5. XX. ÉVFOLYAM. Tallózó Nanotechnológia Analitika Genetika

LA B O R AT Ó R I U M I I N F O R M Á C I Ó S M A G A Z I N 2 0 1 1 / 5 . | XX. ÉVFOLYAM

Ta l l ó z ó • Na n o te c h n o l ó g i a • A n a l i t i ka • Ge n e t i ka

Az impakt faktor és a Nobel-díj Ahogy közeledik a Nobel-díj átadása, úgy növekszik a többé-kevésbé megalapozott jóslatok száma a díjazottak személyét illetôen. A Thomson Reuters hírügynökség az idén is összegyûjtötte az orvosiélettani, kémiai és fizikai Nobel-díj esélyeseit. A Thomson Reuters elôrejelzései az impakt faktoron, azaz azon alapulnak, hogy milyen szaklapokban és mennyi cikket közölnek az egyes kutatók (illetve kutatócsoportok), és hogy ezekre a cikkekre hányan hivatkoznak saját cikkeikben. A cég jóslataiból évente általában egy bejön, bár tavaly egyet sem találtak el, de 2009-ben sikeresen tippelték meg az orvosi-élettani díjazottat. A díjak kihirdetésére az október 3-i héten kerül sor Stockholmban, az eredményrôl következô számunkban beszámolunk. A 2011-es év orvosi-élettani díj legnagyobb esélyeseinek olyan kutatókat tartanak, akik a fehérvérûség, más néven leukémia egyik típusa (CML) ellen fejlesztettek ki gyógyszert. Brian Druker, Nicholas Lydon és Charles Sawyers amerikai kutatók eredményeire alapulva készült el az elsô célzott daganatterápiás szer, a Glivec, amelyet azóta már számos hasonló követett, új utakat nyitva a különféle ráktípusok kezelésében. A három kutató 2009-ben Laskerdíjat kapott, ami általában jó elôjelnek számít a Nobel-díjhoz. Felmerült Robert Langer és Joseph Vacanti neve is, akik ûttörô eredményeket értek el a regeneratív gyógyászatban, és 2005-ben megalapították az InVivo Therapeutics nevû céget. Itt olyan ôssejtek elôállításával foglalkoznak, amelyeket majd gerincsérült embereknek lehetne beadni. A bennünket legjobban érdeklô kémiai Nobel-díjat illetôen a jelöltek között van Jean Frechet és Donald Tomalia, az úgynevezett dendrimerek felfedezéséért. E különleges szerkezetû molekulák alkalmazásától nagy eredményeket várnak a gyógyszeriparban, az elektronikában és az anyagtudományokban is. A fizikai Nobel-díj esetében a legerôsebb tipp a kvantum-összecsatoltsággal kapcsolatos kutatásoknál merült fel. A kvantumvilágban a két összecsatolódott részecske kényszerhelyzetben van: ha a pár egyik tagját méréssel valamely egyértelmû kvantumállapotba hozzuk, akkor a pár másik tagja, a másik részecske, kénytelen az elôzôével ellentétes állapotot elfoglalni, legyen bármilyen távol párjától. A francia Alain Aspect, az amerikai John Clauser és az osztrák Austrian Anton Zeilinger esélyes a Thomson Reuters szerint. Az elmúlt évtizedekben elért kísérleti eredményeik a jövô számítógépe, a kvantumszámítógép fejlesztése miatt alapvetôk. Lónyai László kiadó

T A R T A L O M TALLÓZÓ AKTIVIT KFT.

WTW GmbH.:

Az új WQL sorozatú labor online adatrögzítô szondák

2

AURO-SCIENCE CONSULTING KFT.

ANDOR Neo sCMOS kamera

4

Képalkotás kompromisszumok nélkül METTLER TOLEDO KFT.

Helyes mérési gyakorlat a laboratóriumi mérlegeken

7

2. rész SIMKON KFT.

Preparatív LC és LCMS

10

DIALAB KFT.

DUAL – Biztonság –85 C°-os mintatárolás területén

15

AKTIVIT KFT. Macherey-Nagel GmbH & Co. KG:

Minôségi pH indikátorpapírok 100 éves tapasztalattal 16 A pH mérés egyszerû, költségkímélô és gyors megoldása

HIGIÉNIA Életvédô ezüstrészecskék

22

MINDENNAPI KÉMIA A titkos tinta receptje

27

ANYAGTECHNOLÓGIA Ötleadó élôvilág

28

BIOKÉMIA Ereket véd a kénhidrogén

32

FIZIKA A relativitás elmélet vége?

34

ASZTROFIZIKA Kozmikus alkímia – aranycsinálás nagy tételben

RENDEZVÉNY

38 41

LABORATÓRIUMI INFORMÁCIÓS MAGAZIN Szerkesztô: Horváth Nóra Kiadja a Magazin Média Press 1025 Budapest, Diós árok 5. Telefon: 488-6060 Fax: 488-6061 E-mail: [email protected] www.labinfo.hu www.labinfoonline.hu Szaktanácsadó: Pásztor József Korrektor: Kohut Ágnes Nyomdai elôkészítés: Ars Luna Bt. Nyomda: Palatia Nyomda ISSN 1216-8300 Címlap: archív ■

■

■

■

■

■

■

Szerkesztôségünk a beérkezett kéziratokat a legnagyobb figyelemmel gondozza, de a bennük lévô információkért nem vállalhat felelôsséget.

LABINFÓ

■

2011/6.

1

T A L L Ó Z Ó

WTW GmbH.:

Az új WQL sorozatú labor online adatrögzítô szondák A bajor WTW cég WQL adatrögzítôs szondái terepi kivitelû mérôszondák integrált dataloggerrel, melyek kiválóan alkalmasak a vízminôség felügyeletére. Ezek az önállóan mûködô robusztus kivitelû terepi elektródák igen nagy adatmennyiséget képesek tárolni hosszú idôn keresztül.

A WQL mérô és adattároló készülékek minden igényt kielégítenek a talajvizek, ivóvízbázisok, szennyvizek és megfigyelôkutak vízminôségének ellenôrzése, illetve követése terén a pH, redox-potenciál és vezetôképesség paraméterek mérése esetén.

Gyakorta kell mérni, sorozatmérést, vagy folyamatos adatgyûjtést kell végezni? Mindez nem probléma a WTW WQL sorozatú kombinált mérôadatrögzítô szondáinak alkalmazásával! A robusztus és kompakt építésmódnak, illetve a hosszúéletû elektródáknak köszönhetôen a tartós mérés, illetve adatgyûjtés mostoha körülmények között, nehezen hozzáférhetô mérési pontokon is könnyedén megvalósítható. A WQL szondák igen egyszerûen kezelhetôk a multifunkciós kezelôgomb használatával, mely egyedi mérésindítást és -leállítást tesz lehetôvé. A szonda tetején elhelyezett USB csatlakozó segítségével gyorsan és könnyedén importálhatók az adatok PC-re, a LED ki2

LABINFÓ

■

2011/6.

jelzô a helyszínen tájékoztatást ad a mérési üzemmód állapotáról. A készülék méretei a megfigyelô kutak furat méretéhez vannak igazítva, minden átmérô 25 mm alatti, ami az 1 colos furatokban történô alkalmazhatóságot is lehetôvé teszi. A saválló acél házban elhelyezett szondát szintén ebbôl az anyagból készült kengyel tartja a kútban. Az IP68as védettség teljes vízállóságot, illetve

T A L L Ó Z Ó meríthetôséget garantál, az adattároló kapacitás gigantikus: 600 000 adatsor. A rögzítés GLP-konform minôségben történik adatveszteség nélkül. A 3,6 Vos lítium akkumulátor hosszú élettartamú és megbízható típus. A szonda adatainak feldolgozásához a WQL-LOG szoftver nyújt segítséget, melynek kezelése pillanatok alatt elsajátítható, használatával azonnal elôállítható a táblázatos és a grafikonos megjelenítés. A CSV formátum, illetve MS Excel formátumba történô adatexportálás természetesen biztosított. A terepi mobil kezelést komfortosabbá A WQL sorozat mûszaki paraméterei Paraméter Modell Paraméter Méréstartomány pH

Kalibráció Referencia hômérséklet Cellaállandó Hômérséklet kompenzáció Hômérséklet koefficiensek Védettség Méretek

teszi a robusztus hordkoffer, amelyben akár 3 szonda is elhelyezhetô a tartozékaival együtt. A rögzítési/tárolási intervallum tetszés szerint 1 másodperctôl 24 óráig választható.

A legszembetûnôbb elônyök összefoglalva: • megbízható mérési adatrögzítés választható gyakorisággal, • hosszú idejû adatgyûjtés, • nagy tárolókapacitás, akár 600 000 adatsorra, • kis méret, az 1 colos furatba is befér a szonda. Aktivit Kft.

pH/Redox WQL-pH SensoLyt® WQL 0,000…20,000 2,000…12,000

SensoLyt® WQL-Pt

mV

–1000,0…+1000,0

–2000,0…+2000,0

[mS/cm]

Hôfok [°C]

–5,0…+105,0

0,0…+60,0

SAL TDS [g/L] Hôfok. [°C]

AutoCal AutoCal-Tec ConCal®

1-/2-/3-Pontos 1-/2-/3-Pontos 1-/2-/3-Pontos

0,0…+60,0

Vezetôképesség WQL-Cond [uS/cm]

0,0…199,9 200…1999 2,00…19,99 20,0…199,9 200…1000 0,0–70,0 0–200 –5,0…+105,0

automata és manuális – – –

választható: 20 °C, ill. 25 °C 0,475/cm +1,5% automatikus (kikapcsolható)

–

nem lineáris (nLF) EN 27888 szabvány szerint (default), lineáris, kikapcsolva (beállítható)

IP68 (10 bar), meríthetô 100 méter mélységig Hossz: 422 mm, Átmérô: 25,0 +0,1 mm

LABINFÓ

■

2011/6.

3

T A L L Ó Z Ó

ANDOR Neo sCMOS kamera Képalkotás kompromisszumok nélkül A CCD (Charge Coupled Device) érzékelôk oly sokáig meghatározták a digitális kamerák technológiáját, hogy a CCD elnevezés a köznyelvben ma is többnyire az érzékelô lapka szinonimájaként használatos. A CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) technológiával gyártott érzékelôk részben gyengébb minôségük és alacsonyabb áruk miatt eleinte csak az olcsóbb eszközökben (mobiltelefon, webkamera) jelentek meg, de rohamos fejlôdésüknek köszönhetôen mára a professzionális SLR fényképezôgépekben is CMOS érzékelôket találhatunk.

eléri a 25 000 :1 értéket. Annak érdekében, hogy a CCD vagy EMCCD kamerák elérjék a legmagasabb dinamikus tartomány értéküket, jelentôs kompromisszumot kell kötniük a kiolvasási sebesség rovására, míg az sCMOS érzékelô a nagy dinamikus tartomány értéket magas kiolvasási sebesség mellett teszi lehetôvé.

pontossága 0,05 °C. A legkisebb vibrációt sem tûrô kritikus alkalmazások szigorú követelményeit is szem elôtt tartva, a hûtôventilátor fordulatszáma két fokozatban állítható, de akár teljesen ki is kapcsolható. Ventilátor helyett hûtôfolyadék keringtetésével a legcsekélyebb vibráció nélkül is biztosítható a hûtés.

A kamerába épített FPGA (Field-programmable gate array) szûrô valósidôben kiszûri az 5 elektron RMS érték feletti zajos pixeleket, helyükbe a környezô pixelek átlagértékét helyettesíti. Ezáltal egy sötét hátterû kép hosszabb expozíció esetén sem lesz „mákos”.

Az érzékelô hûtésének hatása a sötétáramra

A CMOS technológia fejlesztése olyannyira felgyorsult az elmúlt években, hogy mára nem csak leküzdötte hátrányát a CCD-vel szemben, némely jellemzôjét tekintve talán behozhatatlan elônyre is szert tett. Ebben a cikkben egy konkrét termék példáján keresztül mutatjuk be ezt a jelentôs innovációt. Az ANDOR Technology cég neve ismerôsen cseng mindazok számára, akik valaha is nagy érzékenységû kamera vásárlását fontolgatták akár mikroszkópi vagy spektroszkópiai alkalmazáshoz. 2001-ben az ANDOR elsôként fejlesztett ki EMCCD kamerát tudományos alkalmazások céljára. Legújabb fejlesztésük a 2010-ben bemutatott Neo sCMOS kamera. A kis „s” betû a „scientific” szóra utal, ami a technológián belül is a terméket a legmagasabb szintre pozícionálja. De mit is tud a Neo és az sCMOS? Kompromisszumok nélkül az alább felsoroltakat: • • • • • •

Rendkívül alacsony zaj Gyors képalkotás Széles dinamikus tartomány Nagy felbontás Széles látómezô Magas kvantumhatásfok

Az alacsony kiolvasási zajnak köszönhetôen a dinamikus tartomány 4

A hatékony termoelektromos hûtés jelentôs mértékben lecsökkenti a sötétáramot és a „forró” pixelek számát. Az sCMOS érzékelô folyamatosan, akár –40 °C-on stabilizált hômérsékleten mûködik, a szabályozás LABINFÓ

■

2011/6.

Hûtési hômérséklet Sötétáram –30 °C (ventilátoros hûtés) 0,07 e-/pixel/sec –40 °C (10 °C-os folyadékhûtés) 0,03 e-/pixel/sec

A Neo kettôs CameraLink csatlakozóval van felszerelve, mely továbbfejleszthetô úgy, hogy teljes sebesség mellett is folyamatosan biztosítható legyen a képek átvitele. Ehhez azonban nagyon komoly teljesítményû számítógépre lenne szükség. Ezt kikerülendô, a Neo 4 gigabájtos beépített memóriát tartalmaz. Ebbe a memóriába akár 100 kép/sec se-

T A L L Ó Z Ó bességgel írhatunk 16 bites képeket 5,5 megapixel felbontás mellett.

remt az optikai felbontás, fotongyûjtô terület és töltéstároló képesség hármasában. Ez a méret ideális a mikroszkópi alkalmazások terén, ahol is a 60×és 100× objektívek feloldási határának „túlmintavételezése” is megvalósul.

A Neo egyaránt lehetôvé tesz „rolling shutter” és „global shutter” kiolvasási módot. A „rolling shutter” módot vá-

ÉV VÉGI AJÁNLATAINK LABOGENE S C A N S P E E D

Mikrocentrifuga rotorral

High-speed centrifugák

A Neo sCMOS kamera maximális kép/sec értékei Kiolvasási terület 2560×2160 (max. felbontás) 2064×20480 1392×1040 528×512 144×128

CameraLink Rolling Shutter Global Shutter 30 15 32 63 125 500

4GB belsô memória Rolling Shutter Global Shutter 100 50

16 31 63 250

106 208 403 1688

54 105 211 844

Tipikus CCD és EMCCD kamerák fôbb jellemzôinek összehasonlítása a Neo sCMOS kamerával Jellemzô Érzékelô felbontása Pixel méret Kiolvasási zaj Sebesség Kvantumhatékonyság Dinamikus tartomány

Sokszorozási zaj

NEO sCMOS 5,5 megapixel 6,5 μm 1 e- @30 kép/sec 1,4e- @100 kép/sec 100 kép/sec teljes felbontás mellett 57% 25 000:1 (@30 kép/sec) nincs

lasztva a kiolvasás az érzékelô közepébôl kiindulva soronként mindkét irányba halad, így csak fele annyi idôt vesz igénybe. A maximális képfrissítés mellett a legkisebb kiolvasási zajt is így érhetjük el. Nagyon gyorsan mozgó objektumok esetében azonban torzítás léphet fel. A Neo az egyetlen vákuum szigetelt CMOS érzékelôvel felszerelt kamera a piacon. Fontos kihangsúlyozni a vákuumszigetelés szerepét a minôség, teljesítmény és tartós megbízhatóság érdekében. A karbantartást nem igénylô hermetikus szigetelésnek köszönhetôen az évek múlásával sem romlik a kvantumhatásfok, a szabályozott termoelektromos hûtés fenntartható és nem csapódik le a pára az érzékelôn. Az elmúlt 15 év fejlesztéseinek és a gyártási tapasztalatoknak köszönhetôen a technika oly kifinomulttá vált, hogy a gyártó 5 éves garanciát vállal a vákuumszigetelésre. Az sCMOS érzékelô pixelmérete 6,5 μm. A fejlesztôk ezt a méretet választották, ami egy kitûnô egyensúlyt te-

Interline CCD 1,4...4 megapixel 6,45...7,4 μm 4-10 e-

EMCCD 0,25...1 megapixel 8...16 μm <1e- (EM gain)

3...16 kép/sec

≈ 30 kép/sec

60% ≈ 3 000:1 (@11 kép/sec)

90% 8 500:1 (@30 kép/sec alacsony EM gain esetén) az EM gain 1,41-szerese

nincs

A pixelméret és a pixelszám elég nagy ahhoz, hogy halvány fluoreszcens alkalmazások esetén se kelljen a binning funkcióhoz nyúlnunk. A pixelméretbôl és a felbontásból egyenesen következik, hogy az sCMOS érzékelô mérete hatalmas, átlója 21,8 mm. Méretének és méretarányának köszönhetôen optimálisan kitölti a mikroszkóp látóterét anélkül, hogy a hasznos fotonokat elnyelô köztes optikai elemeket kellene a fényútba iktatnunk. A Neo sCMOS kamera megérkezésével elmondhatjuk, hogy egy olyan termék került a piacra, mely önmagában egy új kategóriát teremtett. Új alkalmazási területeket fog megnyitni, a régieket pedig elhódítja a CCD és EMCCD versenytársai elôl. Mindezt nemcsak kitûnô mûszaki jellemzôinek, hanem kifejezetten csábító árának köszönhetôen is teszi. További információért, árajánlatért, termékbemutatóért forduljon hozzánk bizalommal. Auro-Science Consulting Kft. LABINFÓ

■

2011/6.

Kapacitás: 12x1,5 ml Max. ford. sz.: 13 500 rpm Max. RCF: 12 300 x g 136 000 Ft-tól LABOGENE ScanLaf

Biohazard és steril fülkék, lamináris boxok LABOGENE ScanVac

Liofilizálók, SpeedVac, vákuum szivattyúk

Új: CO2 inkubátor

173 liter, dekontaminációs program

Autoklávok

Socorex pipetták

Új: –85 °C-os fagyasztók

Térfogat: 70–780 liter

Vegyifülkék

UV/VIS spektrofotométerek

Hellma küvetták széles választéka

Aktuális hírlevelünk letölthetô weboldalunkról!

LABORATÓRIUMI MÛSZEREK, ESZKÖZÖK DIAGNOSZTIKUMOK FORGALMAZÁSA ÉS SZERVIZE

DIALAB Kft. E-mail: [email protected] Telefon: 06/1-212-2505 Fax: 06/1-355-737

www.dialab.hu

5

T A L L Ó Z Ó

Helyes mérési gyakorlat a laboratóriumi mérlegeken – 2. rész A tömegmérés az egyik leggyakoribb feladat a laboratóriumokban. Napjaink mikro-, félmikro-, analitikai és precíziós mérlegeit már olyan szintre fejlesztették, hogy nincs feltétlenül szükség speciális mérôszobák használatára. A METTLER TOLEDO, mint a világ vezetô méréstechnikai vállalata, tudja, mire kell figyelni a minél jobb tömegmérési eredmények elérése érdekében – jelen cikk célja pedig az, hogy ezeket az információkat meg is osszuk a felhasználókkal.

Folyamatosan kísérje figyelemmel, szükség van-e beavatkozásra a sztatikusság csökkentése érdekében. • A táraedény és a benne levô minta hômérsékletének meg kell egyeznie a környezet hômérsékletével. A hômérsékleti különbségek légáramlatok kialakulásához vezethetnek, melyek ugyancsak rontják a mérési eredményeket. • Amennyiben lehetséges, ne puszta kézzel helyezze be a táraedényt a mérôkamrába. Ezzel megváltoztathatja a mérôkamra hômérsékletét és relatív páratartalmát, mely végsô soron a mérési folyamatra lesz negatív hatással. TIPP: a különbözô Ergoclip táraedénytartók (1. ábra) optimális körülményeket teremtenek a hibamentes és biztonságos méréshez.

Huzatvédô • Csak annyira nyissa ki a huzatvédôt, amennyire muszáj. Ezáltal a mérôkamra klímája konstans marad, ami a gyorsabb mérési eredményekben is megmutatkozik. • Használja ki az automatikus és konfigurálható huzatvédôvel rendelkezô típusok – pl. az Excellence Plus család – elônyeit, hiszen ezáltal minimalizálhatja a huzatvédô nyitásából eredô turbulenciát. TIPP: az egyszerûbb és precízebb mérési eredmények eléréséhez – még kedvezôtlen környezeti körülmények között is – specifikus kiegészítôket ajánlunk Excellence és Excellence Plus mérlegcsaládjainkhoz. Ezek a mérlegtípusok a legjobb mérési eredményeket garantálják, még rendkívül kis bemérési mintamennyiség, keskeny toleranciasáv vagy kedvezôtlen környezeti paraméterek esetén is. Speciális „MinWeigh Door” ajtónkat (2. ábra) boxokban, mérôkabinokban történô méréshez fejlesztettük ki, de tökéletesen helyt állnak „normál” mérési körülmények között is. A nettó leolvasott tömegérték ismétlôképességét pl. akár két faktorértékkel is javíthatja!

1. ábra Lombiktartó feltét a közvetlen beméréshez Az elôzô részben megismerhettük, milyen körültekintôen kell kiválasztani a mérleg helyét, illetve melyek azok a kezdeti lépések, amelyek elengedhetetlenek a pontos és reprodukálható eredmények eléréséhez. A második rész tovább folytatja a reproduktív méréshez nélkülözhetetlen mérés elôtti teendôk részletezését, illetve megnézzük, melyek a leggyakoribb fizikai befolyásoló tényezôk a tömegmérés során.

A „SmartGrid” rácsos mérôfelület segítségével a mérések stabilitását olyan mértékben javíthatja, hogy a négy tizedes analitikai mérlegen akár nyitott huzatvédôvel is stabil eredményeket tud leolvasni.

A mérleg mûködtetése Táraedények • A lehetô legkisebb táraedényt használja a mérés során. • 30-40% alatti páratartalom esetén lehetôség szerint kerülje a mûanyag táraedények használatát. A feltételek együttállása ugyanis növeli az elektrosztatikus töltöttség kockázatát.

Fizikai Hatások Ha a kijelzett tömegérték nem stabil, az eredmény lassan, de folyamatosan egy irányba „mászik”, vagy egész egyszerûen nem várt érték látható a kijelzôn, akkor ez gyakran a nemkívánatos fizikai hatásoknak tudható be. A leggyakoribb esetek: • a mintára ható külsô hatások, • a mérlegre ható környezeti hatások, • a minta nedvességfelvétele vagy -vesztése,

Nagyfokú elektromos szigetelôképességgel rendelkezô anyagok, mint pl. az üveg vagy a mûanyag, elektrosztatikusan töltötté válhatnak. Ez nagy mértékben ronthatja a mérési eredmények pontosságát. LABINFÓ

■

2011/6.

7

T A L L Ó Z Ó Lehetséges okok Tömegmérés során egy illékony minta tömegveszteségét (pl. víz párolgása) vagy egy higroszkópos minta tömegnövekedését (atmoszférikus nedvességnövekedés) méri.

• a minta vagy az edény elektrosztatikus töltôdése, • mágnesezhetô minta vagy edény. A következô részben górcsô alá vesszük a befolyásoló tényezôket és hasznos tanácsokat adunk arra nézve, hogyan tudjuk csökkenteni a kellemetlen hatásokat.

Példa A hatást alkohol vagy szilikagél mérésével igazolhatja.

Hômérséklet

Helyes gyakorlat Használjon tiszta és száraz táraedényt és tartsa azt távol a portól és vízcseppektôl. Lehetôleg keskeny nyakú vagy fedôvel ellátott edényeket használjon. Ha lehetséges, kerülje a parafa vagy kartonpapír típusú kiegészítôket, fedôket. Mindkettô jelentôs mennyiségû vizet képes felvenni vagy épp leadni. Az Excellence és Excellence Plus mérlegcsalád „ErgoClip” táraedénytartói ilyen szempontból semlegesen viselkednek.

Probléma A kijelzett tömegérték folyamatosan egy irányba „mászik”. Lehetséges okok A mérleg nincs elég hosszú ideje a hálózati áramhoz kapcsolva. A minta és a környezet között egy hômérsékleti gradiens áll fenn, mely légáramlatok kialakulásához vezet a táraedény oldalánál. Az edény oldalán áramló levegô felszálló vagy leszálló irányú erôt (áramlatot) generál, mely megváltoztatja a mérési eredményt. Ezt a hatást nevezzük dinamikus felhajtóerônek. Fontos tudni, hogy amíg nincs hômérsékleti egyensúly, addig számolni kell a felhajtóerôvel. A következôt tapasztalhatjuk: egy hideg tárgy nehezebbnek, egy melegebb test könnyebbnek tûnhet. Ez a hatás természetesen problémákhoz vezethet, fôleg a félmikro-, mikro- és ultramikromérlegeken történô visszamérések során.

Elektrosztatikusság Probléma Minden mérés különbözô értéket mutat. A kijelzett tömegérték instabil. Az eredmények ismételhetôsége gyenge.

Lehetséges okok A táraedény vagy a minta elektrosztatikusan töltötté válik. Az alacsony elektromos vezetôképességû anyagok – mint az üveg, mûanyag vagy granulátumok – nem, vagy csak nagyon lassan (órák alatt) tudják elvezetni az elektrosztatikus töltést. A töltés kialakulása rázás, a munkafolyamat alatti dörzsölôdés vagy az anyagok szállítása során alakul ki. A 40% Példa relatív páratartalom alatti, száraz levegô A dinamikus felhajtóerôt a követcsak növeli a hatást. kezô kísérlettel igazolhatja: mérA mérési hibák az elektrosztatikus erôk jen le egy Erlenmeyer-lombikot 2. ábra révén jönnek létre, melyek a minta és a vagy ahhoz hasonló formájú A Minweigh door hatékonyan csökkenti környezet között hatnak. Ezeket a sztatiedényt, és jegyezze fel a tömegér- a mérôkamra turbulenciáját kus töltéseket elsôsorban mikro-, téket. Tartsa a lombikot a kezéfélmikro- és analitikai mérlegekkel lehet ben legalább egy percig, majd ismételje meg a mérést. Az mérni és ezeknél a mérlegtípusoknál lehet számítani a fenedény magasabb hômérséklete és az így képzôdô gradiens tebb leírt problémákra is. miatt a lombik tömege kisebb lesz. (A kezén levô nedvességnek elhanyagolható hatása van a Példa mérés során. Ellenkezô esetben a lombik tömege nagyobb Egy üveg vagy mûanyag edény, melyet elôzetesen finoman lenne.) megdörzsöltünk egy gyapjúanyaggal, nagyon tisztán mutatja ezt az effektust. Helyes gyakorlat • Soha ne mérjen le mintákat közvetlenül a hûtôbôl vagy Helyes gyakorlat szárítószekrénybôl kivéve. • Növelje a levegô nedvességtartalmát. • Akklimatizálja a mintát a labor vagy mérôkamra hômérAz elektrosztatikusság különösen télen, fûtött helyisésékletére. gekben jelent problémát. Légkondicionált szobákban se• A táraedényt lehetôleg csipesszel fogja. gíthet, ha a berendezést úgy állítjuk be, hogy növelje a • Ne tegye a kezét a mérôkamrába. páratartalmat (45-60% közé). • Minél kisebb felületû táraedényt használjon. • Árnyékolja az elektrosztatikus töltést. Helyezze a táraedényt fém tárolóba. • Használjon másik táraedényt. Nedvesség felvétele vagy leadása A mûanyag és az üveg gyorsan töltôdik, ezért nem ideáProbléma lis. A fém ilyen szempontból jobb anyag. A kijelzett tömegérték folyamatosan egy irányba „mászik”. • Használjon antisztatizáló pálcát. 8

LABINFÓ

■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó A kereskedelmi forgalomban elérhetô termékek azonban nem minden esetben bizonyulnak hatásosnak. • Használjon belsô, vagy külsô METTLER TOLEDO antisztatizáló egységet. Megjegyzés: a mérlegnek és ezáltal a mérôserpenyônek is mindig földelve kell lennie. Az összes METTLER TOLEDO mérleg rendelkezik földeléssel. TIPP: az „ErgoClip Basket” táraedénytartó tökéletes munkát végez az enyhébb töltöttségek elvezetésében, ezáltal tesztcsövek és kémcsövek esetén hatékonyan véd a fentebb leírt problémáktól.

Összegzés Amint látható, azzal, hogy megfelelô környezetbe helyezzük nagy felbontású mérlegünket, még sajnos nem zárhatjuk ki annak esélyét, hogy mérés közben ne találkozzunk olyan zavaró tényezôkkel, melyek érdemben befolyásolhatják a mérési eredményeket. Éppen ezért fontos, hogy amennyiben nem a várt mérési eredményt kapjuk, elôször vegyük végig a lehetséges hibalehetôségeket és csak ezek kipipálása után gondoljunk arra, hogy esetleg valami nincs rendben a mérlegünkkel. Természetesen, ha nem biztos a probléma forrásában, keressen bennünket, legyen szó bármilyen mérlegrôl, szakképzett kollégáink készséggel állnak az Ön rendelkezésére. Mettler Toledo Kft.

LABINFÓ

■

2011/6.

9

T A L L Ó Z Ó

Preparatív LC és LCMS A gyógyszerfejlesztés számos fázisában használatos a preparatív LC, valamint ennek MS detektálással kombinált változata. A preparatív rendszerek nagy tisztaságú hatóanyagok elôállítására alkalmasak a szintézis termékeként létrejövô folyékony extraktumokból vagy természetes anyagok extraktumaiból azzal, hogy a célkomponenseket elválasztjuk és megtisztítjuk a többi komponenstôl. A nagy tisztaságban kinyert komponenseket egyrészt szerkezeti azonosításnak vethetjük alá, számos élettani funkciójukat vizsgálhatjuk; másrészt ez lehetôvé teszi a késôbbi megbízható feldolgozásukat is. Mivel a preparatív rendszernek a célkomponenseket el kell választania a mintában levô

2. ábra nincs fényelnyelése, az optikai elnyeléstôl eltérô elven mûködô detektorok alkalmazhatók, mint az ELSD (elpárologtatási fényszóródás detektor) és az MS (tömegspektrométer). Ezeket, mint kiegészítô detektort alkalmazzák, hogy fokozzák a rendszer teljesítményét. Mivel az ELSD és az MS detektorok is a minta porlasztását követôen mérnek, a 1. ábra egyéb mátrix alkotóktól, az alaprendszer folyadékszállító pumpákból, injektorból, oszlopból és detektorból áll, mint ahogy azt a normál LC rendszereknél megszokhattuk. Ezen kívül a rendszert egy frakciószedô egység egészíti ki, amely a célkomponenseket tartalmazó frakciókat gyûjti.

A célkomponensek hatékony gyûjtése kulcsfontosságú A tipikus LC rendszer feladata a minôségi és mennyiségi analízis, ellenben a preparatív rendszereket inkább az úgynevezett „elôkezelésre” alkalmazzák, melynek célja a szükséges komponensek elválasztása és gyûjtése késôbbi analízisre. Ezért fontos, hogy a célkomponenseket gyorsan és nagy tisztaságban nyerjük ki. Mint egy tipikus elôkezelésnél, a termelékenység (produktivitás) a preparatív rendszereknél kulcsfontosságú. A megfelelô rendszer képes nagyszámú és mennyiségû célvegyület elválasztására és egy olyan integrálási rendszerrel van ellátva, amivel a lehetô leggyorsabban lehet összegyûjteni az összes lehetséges célvegyületet.

3. ábra

Mi az optimális detektor? A legtöbb egyszerû megoldás UV detektáláson alapszik, ami ideális esetben több hullámhosszt vagy PDA detektort jelent. Ha a célkomponensnek vagy a mátrix alkotónak 10

LABINFÓ

4. ábra

■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó detektorba jutó mintát nem lehet visszanyerni. Ennek megoldására az oszlop kimenô ágának nagy részét a frakciószedô felé, a maradék mikromennyiséget (mikroáramot) pedig az ELSD vagy az MS felé irányítják. Ennek megvalósítására egy aktív APV „splitter”-t (automata arányszelep) alkalmaznak. Ha az ELSD vagy az MS ág felé ultra kicsi az áramlás, akkor egy kiegészítô pumpa is szükséges, hogy az

injektált mennyiséget kell növelni, figyelembe véve az analitikai és preparatív oszlopok belsô átmérôjét, hogy közel azonos lineáris áramlási sebességet érjünk el a két oszlopon (lásd az 1. táblázatban). A 5. ábrán egy példa látható, ahol változatlan oszloptöltettel határoztuk meg a bôvítési faktort. Itt egy a belsô átmérô tekintetében 4,6 mm-es analitikai oszlopot cseréltünk 20 mm-es preparatív oszlopra.

1. táblázat Mivel a preparatív oszlop belsô átmérôje közel 19-szer nagyobb, mint az analitikai oszlopé, ezért az áramlási sebességet 0,8-ról 15 mL/perc-re változtattuk, miközben az injektálási mennyiséget 50 μL-rôl 1 mL-re növeltük. Ennek eredményeképpen, közel azonos kromatográfiás elválasztást produkáltunk. Ebben a fázisban mindig a frakcionálandó komponensek határozzák meg a következô lépést. Ha a célkomponensek tisztasága még nem megfelelô a nem kielégítô elválasztás miatt, akkor az injektálási térfogat, az oszlop hossza, stb. paramétereket újra kell vizsgálni. Ugyanez alkalmazandó gradiens elúcióra is. Ha nagy érzékenység szükséges miközben kis mintamennyiséget injektáltunk, a verifikálásra az analitikai rendszer megfelelôbb, mint a preparatív. Az újraértékelési lépések gyors megjelenítésében nagy segítséget nyújt a könnyen használható szoftver.

5. ábra ELSD vagy az MS detektáláshoz szükséges folyadékáramot biztosítani tudja.

Az optimális preparatív rendszer meghatározása Ha a frakciók teljes térfogatát meghatároztuk, tudjuk mik a mérni kívánt komponensek és a detektort is kiválasztottuk, a következô lépés hogy eldöntsük milyen frakcionálásra van szükség. Az oszlopra egyszeresen injektált mintamennyiséget is meg kell határozni, hogy maximalizáljuk a hatékonyságot. Ha ezt a maximális mintamennyiséget már tudjuk, a szükséges frakciók számát is ki lehet számítani a frakciók térfogatából. Ez lehetôvé teszi az optimális preparatív rendszer meghatározását, ahol figyelembe vesszük az idôt (az összes frakció összegyûjtésére fordított futtatási idô) és a költségeket (preparatív rendszer, oszlop, oldószerek). Ezt a gondolatmenetet egy átlagos LC rendszerre is átültethetjük. Ha a frakcionálásra szánt mintában a célkomponens koncentrációja ismert, akkor a frakció koncentrációja is ismert lesz az injektálási mennyiség és az áramlási sebesség alapján. Ahhoz, hogy a preparatív LCMS rendszert hatékonyan használjuk – az UV detektorból hullámhossz, az MS detektorból pedig m/z érték változása adja a frakciószedés elindításához szükséges jelet. A következô példa a két jel kombinálásának elônyeit mutatja.

6. ábra

Az elválasztás és az analitikai beállítások átültetése preparatív dimenziókba

Open Solution szoftver Nagy a kereslet az olyan multifunkcionális szoftver iránt, amivel mérési paramétereket lehet beállítani, és nagy hatékonyságú méréseket tudunk vele végeztetni könnyen és egyszerûen. De mi lenne az az ideális szoftver, amit mindenki egyszerûen tud használni? A nap mint nap használat szemszögébôl, az internetkapcsolat alapvetô, amivel e-

Egy átlagos LC oszlopon a módszer kidolgozása után az elsô lépés az analitikairól a preparatív dimenziókra való áttérés. Az átalakítást egyszerûsítve és könnyítve, ugyanolyan töltetû preparatív oszlopot kell választani, mint amilyen az analitikai oszlop. A mozgófázis áramlási sebességét és az LABINFÓ

■

2011/6.

11

T A L L Ó Z Ó

7. ábra maileket olvasunk és napi információkat szerzünk. Ha az Internet Explorert lehetne használni LC és LC/MS analízishez is, akkor csökkenthetô vagy megszüntethetô lenne a szoftver használatának betanítására fordított költség, így nem szükséges a szoftverhitelesítés minden PC-n vagy felhasználó esetén, amivel az analízisre fordított összköltséget tovább lehetne csökkenteni.

Lehetséges az Internet Explorer használata az LC és LC/MS analízishez? Pillanatnyilag elônyt jelenthet, ha az LC vagy LC/MS szoftvert jelenlegi állapotukban Internet Explorerbôl is lehet vezérelni, mivel a szoftver funkciói lényegében változatlanok maradnak. Általánosságban az alábbi kritériumoknak kell teljesülniük Internet Explorer-rel, hogy ténylegesen alkalmazható legyen az analízis vezérlésére: 8. ábra (1) nyílt hozzáférést tesz lehetôvé, (2) elegendô információt jelenít meg az Internet Explorer ablakban, (3) az információt nyomtatott és elektronikus formában (PDF) is képes szolgáltatni.

Open Solution Internet Explorer-t használ, ezért nem szükséges a szoftvert minden gépre telepíteni, és nem igényel további szoftver licenszeket. Az Open Solution-t egyszerûen fel kell telepíteni a PC-re, ami közvetlenül a mûszerhez kapcsolható, a hálózatban levô többi géprôl pedig eredményeket lehet megtekinteni és riportokat lehet készíteni.

Ha egyszer ezek a problémák megoldásra találnak, az Internet Explorer realitássá válik. Továbbá az Open Solution nemcsak a készülékhez fizikailag kapcsolt számítógépen, de egymagában (külön PC-n) is mûködik, így a jövôben bármely laborhálózat elérhetô lesz anélkül, hogy ez költséggel járna.

Az Open Solution kitolja a határt Minden felesleges klikkelés elhagyása a laboratóriumokban dolgozó emberek közös kívánsága. Az analitikusok jól hiszik, hogy az ô dolguk a mérések elvégzése, nem pedig a készülék mûködtetése. A bonyolult PC mûveletek miatt indokolt frusztráció jelentkezik, ami valóban akadályozza a hatékonyságot. Az Open Solution kitolja a határt, mert egyszerûvé teszi a PC kezelését. A bejelentkezéstôl a mérésig a folyamat olyan egyszerû lett, mint egy alapvetô laboreszköz mûködtetése, akár a pH mérô vagy az analitikai mérleg. A PC mûködtetése három lépésre csökkent:

A valóban nyílt hozzáférésû környezet Ahogy azt az elôbb már említettük, az a képesség, hogy az Internet Explorer környezetben nyílt hozzáférést hozzunk létre, az egy kritikus pont. Az „Open access” hozzáférést engedélyez bárkinek, bármikor, bárhol, minden adat esetében és bármilyen okból, ha a biztonsági beállításokat helyesen adjuk meg. Ez a lehetôség jelentôsen bôvül, ha Ethernet hálózatot használunk, mert ez a pozícionális és a földrajzi határokat is átíveli, hogy megosszuk az információt bármennyi PC-vel a hálózaton. Ez valóban nyílt hozzáférést eredményez. Az Open Solution egy új fejlesztésû szoftveralkalmazás, ami lehetôvé teszi ezt a valóban nyílt hozzáférést. Az Open Solution szoftver kezeli a Shimadzu HPLC Prominence és az UHPLC (Nexera és prominence XR) rendszereket, továbbá az LCMS-2020 tömegspektrométert – nem direkt, hanem nyílt hozzáférésû környezetbôl. Az 12

LABINFÓ

1) Bejelentkezés 2) A mintaüvegek számának, majd pozíciójának megadása 3) A mérés indítása A többit a készülékre kell hagyni. Lehetséges, hogy a mérés befejezôdik, mire az analitikus visszatér a laborba. A PC mûveletek egyszerûsítésén túl, a mérési eredmények könnyû ellenôrzése szintén fontos, mert ezzel növelhetô a ha■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó Hiperhivatkozási funkció a mérési eredmények gyors eléréséhez

tékonyság. Az Open Solution használatakor az Internet Explorer felületén megjelenített információkat a szükséges minimális szintre lehet csökkenteni. Az információkat egyszerûen, könnyen érthetô módon rendszerezi. Például a mintatáblát és a tárolt mintákat grafikus módon jeleníti meg, így a mintákat gyorsan és egyszerûen össze lehet egyeztetni az eredményekkel. Az ablak elrendezésén természetesen lehet változtatni, hogy megfeleljen az egyéni igényeknek (lásd a 8. és a 9. ábrát). Továbbá, a mérési eredményeket kinyomtathatjuk és menthetjük egy elôre megadott formátumban. Hogy ezeket a mûveleteket végre lehet hajtani bármely számítógéprôl a hálózatban, minden bizonnyal a nyílt hozzáférés egyik legnagyobb elônye. Az

Általában a Windows keresô funkcióját használjuk az ilyen helyzetekben, de ez a file struktúrától és egyéb tényezôk miatt nagyon idôigényes lehet. Az Open Solution a hiperlink funkcióval ledönti ezt a korlátot, és a mérési eredmények gyors hozzáférését teszi lehetôvé. Például a mérés befejeztével egy e-mail üzenetet küld a felhasználónak, amiben egy URL tartalmazza az adatfile helyét. Erre az URL-re kattintva azonnal megjelenik a mérési eredmény az Internet Explorer ablakban. Továbbá, ha a mintatábla bármely mintájára kattintunk, az adott minta eredménye jelenik meg, így az ugyanabból a mintatartóból mért minták eredményei azonnal megtekinthetôk. Az Open Solution támogatja a Prominence/Nexera rendszer konfigurációkat (pumpák, automata mintaadagoló, oszlop termosztát és az összes detektor), és ezért támogatja a több detektoron történô párhuzamos mérést is. Emellett nem csak egyedi, de egyszerre több rendszert is tud kezelni az Open Solution által biztosított teljes hozzáférés. A közös adatértékelést egy szerver számítógép teszi lehetôvé.

Az Open Solution teljes hozzáférési környezetet biztosít Az Open Solution megfelel a preparatív LC és az LC/MS teljes hozzáférése felé támasztott követelményeknek. LC/MS esetében például a célkomponens tömegét monitorozzuk, hogy tisztább frakciót kapjunk, mint UV detektálás esetén. Az Open Solution az LC/MS és a frakciószedô között gördülékeny kommunikációt biztosít, ezért a frakciókat könnyen ellenôrizhetôen és gyorsan gyûjti. Ahogy fent is említettük, a teljes hozzáférésû rendszernek óriási elônye, hogy a laboratóriumi zárt hálózat és egy távoli irodában lévô nyílt hálózat között létesít kapcsolatot. Az Open Solution bevezetésével és teljes kihasználásával nagy elônyre tesznek szert az LC és LC/MS analitikai laboratóriumok.

9. ábra adatok visszakeresése szintén fontos a hatékonyság szempontjából. Ha egy elôzô mérésbôl származó adat szükséges a jelenlegi mérés alkalmasság-ellenôrzéséhez, lehet, hogy ezt egy nagy adathalmazból kell elôkeresni. Az adatok visszakeresésére fordított idôt ezután hasznosabb dolgokra lehet fordítani.

LABINFÓ

Simkon Kft.

■

2011/6.

13

T A L L Ó Z Ó

DUAL – Biztonság –85 C°-os mintatárolás területén A hosszú távú mintatárolás során fontos szempont az ultra mélyhûtôk biztonságos mûködése. A dán ARCTIKO cég a biztonságos mûködésû ultra mélyhûtôk új generációját fejlesztette ki.

A két független kompresszorral felépített ultra mélyhûtôk energia felhasználása is kedvezôbb a már ismert típusokkal szemben. A hûtés hatékonyságát az állandó hômérséklet biztosítását a tárolótéren belül a polchûtés technológia alkalmazása teszi lehetôvé. A hûtött polcfelülettel közvetlenül érintkezô minták hôvezetéssel hûlnek le a tárolási hômérsékletre. A hôvezetés 20-30-szor hatékonyabb hôátadást biztosít, mint a hôáramlás, amikor a hûtött oldalfalak által lehûtött levegô hûti a mintákat. A mikroprocesszoros szabályozó egységen beállítható a kívánt tárolási hômérséklet és leolvashatók pl. az elmúlt 24 órában gyûjtött minimum/maximum hômérséklet értékek. Az akkumulátoros rendszer lehetôvé teszi a folyamatos adatgyûjtést, kiolvasást USB porton keresztül, vészjelzések megjelenítését, továbbítását pl. GSM rendszeren is. Az ULUF 490 alapfelszereltsége a beépített világítás, amely nyitott ajtónál aktiválódik, a kulcsra zárható ajtó, a fûtött ajtókeret és vákuum szelep. A belsô tér öt részre van osztva, minden rész

• •

ULUF 490 Az ULUF 490 készülék hûtési tartománya: –40 és –90 C°. Az új fejlesztés eredményeként a két független hûtôkörbôl felépített rendszer 3 óra alatt képes lehûteni –90 C°-ra a 400 literes tárolóteret. Abban az esetben, ha az egyik hûtôkör meghibásodik a minták tárolási hômérsékletét –85 C°-on a dual hûtôkör másik tagja biztosítja a probléma megoldásáig.

A polcok direkt hûtése

Beépített lámpák

• • •

külön nyitható, szigetelt ajtóval rendelkezik. A készülék, hagyományos CO2 backup rendszerrel is felszerelhetô.

• •

mágneses keverôk keverômotorok rázógépek diszpergálók termosztátok ôrlômalmok kaloriméterek

• • • •

•

viszkoziméterek desztillálók laborreaktorok rotációs bepárló készülékek inkubációs rázógépek

Amennyiben a készülékekrôl további információra lenne szüksége, forduljon bizalommal a DIALAB Kft. munkatársaihoz. Dialab Kft. LABINFÓ

■

2011/6.

15

T A L L Ó Z Ó

Macherey-Nagel GmbH & Co. KG:

Minôségi pH indikátorpapírok 100 éves tapasztalattal

A pH mérés egyszerû, költségkímélô és gyors megoldása Általános tudnivalók a pH értékérôl és mérésérôl

A kolorimetriás pH mérés elônye, hogy bárki elvégezheti, és gyorsan, egyszerûen, nagy megbízhatóságú eredményt ad.

Egy savat vagy lúgot tartalmazó vizes oldat savasságának vagy lúgosságának erôsségét a H+ vagy az OH- ion koncentrációval lehet jellemezni. A víz ionszorzatának következtében ez a két ionkoncentráció egymással szigorú kölcsönhatásban van, így a jellemzés elvileg akár a H+ vagy akár az OH- ion koncentráció megadásával történhetne. Konvencionális alapon a H+ ion koncentrációval történik a savasság/lúgosság jellemzése. Mivel az igen kis számok használata a mindennapi gyakorlatban (pl. 10-7, vagy 10-11) igen nehézkes, így egyszerûbben kezelhetô a következô értéksor bevezetése, amely a pH:

A kolorimetriás pH méréshez úgynevezett indikátoranyagokat használunk, melyeknek olyan tulajdonságuk van, hogy meghatározott pH értéknél a színüket megváltoztatják („átcsapnak”). Ez a színátcsapás ugyanakkor nem élesen a pH skála egy meghatározott pontján megy végbe, hanem egy körülbelül 2 pH egységnyi szélességû tartományban. Ennek a színátcsapási tartománynak a határai egy-egy indikátor esetében gyakorlatilag nem változnak. Ez a megfigyelés került hasznosításra az alábbi kétféle pH mérési módszer által: a) mérés indikátorpapírral, b) mérés indikátoroldattal.

pH=-log (H+) A pH érték használatával lehetôség nyílt egyszerû egész vagy tizedes szám megadásával az áttekinthetô összehasonlításra a savas, semleges vagy lúgos oldatok esetében. Egy igen fontos megjegyzés, hogy a pH érték csak a teljes mértékben disszociált H+ ionok koncentrációját jellemzi, ami azt jelenti, hogy erôs, teljesen disszociált sav, illetve lúgoldatok esetében lehet a pH értéket a koncentrációból számítással meghatározni. Ez egyben azt is jelenti, hogy a pH érték megadásával nem csak az oldat savas vagy bázikus karakterét adjuk meg, hanem azok erôsségére, illetve disszociációs fokára is utalunk. A víz ionszorzatából adódóan az originális pH skála 0-14ig terjed vizes oldatok esetében, ahol egy abszolút semleges oldat pH-ja 7, míg a 0-7 tartomány a savas és a 7-14 tartomány a lúgos oldatokat jellemzi. (Érdekességként megemlítendô, hogy újabban egyre sûrûbben lehet találkozni a pH mérô mûszergyártók katalógusaiban a –2-16, illetve a –4-18 méréstartomány megjelöléssel. Ez az érték megadás azt jelenti, hogy a pH mérô kör mûszeregységének linearitása és pontossága megnövelt tartományban vizsgált, illetve biztosított, vagyis az erôsen savas vagy erôsen lúgos oldatok mérésekor a mérômûszer nem érzi magát a bizonytalan „méréstartomány végi” állapotban.

Különösen egyszerû a pH mérés az úgynevezett indikátorpapírokkal. Itt gyakorlatilag szívóképes szûrôpapírokról van szó, melyek alkalmas indikátorokkal vannak impregnálva. A legrégebbi ilyen jellegû papírok azok, melyek valamely növény extraktumokkal kerültek impregnálásra, mint pl. a lakmuszpapír. Annak ellenére, hogy ezekkel a papírokkal általában nem lehet igazi pH mérést végezni, hanem csak egy durva pH skála szerinti besorolásra használhatók – mégis nagy népszerûségnek örvendnek. Sok esetben az alkalmazásuk által történô savas vagy lúgos kijelentés bôven elegendô. Azok az indikátorpapírok rendelkeznek nagy jelzôerôvel, melyekhez szín-összehasonlító skála tartozik, és azok segítségével a pH érték 1,0 pH egységenként vagy ezen érték töredékének megfelelô egységenkénti meghatározása válik lehetôvé. Ma már többségében a szintetikus indikátorok használatosak, ahol az indikátor helyett sok esetben indikátor keveréket alkalmaznak az univerzális alkalmazhatóság és a megnövelt mértékû, határozott színváltozási effektus miatt. Egy késôbbi fejezetben az indikátorpapírok lehetséges kiviteli formáiról még részletesebben írunk. Ezen a helyen csak annyit említenénk, hogy az UNIVERSAL típusú indikátorpapírral a pH=0-14 tartomány vizsgálható, és a színskálalépcsô beosztása egész pH egységenként van megadva. Sok esetben köztes értékek is leolvashatók. A SPECIAL típusú indikátorpapírokkal kb. 2-3 pH egységnyi tartomány vizsgálható, ahol a beosztás 0,2/0,3 pH egység.

A pH mérésére alapvetôen két módszer terjedt el általánosan: • az elektrokémiai mérés megfelelô elektródán ébredô precíziós feszültség mérés elvén, és • a kolorimetriás mérés megfelelô indikátor vegyületek alkalmazásával.

A tiszta vízben történô pH méréshez felszíni vizekben, erôsen hígított savakban vagy lúgokban – vagyis gyengén pufferolt oldatokban – az indikátorpapírok csak korlátozott mértékben használhatók. Ezeknél a felhasználásoknál gyakran

A továbbiakban a kolorimetriás mérési móddal foglalkozunk. 16

LABINFÓ

indikátoroldatot használnak, amit az ismeretlen vizsgálandó ■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó A sóhiba A hidrogénionokon kívül – ha jóval kisebb mértékben is, de – hatással vannak az indikátorok színváltozására a különféle kationok is. Éppen ezért tömény sóoldatokban elôfordulhat egy kis mértékû színeltolódás. Ezt a jelenséget nevezzük sóhibának. Amennyiben a sókoncentráció 0,2 mol/l alatt van, akkor egyáltalán nem jelentkezik ez a probléma.

oldathoz kell adni. Az így kialakuló színt ismert pH értékekhez tartozó standard színekkel hasonlítják össze. Ugyancsak jól és hibamentesen alkalmazhatók ilyen esetekben az úgynevezett „nem vérzô” indikátorcsíkok. A mintegy 100 év során gyûjtött tapasztalatok alapján az indikátoroldatok és indikátorpapírok, illetve -csíkok különféle típusait fejlesztették ki, melyek számbavétele elôtt célszerû a kolorimetriás pH mérés elôfordulható leggyakoribb hibalehetôségeit áttekinteni.

Az alkoholhiba Az oldószer változás bizonyos mértékben eltolhatja a savbázis egyensúlyt, aminek következtében az indikátor konstansok is megváltoznak. Ha például összehasonlítjuk kevés alkoholt tartalmazó oldatban egy indikátor színét egy vizes pufferoldatéval, akkor megállapítható, hogy az azonos szín nem jelent azonos pH értéket. A környezeti hômérséklet is befolyásolja az indikátorhiba mértékét, mely indikátorfajtától függôen akár 0,5 pH egység is lehet. Az alkaloidhiba Bizonyos alkaloidok jelenlétében alkaloid származékok keletkezése figyelhetô meg az indikátor és az alkaloidok kölcsönhatása következtében, mely nehezíti a mérést. Alkaloidok jelenléte esetében ajánlatos a vakérték meghatározása ezen hiba mértékének tisztázása céljából.

Az egyes pH indikátor típusok áttekintése Az alábbiakban áttekintjük a gyakorlatban elterjedt legfontosabb indikátor, indikátorpapír, illetve indikátorcsík fajtákat a német Macherey-Nagel GmbH. termékein keresztül. A MACHEREY-NAGEL GmbH. a világ legnagyobb tesztpapír és tesztcsík elôállítója, amit a pH méréshez ajánlott termékek rendkívül széles választéka is mutat. A megkívánt pontosságtól függôen a termékskála az egyszerû indikátorpapíroktól a speciális papírokon keresztül a színes oldatokig terjed. A legtöbb termékcsoport különbözô méréstartományokban használható, ami lehetôséget teremt az optimális termékválasztáshoz. Ezek a termékek különösen elônyösen alkalmazhatók az erôsen pH függô eljárásokban, mert lehetôséget nyújtanak a kényelmes, egyszerû és pontos pH méréshez.

A kolorimetriás pH mérés leggyakoribb hibalehetôségei A hômérséklet hiba A pH indikátor papírok skálái általában 20 °C-ra kalibráltak. Az ettôl eltérô hômérsékleten történô precíziós mérések esetében a leolvasott értékeket csak tájékoztató jelleggel szabad figyelembe venni, vagy elôzetesen összehasonlító méréseket kell végezni különbözô hôfokon. (Az eltérés akár több tized pH is lehet!). A sajátszín hiba A kolorimetriás pH mérésnél az indikátor színátcsapása az az információ, amely a mérési eredmény alapjául szolgál. Amennyiben a vizsgálandó oldat maga is színes, úgy a sajátszín zavarhatja a pontos leolvasást. A hiba akár több tized pH is lehet, mely jelentôsen csökkenthetô, illetve kiküszöbölhetô a vakérték figyelembe vételével.

Színskála nélküli indikátorpapírok Orientációs mérésekhez és pH beállításokhoz Ebben az esetben egyszerû, impregnált indikátorpapírokról van szó, melyek segítségével nem igazi pH mérést hajtanak végre, hanem csak meghatározott pH beállításokhoz használják ôket speciális vegyi folyamatoknál. Ezért ezekhez az indikátorpapírokhoz nem tartozik színskála. A tisztán látható színváltozás, pl. pirosból kékre jelzi a savas tartományból lúgos tartományba történô átmenetet. Ezek közül a termékek közül talán a lakmuszpapír a legismertebb. Minden indikátorpapír teljesen impregnált. Ezek a papírok különösen alkalmasak semlegesítési reakciók vizsgálatára, iskolákban és orvosi gyakorlatban egyaránt. Az alábbi táblázatok információkat adnak ezeknek a papíroknak a lehetséges felhasználási területeirôl.

A sav-bázis hiba A sav-bázis indikátorok kémiai összetételüket illetôen maguk is savakat, illetve bázisokat tartalmazó anyagok. Az indikátorok ionszegény mérendô közegbe (pl. desztillált víz, igen gyengén hidrolizált sav-, illetve lúgoldatok) juttatása, mártása következtében kis mértékben beoldódnak, és így megváltoztatják a mérendô közeg pH-ját, amit azután a maradék indikátor rész visszamér. Ez az a hiba, amit a szakirodalom úgynevezett „sav-bázis” hibának említ, és akár 1 pH egység hibához is vezethet kedvezôtlen esetben, amikor a híg, ionszegény, illetve nem pufferolt oldatok mérése történik. Ugyanez a hiba indikátor oldat alkalmazása esetén tizedrészre csökkenthetô. Más esetekben úgynevezett „nem vérzô” indikátorcsíkokat ajánlatos használni az ilyen hiba kiküszöbölése céljából. LABINFÓ

Brillantságra papír Sárga papír, amely pirosba csap át a semleges körüli tartományban (pH 6,7-7,9) ■

2011/6.

17

T A L L Ó Z Ó Nitrazinsárga papír Sárga papír, amely fokozatosan kékbe csap át a 6-os körüli pH érték alkalikus irányba történô átlépésekor (pH=7-nél szürkéskék, pH=8 fölött kék). Elônyös alkalmazás: semlegesítési reakciók. Fenolftalein papír Fehér papír, mely piros színbe csap át a 8,3-as pH érték átlépésekor az alkalikus tartomány felé (pH=10 fölött piros). Elônyös alkalmazás: semlegesítési analízis. UNIVERSAL és SPECIAL indikátorpapírok színskálával Az itt ismertetésre kerülô papírok esetében a papírcsíkok pH indikátorral vagy azok keverékével kerülnek kikészítésre, azok teljes mértékû impregnálásával.

Elônyös alkalmazás: meghatározott lúgkoncentráció jelenlétének bizonyítására, melynek jelenléte bizonyos reakciók végbemeneteléhez szükséges. Kongó vörös papír Piros papír, mely kék színûbe csap át a 3,0-5,0 tartománynál. A KONGO papír többféle érzékenységû kivitelben készül: KONGO papír MN 816 N: normál érzékenységû KONGO papír MN 260 HE: nagy érzékenységû KONGO papír MN 616 T: közepes érzékenységû, ennek a papírnak az érzékenysége a két elôbb felsorolt kivitel között helyezkedik el. Ezt a típust az úgynevezett „spot” tesztekhez javasoljuk. Elônyös alkalmazás: semlegesség vizsgálata, illetve kimutatása, savkimutatás gyógyászati területen, pl. a gyomorban lévô szabad sósavkimutatása, tejsavak kimutatása olyan baktérium táptalajokban, melyek tejsavtermelô coli baktériumokat tartalmaznak.

A MACHEREY-NAGEL GmbH. UNIVERSAL indikátorpapírok átfogják az 1–11-ig, illetve az 1–14-ig terjedô pH tartományt, a színskála lépcsôbeosztása pedig általában 1,0 pH egység. A MACHEREY-NAGEL GmbH. SPECIAL indikátorpapírok általában 2-5 pH egységet fognak át, ugyanakkor a skálaosztás 0,2/0,3, illetve 0,5 pH egység. Minden termék tartalmaz egy színösszehasonlító skálát is. A DUOTEST és TRITEST tesztpapírok esetében a köztes értékek egyértelmû azonosítása lehetséges a különbözô indikátorzónák segítségével. Ezek az indikátorpapírok mûanyag adagolóban és füzetben rendelhetôk és utántöltô csomagok egészítik ki a kínálatot.

Lakmuszpapírok Lakmuszpapír kék: színátcsapás kékbôl pirosba az alkálikusból savas tartományba történô áttérésnél. Lakmuszpapír neutral: színátcsapás ibolyából pirosba vagy kékbe, mégpedig savas irányba: piros, lúgos irányba: kék. Lakmuszpapír piros: színátcsapás pirosból kékbe a savasból a lúgosba történô áttörésnél. Elônyös alkalmazás: sav-bázis reakciók általános vizsgálata, semlegesítés vizsgálatára, illetve savasból lúgos tartományba vagy fordított irányba történô átmenet ellenôrzésére. A lakmuszpapír a legismertebb indikátorpapír. Kémiai elv: a lakmusz egy természetes anyag és vegyileg egyértelmûen nem definiálható. Kinyerése zuzmóból történik. Valószínûleg a legrégibb indikátoranyag. Indikátorpapír Brillantsárga papír Kongó papír MN 816 N Kongó papír MN 616 T Kongó papír MN 260 HE Lakmuszpapír, kék Lakmuszpapír, neutrális Lakmuszpapír, piros Nitrazinsárga papír Fenoftalein papír

18

A színváltás mibôl → mire

A színváltás pH tartománya

sárga → piros piros → kék piros → kék piros → kék kék → piros kék ← ibolya → piros piros → kék sárga → ibolya-kék fehér → piros

6,7-7,9 5,0-3,0 5,0-3,0 5,0-3,0 8,0-5,0 5,0-8,0 5,0-8,0 6,0-7,0 8,3-10,0

Itt kell megjegyeznünk, hogy igen gyengén vagy nem pufferolt oldatokban az indikátorpapírok kevésbé pontos eredményt adnak, mint a nem vérzô indikátorcsíkok és az indikátoroldatok. Amennyiben pufferolt oldatokról van szó, akkor ezekkel az indikátorpapírokkal is azonos pontosság érhetô el. A gyengén vagy nem pufferolt oldatokhoz a pH-Fix indikátorcsíkok használatát javasoljuk.

Egy hasznos trükk: Ha valamely oknál fogva mégis SPECIAL vagy UNIVERSAL pH papírral történne a pH mérése, akkor az alábbi eljárást javasoljuk: a pH papírcsíkot nyomjuk a kémcsô belsô falához, majd töltsük fel azt a vizsgálandó folyadékkal. Miközben az indikátorcsíkot a vizsgáló edényben hagyjuk, kb. 1 perc múlva az üvegen át összehasonlíthatjuk annak színét a színskálával. Kiszerelés: 5 méteres tekercsben, színskálás mûanyag adagoló dobozban.

LABINFÓ

■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó Indikátor papír UNIVERSAL 1–11 UNIVERSAL 1-14 SPECIAL 0,5-5,5 SPECIAL 3,8-5,8 SPECIAL 4,0-7,0 SPECIAL 5,4-7,0 SPECIAL 5,5-9,0 SPECIAL 6,4-8,0 SPECIAL 7,2-9,7 SPECIAL 8,0-10,0 SPECIAL 9,0-13,0 SPECIAL 12,0-14,0

TRITEST L tekercs (2 hidrofób mezôvel): Egy 6 m hosszú és 14 mm széles papírcsíkon 3 indikátormezô van (1 fôindikátor és 2 segédindikátor), amelyek egymástól hidrofób zárócsíkkal vannak elválasztva, ezáltal garantált az indikátormezôk éles elválasztása. Ez különösen erôsen alkálikus tartományban történô méréseknél nyújt jelentôs elônyt.

pH-skála beosztás 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11 1-2-3-5-6-7-8-9-10-12-14 0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0-3,5-4,0-4,5-5,0-5,5 <3,8-3,8-4,1-4,3-4,5-4,7-4,9-5,2-5,5-5,8->5,8 4,0-4,3-4,6-4,9-5,2-5,5-5,8-6,1-6,4-6,7-7,0 <5,4-5,4-5,7-6,0-6,2-6,4-6,7-7,0->7,0 5,5-6,0-6,5-7,0-7,5-8,0-8,5-9,0 <6,4-6,4-6,6-6,8-7,0-7,2-7,4-7,6-7,8-8,0->8,0 <7,2-7,2-7,5-7,8-8,1-8,4-8,7-9,0-9,3-9,7->9,7 8,0-8,2-8,4-8,7-9,0-9,2-9,6-10,0 9,0-9,5-10,0-10,5-11,0-11,5-12,0-12,5-13,0 12,0-12,5-13,0-13,5-14,0

PEHANON® színes oldatok pH méréséhez A PEHANON® egy olyan indikátorpapír sorozat neve, amelyeknél az indikátor és az összehasonlító színskála egyazon csíkon található egymás mellett. Ezáltal a pH érték leggyorsabb és legbiztosabb leolvasása válik lehetôvé, mivel a külön színösszehasonlító skálával történô színegyeztetés elmarad, mert a mindenkori pH értékek minden egyes csíkra rá vannak nyomtatva. Ez a kivitel lehetôvé teszi, hogy színes oldatokban és szuszpenziókban is biztosan határozzuk meg a pH értéket, mivel a színeltolódás az indikátoron és az összehasonlító színeken azonos mértékben érvényesül. Végeredményben a keverékszínek azonos árnyalatban kerülnek összehasonlításra. Az egyes színmezôk hidrofób köztes mezôkkel vannak elválasztva egymástól.

DUOTEST® indikátorpapírok kettôs színskálával A DUOTEST® papírok különösen nagy kijelzô képességû és könnyû leolvashatóságú indikátorpapírok. Két párhuzamos indikátorcsík egy papíron – egy fehér középsô elválasztócsíkkal – garantálja az egyértelmû szín megkülönböztetést és a köztes értékek egyértelmû becslését. A fehér középsô csík hidrofób, úgy mûködik, mint egy gát, tehát megakadályozza a két indikátormezô egymásba futását, ezáltal nô a mérési pontosság, és a fehér csík egyenletes kontrasztot biztosít a színes zónákhoz. A középsô mezô – mivel nem nedvesedik – növeli a mechanikai szilárdságot is. Kiszerelés: 5 méteres tekercsben, színskálás mûanyag adagoló dobozban.

Az indikátor elszínezôdését a csík összehasonlító színeihez képest besorolva kell kiértékelni és az összehasonlító színekre rányomtatott értékek segítségével a középsô színmezôhöz tartozó pH értéket meghatározni. Egy láthatatlan szilikon alapú felületi bevonat meggátolja a vizsgálandó folyadék felfutását, és garantálja a kényelmes és veszélytelen munkát agresszív, valamint kellemetlen oldatok esetén is. Indikátor papír DUOTEST® 1-12 DUOTEST® 1,0-4,3 DUOTEST® 3,5-6,8 DUOTEST® 5,0-8,0 DUOTEST® 7,0-10,0 DUOTEST® 9,5-14,0

pH-skála osztás 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12 1,0-1,3-1,6-1,9-2,2-2,5-2,8-3,1-3,4-3,7-4,0-4,3 3,5-3,8-4,1-4,4-4,7-5,0-5,3-5,6-5,9-6,2-6,5-6,8 5,0-5,3-5,6-5,9-6,2-6,5-6,8-7,1-7,4-7,7-8,0 7,0-7,3-7,6-7,9-8,2-8,5-8,8-9,1-9,4-9,7-10,0 9,5-10,0-10,5-11,0-11,5-12,0-12,5-13,0-13,5-14,0

A PEHANON® indikátorpapírok 14 különbözô méréstartományban rendelhetôk, a pH-érték beosztás 0,2-0,5 között változik. A PEHANON® sorozat magában foglalja a teljes pH tartományt 0–14-ig hézagmentesen, ahol az egyes tartományok egymást részben átfedik. A pH különbségek nem sematikusan kiválasztottak, hanem az egyes indikátorok karakterisztikus átcsapásához illesztettek annak érdekében, hogy optimális mérést tegyenek lehetôvé és teljes mértékben kihasználhassuk az indikátort. A PEHANON® indikátorpapírok még színes oldatok esetében is nagy mérési pontosságot garantálnak.

TRITEST indikátorpapírok pH1-11 A TRITEST indikátorpapír a legnagyobb kijelzési biztonságot és könnyû leolvashatóságot biztosító MN indikátorpapír. A 3 egymás melletti indikátorzóna egy csíkon belül garantálja az egyértelmû szín megkülönböztetést és a köztes értékek biztos megbecslését is. A lépcsôbeosztás: 1,0 pH egység. A TRITEST csak egyféle méréstartományban rendelhetô pH=1-11, de 2 különféle kivitelben.

Indikátorpapír PEHANON® 1-12 PEHANON® 0-1,8 PEHANON® 1,0-2,8 PEHANON® 1,8-3,8 PEHANON® 2,8-4,6 PEHANON® 3,8-5,5 PEHANON® 4,0-9,0

TRITEST tekercs (hidrofób mezôk nélkül): Egy 10 mm széles papírcsíkon 3 indikátormezô van: (1 fôindikátor és 2 segédindikátor) közvetlenül egymás mellett. LABINFÓ

PEHANON® 5,2-6,8 PEHANON® 6,0-8,1

■

2011/6.

pH skálaosztás 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12 0-0,3-0,6-0,8-1,0-1,2-1,5-1,8 1,0-1,3-1,6-1,8-2,0-2,2-2,5-2,8 1,8-2,1-2,4-2,7-3,0-3,2-3,5-3,8 2,8-3,1-3,4-3,6-3,8-4,0-4,3-4,6 3,8-4,0-4,2-4,4-4,6-4,9-5,2-5,5 4,0-4,5-5,0-5,5-6,0-6,5-7,0-7,5 -8,0-8,5-9,0 5,2-5,5-5,7-5,9-6,1-6,3-6,5-6,8 6,0-6,3-6,6-6,9-7,2-7,5-7,8-8,1

Kiszerelés 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz

19

T A L L Ó Z Ó PEHANON® 7,2-8,8 PEHANON® 8,0-9,7 PEHANON® 9,5-12,0 PEHANON® 10,5-13,0 PEHANON® 12,0-14,0

7,2-7,4-7,6-7,8-8,0-8,2-8,5-8,8 8,0-8,2-8,4-8,6-8,8-9,1-9,4-9,7 9,5-10,0-10,5-11,0-11,5-12,0 10,5-11,0-11,5-12,0-12,5-13,0 12,0-12,5-13,0-13,5-14,0

200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz 200 csík/doboz

Indikátorcsík pH-Fix 0-14 pH-Fix 0,0-6,0 pH-Fix 2,0-9,0

PH-Fix, „nem vérzô” indikátorcsíkok A pH-Fix indikátorcsíkok különösen alkalmasak gyengén pufferolt és erôsen alkalikus oldatok pH méréséhez. A pH csíkok fô jellemzô tulajdonsága, hogy az indikátor anyag nem oldódik ki a tesztzónából, vagyis „nem vérzô” típus. A színezék és az indikátor zóna (amely cellulóz szál) közötti kémiai kötés következtében a festékanyag kioldódása elkerülhetô. A színskála segítségével pontos pH meghatározást lehet elérni. Az optimális mérés és eredmény meghatározás érdekében 12 különbözô pH tartományban rendelhetôk a pH-Fix csíkok.

pH-Fix 4,5-10,0 pH-Fix 7,0-14,0 pH-Fix 0,3-2,3 pH-Fix 1,7-3,8 pH-Fix 3,1-8,3 CE pH-Fix 3,6-6,1 CE pH-Fix 5,1-7,2 pH-Fix 6,0-7,7 pH-Fix 7,5-9,5 pH-Fix 7,9-9,8

pH skálaosztás 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14 0-0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0-3,5-4,0-4,55,0-5,5-6,0 2,0-2,5-3,0-3,5-4,0-4,5-5,0-5,5-6,06,5-7,0-7,5-8,0-8,5-9,0 4,5-5,0-5,5-6,0-6,5-7,0-7,5-8,0-8,59,0-9,5-10,0 7,0-7,5-8,0-8,5-9,0-9,5-10,0-10,511,0-11,5-12,0-12,5-13,0-13,5-14,0 0,3-0,7-1,0-1,3-1,6-1,9-2,3 1,7-2,0-2,3-2,6-2,9-3,2-3,5-3,8 3,1-3,5-3,9-4,3-4,7-5,1-5,5-5,9-6,36,7-7,1-7,5-7,9-8,3 3,6-4,1-4,4-4,7-5,0-5,3-5,6-6,1 5,1-5,4-5,7-6,0-6,3-6,6-6,9-7,2 6,0-6,4-6,7-7,0-7,3-7,7 7,5-7,9-8,2-8,4-8,6-8,8-9,1-9,5 7,9-8,3-8,6-8,9-9,1-9,4-9,8

Kiszerelés 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz 100 csík/doboz

A pH-Fix indikátorcsíkok lehetôvé teszik a vízminta (akár ivóvíz) gyors pH mérését. Ennek segítségével a mintaoldat beállítása könnyen elvégezhetôvé válik analízis alatt is, olyan analitikai hibák elkerülése érdekében, melyek erôsen pufferolt mintáknál felléphetnek. Ezeknél a felhasználásoknál a pH-Fix indikátorcsíkok más pH papírokhoz képest sokkal elônyösebbek. A „CE” jelû tesztcsíkok egészségügyi alkalmazásra is bevizsgáltak, egyes gyógyszerek járulékos kellékei, illetve különféle speciális célokra is elterjedten alkalmazzák, mint bôr, nyál, vagina, vizelet pH mérése. Igen praktikus használatot tesz lehetôvé a hengerdobozos, „PT” kiszerelés. Ezt a henger alakú dobozt úgy alakították ki, hogy egykezes használatra legyen alkalmas. Sok esetben nélkülözhetetlenné vált a használata. A hagyományos indikátorpapírokkal ellentétben a pH-Fix csíkok indikátoranyaga a cellulóz szálakhoz kémiailag rögzített (DE-PS 24 36 257). Ezáltal az indikátoranyag kivérzése (kioldódása) erôsen alkalikus oldatokban is gátolt, melybôl a következô elônyök adódnak: • Gyengén pufferolt oldatokban is lehetôvé válik a pH érték meghatározása, mivel a csíkokat annyi ideig lehet bemártani az oldatba, amíg a végleges reakciószínt fel nem veszik. • A vizsgálandó minta nem szennyezôdik az indikátoranyaggal, ezáltal az oldat még más vizsgálatokra is felhasználható. • Az egyes színmezôk színei nem futnak egymásba, így a színskálával történô egzakt összehasonlítás is biztosított. • Újonnan kifejlesztett indikátoranyagok garantálják az egyes pH értékek közötti biztos differenciálást és a problémamentes színszerinti besorolást. • A hosszú és stabil kivitelû mûanyag csík megvédi a kezet az szennyezôdéstôl. 20

LABINFÓ

UNISOL indikátoroldatok folyadékok pH értékének meghatározásához Az UNISOL folyadékindikátorok különbözô pH tartományok mérésére szolgáló indikátoroldatok. Az UNISOL használata egyszerû, kényelmes, univerzális és rendkívül gazdaságos. A készlet összehasonlító színskálát és mérô küvettát is tartalmaz. A pH tartomány beosztása 0,5-1,0 közötti. Az UNISOL-lal felületi pH mérést is el lehet végezni. Az indikátoroldat érzékenyebb a pH papírnál. Tiszta vizek, felszíni vizek és nagyon híg savak, bázisok – pl. gyenge pufferoldatok – pH méréséhez ajánlott, amikor a pH papírral történô mérés nem lehetséges (sav-bázis hiba). Ezek-

ben az esetekben indikátoroldatokat használnak, melyeket ■

2011/6.

T A L L Ó Z Ó közvetlenül a vizsgálandó folyadékhoz adnak. A kialakult színt egy színskálával kell összehasonlítani (UNISOL, VISOCOLOR®). Az UNISOL folyadékindikátorok különbözô pH tartományok mérésére szolgáló indikátoroldatok. AZ UNISOL 113 az 1–13 tartományt foglalja magában és a savastól a lúgos tartományig több színátcsapása van, mégpedig pirosból sárgászöldön át az ibolyakék színbe.

Alkalmazási terület: • Tiszta vizek és szennyvizek • Akváriumvizek • Nem pufferolt oldatok • Papír és más termékek felületén történô mérések Ez a termék csaknem valamennyi mintafajta analízisére alkalmas, akár pufferolt, akár nem pufferolt oldatok pl. felületi vizek pH-jának meghatározására is. A NANOCOLOR® fotométerekkel történô kiértékeléssel elkerülhetô az emberi szemtôl függô szín összehasonlítás, illetve esetleges színtévesztés.

Az UNISOL indikátoroldatok használata rendkívül kényelmes és egyszerû. AZ UNISOL 113 esetében egy csepp, az UNISOL 410 esetében pedig 2 csepp indikátoroldatot kell az 5 ml vizsgálandó színtelen oldathoz adni. Az így kialakuló színt kell összehasonlítani a színskálával. Figyelembe kell venni ugyanakkor, hogy a szín-intenzitás az indikátor koncentrációján kívül a vizsgálandó oldat rétegvastagságtól is függ. Lehetséges ugyan vizsgáló lemezen és kémcsôben is a mérés, mégis leginkább a négyszögletes mérôküvetta használatát javasoljuk, mivel itt a rétegvastagság mindenhol konstans, és ezáltal biztosított a hibamentes leolvasás. Az üveg vagy kvarc mérôküvetták általában igen drágák és a laboratóriumon kívüli gyors pH meghatározáshoz túlzottan értékesek. Az abszolút pontos mérési eredmények az MN 13/72 típusú mûanyag küvetta használatával érhetôk el, mivel a színskála nyomtatásánál ennek a küvettának a rétegvastagságát vették figyelembe.

Folyékony indikátor

pH tartomány

pH osztás Kiszerelés

UNISOL 410

4,0-10,0

0,5

UNISOL 113 1,0-13,0 MN 13/72-es mûanyag küvetták

1,0

Aktivit Kft.

Végre megérkezett...

100 ml cseppentôüveg, 1 színskála és 1 MN 13/72 mûanyag küvetta egy dobozban csomag: 5 db-os

Végre megérkezett a kamera amelyre minden igényes felhasználó vágyott. Nem kell kompromisszumot kötni, a Neo sCMOS kamera a legfontosabb jellemzôket egyidejüleg nyújtja. • • • • • •

Kolorimetriás pH mérés fotométeres kiértékeléssel A kolorimetriás pH érték meghatározás a komparátoros szín összehasonlítás elônyét használja ki (VISOCOLOR®). Az átlátszó színes oldat miatt egyértelmû pH azonosítás lehetséges, melyhez nem szükséges különleges gyakorlat. LABINFÓ

5,5 megapixel felbontás 1 elektron kiolvasási zaj –40 °C-os vákuumszigetelt hûtés 100 kép/sec sebesség 25 000:1 dinamikus tartomány 22 mm-es látómezô

Auro-Science Consulting Kft. www.auroscience.hu • www.andor.com/scmos

■

2011/6.

21

H I G I É N I A

Életvédô ezüstrészecskék Évezredes megfigyelés?

A nanotechnológia újabb vívmánya került a polcokra: magyar kutatók parányi ezüstrészecskékbôl álló fertôtlenítôszert fejlesztettek ki. Az új szer segíthet a kórházi fertôzések egyre égetôbb problémájának leküzdésében is. A nanotechnológiai termékek élettani, környezeti hatásáról azonban egyelôre keveset tudunk.

Az ezüst jótékony, egészségmegôrzô hatása évezredek óta ismert. Az ókori rómaiak nem véletlenül tárolták ezüstedényekben italaikat, és az amerikai telepesek is pontosan tudták, hogy a tej lassabban savanyodik meg, ha ezüst pénzérméket tesznek a kancsóba. Az ezüst ugyanis pusztítja a baktériumokat. Miért? Azért, mert ha a baktérium az ezüst felszínével találkozik, olyan kémiai reakciók indulnak be, melyben roncsolódik a baktériumot védô sejtfal, és az ezüst felszínérôl kilépô ezüstionok képesek bejutni a baktérium belsejébe. Az ionok a baktérium számára létfontosságú, az anyagcserét vezérlô enzimekhez kötôdnek, amelyek így már nem képesek ellátni a feladatukat és a baktérium elpusztul. Minél nagyobb felületen érintkezik az ezüst a kórokozókkal, annál erôteljesebben érvényesül a baktériumölô hatás. Másfelôl, minél kisebb átmérôjû egy test, annál nagyobb a felülete a térfogatához képest. Ezért a magyar kutatók az ezüstöt kicsiny, 5-10 nanométer átmérôjû részecskékre darabolták, amelyek így összességükben igen nagy felületen képesek érintkezni baktériumokkal, és hatékonyan pusztítják azokat. A nanorészecskék elôállításához egy speciális kolloidkémiai módszert használtak a fejlesztôk. A Nanosept nevet viselô fertôtlenítôszer legfontosabb újdonsága, hogy fertôtlenítô hatása viszonylag hosszan tartó: amikor a szer a fertôtlenítendô felülettel érintkezik, aktív oxigén szabadul fel, ami rövid idô alatt, gyorsan fertôtlenít. Ugyanakkor az ezüst nanorészecskék, melyek csak lassan használódnak el, hosszabb ideig tartó antibakteriális hatást fejtenek ki. „Kipróbáltuk az új szert, nyolc különbözô baktériummal. Egyformán hatékonynak látszik mindegyikkel szemben, körülbelül két napig tartja távol ôket” – mondja dr. Szentirmay Zoltán, az Országos Onkológiai Intézet professzora.

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) becslése szerint a fejlett országokban a kórházba került betegek 5-10%-a kap valamilyen fertôzést, a fejlôdô országokban ez az arány meghaladhatja a 25% is. Az Európai Betegségmegelôzési Központ (ECDC) adatai alapján az európai kórházakban összesen ötmillióan fertôzôdnek meg évente, az esetek egy százalékában a fertôzés halálos kimenetelû, további 2,7%uknál pedig hozzájárul a beteg halálához. Leggyakrabban a sebfertôzés, vérfertôzés és a tüdôgyulladás jelentkezik.

Kórházi szuperbaktériumok

Tojásoknál is hatásos

A gyógyulásunkat szolgáló intézmény, a kórház valójában a fertôzések kialakulásának és terjedésének melegágya: a legkülönbözôbb típusú betegségekkel érkezô, gyakran legyengült immunrendszerû betegek, a túlzsúfolt kórtermek, a sokszor nem megfelelô higiéniás körülmények, a személyzet túlterheltsége mind-mind elôsegítik a kórokozók elszaporodását. Emellett az antibiotikumok túlzott vagy nem megfelelô használata miatt a közelmúltban megjelentek olyan baktériumtörzsek, melyek ellenállóak mindenféle antibiotikummal szemben. Manapság a kórházi fertôzések körülbelül 60 százalékáért ezek az ún. szuperbaktériumok felelôsek. E bacilusok ellen a leghatékonyabb védekezés a higiénia javítása. Becslések szerint a fertôzések egyharmada elkerülhetô lehetne a megfelelô fertôtlenítés biztosításával. Egy magyar konzorcium által kifejlesztett új fertôtlenítôszer segítséget nyújthat a higiénis körülmények hatékony javításában. A nanotechnológiával elôállított termék parányi ezüstrészecskéket tartalmaz. 22

LABINFÓ

Európában százezer emberbôl harminc betegszik meg évente szalmonellafertôzésben, fôleg fertôzött tyúktojások fogyasztásától. A szalmonella elôfordulási gyakorisága a tojótyúk-állományban az EU-tagállamok területén 0–62% között váltakozik. Magyarországon a fertôzött tojások aránya 1% alatt van. Ez jóval kevesebb, mint néhány évtizeddel ezelôtt, ám még mindig a tojást tartalmazó élelmiszerek a legkockázatosabbak a szalmonella fertôzés tekintetében. A tojás nagy víztartalma, jelentôs fehérje- és zsírtartalma miatt ugyanis kiváló táptalaja a különbözô mikroorganizmusoknak. A baktériumok fôként a tojás képzôdése után, a külsô környezetbôl, például az alomból kerülhetnek a tojás héjára. A héj külsô rétege megvédi a tojást a fertôzéstôl, azonban ha ez a réteg sérült, a kórokozók bejuthatnak a tojás belsejébe, és elszaporodva romlási folyamatokat és ételmérgezéseket idézhetnek elô. Ezért a fertôzés elkerülésének egyik hatékony módja a tojáshéj fertôtlenítése. n

2011/6.

H I G I É N I A

lítási költsége is a jól ismert termékek költségének nagyságrendjébe esik. A szer – a hagyományos tisztítószerekkel ellentétben – nem tartalmaz maró hatású klórt, ezért nem roncsolja a tisztítandó felületet. A készítményben az ezüst mellett gombaölô hatású réz nanorészecskék is vannak, így a szer hatékony mindenféle mikrobiális szennyezôdéssel szemben.

Sokat kell még kutatni A termék két családjának gyártása indult meg: az egyik típus általános felületfertôtlenítésre alkalmas (kórházak, közintézmények, állattenyésztés), a másik ipari víz, illetve szennyvízzel kapcsolatos fertôtlenítésre, klímaberendezések szûrôjének fertôtlenítésére valamint ivóvíz- és fürdôvíz fertôtlenítésre. A nanotechnológia rendkívüli tempóban fejlôdik, a nanotermékek mostanra betörtek a fogyasztói piacokra is: például kozmetikai cikkek, ruhák készülnek nanorészecskék felhasználásával. Mindamellett a parányi részecskék élettani, környezeti hatásáról egyelôre keveset tudunk. A mai egészségvédelmi elôírások nagy része a termékek kémia össszetételére vonatkozik csupán, és ebbôl a szempontból a nanotermékek nem jelentenek újdonságot. „Négy-öt évvel ezelôtt, amikor a fényképkidolgozó mûhelyek virágkorukat élték, a fénykép elôhívása során alkalmazott vegyületeket a lefolyókba öntötték, károsítva ezzel környezetünket. Ez a vegyület nagy mennyiségben tartalmazott ezüstöt is. Egyetlen mûhely által egyetlen hónap alatt kiöntött ezüst mennyiségébôl annyi nanofertôtlenítôszert lehetne gyártani, ami egy egész budapesti kerület teljes fertôtlenítésére elegendô volna” – mondja Soós.

A tojások kezelésének egyik új eszköze lehet egy magyar konzorcium által kifejlesztett új fertôtlenítôszer, amely parányi ezüstrészecskéket tartalmaz. Az ezüst antibakteriális hatása régóta jól ismert. A magyar kutatók az ezüstöt kicsiny, 5-10 nanométer (1 nanométer = 10-9 méter) átmérôjû részecskékre darabolták, amelyek így igen nagy összfelületen képesek érintkezni kórokozókkal, és hatékonyan pusztítják azokat. Vizsgálatok azt mutatják, hogy a szer alkalmas a tojáshéjon megtelepedett Salmonella baktériumok elpusztítására is. „Rendkívül fontos, hogy a tojások héja közvetlenül a felhasználás elôtt hatékonyan legyen fertôtlenítve. A Salmonella infantis nevû baktériumot vittük fel a tojások héjára, több mint ezerszer annyit, mint ami a természetes szennyezésnek megfelel. A szer alkalmazása után fél órás behatási idô elteltével nem találtunk kórokozót a héjon” – mondja dr. Tenk István, a vizsgálatok egyik vezetôje. A készítmény színtelen, szagtalan folyadék, használata teljesen hasonló a megszokott fertôtlenítôszerekéhez, és elôál24

LABINFÓ

n

2011/6.

H I G I É N I A

Mások szerint a nanorészecskék különleges mérete és tulajdonságai olyan veszélyeket rejthetnek, amelyek nem következnek a kémiai szerkezetbôl, és amelyeket nem láthatunk elôre. A környezeti és fiziológiai hatásokat vizsgáló kísérletek néhány éve indultak be. Úgy tûnik, hogy a háztartásokban használt nanotermékekbôl a részecskék – elsôsorban a szennyvízzel – a környezetbe kerülnek. Jelenleg még nem ismert, hogy ezek milyen mértékben juthatnak be az emberi

szervezetbe, de valószínû, hogy a nanorészecskék a légzés és étkezés során, valamint a bôrön felszívódva is a testünkbe kerülhetnek. „A nanotechnológia alig húsz éves tudomány, ipari alkalmazása csak az utóbbi években indult el. A tételes szabályozás a jövô zenéje” – mondja dr. Varsányi Magda, a konzorcium szakmai vezetôje. „Rengeteg tapasztalatot kell még gyûjtenünk, hogy részletesen lássuk a hatásokat.” ■

• • • • • • • • • • •

a legkisebb és leggyorsabb pipettázó robot • teljes fej (96/384) vagy egyedi hegy lamináris fülkében használható programozható 3+4 féle pipettázó fej választható/cserélhetô • egy vagy több sor/oszlop vagy töredék pipettázási térfogat tartomány: 20 nl–250 μl sor/oszlop programozható formátum: 48, 96, 384, flexibilis mintaszám választás (1-96/384) mintatartó: mikroplate, csô, oszlop, géllap eldobható, egyszer használatos pipettahegyek (filteres is) eldobható, mosható pipettahegyek mosható, fix hegyek opcionális fedélzeti eszközök: rázó, hûtô/fûtô, vákuum-szûrô, mágneses szeparáló, • használható mintatartók: normál és deepwell plate, Eppendorf-csô, egyéb csövek, SPE oszlop, géllap, stb. • tipikus applikációk: DNS/RNS/miRNS izolálás, PCR összemérés, NGS mintadúsítás, microarray processzálás, gélbetöltés, mintahígítás, sorozathigítás, sejtes assay, ADME/TOX assay, Bioanalyzer csipfeltöltés, stb.

a megbízható referencia Kromat Kft. 1112 Budapest, Péterhegyi út 98. • www.kromat.hu • [email protected]

LABINFÓ

■

2011/6.

25

M I N D E N N A P I

K É M I A

A titkos tinta receptje A CIA idônként nyilvánosságra hoz régi iratokat, amelyeknek feloldották a titkosítását. Legutóbb olyan papírokat tett közzé honlapján, amelybôl kiderül, milyen láthatatlan tintát használtak a kémek az elsô világháború idején, és hogyan nyitották fel észrevétlenül a borítékokat.

Hogyan készítsünk láthatatlan tintát? Íme a CIA által közzétett két eljárás, melyeket otthon nem javaslunk kipróbálni. 1) Forraljunk fel egy pohár vizet egy evôkanál keményítôvel, hagyjuk lehûlni, és adjunk hozzá tíz gramm nátrium-nitritet (ezt a vegyületet napjainkban húsfélék tartósítására használják). 2) Ezzel a keverékkel átitathatjuk például a zsebkendônket vagy a keményített gallérunkat, majd száradás után feltûnés nélkül magunkkal vihetjük mindenhova. 3) Szükség esetén mártsuk vízbe az átitatott anyagot, és máris használhatjuk a kioldódott tintát. 4) Az írást legegyszerûbben kálium-jodid segítségével lehet elôhívni. A borítékot a filmekben gôz fölé tartva szokták kinyitni. A gôz stimmel, de a profiknál azért ez sem olyan egyszerû: 1) Keverjünk össze 18 milliliter réz-acetol-arzenátot 88 milliliter acetonnal. 2) Adjunk hozzá fél liter amil-alkoholt. 3) Melegítsük vízfürdôn a keveréket. A felszálló gôz feloldja a ragasztóanyagot. 4) Ne lélegezzük be a gôzt! ■

Ha szívesen nézünk James Bond filmeket, és kíváncsiak vagyunk az igazi kémek titkaira, akkor érdemes felkeresni a CIA nagyközönségnek szóló honlapját (http://www.foia.cia .gov/). A „Cég” itt idônként – jelenleg sajnos csak évente kétszer – közzétesz a nagyközönség számára is érdekes, egykor titkos dokumentumokat. Legutóbb egy hatoldalas, majdnem egy évszázados katonai hírszerzési iratot publikált, amelyben a korabeli „csúcstechnológiát” képviselô láthatatlan tinta néhány receptjét írják le. Bár ma már ezek a receptek sem tûnnek világrengetônek, még mindig sokkal kifinomultabbak, mint a citromos titkosírás http://www.youtube.com/watch?v=H8LV-X9DJHU) YouTube-on bemutatott módszere. Az iratokban szerepel még a borítékok észrevétlen kinyitásának módszere is. Mint Leon Panetta, a CIA igazgatója elmondta, a mai technika már elavulttá tette ezeket a korabeli eljárásokat, de a kísérletezôk és a „mûkedvelô kémek” számára érdekesek lehetnek, ezért döntöttek a nyilvánosságra hozataluk mellett. LABINFÓ

■

2011/6.

27

A N Y A G T E C H N O L O G I A

Ötletadó élôvilág Az egyik legjobb hôszigetelô anyagot a juhoktól, a tépôzárat a bogáncsos növényektôl, az öntisztuló, vízlepergetô ruhákat a lótusztól, a leghatékonyabb úszódresszeket a cápáktól, a legújabb páncélokat pedig a csigáktól, halaktól és pókoktól lestük el. Az élôvilágban rengeteg olyan megoldás született az evolúció évmilliói folyamán, amelyekre az ember sokáig csak irigykedve tekintett. A mérnöki tudomány mára elérte az a szintet, hogy képessé vált lemásolni és felhasználni a természet találmányait.

A biomimikri vagy biomimetika (a görög bios = élet és mimézis = utánzás szóból) olyan tudományág, amely a biológiát és a mérnöki tudományt hivatott egyesíteni. Fô célja, hogy az élôlények felépítését és mechanizmusait gyakorlati szinten megvalósítsák mesterséges anyagokban, gépekben, mintegy lemásolva az evolúció által évmilliókig tökéletesített természetes szervezeteket. A tudományterület régebben elterjedt elnevezése a bionika volt, de újabban ezt a kifejezést egyre inkább kisajátítja az orvostudomány, ahol a szervek vagy testrészek mechanikus változattal való cseréjét jelölik vele. A biomimetika nagy részterületét alkotja az élô szervezetektôl ellesett különféle célra felhasználható anyagok, a bioanyagok fejlesztése és elôállítása.

nak megtartani maguk között, így jobban szigetelnek, mint a tömöttebb anyagok. (Ezért is javasolják a szakemberek hidegben a réteges öltözködést, mert több vékony ruha között több szigetelô levegôréteg alakul ki, ami általában melegebben tart, mint egy vastag pulóver.) A merino gyapjú fölhasználásával készítik a sportruházati cégek a hôszigetelô alapréteget az összes olyan sporthoz (kerékpározás, túrázás, hegymászás, stb.), ahol alapvetô követelmény a test kihûlésének megakadályozása. Ilyen anyagokat használnak a sarkkutatók és az ûrhajósok alapöltözékéhez is.

A világ legismertebb biomimetikai találmánya Nincs ember, aki ne ismerné és használná az egyik legrégibb és legelterjedtebb, természetbôl ellesett találmányt, a tépôzárat. A Velcro márkanéven is emlegetett rögzítô rendszert 1948-ban fedezte föl a svájci George de Mestral. Állítólag vadászni volt a kutyájával, és amikor hazatértek, alig tudta kiszedegetni az állat bundájából a sok bogáncsot és más ráakaszkodott termést. De Mestral mikroszkóp alatt megvizsgálta a tapadós terméseket, és fölfedezte, hogy azokon rengeteg, apró horgocskákban végzôdô tüske van. Ezek segítségével rögzülnek a kutya és más állatok bundájához. Rögtön meglátta a fölfedezésében rejlô lehetôséget, és nekilátott kidolgozni a tépôzárat. Poliamidból sikerült olyan kemény anyagot létrehoznia, amely elôállításakor apró hurkokat képzett. Ezeket a hurkokat szövés közben fölvágva kész is volt a tépôzár kampós része. A fonalas rész elkészítése már nem okozott gondot, és 1951-ben Velcro néven szabadalmaztatta, majd saját gyárában gyártani kezdte a tépôzárat. A tépôzárat kezdetben ruházati cikkeken alkalmazták, de hamar kiderült, hogy más területeken is igen jól beválik. Legnagyobb sikerét akkor érte el, amikor a NASA használni kezdte a tépôzárszalagokat az ûrhajósok ruházatán, jelentôsen megkönnyítve az ûrruha felvételét.

Hôszigetelés Az egyik legnagyszerûbb hôszigetelô anyagot gyakorlatilag változtatás nélkül vettük át a természetbôl. Ezt az anyagot a merino juh adja nekünk.

A merino gyapjút az élet szinte minden területén fölhasználják a sporttól az ûrhajózásig. A merino gyapjú különlegességét az adja, hogy sokkal vékonyabb szálakból áll, mint a közönséges gyapjú. A finomabb szálak több levegôt tud28

LABINFÓ

■

2011/6.

A N Y A G T E C H N O L O G I A Öntisztuló, vízlepergetô ruhák

Páncélok

Annak ellenére, hogy a lótusz növény zavaros folyókban és tavakban nô, a levele mindig tiszta. A levélnek ez az öntisztító képessége fölkeltette a kutatók figyelmét is. Elsô pillantásra azt hihetnénk, hogy a levél felszíne annyira sima, hogy nem tapad meg rajta semmilyen szennyezôdés. Furcsa módon, éppen az ellenkezôje igaz. Két német kutató, Wilhelm Barthlott és Cristoph Neinhuis az 1990-es években írták le az általuk lótusz-effektusnak nevezett jelenséget. A lótusz levele távolról sem sima. Néhány mikrométer (a méter milliomod része) magas dudorokkal van teli, melyeket 1 nanométeres (a méter milliárdod része) viaszkristályok borítanak. A viaszkristályok víztaszítók, ezért a vízcseppek leperegnek a levél felszínérôl. A mikrométeres és a nanométeres nagyságrendû struktúrák különleges kombinációja rendkívüli mértékben csökkenti a felszín és a vízmolekulák érintkezési felületét, ami a tisztítási folyamat kulcsa. Ez magyarázza, hogy még egy enyhe zápor is tisztára mossa a leveleket. A lótusznak ez az öntisztuló képessége természetesen nem kerülte el a biomimetikával foglalkozó kutatók figyelmét sem. Mára több módon is felhasználják a lótusz-effektust. A BASF cég kifejlesztett egy nanorészecskéket alkalmazó vízlepegetô sprayt. Az ebben lévô vízálló polimerek és viasz hatékonyan képes utánozni a lótusz-effektust. A sportszergyártó cégek pedig olyan korcsolyaruhákat gyártanak, amelyek felületi szerkezete a lótuszlevéléhez hasonló, és így szabadítja meg a ruhát az olvadt jégtôl és szennyezôdéstôl.

Az emberek ôsidôktôl fogva háborúznak egymással, ezért már nagyon régóta próbálják ellesni az élôvilágból a hatékony védekezô eszközöket. Ennek egyik kezdetleges módja volt például a bôrpáncélok és bôrpajzsok alkalmazása. A mai biomimetika ennél sokkal hatékonyabb megoldásokat igyekszik átvenni a természetbôl. A fülcsigák kagylóhéjukhoz egy erôsen rendezett, téglaszerûen mozaik szerkezetet hoznak létre, mely elméletileg a legerôsebb mozaikelrendezés a világon. Marc A. Meyers a Kaliforniai Egyetem kutatója szerint ezek a „csempék” kalcium-karbonátból vagyis mészkôbôl állnak, melyeket alul és felül egy vékony proteinréteg borít. A fülcsigák héjának rétegezett szerkezete arra ösztönözte a kutatócsoportot, hogy kifejlesszenek egy teljesen új szintetikus anyagot, a puhatestûeket használva vezetôként. Az így készült vért még nem állítja ugyan meg az AK47-es gépkarabély lövedékét, ám a puhatestûek házépítésének megfigyelése segít Meyers csapatának és a többi kutatónak pillesúlyú, és hatékony testpáncélt kifejleszteni katonák, rendôrség és hasonló területeken dolgozó emberek számára. Amerikai kutatók nemrég számoltak be egy egészen különleges csigahéjról az Amerikai Tudományos Akadémia folyóiratában (PNAS). Christine Ortiz és munkatársai az Indiai-óceán egyik mélytengeri füstölgôje közelében talált

Cápabôrt utánzó úszódresszek Az ember bôre bámulatos anyag. Vízálló, lélegzô, önjavító, egy dologra viszont kevéssé alkalmas: úszásra. A víz nem áramlik simán a bôrfelszín mellett, jórész azért, mert a bôr (a vízfelvétel miatt) bizonyos vízben töltött idô után elkezd ráncosodni. A bôrbôl kinövô szôrszálak még jobban rontják az úszóteljesítményt. A cápák úszáshoz alkalmazkodott bôre egészen más. A testfelületet apró, úgynevezett placoid pikkelyek borítják, amelyek tökéletes vízáramlást tesznek lehetôvé. Ezt a tulajdonságot kihasználva kezdtek tervezni a Speedo sportszergyártó cég mérnökei olyan egész testet beborító, testhez simuló úszódresszeket, amelyeket parányi, V alakú csatornák borítanak, így a ruha felszíne nagyon hasonló a cápák pikkelyes bôréhez. A Speedo mérései szerint ezek a Fastskin („gyorsbôr”) nevû ruhák akár 3 százalékkal is felgyorsíthatják az úszókat. Természetesen a többi sportszergyártó cég is beszállt az úszók kegyeiért vívott harcba. A fejlesztések mérhetô eredményeket hoztak, gyakorlatilag az összes világcsúcsot megdöntötték az új dresszben versenyzô úszók. De az is kiderült, hogy a ruha már túl sokat számít a jó eredmény elérésében, ezért a Nemzetközi Úszószövetség szigorúan korlátozta a „cápabôr” dresszek használatát. Természetesen ez nem azt jelenti, hogy a fejlesztést kidobhatják, mert más területeken, például hajók súrlódásának csökkentésére használhatják. 30

LABINFÓ

Crysomallon squamiferum puhatestû vasban gazdag héját tanulmányozták. A kutatók elkészítették a három rétegbôl álló héj számítógépes modelljét. Az állat természetes védôrendszerének szimulációjával földerítették, hogyan védi meg magát a csiga a ragadozóktól, miközben megtartja mozgásképességét és testfolyamatainak szabályozását. Az elemzés azt mutatta, hogy a réteges elrendezôdés az egyes rétegek egyedi szerkezetével kombinálva véd a behatolástól, javítja az energiaeloszlást és ellenáll a hajlításnak. A kutatók szerint a természetes páncél jó kiindulási modellként szolgálhat a mérnökök számára az embereket védô újfajta anyagok kidolgozásához. ■

2011/6.

A N Y A G T E C H N O L O G I A

Hajlékony testpáncél

rugalmas, erôs és ellenálló, de nem tudták pontosan, hogy mindez minek köszönhetô. Dr. Frauke Gräter és kollégái az atomok szintjérôl indultak ki, majd egyre magasabb szinteken vizsgálták a pókfonalak mechanikai tulajdonságait. A pókfonalaknak két fô összetevôje van: egy puha, amorf szerkezetû építôelem és egy keményebb, kristályos anyag. Elsôként az ezeket felépítô atomokat elemezték, majd olyan molekuláris szimulációkat végeztek, amelyekben egyenként és együtt is megvizsgálták a kétféle építôelem mechanikai sajátságait. Kiderült, hogy a fonál rugalmasságáért az amorf és puha összetevô felel, és ez az építôegység felelôs azért is, hogy a pókháló jól bírja a rá nehezedô nyomást, vagyis a környezeti stresszhatásokat (a terhelés ezeknek az építôelemeknek köszönhetôen oszlik el egyenletesen a pókhálóban.) A fonalak szívóssága ezzel szemben a kristályos atomi szerkezetû összetevônek köszönhetô: a fonalak teherbírását nagyban befolyásolja, hogy milyen a kristályos alegységek eloszlása a fonalakon belül – írja az egyetem sajtóanyaga. A fentieken kívül azt is megvizsgálták, hogy a fonál-alegységek milyen szerkezeti felépítésben nyújtják a legoptimálisabb mechanikai teljesítményt. A szimulációk azt mutatták, hogy a kétféle alegység korongokban történô elhelyezkedése a legjobb: mechanikailag ez nagyobb terhelést tesz lehetôvé annál, mintha az amorf és a kristályos építôelemek véletlenszerûen vagy egymással párhuzamosan helyezkednének el a pókfonálban. „Célunk természetesen az, hogy a pókfonalak felépítését lemásolva mesterséges utánzatot hozzunk létre, amelynek aztán számos gyakorlati alkalmazása lehetne. Egyelôre nem létezik olyan mesterséges anyag, ami erôsségében és rugalmasságában verné a pókfonalakat” – mondta Gräter. ■

A Massachusettsi Mûszaki Egyetem (MIT) mérnökei egy „élô kövület”, a „dinoszauruszangolna” (Polypterus senegalus) nevû hal pikkelyes páncéljának emberi felhasználásán dolgoznak. Az angolna egymást átfedô, páncélos pikkelylemezei elôször szétszórják a támadás energiáját, majd megvédik a behatolástól az alattuk lévô lágy szöveteket, végül a támadás közvetlen környezetében lévô lemezekre koncentrálják az esetleges károsodást. Az angolnát négyrétegû páncélos pikkelyréteg borítja, mindegyik körülbelül 500 mikrométer vastag. A MIT kutatói úgy vélik, hogy a bôrlemezek különféle összetevô anyagai, geometriája és eltérô vastagsága együttesen járul hozzá a páncél hatékonyságához. A MIT kutatói szerint ez a felépítés kiválóan alkalmas lenne egy hatékony, egyúttal hajlékony emberi testpáncél kifejlesztéséhez. Hasonló páncél (az úgynevezett Dragon Skin, azaz Sárkánybôr) már létezik a valóságban is. A halpikkelyeket itt kerámialemezek helyettesítik, de érdemes kísérletezni a természetes anyagokkal is.

Pókfonál, a jövô anyaga A pókfonál a világ legerôsebb természetes anyaga. Ötször akkora súlyt képes megtartani, mint a hasonló vastagságú acélszál, háromszor annyira nyúlékony (azaz szívósabb), mint a világ jelenleg gyártott legerôsebb fonala a Kevlar, amelybôl – többek közt – a golyóálló mellények készülnek. Ezért a kutatók mindent megtesznek, hogy megfejtsék a kémiai és fizikai szerkezetét, illetve megvalósítsák az ipari mennyiségû gyártását. Számítógépes szimulációk segítségével atomi szinten modellezték a pókfonál felépítését német kutatók, akik eredményeiket a Biophysical Journal legújabb számában publikálták. A pókfonálról már eddig is ismert volt, hogy rendkívül LABINFÓ

■

2011/6.

31

K É N H I D R O G É N

Ereket véd a kénhidrogén A nagy koncentrációban mérgezô kénhidrogén segíthet kivédeni a magas vércukorszint érkárosító hatását. Az eredményt – amely fontos elôrelépés a cukorbetegség szövôdményeinek megelôzésében – a Texasi Egyetemen dolgozó magyar biológus, Szabó Csaba kutatócsoportja közölte az Amerikai Tudományos Akadémia lapjában. A csoport elsôként olyan cukorkoncentrációval kezelte az endotélsejteket, amely megfelel egy cukorbeteg ember vérében uralkodó viszonyoknak. A magas cukorszint hatására a sejtek fokozott mennyiségben kezdték termelni a reaktív oxigéngyököknek nevezett, rendkívül reakcióképes és a sejtekre nézve mérgezô vegyületeket. Ez a folyamat felgyorsult, ha mindez alacsony hidrogén-szulfid koncentráció mellett zajlott, ellenben a hidrogén-szulfid folyamatos utánpótlása megvédte a sejteket a magas cukorszint közvetett toxikus hatásától. A továbbiakban a kutatók kimutatták, hogy a mesterségesen cukorbeteggé tett patkányok vérében alacsonyabb hidrogén-szulfid koncentráció mérhetô, mint egészséges társaikéban, és igazolták, hogy a diabéteszes patkányok egy hónapig tartó hidrogén-szulfid kezelése javít érrendszerük állapotán. „Az endotélsejtek mûködésének zavara az elsô lépés a cukorbetegekben jól ismert érrendszeri komplikációk felé, melyek magukban foglalják a szem, a szív, a vese, a láb és sok más szerv megbetegedéseit” – mondta Szabó professzor. „Megfigyelésünk, miszerint a hidrogén-szulfid az események láncolatát ezen a korai ponton képes befolyásolni, újfajta gyógymódok fejlesztése számára szolgálhat kiindulópontul.”

A hidrogén-szulfid – régiesebb nevén kénhidrogén – sajátos szagát a záptojáson kívül a mocsarak környékérôl ismerhetjük: az elhalt növényi részek rothadása során egyéb gázok mellett ez is keletkezik. Bár nem sok jót, különösen gyógyerôt nem várnánk egy effajta orrfacsaró bomlásterméktôl, a Texasi Egyetemen dolgozó magyar professzor, Szabó Csaba és kutatócsoportja most kimutatta, hogy az erek falában felszabaduló hidrogénszulfid fontos szerephez jut a diabétesz keringési szövôdményeinek kivédésében. Az utóbbi években több laboratórium eredményei egybehangzóan arra utaltak, hogy a hidrogén-szulfid, ha alacsony szinten is, de termelôdik a szervezetünkben, és parányi mennyisége dacára igen lényeges funkciót tölt be a keringési rendszer szabályozásában. Szabó professzor texasi munkacsoportja a Proceedings of the National Academy of Sciences címû amerikai folyóiratban az ereket belülrôl burkoló sejteken – az ún. endotélsejteken – végzett legújabb kutatásaikról számol be, melyek során emberi sejttenyészetek mellett patkányokból izolált érdarabokat, illetve mesterségesen cukorbeteggé tett patkányokat tanulmányoztak. Kísérleteik arra szolgáltattak bizonyítékot, hogy a jelenlévô hidrogén-szulfid mennyisége meghatározó a cukorbetegség érrendszeri szövôdményeinek kialakulása szempontjából. 32

LABINFÓ

Éltetô, és mérgezô gázok Régóta tudjuk, hogy éltetô gázunk, az oxigén a sejtek nem megfelelô mûködése esetén súlyos mérgekké ala2006 májusában élénk sajtóvisszhangot keltett a hír, hogy a Semmelweis Egyetem általános orvosi kara titkos szavazáson elutasította a rendkívül magas tudományos idézettséggel és Nobel–díjas ajánlókkal is rendelkezô Szabó Csaba egyetemi tanári kinevezését. Az USA–ból 2005–ben hazatért, az egyetem Technológiai Transzfer Irodája igazgatójának kinevezett kutató a sajtónak azt nyilatkozta: a címet azért nem kaphatta meg, mert korábban nyilvánosan – többek között az Élet és Irodalomban – bírálta a Magyar Tudományos Akadémiát és a hazai kutatástámogatási rendszert. Az egyetem rektora, Tulassay Tivadar azonban visszautasította a vádat, és azt állította, hogy Szabó pályázatát kizárólag formai okokból, a tízéves oktatói gyakorlat hiánya miatt nem fogadták el. Az eset után a kutató visszatért az Egyesült Államokba, ahol jelenleg a Texasi Egyetem Orvostudományi Karának aneszteziológiai intézetében foglal el csoportvezetôi és egyetemi tanári pozíciót.

■

2011/6.

K É N H I D R O G É N kul, amelyek a sejt valamennyi összetevôjét – a sejthártyát, a fehérjéket és a DNS-t is – visszafordíthatatlanul károsítják. Másfelôl Szabóék eredményei arra világítanak rá, hogy a hidrogén-szulfid, a bûzös és nagy koncentrációban mérgezô gáz fontos védelmet nyújt a nem megfelelôen felhasznált oxigén okozta károkkal szemben. A látszólagos ellentmondás kis kémiával könnyen feloldható: a vegyészetben jártasabbak számára nem meglepô, hogy a hidrogén-szulfid mint redukálószer az oxigént és veszedelmes származékait ártalmatlanítani képes, s így ôrködik a sejtek vegyi egyensúlya fölött.

A magas vércukorszint következtében felborul az endotélsejtek anyagcseréje: a glükóz (vagyis a vércukor) energetikailag hatékony hasznosítása, vagyis az oxigénnel történô teljes elégetés helyett a több cukrot fogyasztó, ám kevesebb energiát termelô üzemmódra, a glikolízisre állnak át. Eközben az az oxigén, amit az energiatermelô sejtszervecskéknek, a mitokondriumoknak a cukor elégetésére kellene használnia, kémiai mellékvágányokon támadóképes reaktív oxigéngyökökké alakul. A felszaporodó szabadgyökök elkezdik felélni a sejt hidrogé-nszulfid készleteit. Ez veszélyes spirált indít be, hiszen minél kevesebb védô hatású hidrogén-szulfid áll rendelkezésre, annál inkább károsodnak a mitokondriumok, s annál több szabadgyököt okádnak ki magukból. Az ördögi kör végül a sejt – esetünkben az endotélsejt – pusztulásához, végsô soron a cukorbetegség érrendszeri szövôdményeinek kialakulásához vezet. Szabóék bizonyították, hogy a spirálból való menekülés egy lehetséges útja a vészesen fogyatkozó hidrogén-szulfid utánpótlása. A normális hidrogén-szulfid koncentráció helyreállítása után a sejtek cukoranyagcseréje – a továbbra is magas cukorszint ellenére – visszatért a rendes kerékvágásba; a reaktív oxigéngyökök felszaporodása elmaradt, s a sejtek nem hajszolódtak a halálba. A terápiás felhasználás részletei még kidolgozásra várnak, azonban a szerzôk bíznak abban, hogy ha sikerül az endotélsejtek hidrogén-szulfid utánpótlását megoldani, az fontos elôrelépést jelent majd a cukorbetegség súlyos hosszú távú szövôdményeinek megelôzésében. Az [origo] cikkének felhasználásával

LABINFÓ

■

2011/6.

33

F

I

Z

I

K

A

A relativitáselmélet vége? Hatvan nanoszekundummal korábban

A részecskefizikai kutatások európai intézete, a CERN egy olasz laboratóriummal együttmûködve a fénysebességnél gyorsabban száguldó részecskéket észlelt. Einstein relativitáselmélete szerint semmi sem lehet gyorsabb a fénysebességnél, és egyelôre ez a teória nem tekinthetô megcáfoltnak. A bejelentôk szerint is több megerôsítés kell, mielôtt átírják a fizika egyik alaptörvényét. A CERN és az olaszországi Gran Sasso Laboratórium 2006-ban kezdte meg az OPERA nevû közös kísérletet, amelynek fô célja egy ritka részecskeátalakulás – a müonneutrínó oszcillációja tau-neutrínóvá – megfigyelése volt. A 200 fizikus közremûködésével zajló kísérletben a Genf mellett található CERN egyik létesítményébôl lôttek neutrínónyalábot az onnan 730 kilométerre fekvô olasz laboratóriumba. A részecskefizikusok több mint 16 ezer müon-neutrínót figyeltek meg, és a megfigyelések során meglepô felfedezésre jutottak: a részecskék a fénysebességnél, azaz 299 792 kilométer per másodpercnél gyorsabban mozogtak.

34

LABINFÓ

A kísérlet kutatói ezt az eredményt hónapokig titokban tartották, amíg újabb megfigyeléseket végeztek, és a mûszaki, illetve mérési hiba lehetôségét is kizárták. Csütörtök este végül bejelentették eredményeiket, azzal a nem titkolt szándékkal, hogy megerôsítést vagy cáfolatot kapjanak más kutatóintézetektôl. A neutrínók a leptonok közé tartozó elemi részecskék. Igen könnyûek, elektromos töltésük nincs (innen a nevük is), tömegük csaknem nulla. Észlelésük nagyon nehéz, ezért szellemrészecskének is nevezik ôket. Három típusuk ismert, mindegyik típusnak létezik antirészecskéje, antineutrínója. Az OPERA kísérlet igen pontos. A mérnökök és fizikusok a CERN és a Gran Sasso közti utat húsz centiméteres pontossággal mérték ki. A neutrínók száguldását fejlett mûszerek, többek között a hétköznapinál nagyságrendekkel pontosabb gps és atomórák figyelik, ennek köszönhetôen kevesebb mint tíz nanoszekundum mérési hibával tudják meghatározni, hogy a részecskék mennyi idô alatt tették meg a 730 ki-

■

2011/6.

F

I

Z

I

K

A

lométeres utat. A neutrínók hatvan nanoszekundummal korábban érkeztek meg, mint ahogy Einstein relativitáselméletébôl következôen – amelynek része, hogy a fénysebesség nem átléphetô – kellett volna. A felfedezôk maguk is meghökkentek az eredményen, és egyelôre óvatosan nyilatkoznak. „Folytatni fogjuk a kutatásainkat, de nagyon várjuk a mieinktôl független méréseket is” – fogalmazott Antonio Ereditato, az OPERA szóvivôje. A CERN kutatási igazgatója, Sergio Bertolucci szerint ha a méréseket máshol is megerôsítik, az felforgathatja a modern fizikát. „De elôbb meg kell gyôzôdnünk arról, hogy nincs más, jóval hétköznapibb magyarázata a tapasztalatainknak” – tette hozzá.

Mérési hiba vagy forradalmi felfedezés? A meggyôzô független mérésekre azonban sokat kell még várni. Egyelôre két olyan intézet van a Földön, ahol ellenôrizni lehetne a CERN méréseit, az egyik a Chicago melletti Fermilab, a másik egy japán laboratórium. Ez utóbbi a márciusi földrengés és cunami miatt nem üzemel, a Fermilab hasonló kísérlete, a MINOS pedig egyelôre nem olyan pontos, mint az OPERA. Ennek ellenére az amerikai intézetben elvégzik a kísérlet ellenôrzését. A világ fizikusai szkeptikusan vagy feltételes módban beszélve kommentálták a CERN bejelentését. A Fermilab egyik szóvivôje, Jenny Thomas az AP-nek azt nyilatkozta, kell, hogy legyen egy egyszerûbb, kevésbé izgalmas magyarázat a mérésekre. Drew Baden, a Marylandi Egyetem fizika tan36

LABINFÓ

székének vezetôje szerint a neutrínónak nagyon nehéz követni a mozgását, ezért a CERN bejelentése nevetséges. „Amíg egy másik csoport nem ellenôrzi, addig ez nem valóságosabb, mint egy repülô szônyeg” – fogalmazott. Az Indianai Egyetem elméleti fizikusa, Alan Kostelecky ugyanakkor nem zárta ki, hogy az eredmény valós, és a hátterében olyan aszimmetriák állnak, amikre Einstein nem gondolt, mikor majdnem száz éve megalkotta a relativitáselmélet alapjait – de ez nem jelenti azt, hogy Einstein teóriáját sutba lehet vetni. „Nem hiszem, hogy valaha is ki kellene dobni Einstein elméletét, mert mûködik. Legfeljebb néhol további magyarázatot kell fûzni hozzá” – nyilatkozta. ■

2011/6.

F

I

Z

I

K

A

A szupernóvák nem igazolják Egyelôre a magyar fizikusok is óvatosan fogalmaznak. „Az AP híre nekem elôször kacsának tûnt, legfeljebb egy belsô vita kiszivárogtatásának, de úgy tûnik, hogy nem az. Az eredmény eredménynek látszik, bár senki nem érti igazán. Én sem. Nagyon-nagyon elgondolkodtató, ha tényleg igaz” – kommentálta a hírt Lévai Péter, a CERN ALICE kísérleténél dolgozó magyar csoport vezetôje. „Az eredmény mindenképpen meglepô, váratlan. A cikk hatvan nanoszekundum eltérésrôl beszél, ez nagyjából 18 méter útnak felel meg, fénysebességgel számolva” – közölte a szintén a CERN-nél dolgozó Siklér Ferenc is, aki hogy a felrobbant csillagokból, a szupernóvákból eredô neutrínók pontosan a fényfelvillanás idejében érkeznek, amint azt az 1987A szupernova mutatta, pedig ha igaz az OPERA észlelése, a csillagászati távolságból már évekkel korábban észlelnünk kellene az óriási neutrínó-áramokat. Ugyanakkor vannak jelentôs különbségek: a szupernóvákból inkább csak viszonylag alacsony energiájú elektron-neutrínók érkeznek, amíg az OPERA nagyobb energiájú müonneutrínókkal dolgozott. Mindenesetre, ha igaznak bizonyul a felfedezés, az alapjaiban fogja megváltoztatni a fizikát.” ■

részt vett az LHC elsô rekordjainak publikálásában. „A publikált adatok alapján az eltérés jelentôs, ugyanakkor kicsit korai lenne még következtetéseket levonni. Véleményem szerint mindenképpen érdemes megnézni, a mérési hibák mennyire valósak. Ha ezeket például alábecsülték, az eltérés már nem szignifikáns.” „Az ellenérvek között szerepel, hogy a rendkívüli, a neutrínósnál sokkal nagyobb pontossággal végzett más mérésekkel soha nem sikerült a fénysebességnél gyorsabb haladást észlelni” – fogalmazott Horváth Dezsô, a Debreceni Egyetem professzora, a KFKI RMKI fôosztályvezetôje, aki a CERN több kísérletében is részt vesz. „Még súlyosabb ellenérv, LABINFÓ

■

2011/6.

37

A S Z T R O F I Z I K A

Kozmikus alkímia – aranycsinálás nagy tételben A nehéz elemek többsége a csillagokban zajló nukleáris fúziók eredményeként jön létre. A Napban egyelôre a hidrogén fúziója folyik, ezen folyamatban jelentôs energiafelszabadulás kíséretében hélium keletkezik. A nagyobb tömegû csillagokban, amint a hidrogén mennyisége egy bizonyos szint alá csökken, a magban beiindul a hélium fúziója is, melynek eredményeként szén jön létre. Az egyre nehezebb elemek begyulladásával a csillagkohókban egészen a vasig alakulhatnak ki a periódusos rendszer tagjai. Mivel a vasban a legnagyobb (abszolút értékben) az egy nukleonra esô kötési energia, a további fúzió már nem jár nettó energiafelszabadulással, így a vasnál is nehezebb elemeknek vala-

38

milyen más folyamat során kell létrejönniük. Hans-Thomas Janka (Max Planck Institute for Astrophysics) szerint a nehéz elemek körülbelül felének a kialakulási módja régi probléma. A legnépszerûbb magyarázat az volt, és talán még ma is az, hogy ezek a nagytömegû csillagok életének végén bekövetkezô szupernóva-robbanások során fellépô különleges fizikai körülmények között végbemenô folyamatok eredményei. Janka szerint azonban az újabb modellek nem támasztják alá ezt az elképzelést. A nehezebb elemek neutronbefogással járó folyamat során jönnek létre. Ez kétféleképpen mehet végbe: az egyik lehetôség a lassú (s-folyamat), a másik pedig a gyors neutronok befogá-

LABINFÓ

■

2011/6.

sa (r-folyamat), ezek karakterisztikus ideje azonban függ a reakció körülményeitôl. Az s-folyamat fôleg alacsony neutronsûrûség mellett következik be, jellemzôen a fejlôdésük végsô fázisaiban lévô csillagok belsejében, míg az r-folyamat nagy neutronsûrûség esetén játszik fontos szerepet, ez felelôs a vasnál nehezebb elemek nagy részének létrejöttéért.

Neutroncsillagok összeolvadási folyamatának számítógépes szimulációja A modell szerint a nehéz elemek az összeolvadás következtében kidobódott kisebb mennyiségû forró anyagban, annak lehûlése közben jönnek létre.

A S Z T R O F I Z I K A

Az MPIA és a Free University of Brussels kutatói részletes számítógépes szimulációk segítségével vizsgálták két, kettôs rendszert alkotó neutroncsillag összeolvadásának folyamatát, melynek során kialakulhat az r-folyamathoz szükséges nagy neutronsûrûség. Andreas Bauswein (MPIA) szerint a szimulációk alapján néhány másodperccel az összeolvadás után az árapályerôk és a nyomás néhány jupitertömegnyi nagyon forró anyagot dobnak ki a rendszerbôl. Amint ez a plazmaszerû anyag 10 milliárd fok alá hûl, ne-

héz elemeket eredményezô nukleáris reakciók indulnak be benne. Stephane Goriely szerint ezek különbözô, szupernehéz elemek hasadását is magukban foglaló reakcióláncokban többször is „reciklálódnak”, így a végsô elemgyakoriság-eloszlás nagymértékben független lesz az összeolvadási modell kiindulási feltételeitôl. A számítások azt jelzik, hogy a nehéz elemek gyakorisági eloszlása nagyon hasonló lesz a Naprendszerben megfigyelthez. Ezt kombinálva a Tejútrendszerben a múltban bekövetkezett neut-

LABINFÓ

■

2011/6.

roncsillag-összeolvadások becsült számával, az eredmény azt támasztja alá, hogy valóban ilyen események lehetnek az Univerzum nehézelem tartalmának fô forrásai. A kutatócsoport most a modell finomításán dolgozik. Megfigyelési oldalról a legfontosabb mozzanat az említett radioaktív anyag kidobódásának észlelése lenne egy összeolvadási folyamat során. Az eredményeket részletezô szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg. ■

39

Csak egy klikknyire minden, ami Labinfó A-tól Z-ig Autóklávtól a Zeta-potenciál mérôig, Abl&E-Jascotól a ZENON BIO Kft-ig. Minden ami Labinfó, minden és mindenki, amire és akikre szüksége lehet, már az interneten is.

www.labinfo.hu www.labinfoonline.hu

R E N D E Z V É N Y

Kalendárium

X. Környezetvédelmi Analitikai Technológiai Konferencia és 54. Spektrokémiai Vándorgyûlés Idôpont: 2011. október 5–7. Helyszín: Sümeg Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

BEST Environment

Hospital/Pharmacy St. Petersburg

Nemzetközi Energiaipari és Környezetvédelmi Kiállítás Idôpont: 2011. október Helyszín: Liége Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Nemzetközi Kórháztechnikai Szakkiállítás Idôpont: 2011. október 5–7. Helyszín: Szentpétervár Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

PUBLIC HEALTH/UKRAINAMEDICA

XXXIII. Kolorisztikai Szimpózium

Nemzetközi Egészségügyi Szakkiállítás és Kongresszus Idôpont: 2011. október Helyszín: Kijev Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Idôpont: 2011. október 12–14. Helyszín: Eger Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

Ecofair

Aquatech

Nemzetközi Környezetvédelmi Szakkiállítás Idôpont: 2011. október 12–14. Helyszín: Belgrád Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Nemzetközi Vízgazdálkodási és Technológiai Kiállítás Idôpont: 2011. október 1–4. Helyszín: Amszterdam Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

LABINFÓ

■

2011/6.

41

R E N D E Z V É N Y WEFTEC

ECOMONDO

Nemzetközi Környezetvédelmi Szakkiállítás Idôpont: 2011. október 15–19. Helyszín: Florida Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Hulladék- és Energia Újrahasznosítási Szakkiállítás és Kongresszus Idôpont: 2011. november Helyszín: Rimini Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Medical Fair

Nemzetközi Orvostechnikai, Gyógyszerészeti, Rehabilitációs Szakvásár Idôpont: 2011. október 18–21. Helyszín: Brno Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

28. Borsodi Vegyipari Nap

WASMA/WASTE MANAGEMENT

Kozmetikai Szimpózium

Idôpont: 2011. november 16. Helyszín: Miskolc Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

Nemzetközi Hulladékfeldolgozás, -ártalmatlanítás, -gazdálkodás Szakkiállítás és Kongresszus Idôpont: 2011. október 19–21. Helyszín: Moszkva Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Idôpont: 2011. november 17. Helyszín: Budapest Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

Medica+ComPaMed

Nemzetközi Orvospraktikai és Kórháztechnikai Világfórum Idôpont: 2011. november 16–19. Helyszín: Düsseldorf Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Ôszi Radiokémiai Napok

Idôpont: 2011. október 26–28. Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

Éttermünkben a hagyományos magyar fogásokat, valamint a nemzetközi konyha ínyencségeit, salátákat és a hozzá való dresszingeket ízlelhetik meg. Ehhez járulnak a 17 magyar borvidék legkiválóbb borai. Esténként cigányzene, kívánságra folklór- és egyéb mûsoros programok szolgálják a vendégek szórakoztatását. Különtermeink alkalmasak fogadások, üzleti ebédek és vacsorák, valmint egyéb rendezvények megtartására is.

MÁRVÁNYMENYASSZONY ÉTTEREM 1012 Budapest, Márvány utca 6. • Fax: 487-3092 Telefon: 487-3090, 487-3091, 225-1471 E-mail: [email protected] www.marvanymenyasszony.hu

42

LABINFÓ

■

2011/6.

R E N D E Z V É N Y POLEKO

Nemzetközi Ökológiai Szakkiállítás Idôpont: 2011. november 23–26. Helyszín: Poznan Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Hungarocoat 2011

Idôpont: 2011. november 29–30. Helyszín: Budapest Információ: MKE E-mail: [email protected] Internet: www.mke.org.hu

POLLUTEC

Nemzetközi Környezettechnikai Szakkiállítás Idôpont: 2011. november 30–december 3. Helyszín: Lyon Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

Zdravookhranenie

Nemzetközi Egészségügyi és Gyógyszerészeti Szakkiállítás Idôpont: 2011. december 5–9. Helyszín: Moszkva Információ: Interpress Kft. E-mail: [email protected] Internet: www.interpress.hu

LABINFÓ

■

2011/6.

43

H I R D E T É S

Hirdetôink Cég

Aktivit Kft.

Oldal

BIII, 6, 9, 14, 23, 27, 33, 37, 38, 39, 43, 44

Analitix Kft.

41

Anton Paar Hungary Kft.

29

Auro-Science Consulting Kft.

21

Dialab Kft.

5

Hach Lange Kft.

9

Kromat Kft.

44

LABINFÓ

■

BIV, 25

Labsytem Kft.

B+

Márványmenyaszony Étterem

42

Mettler Toledo Kft.

13

Országos Onkológiai Intézet

43

S-Biotech Kft.

44

Senselektro Kft.

15

Simkon Kft.

26

Unicam Magyarország Kft.

BII

Waters Kft.

35

2011/6.

Our measure is your success.

Gyors – Megbízható – Robusztus Az új standard a Bio-analitikában! • 100% bio inert; • a minta nem kerül kapcsolatba fém felületekkel; • 1-13 pH tartományban használható; • UHPLC teljesítmény; • 10×érzékenyebb az Agilent Max-Light cellával; • robusztus – magas puffersókoncentrációnál; 2 M NaCl vagy 8 M urea; • egyszerû kezelhetôség; • kiváló Bio-HPLC kolonnák a bioterapetikus karakterizáláshoz.

További részletekért kérjük, látogasson el honlapunkra: http://www.kromat.hu

Kromat Kft. A megbízható referencia Információért forduljon a hazai képviselethez: Kromat Kft. 1112 Budapest, Péterhegyi út 98. Telefon: 248-2110 • Fax: 319-8547 • E-mail: [email protected]