Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru wybarwien, w szczególnosci ilosciowej oceny ja¬ kosci chromatogramów, elfogramów, autoradiogra- mów lub diapozytywów i ich zdjec fotograficz¬ nych, oraz urzadzenie do pomiaru wybarwien.Okreslanie wybarwienia proporcjonalnego do ilosci materialu ma duze znaczenie praktyczne. Na tej zasadzie opiera sie chromatografia papierowa i cienkowarstwowa, ewentualnie ocena jakosciowa chromatogramów otrzymywanych w toku elektro¬ forezy oraz elektroforeogramów.Znane sa sposoby i urzadzenia oparte na pomia¬ rze intensywnosci promieniowania widzialnego lub nadfioletowego przechodzacego przez plyte lub odbitego od niej. W obu przypadkach mozliwe jest zastosowanie punktowego zródla swiatla.Do ilosciowego okreslania chromatogramów sto¬ suje sie co najmniej jeden densytometr. Wada densytometru jest to, ze pomiary trwaja przy jego uzyciu zbyt dlugo.W przypadku chromatogramu, elfogramu, auto- radiogramu czy zeloelektroforeogramu miara wy¬ barwienia jest plama z proporcjonalna iloscia wy¬ traconego materialu. Wewnatrz plamy material wy¬ kazuje rozklad normalny (krzywa dzwonowa), przy czym plama jest coraz ciemniejsza od krawedzi ku srodkowi.Tak na przyklad przy badaniu struktur bialko¬ wych liczba niezbednych analiz aminokwasów dla wyjasnienia calkowitego uszeregowania aminokwa- 10 15 sów badanego bialka o normalnym ciezarze cza¬ steczkowym wynosi okolo 3—4 tysiace. Tak samo liczne sa badania przy próbach uszlachetniania roslin dla jednego, jedynego gatunku rosliny, zwla¬ szcza, gdy celem uszlachetniania rosliny jest osiag¬ niecie wysokiej zawartosci bialka, lub okreslonej zawartosci lizyny lub metioniny. Ponadto analiza aminokwasów w praktyce klinicznej ma charakter badania szeregowego, w którym wartosciowanie licznych wyników pomiarów jest przy zastosowa¬ niu znanych sposobów i urzadzen kosztowne i cza¬ sochlonne.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urzadzenia umozliwiajacych badania mas w krót¬ kim czasie i przy malym nakladzie kosztów.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze w toku automatycznego wartosciowania chromatogra- mu, elfogramu, autoradiogramu, zeloeiektroforeogra- mu oswietla sie lub przeswietla próbke promie¬ niami widzialnymi, ultrafioletowymi lub podczer¬ wonymi i uzyskany obraz odtwarza na plycie sy¬ gnalowej przetwornika optoelektronicznego. Obraz pojawiajacy sie na plycie sygnalowej analizuje sie liniami odczytujac strumieniem elektronów i prze¬ twarza gestosc optyczna wybarwionych powierz¬ chni w sygnaly wizyjne. Z sygnalu wizyjnego z kazdej linii przed okreslonym, mierzonym miej¬ scem pobiera sie próbke, po czym gestosc optyczna- miejsca poboru próbki zapamietuje sie do nastep¬ nego poboru próbki. Obszar sygnalu miedzy zapa- 106 819106 819 3 mietanym poziomem jako poziomem górnym i po¬ ziomem czerni jako poziomem dolnym dzieli sie na poziomy. Przy plamach o malej gestosci mozna poziom dolny podniesc ponad poziom czerni, co powieksza zdolnosc rozdzielcza urzadzenia.Po rozpoczeciu badania sygnal obrazu na koncu pierwszego obrazu porównuje sie z pierwszym po¬ ziomem, po uplywie drugiego obrazu z drugim po¬ ziomem itd. Jak dlugo napiecie sygnalu obrazowego nie przekracza okreslonego poziomu, liczy sie im¬ pulsy stalej czestotliwosci. Czestotliwosc impulsów stanowi iloczyn czestotliwosci linii i liczby linii tworzacych obraz. Po porównaniu równiez z ostat¬ nim poziomem ilosc materialu w badanej próbce okresla proporcjonalnie suma zliczonych impulsów.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera kamere, obwód poboru próbek i pamieciowy komparator, uklad lancuchowy, zestawiony obwód pradu bram¬ ki, oscylator, licznik, monitor, jednostke wskazni¬ kowa i drukarke wierszowa. Urzadzenie charak¬ teryzuje sie tym, ze ma równiez jednostke do okreslania pozycji poboru próbki, oraz wycinka obrazu, jak równiez jednostke przelaczania pozio¬ mu.Wyjscie sygnalu wizyjnego kamery laczy sie z wejsciem ukladu pobierania próbek w obwodzie pobierania próbek i pamieci, oraz z wejsciem kom¬ paratora. Wyjscie obwodu pobierania próbek i pa¬ mieci jest polaczone z wejsciem analogowego ukla¬ du lancuchowego, którego wyjscie jest polaczone z drugim wejsciem komparatora. Wyjscie synchro¬ nizacji obrazu kamery jest polaczone z wejsciem jednostki do okreslania miejsca poboru próbek i wycinka obrazu, oraz z wejsciem ukladu przela¬ czenia poziomu.Wyjscia ukladu przelaczania poziomu sa polaczone z wejsciami sterujacymi ukladu lancuchowego, Wyjscie synchronizacji linii kamery jest przyla¬ czone do drugiego wejscia jednostki poboru z wy¬ cinków obrazu, której pierwsze wyjscie jest pola¬ czone z pierwszym wejsciem obwodu bramkuja¬ cego, drugie wyjscie jest przylaczone do monitora, trzecie zas — do wejscia sterujacego obwodu po¬ boru próbki i pamieci. Do drugiego wejscia obwodu bramkujacego jest przylaczone wyjscie kompara¬ tora, a do trzeciego — wyjscie oscylatora. Wyjscie obwodu bramkujacego jest polaczone z wejsciem licznika, a wyjscie licznika jest polaczone z wej¬ sciem jednostki wskaznikowej lub drukarki wier¬ szowejj Przedmiot wynalazku objasniono blizej w ko¬ rzystnym przykladzie wykonania, uwidocznionym na rysunku, przedstawiajacym schemat blokowy urzadzenia.Mierzona próbke 1 oswietla sie lub przeswietla sie w zamknietej kamerze za pomoca monochroma¬ tycznego swiatla, wytworzonego za pomoca zródel swiatla 2 oraz filtru barwnego 3. Obraz próbki 1 zdejmuje sie kamera 4. Punktowe wybieranie w kamerze 4 zapewnia sie przez sterowanie strumie¬ niem elektronów lampy obrazowej, przy czym zdej¬ mowany obraz wyswietla sie na monitorze. Za pomoca monitora mozna przeprowadzac ustawia¬ nie ostrosci i wybór wycinka obrazu.Amplituda uzyskiwanego sygnalu wizyjnego jest proporcjonalna do wybarwienia plyty. Odpowiednio sygnal wizyjny nadaje sie do ilosciowego okresla¬ nia materialu wydzielonego na zabarwionych po¬ wierzchniach. Wyjscie sygnalu ^wizyjnego kame- 5 ry 4 jest polaczone z wejsciem poboru próbek ob¬ wodu poboru próbek i pamieci 5, który pobiera z kazdej linii obrazu próbke z okreslonego mie¬ rzonego miejsca i zapamietuje poziom sygnalu od¬ powiadajacy gestosci optycznej próbki do nastep- 10 nego poboru próbki. Wyjscie synchronizacji obrazu i linii z kamery 4 laczy sie z wejsciami jednostki 9 do okreslania pozycji poboru próbki i wycinka obrazu. Jednostka 9 dla okreslania miejsca poboru próbki i wycinka obrazu zawiera przerzutniki mo- 15 nostabilne i moze okreslac badana powierzchnie chromatogramu. Drugie wyjscie jednostki okresla¬ nia miejsca poboru próbki i wycinka obrazii jest przylaczone do monitora 15, za pomoca którego kontroluje sie okreslona powierzchnie. Trzecie wyj- scie tej jednostki A jest polaczone z wejsciem ste¬ rujacym obwodu poboru próbek i pamieci 5 do¬ starczajac sygnal sterujacy dla kazdej linii. Pierw¬ sze wyjscie jednostki 9 do okreslania miejsca po¬ boru próbki i wycinka obrazu jest polaczone z M pierwszym wejsciem obwodu bramkujacego 10, na którym po sprawdzeniu okreslonej, badanej po¬ wierzchni pojawia sie sygnal poziomu logicznego ,4".Wyjscie obwodu pobierania próbek i pamieci 5 30 jest polaczone z analogowym wejsciem ukladu lan¬ cuchowego 6, tak iz pomiedzy dwoma poborami próbek (to jest dla czasu trwania jednej linii) na wymienionym wejsciu pojawia sie sygnal elek¬ tryczny odpowiadajacy poziomowi gestosci optycz- 35 nej miejsca poboru próbki. Obwód lancuchowy dzieli zakres sygnalu miedzy poziomami odpowia¬ dajacym gestosci optycznej miejsca poboru próbki i odpowiadajacym czerni. Dolna granice podzialu stanowi poziom czerni. Sygnal podawany dla kaz- 40 dego obrazu z wyjsc jednostki przelaczania po¬ ziomu 8 na sterujace wejscia ukladu lancuchowego zmniejsza sie stopniowo w stosunku podzialu ukla¬ du lancuchowego.Jednostka przelaczania poziomu 8 jest sterowana 45 sygnalem synchronizacji obrazu z kamery 4 tak, ze uklad lancuchowy dostarcza na drugie wejscie komparatora 7 ten sam poziom sygnalu przez czas trwania obrazu.Komparator 7 porównuje poziom sygnalu otrzy¬ many z ukladu lancuchowego 6 z przychodzacym na pierwsze wejscie sygnalem wizyjnym. Jesli sygnal wizyjny nie przekracza poziomu uzyskanego z ukladu lancuchowego 6, to znaczy plama wybie¬ ranej powierzchni jest ciemniejsza niz gestosc 95 optyczna odpowiadajaca poziomowi sygnalu otrzy¬ manego z ukladu lancuchowego 6, to na wejsciu komparatora 7 wystepuje poziom logiczny „1", przy czym sygnal ten przenosi sie na drugie wej¬ scie obwodu bramkujacego 10. Trzecie wejscie ob- M wodu bramkujacego 10 jest polaczone z wyjsciem oscylatora 11.Na przylaczonym do licznika 12 wyjsciu obwodu bramkujacego 10 pojawia sie sygnal wtedy, gdy przeprowadza sie wybieranie okreslonej powierz- w chni, w tym przypadku jednostka 9 do okreslania106 819 miejsca poboru próbki i wycinka obrazu podaje poziom „1" do obwodu bramkujacego 10 przy czym poziom „1" nadchodzi równiez z komparatora 7 i wtedy impulsy z oscylatora 11 przechodza przez obwód bramkujacy 10, a licznik 12 zlicza je. Stan licznika wskazuje jednostka wskaznikowa 13 lub uwidacznia drukarka wierszowa 14.Badana próbke wybiera sie z czestoscia odpowia¬ dajaca stopniowaniu zakresu sygnalowego miedzy poziomem poboru próbki, poziomem sygnalu czer¬ ni. Od dolnego poziomu w kierunku górnego po¬ ziomu komparator 7 kroczac kolejno podaje poziom logiczny „1" dla coraz mniejszej gestosci optycznej.Czestotliwosc oscylatora jako iloczyn czestotliwosci linii i liczby linii w obrazie jest tak wybrana, ze rozwiniecie pionowe i poziome obrazu sa takie same. Liczba impulsów przepuszczanych przez obwód bramkujacy 10 w czasie wybierania obrazu jest proporcjonalna do powierzchni czesci plamy, której gestosc optyczna przekracza poziom okres¬ lony ukladem lancuchowym. Podczas analizy po¬ szczególnych obrazów licznik 12 sumuje wymie¬ nione powierzchnie, skutkiem czego rezultat jest proporcjonalny do powierzchni plamy i jej ge¬ stosci optycznej.Zwazywszy, ze powierzchnia plamy i jej gestosc optyczna sa proporcjonalne do wydzielonej ilosci materialu — wynik zliczania jest proporcjonalny do ilosci materialu. Po dokonaniu pomiaru okreslo¬ nego wycinka obrazu urzadzenie przystepuje auto¬ matycznie do pomiaru nastepnej plamy, lub gru¬ py plam.W porównaniu ze znanymi sposobami i urzadze¬ niami zastosowanie rozwiazania wedlug wynalazku pozwala rna wieksza o rzad wielkosci predkosc pomiarów tak, ze umozliwia prowadzenie równiez seryjnych badan w krótkim czasie.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru wybarwien, zwlaszcza do ilosciowego okreslania chromatogramów, zeloelek- troforeogiamów, elfogramów, autoradiogramów, ewentualnie ich zdjec fotograficznych lub diapo¬ zytywów, znamienny tym, ze badana próbke oswie¬ tla sie lub przeswietla promieniami swiatla wi¬ dzialnego, ultrafioletowego lub podczerwonego i obraz odwzorowuje ma plycie sygnalowej przetwor¬ nika optoelektryczmego, a pojawiajacy sie na ply¬ cie sygnalowej obraz podzielony na linie analizuje sie strumieniem elektronów, przeksztalcajac gestosc optyczna w sygnal wizyjny badanej próbki, z kaz¬ dej linii obrazu pobiera sie próbke przed okreslo¬ nym miejscem pomiaru, przy czym poziom sygnalu odpowiadajacy gestosci optycznej miejsca poboru próbki zapamietuje sie do nastepnego poboru próbki, zas zakres sygnalu miedzy poziomem pobo¬ ru próbki i poziomem czerni dzieli sie na poczatku 5 badania podajac sygnal wizyjny z pierwszym po¬ ziomem, w toku drugiego obrazu z drugim pozio¬ mem itd. az sygnal wizyjny przekroczy okreslony poziom, przy czym liczy sie impulsy stalej czesto¬ tliwosci, które stanowia iloczyn czestotliwosci linii 10 i liczby linii tworzacych obraz, po czym gdy na¬ stapilo porównanie sygnalu obrazowego ze wszyst¬ kimi poziomami, suma zliczonych impulsów jest proporcjonalna do ilosci materialu znajdujacego sie na mierzonej powierzchni badanej próbki. 2. Urzadzenie do pomiaru wybarwien, zwlaszcza do ilosciowego okreslania chromatogramów, elfogra¬ mów, autoradiogramów, zeloelektrofbreogramów, ewentualnie ich zdjec fotograficznych lub diapozy¬ tywów, zawierajace kamere, monitor, obwód po¬ boru próbek i pamieci, uklad lancuchowy, kompa¬ rator, obwód bramkujacy, oscylator, licznik, jed¬ nostke wskaznikowa oraz drukarke wierszowa równiez wykonujaca operacje arytmetyczne, zna¬ mienne tym, ze zawiera jednostke (9) do okresla- 25 nia miejsca poboru próbki i wycinka obrazu i jed¬ nostke przelaczania poziomu (8), przy czym wyj¬ scie sygnalu wizyjnego z kamery (4) jest przyla¬ czone do wejscia poboru próbek obwodu poboru próbek i pamieci (5), wejscia komparatora (7) i mo- 30 nitora (15), wyjscie obwodu poboru próbek i pa¬ mieci (5) jest polaczone z analogowym wejsciem ukladu lancuchowego (6), wyjscie ukladu lancucho¬ wego (6) jest polaczone z drugim wejsciem kompa¬ ratora (7), wyjscie synchronizacji obrazu z kamery (4) jest polaczone z wejsciem jednostki (9) do okre¬ slania miejsca poboru próbki i wycinka obrazu i z wejsciem jednostki przelaczania poziomu (8), wyjscie zas jednostki przelaczania poziomu (8) jest polaczone z wejsciem sterujacym ukladu lancucho¬ wego, wyjscie synchronizacji linii kamery (4) jest polaczone z drugim wejsciem jednostki (9) do okreslania miejsca poboru próbki i wycinka obrazu, której pierwsze wyjscie jest polaczone z pierwszym wejsciem obwodu bramkujacego (10), a drugie wyj¬ scie — do monitora (15), a trzecie wyjscie — do wejscia obwodu poboru próbki i pamieci (5), a po¬ nadto drugie wejscie obwodu bramkujacego (10) jest polaczone z wyjsciem komparatora (7), a trze¬ cie wejscie — wyjsciem oscylatora (11), przy czym wyjscie obwodu bramkujacego (10) jest polaczone z licznikiem (12), wyjscie zas licznika jest polaczo¬ ne z jednostka wskaznikowa (13) i z drukarka wierszowa (14), wykonujaca równiez operacje aryt¬ metyczne. 40 45 50106 819 OzGraf. Z.P. Dz-wo, z. 63 (105+20) 4.80 Cena 45 zl PL