Световодный рефрактометрический датчик контроля химического состава жидких сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Волкова, Галина Вячеславовна

• Волкова, Галина Вячеславовна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Волкова, Галина Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ существующих методов и средств контроля химического состава жидких сред.

1.1 .Требования, предъявляемые к датчикам, предназначенным для контроля химического состава жидких сред.

1.2. Классификация методов и средств химического состава жидких сред.

1.3. Оптические методы анализа и датчики контроля химического состава жидких сред на их основе.

1.3.1. Фотометрический метод.

1.3.2. Люминесцентные методы анализа.

1.3.3. Рефрактометрические методы анализа.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. Конструкция и методика калибровки световодного рефрактометрического датчика.

2.1. Конструкция рефрактометрического датчика.

2.1.1. Схема и устройство чувствительного элемента датчика.

2.1.2. Схема и конструкция измерительного блока.

2.2. Методика определения метрологических характеристик световодного рефрактометрического датчика.

2.3. Определение температурных характеристик датчика.

-32.4. Методика измерений показателя преломления в проточной ячейке.

2.4.1. Методика приготовления растворов пероксида водорода.

2.5 Методика исследования аффинных взаимодействий белков.

2.5.1 Методика нанесения на волновод тонких пленок палладия (химическое осаждение).

2.5.2. Методика нанесения на волновод тонких пленок фталоцианинатов металлов.

2.5.3 Методика приготовления и состав растворов для исследования процесса взаимодействия белков.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Исследование распространения света в чувствительном элементе рефрактометрического датчика.

3.1. Математическое описание распространения света в изогнутом цилиндрическом волноводе.

3.1.1. Распространение света во входном участке волновода.

3.1.2. Распространение света в изогнутом участке волновода.

3.1.3. Алгоритм расчета светового потока на выходе волновода.

3.2. Проверка адекватности теоретической модели.

3.3.Исследование влияния оптических свойств среды на характеристики датчика.

3.4. Оптимизация параметров чувствительного элемента датчика.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. Метрологические характеристики световодного рефрактометрического датчика.

4.1. Исследование метрологических характеристик световодного рефрактометрического датчика.

4.2. Температурная зависимость сигнала световодного рефрактометрического датчика.

• ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. Исследование возможности применения световодного рефрактометрического датчика для биомедицинских исследований и определения концентрации химически активных растворов.

5.1. Использование световодного рефрактометрического датчика для исследования кинетики аффинных взаимодействий. ф 5.2 Определение концентрации пероксида водорода в водных растворах.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Световодный рефрактометрический датчик контроля химического состава жидких сред»

Появление новых, а также быстрое развитие традиционных промышленных технологий и связанное с этим ухудшение экологической; обстановки делает чрезвычайно актуальным создание оперативны^ методов и средств контроля химического состава различных сред, в том числе й жидких. В каждом конкретном случае предъявляются свои специфические требования к метрологическим и техническим характеристикам (диапазону измерений, чувствительности, разрешающей способности, точности, воспроизводимости, быстродействию, селективности и т.п.) таких средств, которые с течением времени все более ужесточаются.

В настоящее время существуют и продолжают развиваться контрольно-измерительные средства, основанные на различных методах -электрохимическом, хроматографическом, масс - спектрометрическом, на различных оптических методах. Однако наиболее интенсивно (особенно за рубежом) ведутся разработки оптических химических датчиков, основанные на явлении распространения света в оптических волноводах. При использовании таких датчиков в целом ряде случаев достигаются метрологические и технические характеристики, на порядок и более превышающие аналогичные характеристики для средств, основанных на традиционных методах измерений, причем дополнительный выигрыш может быть получен при использовании микропроцессорных средств обработки сигнала.

Важной прикладной задачей, решаемой с помощью оптических химических датчиков и приборов на их основе, является оперативный контроль параметров жидких технологических сред в таких отраслях хозяйства как электронная, химическая, нефтехимическая, пищевая промышленность, ядерная энергетика, биомедицинские исследования, экологический мониторинг. При этом только оптические датчики могут надежно работать в особо агрессивных, взрыво- и пожароопасных средах.

Таким образом, разработка оптического химического датчика является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является разработка световодного рефрактометрического датчика контроля химического состава жидких сред.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ существующих методов и средств контроля химического состава жидких сред; уточнить теоретическую модель распространения света в изогнутых цилиндрических волноводах и разработать на ее основе алгоритм расчета световых потерь в волноводах такого типа;

- разработать конструкцию и технологию изготовления световодного рефрактометрического датчика; исследовать влияние различных параметров на характеристики датчика и разработать методику определения метрологических характеристик световодного рефрактометрического датчика;

- исследовать основные метрологические характеристики световодного рефрактометрического датчика;

- оценить возможность применения разработанного световодного рефрактометрического датчика для оперативного контроля химического состава жидких сред и исследование кинетики химических реакций жидких сред.

Реализация поставленной в диссертации цели позволила получить важные в научном и практическом отношении результаты.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- предложена математическая модель, адекватно описывающая распространение света в коротких изогнутых цилиндрических волноводах, и на ее основе разработан алгоритм расчета световых потерь в волноводе такого типа, в зависимости от его геометрических параметров, размеров, оптических параметров внешней среды и используемых источников излучения;

- на основании результатов математического моделирования впервые показана возможность распространения света в режиме полного внутреннего отражения в цилиндрических волноводах с предельно малым радиусом изгиба;

- экспериментально показана возможность использования оптических волноводов и световодных рефрактометрических датчиков на их основе для изучения аффинных взаимодействий белков и для оперативного контроля содержания пероксида водорода в концентрированных водных растворах

Практическая значимость работы состоит в том, что:

- на основе математической модели разработана программа расчета коэффициента светопропускания коротких изогнутых цилиндрических волноводов для различных геометрических параметров волновода, используемых источников света и оптических параметров окружающей среды;

- разработана конструкция световодного рефрактометрического датчика, предназначенного для контроля химического состава жидких сред;

- исходя из критерия достижения максимальной чувствительности в заданном диапазоне изменения показателя преломления анализируемой жидкости рассчитаны оптимальные геометрические параметры световодного рефрактометрического датчика; экспериментально определены основные метрологические параметры (чувствительность, воспроизводимость, стабильность) рефрактометрического датчика;

-показана возможность использования разработанного рефрактометрического датчика для оперативного контроля содержания пероксида водорода в водных растворах и исследование кинетики аффинных взаимодействий белков. На защиту выносятся:

1. Математическая модель, описывающая распространение света в изогнутых коротких цилиндрических волноводах, базирующаяся на законах геометрической оптики и методах аналитической геометрии.

2. Результаты расчетов коэффициента светопропу екания цилиндрического волновода в зависимости от его геометрических параметров, используемого источника света и оптических характеристик окружающей среды.

3. Конструкция световодного рефрактометрического датчика контроля химического сотава жидких сред и способ определения этих параметров.

4. Результаты метрологической аттестации световодного рефрактометрического датчика контроля химического состава жидких сред.

5. Комплекс исследований по использованию световодного рефрактометрического датчика для изучения аффинных взаимодействий белков и для оперативного контроля содержания пероксида водорода в концентрированных водных растворах

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на XIII Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчик-2001" (Крым, Судак, 2001), Восьмой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика-2001" (Москва, МИЭТ, 2001), Пятом международном семинаре МНТЦ "Нанотехнологии в области физики, химии и биотехнологий" (Санкт-Петербург, 2002), 16-ой Международной конференции "Eurosensors XVI" (Чехословакия, Прага,2002), IV Международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика-2002" (Москва, МИЭТ, 2002), XIV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчик-2003" (Крым, Судак, 2003), Международном симпозиуме по науке сенсоров (Франция, Париж,2003),Международная научно-техническая конференция СЭМСТ-1, (Сенсорная электроника и микросистемные технологии) ( 2004, г. Одесса, Украина).

По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 2 статьи.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Волкова, Галина Вячеславовна

Выводы по работе

1. Как показал проведенный анализ литературы в связи с появлением новых и развитием старых технологий, ужесточением законодательства по охране окружающей среды актуальной проблемой является создание новых типов датчиков для оперативного контроля химического состава жидких сред. Из современных аналитических методов контроля состава жидких сред наиболее подходящими для разработки на их основе такого типа датчиков являются электрохимические и оптические, причем последние имеют несомненное преимущество при работе в агрессивных, взрыво- и пожароопасных средах, а также при сравнительно высоких и низких температурах. В свою очередь среди оптических методов наиболее универсальным методом контроля химического состава жидких сред является рефрактометрия, которая, несмотря на отсутствие селективности, позволяет определять компоненты любой природы и не требует специальной пробоподготовки, что значительно повышает оперативность метода.

Анализ существующих разновидностей рефрактометрии показал, что наиболее перспективным для приборной реализации является метод определения показателя преломления по величине световых потерь в оптических волноводах, помещенных в исследуемую среду. При этом было установлено, что существующие теоретические модели не достаточно адекватно описывают распространение светового потока в коротких изогнутых цилиндрических волноводах относительно большого диаметра, предложенных в данной работе для использования в качестве чувствительного элемента рефрактометра. Последнее обстоятельство потребовало доработки теоретической модели и создания алгоритма расчета световых потерь в такого рода волноводах.

2. Предложена математическая модель распространения света в изогнутых цилиндрических волноводах, а также разработан алгоритм расчета светового потока на выходе волновода, учитывающий оптические параметры внешней среды и материала волновода, его геометрические размеры, оптические характеристики и расстояние до входного торца волновода источника света.

3. На основании предложенного алгоритма составлена программа расчета характеристик чувствительного элемента рефрактометрического датчика (коэффициента светопропускания и разрешающей способности), которая позволила получить расчетным путем оптимальные параметры чувствительного элемента датчика исходя из достижения максимальной разрешающей способности в заданном диапазоне изменения показателя преломления внешней среды.

Получена хорошая сходимость результатов расчетов, а также хорошее совпадение рассчитанных величин с экспериментальными результатами, что подтверждает корректность исходных предположений и адекватность используемой теоретической модели.

- 1174. Расчетным путем впервые показана возможность распространения света в режиме полного внутреннего отражения в изотропных цилиндрических волноводах с предельно малым радиусом изгиба.

5. Изучено влияние оптических параметров среды и материала волновода, его геометрических размеров, свойств источников света на характеристики чувствительного элемента световодного рефрактометрического датчика и оптимизированы его параметры. За основу чувствительного элемента рефрактометрического датчика выбран изогнутый кварцевый волновод диаметром 5 мм и радиусом изгиба 10 мм при длине прямолинейных участков до 40 мм. В качестве источника света выбран и использовался полупроводниковый лазер, имеющий узкую диаграмму направленности, и позволяющий реализовать на порядок большую разрешающую способность по сравнению с другими источниками света.

6. Представлена конструкция световодного рефрактометрического датчика и проточной измерительной ячейки; рассмотрена принципиальная схема стенда для контроля химического состава жидких сред в потоке.

7. Определены основные метрологические характеристики световодного рефрактометрического датчика: диапазон регистрируемого показателя преломления жидкости, чувствительность, воспроизводимость, правильность, селективность, быстродействие. Установлено, что диапазон измеряемого показателя преломления составляет 1,32 - 1,45, минимальная

- нечувствительность датчика на краях рабочего диапазона - 0,0001 единиц показателя преломления, в середине рабочего диапазона она увеличивается, среднее для различных значений показателя преломления жидкости относительное стандартное отклонение не превышает 0,6%, что свидетельствует о хорошей воспроизводимости. Правильность или суммарная погрешность (средняя абсолютная ошибка) определения показателя преломления световодным рефрактометрическим датчиком почти на порядок меньше его чувствительности. Таким образом, можно считать, что показания датчика соответствуют истинному значению измеряемой величины. При использовании проточных ячеек, быстродействие датчика определяется скоростью обмена жидкости вблизи поверхности чувствительного элемента и зависит от объема ячейки и скорости движения жидкости. При объеме ячейки 1,5 мл и скорости потока

3 мл/мин время стабилизации сигнала составляет 30 - 40 с.

Предложенный вариант световодного рефрактометрического датчика не требует температурной стабилизации при измерении показателя преломления жидких сред при комнатных температурах с точностью до третьего знака. Если температура измеряемой жидкости отличается от комнатной, то необходимо либо использовать термостабилизированную измерительную ячейку, либо вносить поправку в результаты измерений.

8. Экспериментально показана принципиальная возможность использования световодного рефрактометрического датчика для исследования кинетики как неспецифического взаимодействия белков с органическими и неорганическими пленками, так и стереоспецифического (аффинного) взаимодействия типа антиген - антитело. Результаты исследований позволяют определить важнейшие кинетические параметры процессов. Таким образом, в работе реализован новый, достаточно перспективный метод исследования биохимических реакций. Рассмотрена методика исследований аффинных взаимодействий белков и белковоподобных структур с использованием световодного рефрактометрического датчика.

9. Экспериментально показана возможность применения световодного рефрактометрического датчика для оперативного контроля содержания пероксида водорода в концентрированных водных растворах. Чувствительность определения составила 0,38% в диапазоне концентраций 0 - 37%, среднее время определения в проточной ячейке - менее 2 мин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Волкова, Галина Вячеславовна, 2004 год

1. Бусурин В.И., Носов Ю.Р Волоконно-оптические датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. М., Энергоатомиздат 1990. 256с.

2. Виглеб Г. Датчики: Пер. с нем. М., Мир, 1989.196с.

3. Окоси Т. и др. Волоконно-оптические датчики. JL: Энергоатомиздат, 1990.-256с.

4. Аш Ж. и соавторы. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. Кн.1, пер. с франц. М.,Мир,1992.480с.

5. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М., "Химия", 1973. 536с.

6. Гуревич М.М. Введение в фотометрию. Л.,Энергия,1968,244с.

7. Гершун А.А., Избранные труды по фотометрии и светотехнике. М.,-Л, Гостехиздат, 1958,548с.

8. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа.- 5-е изд., перераб.- Л.: Химия, 1986.432 с.

9. Берштейн И .Я., Каминский Ю.П. Спектрофотометрический анализ в органической химии. Л.: Химия, 1986.- 300 с.

10. Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии.- 2-е изд., перераб. и доп.- Л: Химия, 1974.- 400 с.

11. И. Алексеев В.Н. Количественный анализ. -4-е изд., перераб. / Под ред. П.К. Агасяна. М.: Химия, 1972.- 504 с.

12. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. 5-е изд., перераб. и доп. / Под ред. П.К.Агасяна. -М.: Химия, 1973.- 584 с.

13. Хомченко А.В., Глазунов Е.В., Примак И.У., Редько В.П., Сотский А.Б. Интегрально-оптический полупроводниковый датчик на основе призменного устройства связи. Письма в ЖТФ, 1999, том 25, вып. 24, с. 11-17.

14. Примак И.У., Сотский А.Б., Хомченко А.В. Интегрально-оптические датчики с регистрацией коэффициента отражения в схеме призменного возбуждения. Письма в ЖТФ, 1997, том 23, № 13, с. 46 - 51.

15. Stemmler I., Brecht A., Gauglitz G. Compact surface plasmon resonance-transducers with spectral readout for biosensing applications. Sensors and Actuators, В 54,1999, pp. 98 105.

16. Homola Jiri, Sinclair S. Yee, Giinter Gauglitz. Surface plasmon resonance sensors: review. Sensors and Actuators, В 54, 1999, pp. 3-15.

17. Физика тонких пленок. Под ред. М.Х. Франкомба, Р.У. Гофмана. М.: Мир, том VI, 1973 с. 217-221.

18. Agbor N.E., Cresswell J.P., Petty М.С., Monkman A.P. An optical gas sensors based on polyaniline Langmuir Blodgett films. Sensors and Actuators, В 41, 1997, pp. 137-141.

19. Vukusic P.S., Sambles J.R. Cobalt phthalocyanine as a basis for the optical sensing of nitrogen dioxide using surface plasmon resonance. Thin Solid Films, 221, 1992, pp. 311 317.

20. Chadwick В., Gal M. Enhanced optical detection of hydrogen using the excitation of surface plasmons in palladium. Appl. Surface Sci., 68, 1993, pp. 135- 138.

21. Chadwick В., Gal M. A hydrogen sensor based on the optical generation of surface plasmons in a palladium alloy. Sensors and Actuators, В 17, 1994, pp. 215-220.

22. J. van Gent, Lambeck P.V., Bakker R.J., Popma T.J., Sudholter E.J.R., Reinhoudt D.N. Desing and realization of a surface plasmon resonance, based chemo optical sensors. Sensors and Actuators, A 26,1991, pp. 449 - 452.

23. Методы исследования состава и структуры материалов электронной техники: В 2 ч. Учебное пособие. 4.1. Методы исследования материалов электронной техники./ Под ред. Ю.Н. Коркишко. М., МИЭТ(ТУ), 1997, с. 177-188.

24. Борн М. Основы оптики: Пер. с англ./ М.Борн, Э.Вольф.- М., Наука, 1970.-856С.

25. Мальцев А. Молекулярная спектроскопия., М., МГУ, 1980.

26. Никитина Н.Г., Суханова JI.C., Борисов А.Г. Методы исследования состава материалов электронной техники., М., МИЭТ, 1994.

27. Vagin Mikhail Yu., Karyakina Elena E., Hianik Tibor, Karyakin Arkady A. Electrochemical transducers based on surfactant bilayers for the direct detection of affinity interactions. Biosensors and Bioelectronics, 18, 2003,pp. 1031-1037.

28. Вейнберг В.Б., Саттаров Д.К. Оптика волноводов. Изд.2-е. JL,

29. Машиностроение, 1977.-320с.j

30. Светопроводы для передачи изображения. Сборник пер. под ред. К.И. Блох, В.Б. Вейнберга. М., ЦИНТИлегпром, 1961,75с.

31. Никитина Н.Г., Борисов А.Г. Элементы качественного анализа. Лабораторный практикум по курсу «Экология». М.: МИЭТ, 1997. - 124 с.

32. Шипатов В.Т. Аналитический контроль материалов электронной техники. Учебное пособие по курсу «Технология материалов электронной техники». М., МИЭТ(ТУ), 1997. 60 с.

33. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. М., Высшая школа, 1991.-256с.:ил., с.250-252

34. Физические величины: Справочник/ А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

35. Золотарев В.М., Морозов В.Н., Смирнова Е.В. Оптические постоянные природных и технических сред. Справочник Л.: Химия, 1984 -216 с.

36. Краткий справочник физико-химических величин. Изд. 8-е перераб./ Под ред. А.А. Равделя и A.M. Пономаревой. Л.: Химия, 1983. - 232 с.

37. Свойства неорганических соединений. Справочник. Ефимов А.И. и др. -JL: Химия, 1983,392 с.

38. Зайдель А.Н. Основы спектрального анализа., М., Наука, 1965.

39. Драго Р. Физические методы в неорганической химии. М., Мир, 1967.

40. Gupta B.D., Ratnanjali. A novel probe for a fiber optic humidity sensor. Sensors and Actuators. B80, 2001, pp.132-135.

41. Merchant D., Scully P.J., Edwards R., Grabowski J. Optical fibre fluorescence and toxicity sensor. Sensors and Actuators, B48,1998, pp. 476484.

42. Baoxin Li., Zhujuin Zhang, Yan Jin. Chemiluminescence flow biosensor for hydrogen peroxide with immobilized reagents. Sensors and Actuators, B72, 2001, pp. 115-119.- 12545. Грачева Т.Н. Отражение света от поглощающих жидкостей,

43. Оптика и спектроскопия", 1957,№6,с.792-799.

44. Вейнберг В.Б.,Саттаров Д.К. Пропускание света прозрачными световодами.-ОМП, 1963,№2, с. 19-24.

45. Саттаров Д.К. Распространение света по изогнутому световоду.-ОМП, 1963,№8,с.40-48.

46. Kapany N.S. Fiber Optics. Principles and Applications. N.Y., London,"Academic press",1967,432р.

47. B.D. Gupta , Navneet K. Sharma. Fabrication and characterization of U-shaped fiber-optic pH probes. Sensors and Actuators, B: Chemical, Vol. 82 (1), 2002, pp. 89-93.

48. Liande Zhu, Yingxiu Li, Faming Tian, Bo Xu and Guoyi Zhu Electrochemiluminescent determination of glucose with a sol-gel derived ceramic-carbon composite electrode as a'renewable optical fiber biosensor. Sensors and Actuators, 2002.

49. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию/ Под ред. Б.И. Лобова. -Л.: Химия, 1978.-496 с.

50. Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2 ч. М.: Высш. шк., 1989.

51. Гурвич А .Я. Химический анализ. М.: Высш. шк., 1985.- 410 с.

52. Жарский И.М., Новиков Г.И. Физические методы исследования в неорганической химии: Уч.пос. М., Высш.школа, 1988.-271 с.

53. Никитина Н.Г., Сорокин И.Н. Аналитическая химия полупроводников и диэлектриков. Уч.пос., М., МИЭТД979.

54. Trouillet, A., Ronot-Trioli, С., Veillas, С., Gagnaire, Н. Chemical sensing by surface plasmon resonance in a multimode optical fiber. Pure Applied Optics 1996, 5, pp. 227- 237.

55. Коренман И.М. Методы количественного химического анализа. М.: Химия, 1989.- 128 с.

56. Коренман Я.И. Практическое руководство по аналитической химии: Учеб. пособие для вузов: В 3 ч.-Воронеж': Изд-во Воронеж. ун-та,1989.

57. Mohammed Zourob, Stephan Mohr, Peter R. Fielden, Nicholas J. Goddard.

58. Small-volume refractive index and fluorescence sensor for micro total analytical system (ji-TAS) applications. Sensors and Actuators, B.94,2003, pp.304—312

59. Хроматография: Практическое применение метода:В 2 т./ Под ред. Э. Хефтмана. М.: Мир, 1986.

60. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. — М.: Химия, 1965,976 с.

61. Matsuguchi М., Okamoto A., Sakai Y. Effect of humidity on NH3 gas sensitivity of polyaniline blend films. Sensors and Actuators, B.94,2003, pp.4652.

62. Nylander C., Armgarth M., Lundstrom I. An ammonia detector based on a conducting polymer. Proceedings of the International Meeting on Chemical Sensors, Fukuoka, Japan, 1983, pp. 203-207.

63. Ratcliffe N.M. Polypyrrole-based sensor for hydrazine and ammonia. Anal. Chim., Acta 239, 1990, pp.257-262.

64. Sakai Y., Sadaoka Y., Matsuguchi M. An ammonia sensor based on a polypyrrole-polyethylene composite film. Proceedings of the Third East Asia Conference on Chemical Sensors, Seoul, South Korea, 1997, pp. 85-91.

65. Angelopoulos M., Ray A., MacDiarmid A.G., Epstein A.J. Polyaniline: processability from aqueous solutions and effect of water vapor on conductivity. Synth. Met. 21,1987, pp.21-30.

66. Collins G.E., Buckley L.J. Conductive polymer-coated fabrics for chemical sensing. Synth. Met. 78,1996), pp.93-101.

67. Dzwolak W., Koncki R. Immunosensors in analytical chemistry. Chem. Anal. (Warsaw) 41,1996, pp.715-736.

68. Marco M.P., Gee S., Hammock B.D. Immunochemical techniques for environmental analysis. I. Immunosensors, Trends Anal. Chem. 14, 1995, pp.341-350.

69. Dubrovsky Т., Vacula S., Nicolini C. Preparation and immobilization of Langmuir-Blodgett films of antibodies conjugated to enzymes for potentiometric sensor application. Sensors and Actuators, В 22, 1994, pp.69-73.

70. Lee I.H., Meyerhoff M.E. Enzyme linked flow-injection immunoassay using immobilized secondary antibodies. Mikrochim.Acta (Wien) 3, 1988, pp.207221.

71. Akkoyun A., Bilitewski U. Optimisation of glass surfaces for optical immunosensors. Biosensors and Bioelectronics 17, 2002, pp.655-664.

72. Посыпайко В.И., Козырева Н.А., Логачева Ю.П. Химические методы анализа. М.: Высш. шк., 1989.- 450 с.

73. Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. Химический анализ /Под ред. Ю.А. Клячко.- 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Химия, 1979.- 624 с.

74. Ensafi Ali A., Kazemzadeh A. Monitoring nitrite with optical sensing films. Microchemical Journal 72, 2002, pp. 193-199.

75. Slavik В R., Homola J., Brynda E. A miniature fiber optic surface plasmon resonance sensor for fast detection of staphylococcal enterotoxin. Biosensors and Bioelectronics 17, 2002, pp.591-595.

76. Индикаторы / Под. Ред. Э. Бишопа: В 2 т. М.: Мир, 1976.- 12981. Harris R.D., Wilkinson J.S. Waveguide surface plasmon resonance sensors.

77. Sensors and Actuators,В 29,1995, pp.261-267.

78. Rickert J., Gopel W., Beck W., Jung G., Heiduschka P.

79. A 'mixed' self-assembled monolayer for an impedance immunosensor. Biosens. Bioelectron.11,1996, pp.757-768.

80. Некрасов Б.В. Общая химия. В 2 томах. Т.1, изд.4-е, стер.- СПб., Изд. "Лань", 2003.-656С.

81. Борисов А.Г., Волкова Г.В., Ганыпин В.А., Крутоверцев С.А., Судаков Е.Д. Рефрактометрия жидкостей с помощью световода // Оптический журнал, том 70, №9,2003, стр. 9-13.

82. Petty М.С. Possible application for Langmuir-Blodgett films. Thin Solid Films 210-211,1992, pp.417-426.

83. Fujiki M., Tabei H. Preparation and electrical properties of light substituted phthalocyanine Langmuir-Blodgett films. Langmuir 4,1988,pp.320-326.

84. Rakow N.A., Suslick K.S. A colorimetric sensor array for odour visualization. Nature 406,2000, pp.710-713.

85. Dittmann В., Nitz S., Horner G. A new chemical sensor on a mass spectrometric basis. Adv. Food Sci. (CTML) 20, (3-4), 1998, pp.115121.

86. V., Savransky V.V.Optical methods of investigation of the protein Langmuir

87. Blodgett films. Thin Solid Films 259, 1995, pp.85-90.

88. Girard-Egrot A.P., Morelis R.M., Coulet P.R. Bioactive nanostructure with glutamate dehydrogenase associated with LB films: protecting role of the enzyme molecules on the structural lipidic organization. Thin Solid Films 292, 1997, pp. 282-289.

89. Krutovertsev S., Karyakin A., Rubtsova M., Borisov A., Sudakov E., Volkova G. Optical sensor for biomedical explorations, Eurosensors XVI, 15-18 September, 2002, Prague,Czech Republic, Book of abstract, v.2, pp.417-418.

90. Zhu D.G., Petty M.C., Ancelin H., Yarwood J. On the formation of Langmuir-Blodgett films containing enzymes. Thin Solid Films 176, 1989, pp.151-56.

91. Yasuzawa M., Hashimoto M., Fujii, S., Kunugi A., Nakaya, T. Preparation of glucose sensors using the Langmuir- Blodgett technique. Sens. Actuators В 65,2000, pp.241-243.

92. Trevan, M.D. (Ed.)Immobilized Enzyme. Wiley, New York, 1980, pp.l 1-53.

93. Choi J.W., Min J., Jung J.W., Rhee H.W., Lee W.H. Fiberoptic biosensor for the detection of organophosphorus compound using AchE-immobilized viologen LB films. Thin Solid Films, 1998,pp. 327-329, pp.676-680.

94. Sriyudthsak M., Yamagishi H., Moriizumi T.Enzyme immobilized Langmuir-Blodgett film for a biosensor. Thin Solid Films 160, 1988, pp.463469.

95. Ramanathan K., Annapoorni S., Malhotra B.D. Application of polyaniline as a glucose biosensor. Sens Actuators В (Chemical) 21, 1994, pp.165-169.

96. Campanella L., Mazzei F., Sammartino M.P., Tommassetti M. New enzyme sensor for urea and creatinine analysis. Bioelectrochem. Bioenerg. 23, 1990, pp. 195-202.

97. Leznoff C.C., Lever A.B.P. (Eds.), Phthalocyanines. Properties and Applications, YCH, New York, 1989.

98. Берцев B.B., Борисов Б.В., Полянский M.H. и др. Возможности применения многомерного статистического анализа спектров в лазерно-флуоресцентном исследовании смесей органических соединений.// Аналитика и контроль 2000,т.4, №2, с. 151-156

99. Invitsky D.M, Sitdikov R.A., Kurochkin V.E. Flow- injection amperometric system for enzyme immunoassay. Anal.Chim.Acta 261,1995,pp.45-52.

100. Setford S.J., Van Es R.M., Blankwater Y.J., Kroger, S. Receptor binding protein amperometric affinity sensor for rapid |3- lactam quantification in milk. Anal. Chim. Acta 398,1999, pp.13-22.

101. Corbisier P., Van Der Lelie D., Borremans В., Provoost A., De Lorenzo V., Brown N.L., Lloyd J.R., Hobman J.L., Csoregi E., Johansson G.,

102. Mattiasson В. Whole cell- and protein-based biosensors for the detection of bioavailable heavy metal in environmental samples. Anal. Chim. Acta 387, 1999, pp.235-244.

103. Tessier L., Schmitt N., Watier H., Brumas V., Patat F. Potential of the thickness shear mode acoustic immunosensors for biological analysis. Anal. Chim. Acta ,347,1997, pp.207-217.

104. Schmitt, N., Tessier, L., Watier, H., Patat, F. A new method on acoustic impedance measurements for quartz immunosensors. Sens. Actuators В 43,1997, pp.217-223.

105. Christopoulos, Т.К. Nucleic acid analysis. Anal. Chem. 71, 1999, pp.425-438.

106. Справочник биохимика: Пер. с англ./Донсон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. М., Мир, 1991, 544 с.1. УТВЕРЖДАЮ

107. ГенеральнйМиректор ОАО "Практик-НЦ»

108. Луф'&Ь&л -В.Т.Н. Крутоверцев С.А.2004г.1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы Г.В. Волковой "Световодный рефрактометрический датчик контроля химического составажидких сред".

109. Настоящим актом подтверждается использование результатов диссертационной работы Г.В. Волковой при разработке и изготовлении портативных приборов для анализа жидких сред в ОАО "Практик-НЦ".

110. В результате проведенных в диссертационной работе исследований разработансветоводный рефрактометрический сенсорконтроля химического состава жидких сред.

111. Порог чувствительности такого сенсора по перекиси водорода составляет 0,38% помассе в диапазоне измеренных растворов -0,5-33,1%; быстродействие сенсора -15с.

112. Разработана методика анализа жидких сред (определение показателя преломления) спомощью нового световодного рефрактометрического сенсора, а также методикаисследования аффинных взаимодействий белков при биохимическом анализе.

113. Разработанный световодный рефрактометрический сенсор предполагается использовать как основу для изготовления промышленных рефрактометров широкого назначения.1. От ОАО "Практик-НЦ":

114. Начальник отдела разработки сенсоров, кандидат химических наук