu detekcyjnego włókna 1b i 1d zwiększa sygnał optyczny. Przykładowe wyniki pomiarów uzyskanych za pomocą wykonanej celki pokazane są na wykresie 1 i 2. Zastrzeżenie patentowe Uniwersalna światłowodowa celka przepływowa do prowadzenia analiz spektroskopowych, zawierająca umieszczone w monolitycznej płytce polimerowej światłowody, których czoła są oddalone od siebie, znamienna tym, że składa się z czterech światłowodów 1a, 1b, 1c, 1d ułożonych w kształcie krzyża.
PL 209 495 B1 3 Rysunki
4 PL 209 495 B1
PL 209 495 B1 5
6 PL 209 495 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)