Epäspesifisen array-sensorin kehittäminen elintarvike ja diagnostiikkakäyttöön
Kaveniemi, Henri (2016)
Kaveniemi, Henri
Turun ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016062713390
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016062713390
Tiivistelmä
Tavoitteena oli kehittää uusi sähkökemiallinen menetelmä elintarvike- ja diagnostiikkanäytteille. Menetelmän tarkoituksena on nopeuttaa väärennettyjen tuotteiden erottamista tunnetuista näytteistä esim. erottaa väärennetty oliiviöljytuote oikeasta oliiviöljystä. Nykyiset käytössä olevat menetelmät vievät paljon aikaa ja uudella menetelmällä on tavoitteena olla nopeampi.
Kehitettävä menetelmä koostuu jännitelähteestä, mittauselektrodista ja virtamittarista. Menetelmällä mitataan virran muutosta ajanfunktiona vakiojännitteellä näytteessä. Menetelmä soveltuu runsaasti ioneja sisältävien näytteiden mittaamiseen ja erotteluun toisistaan. Tuloksista saatujen kuvaajien perusteella voidaan mahdollisesti erottaa toisistaan erilaiset näytteet niiden ioniaktiivisuuden perusteella. Näytteiden ioniaktiivisuuteen pyritään vaikuttamaan lisäämällä näytteisiin erilaisia modulaattoreita, joiden oletettaisiin vaikuttavan näytteisiin eri tavalla tuottaen eroavaisuuksia niiden välille. Kehitettävän menetelmän tuloksia verrataan luminesenssi mittauksessa saatuihin tuloksiin. Jos saavutetaan samanlaiset erottuvuudet, kuin luminesenssi mittauksessa, voitaisiin uutta menetelmää käyttää väärennettyjen tuotteiden tunnistamiseen.
Menetelmän kehittäminen ei kuitenkaan onnistunut suunnitelmien mukaisesti vaan mittausten suorittamisen aikana laitteessa ja mittauselektrodeissa havaittiin paljon erilaisia ongelmia. Laitteen häiriökestävyys on erittäin heikko, joka vaikuttaa suoritettuihin mittauksiin paljon. Menetelmällä ei saatu toistettavia tuloksia ja tulokset saattoivat vaihdella päivittäin. Mittauselektrodien kanssa oli myös paljon ongelmia. Niitä jouduttiin korjaamaan ja vaihtamaan useita kertoja ja mittauselektrodien vaihtuessa laitteistoon tehtiin myös muutoksia. Menetelmää verrattaessa luminesenssimittauksiin huomattiin että erot menetelmien erottelukyvyssä olivat erittäin suuret ja luminesenssi menetelmä toimi huomattavasti paremmin kuin sähkökemiallinen menetelmä.
Lopuksi jouduttiin toteamaan, ettei laitteiston herkkyys riittänyt ruokaöljynäytteiden mittaamiseen luotettavasti. Useiden muutosten ja korjausten jälkeen luovuttiin menetelmäkehityksestä tämän laitteiston kohdalla.
Kehitettävä menetelmä koostuu jännitelähteestä, mittauselektrodista ja virtamittarista. Menetelmällä mitataan virran muutosta ajanfunktiona vakiojännitteellä näytteessä. Menetelmä soveltuu runsaasti ioneja sisältävien näytteiden mittaamiseen ja erotteluun toisistaan. Tuloksista saatujen kuvaajien perusteella voidaan mahdollisesti erottaa toisistaan erilaiset näytteet niiden ioniaktiivisuuden perusteella. Näytteiden ioniaktiivisuuteen pyritään vaikuttamaan lisäämällä näytteisiin erilaisia modulaattoreita, joiden oletettaisiin vaikuttavan näytteisiin eri tavalla tuottaen eroavaisuuksia niiden välille. Kehitettävän menetelmän tuloksia verrataan luminesenssi mittauksessa saatuihin tuloksiin. Jos saavutetaan samanlaiset erottuvuudet, kuin luminesenssi mittauksessa, voitaisiin uutta menetelmää käyttää väärennettyjen tuotteiden tunnistamiseen.
Menetelmän kehittäminen ei kuitenkaan onnistunut suunnitelmien mukaisesti vaan mittausten suorittamisen aikana laitteessa ja mittauselektrodeissa havaittiin paljon erilaisia ongelmia. Laitteen häiriökestävyys on erittäin heikko, joka vaikuttaa suoritettuihin mittauksiin paljon. Menetelmällä ei saatu toistettavia tuloksia ja tulokset saattoivat vaihdella päivittäin. Mittauselektrodien kanssa oli myös paljon ongelmia. Niitä jouduttiin korjaamaan ja vaihtamaan useita kertoja ja mittauselektrodien vaihtuessa laitteistoon tehtiin myös muutoksia. Menetelmää verrattaessa luminesenssimittauksiin huomattiin että erot menetelmien erottelukyvyssä olivat erittäin suuret ja luminesenssi menetelmä toimi huomattavasti paremmin kuin sähkökemiallinen menetelmä.
Lopuksi jouduttiin toteamaan, ettei laitteiston herkkyys riittänyt ruokaöljynäytteiden mittaamiseen luotettavasti. Useiden muutosten ja korjausten jälkeen luovuttiin menetelmäkehityksestä tämän laitteiston kohdalla.