Наука и производство

Капиллярная дефектоскопия

Капиллярная дефектоскопия служит для изучения взаимодействия бактерий и металлов с помощью капиллярного электрофореза и атомно-абсорбционной спектрометрии. Новая технология может также использоваться с другими существующими аналитическими методами.

Капиллярная дефектоскопия как метод решения многих важных задач

Такой метод находит все более широкое применение в решении ряда важных аналитических задач, в том числе в фармацевтике и в современных биологических и экологических науках. Причиной такого широкого применения является его высокая чувствительность (скорость) и высокая эффективность разделения ионных частиц в растворе под воздействием электрического поля.

Технология интенсивно развивалась в течение последнего десятилетия. В устройствах капиллярной дефектоскопии детекторы основаны либо на прямом поглощении света видами в образцах, либо на флуоресценции видов после поглощения проходящего света. Из-за универсального характера поглощения света в ультрафиолетовой области этот метод широко популярен и используется почти во всех коммерчески доступных устройствах.

Основы капиллярной дефектоскопии

Важнейшим преимуществом капиллярного контроля является то, что он может обнаруживать как сквозные, так и поверхностные дефекты и получать подробную информацию об их форме, расположении, протяженности и ориентации. В некоторых случаях можно даже определить причины дефекта. В качестве проявителя для капиллярной дефектоскопии обычно используются так называемые органические люминесцентные вещества (вещества, которые под воздействием ультрафиолетовых лучей дают яркое свечение), а также различные виды красителей. Необходимым условием качественного обнаружения дефектов методом капиллярного контроля является относительная незагрязненность объекта исследования различными инородными веществами.

Капиллярная дефектоскопия имеет следующие характеристики

Устройства на основе абсорбционных детекторов известны своей высокой чувствительностью, однако для некоторых важных биологических проблем, таких как бактерии или другие клеточные реакции на их непосредственное окружение, текущая чувствительность недостаточна. Характеристики детекторов поглощения не достигли своего максимального потенциала из-за нескольких факторов:

1) не оптимизирована схема измерений детекторов поглощения для небольших образцов с разбавленными химическими концентрациями;

2) объем исследуемого образца очень мал из-за характера исследования;

 3) поглощение света происходит в области поглощения, которая является небольшой (тонкой) из-за малого диаметра капилляра, и интенсивность света, доступная для обнаружения в области поглощения, мала.

Чтобы повысить характеристики поглощения, необходимо улучшить чувствительность детекторов, увеличить размер области поглощения и использовать недавно разработанные Z-образные капилляры. Нижеследующее суммирует философию, лежащую в основе предлагаемой стратегии, которая позволит преодолеть трудности, эффективно внедрив три вышеупомянутых ключевых элемента в конструкцию.

Принцип работы

Во многих устройствах капиллярной дефектоскопии монохроматический свет с постоянной интенсивностью падает на капилляр (и тем самым определяет область поглощения). Затем электрический сигнал от фотоприемника поступает на усилитель постоянного тока, а затем на записывающее устройство. Основным недостатком таких систем является то, что фотоприемник может поглощать паразитный свет, который может искажать выходной сигнал. Кроме того, выходной сигнал также искажается шумами системы. Эти мешающие сигналы имеют низкие частоты. Поскольку система записи не имеет барьера для низкочастотного шума, эти сигналы влияют на предел обнаружения метода.

Бактерии являются хорошим испытательным стендом для разработки технологий по следующим причинам: во-первых, их поверхность содержит различные заряды, которые зависят от видимости бактерий и их физиологического состояния, а во-вторых, бактерии легче управляются (по сравнению с клетками млекопитающих).

Во время электрофореза экспериментальные условия (буферный pH и состав, капиллярная колонка, температура, приложенное напряжение) являются инвариантными. Тогда характерная электрофоретическая подвижность бактерий может быть связана с изменениями, вызванными металлическими агентами.

В настоящее время имеется несколько штаммов Cr (VI) редуктора Arthrobacter spp. которые выделены из образцов базальта наиболее загрязненных районов в Грузии. Эти бактерии будут использоваться в качестве модельных штаммов организмов. Поскольку также возможно разделить ионы металлов с помощью метода капиллярной дефектоскопии.

Обнаружение дефектов является необходимым звеном, позволяющим повысить срок службы изделий. Однако методы дефектоскопии не являются точными, так как на результаты влияет несколько случайных факторов. Надежность тестов повышается за счет автоматизации, совершенствования методов и рационального сочетания нескольких методов. Полезность изделий определяется стандартами качества, которые формулируются на стадии проектирования и разработки технологии производства.

Вы можете обсудить эту статью на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Метки
Обсудить статью на форуме

Related Articles

Back to top button
Close