Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обеспечение безопасности при работе с рекомбинантными молекулами ДНК

Обеспечение безопасности при работе с рекомбинантными молекулами ДНК

Студенты кафедры биохимии для исследовательской работы направляются в различные научно-исследовательские институты, а также могут заниматься в лабораториях кафедры. Моя работа проходит в лаборатории "Регуляция экспрессии генов" Института Цитологии РАН. Непосредственно моя научная деятельность не связана с животными и в основном мне приходится иметь дело с культурами клеток млекопитающих или бактериальных клеток. Большую же часть времени отводится на работу с еще более мелкими объектами — молекулами нуклеиновых кислот и белков. Исследования нашей группы связаны с изучением роли продукта гена ретинобластомы (pRb) в регуляции клеточного цикла. Большинство клеток на том или ином этапе своего развития претерпевают деление, т.е. проходят через фазы клеточного цикла. Впервые белок pRb был описан в связи с мутацией кодирующего его гена в трансформированных (т.е. ставших злокачественными) клетках сетчатки глаза. Именно с отсутствием данного белка связаны опухоли этой ткани (ретинобластомы), а также, как выяснилось впоследствии, и других тканей. Белок pRb экспрессируется у всех эукариотических организмов — от дрожжей до человека и у всех выполняет роль супрессора (негативного регулятора) клеточного цикла. Именно поэтому мы считаем, что изучение закономерностей в клеточном цикле, рассмотрение механизмов его регуляции и представляет собой очень важную и интересную область клеточной биологии.

В своей научной работе мы используем самые разные инструменты и методы исследования — от световой микроскопии до радиоактивных изотопов. Находят применение также различные электрические приборы и вычислительные машины — от калькулятора до компьютеров. Непосредственно моя работа связана, как правило, с получением рекомбинантных молекул ДНК и последующим использования их в разнообразных целях.

Необходимо отметить, что администрацией Института Цитологии предусмотрены правила безопасной работы с рекомбинантными молекулам ДНК. Эти правила включают меры безопасности и физические меры защиты.

Меры безопасности слагаются из приемов стандартной микробиологической практики, физической и биологической защиты. В соответствии с правилами к работе с рекомбинантными ДНК допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр и получившие подготовку, которая предусматривает знание основ биологии организмов, с которыми предстоит работать, и приемов работы с ними. Подготовка должна быть подтверждена документально.

Физические меры защиты разделяются на несколько уровней.

Минимальный уровень (Ф1)

Эксперименты, требующие физической защиты первого уровня, могут проводится в лаборатории, предназначенной для работы с микроорганизмами ряда Escherichia (штамм E. Coli K-12) с помощью известных и общепринятых микробиологических методов. Работа проводится на открытых поверхностях без специального защитного оборудования. В лаборатории должна поддерживаться строгая чистота. Прием и хранение пищи, курение в этом помещении запрещены. Следует использовать для работы только механические пипетки. В лаборатории Ф1 проводят все эксперименты по клонированию фрагментов ДНК прокариотического и эукариотического направления.

Низкий уровень (Ф2)

Эксперименты, в которых необходима физическая защита вторго уровня, могут проводится в помещениях, подобных лаборатории Ф1, однако доступ посторонних лиц в лабораторию ограничивается. Автоклав (паровой стерилизатор) устанавливается в том же здании, где расположена лаборатория. Рекомендуется использование боксов с ламинарным потоком воздуха и другие устройства физической защиты, сводящие к минимуму опасность утечки материалов. Использованные в опыте материалы, содержащие микроорганизмы, обеззараживаются. Во время работы на двери лаборатории вывешивается знак биологической опасности. Применяются все приемы, обязательные для Ф1. В лаборатории Ф2 проводятся эксперименты по манипуляции с генами животных и человека, могущих нести потенциальную биологическую опасность (в том числе с онкогенами на основе клеток E. Coli K-12 и векторов типа pBR322, pUC и др.).

Средний уровень (Ф3)

Эксперименты, требующие физической защиты третьего уровня, проводятся в лаборатории, имеющей специальные инженерные конструкции и защитное оборудование, а также автономное оборудование: автоклав, СО2 инкубатор, центрифуги, термостаты. Лаборатория отделяется от других помещений дверями с блокировкой, обеспечивающими герметичность. Поверхности стен, полов, столов и потолков должны тщательно очищаться и деконтаминироваться. Внутри лаборатории создается отрицательное давление. Воздух из лаборатории поступает за ее пределы по самостоятельным воздуховодам после предварительной очистки на фильтрах. Работы, проводимые в лаборатории Ф3 включают эксперименты на клетках животных и человека, трансформированных онкогенами и ретровирусами, содержащими различные гены, в том числе онкогены. На дверях лаборатории, оборудовании и материалах устанавливается знак биологической опасности.

Вход в лабораторию Ф3 разрешается только тем лицам, чье присутствие предусмотрено программой исследований и утверждено комиссией института по рекомбинантным ДНК.

Читайте так же:
Тепловые батареи источник тока

Работающие должны пользоваться средствами индивидуальной защиты в соответствии с нормами их бесплатной выдачи.

Непосредственно после работы рабочие поверхности боксов и другого оборудования обеззараживаются, стеклянная посуда стерилизуется непосредственно в лаборатории.

Высокий уровень Ф4 — в Институте Цитологии РАН не предусматривается.

УСЛОВИЯ ТРУДА ВО ВРЕМЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для выполнения научной работы я пользуюсь следующим оборудованием:

— термостат (температура до 85С)

— настольная микроцентрифуга (максимальная скорость — 12000 об/мин)

— центрифуги К-23 и К-24 (максимальная скорость — 15000 об/мин)

— камеры для проведения гель-электрофореза

— аппарат для блоттинга

Регистрация результатов проводится с помощью траниллюминатора, обычных ламп накаливания и фотоаппарата. В связи с этим, определенная часть рабочего времени проходит в фотокомнатах.

Трансиллюминатор представляет собой прибор, состоящей из ламп, испускающих ультрафиолетовый свет и кварцевого стекла (такое стекло используется, поскольку оно пропускает ультрафиолетовые лучи). Так как излучение в ультрафиолетовом диапазоне является небезопасным для глаза, то наблюдение ведется только в специальных очках, приспособленных для этих целей. Ультрафиолетовый свет применяется с целью детекции фрагментов ДНК, разделенных в агарозном геле и связанных со специальным красителем — бромистым этидием, который поглощает свет в указанном диапазоне. Благодаря этому становится возможным наблюдение фрагментов ДНК и определение их размеров, а также получение их в препаративных количествах для последующего использования.

Камеры для электрофореза представляют собой емкости определенной конфигурации, в которые помещается гель, а затем заливается буфер, содержащий заряженные подвижные частицы — ионы. Благодаря такой конструкции обеспечивается подвижность фрагментов нуклеиновых кислот или белков в гелях и их разделение из смеси. Разделение проводится при силе тока до 50 мА и напряжении до 100 V.

Устройство для переноса (блоттинга) состоит из двух платиновых пластин, помещенных в изолирующую камеру. Параметры электрического тока при переносе не превосходят указанных для гель-электрофореза.

Используется термостаты двух типов — воздушный и водяной. Температура в воздушном термостате не превышает 37С, а в водяном — 85С.

Работы проводятся на лабораторном столе. Применяется искусственное освещение рабочей зоны бытовыми лампами накаливания мощностью 100 W. При обработке полученных в ходе исследований данных используется персональный компьютер.

Следует отметить, что поскольку различное оборудование, использующееся в работе, в силу своих естественных габаритов и функционального назначения располагается на различных этажах здания института. Поэтому весьма часто рабочая зона принимает довольно внушительные размеры (с 1-го по 3-ий этаж). Особенно большие неудобства это причиняет, когда в целях экономии электроэнергии, лифты обесточивают, начиная с 16 часов, что позволяет отнести работу в это время к категории IIб. В остальное время работа относится, по всей видимости, к категории легких.

В своей работе мы используем разнообразные приборы, которые питаются от электросети. Гель-электрофорез проводится при силе тока до 50 мА и напряжении до 100 V. Все контакты при этом надежно изолированы. Проводящие ток поверхности присутствуют только в аппарате для переноса (блоттинга), однако они заключены в изолирующую камеру, исключающую контакт с ней во время блоттинга.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Источником таких излучений является монитор персонального компьютера. В принципе он излучает электромагнитные волны сверхнизкой частоты, мягкое рентгеновское излучение. Однако монитор, в настоящее время использующийся в нашей лаборатории обладает низкой интенсивностью излучения и соответствует международному стандарту (LR — "Low Radiation"). Кроме того, время непрерывной работы с компьютером не превышает, как правило, одного часа.

При работе с компьютером для повышения контраста изображения и устранения бликов экрана используется экранный фильтр. Кроме того, монитор поддерживает режим построчной развертки "NI" и стабилизации изображения для снижения утомляемости глаз во время работы.

По нормативам СНиП II-4-79 минимальная освещенность рабочей поверхности в данном случае должна быть 300-400 лк при комбинированном освещении. В помещении для общих работ освещение создается пятью верхними люстрами по 2 лампы дневного света каждая и настольными лампами на гибких держателях, позволяющих направлять свет в нужную точку стола. Данная система является вполне адекватной и рациональной.

ШУМЫ, ЗВУКИ И ВИБРАЦИЯ

Основными источниками шумов и вибраций являются центрифуги и шейкеры. Центрифуги К-23 и К-24 находятся в специальном помещении, изолированном и допускающем лишь кратковременное нахождение людей. Что касается микроцентрифуги, то она используется, в основном, в изолированном помещении с постоянной температурой от 4 до 8С ("холодная комната"). То же касается и шейкеров, с той оговоркой, что их приходится применять столь же часто и в изолированном помещении с температурой 37С.

Читайте так же:
Тепловоз электрические машины переменного тока

Химические вещества представляют собой источник наибольшей опасности при работе в нашей лаборатории. Для своей деятельности я использую следующие ядовитые вещества: щелочи (NaOH и KOH) и кислоты (HCl и H3РO4), хлороформ, метанол, фенол, уже упоминавшийся бромистый этидий и другие.

Метанол — сильный, преимущественно нервный и сосудистый яд. В организм человека может поступать через дыхательные органы, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу.

Щелочи и кислоты при воздействии на организм человека вызывают:

— раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей

— коагуляционный некроз тканевых белков

— поражение глаз (возможна полная потеря зрения)

— поражение печени, почек, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, легких

Степень поражения зависит от концентрации, температуры и времени воздействия. Фенол является высокотоксичным веществом и при попадании на кожу вызывает ожоги. Вдыхание паров фенола даже в очень небольших концентрациях сопровождается раздражением и при больших дозах — поражением слизистых оболочек глаз, носа , зева и т.д., а также дыхательных путей и легких.

Бромистый этидий обладает сильным мутагенным действием.

Следует отметить, что далеко не всегда полностью соблюдаются правила работы с каждым из этих веществ. Связано это не с пренебрежением правилами, а с фактической невозможностью их выполнения. Например, метанол должен отпускаться со склада в лабораторию в количестве, не превышающем суточной потребности. Это требование, к сожалению, не может быть удовлетворено в связи с затруднениями при получении веществ со склада (постоянной их нехваткой и т.д.), а также с самим режимом работы склада (получение веществ со склада требует предварительного оформления и долговременного ожидания).

Тем не менее, работа с указанными веществами проводится в вытяжном шкафу и в перчатках и с соблюдением всех мер предосторожности. Вещества, которые не требуют хранения при низкой температуре (щелочи, кислоты и др.), хранятся также в вытяжном шкафу.

Исследования я провожу в холодный и переходный периоды года, поэтому нормой в данном случае являются условия: температура воздуха на постоянном рабочем месте — 16-21С, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с, температура воздуха вне рабочего места — 14-20 °С. В здании действует централизованное паровое отопление, однако из-за малой мощности фактически не выполняется ни одна температурная норма даже после тщательного оклеивания окон. Здание Института Цитологии в зимнее время отапливается, однако в связи со своеобразной конструкцией или по другим неизвестным причинам, температура в комнате зимой бывает равной 12-15С.

Предпринимаемые меры по нормализации обстановки с ядовитыми

химическими веществами и микроклимата:

Для увеличения безопасности работы с ядовитыми веществами, они хранятся в специально отведенном для этой цели шкафу в подсобном помещении, которое надежно закрывается и пребывание людей в котором ограничено.

Для более безопасной работы с бромистым этидием, он не добавляется в буфер для электрофоретического разделения, а включается в состав геля, что значительно уменьшает объем загрязненного вещества и облегчает его элиминацию.

Аналогично, для переноса (блоттинга) белков на мембрану из нитроцеллюлозы, в настоящее время используется метод "полусухого" переноса, для которого требуется очень небольшое количество буфера (по сравнению с традиционными методами), в состав которого входит метанол; кроме того перенос этим методом занимает значительно меньше времени. Это также способствует уменьшению контакта сотрудников с ядовитыми веществами и снижению вредных отходов при удалении использованного вещества.

Для повышения температуры на рабочем месте холодный период нами применятся электронагреватели рефлекторного типа. Это, конечно, повышает пожароопасность, но другого выхода в наших условиях не остается, и на это идут, обращая при этом повышенное внимание на пожарную безопасность. По достижении в комнате температуры, соответствующей комфортному климату, приборы выключаются. Последний уходящий в конце рабочего дня отключает групповые щитки розеток и оставляет запись в журнале дежурного по комнате.

Милохов В.В., Егоров Е.М., Аксенов А.А. Охрана труда: Учебное

пособие.- Л: Изд-во Ленинградского университета, 1983. 112 с.

Правила безопасной работы с рекомбинантными молекулами ДНК

Инструкция #1 по охране труда при получении, хранении и выдаче метанола

в подразделениях Института Цитологии РАН

Инструкция #3 по технике безопасности при работе с органическими веществами

Читайте так же:
Тепловой источник тока сообщение

Использование теплового действия электрического тока в инкубаторе реферат

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для инкубации проб воды при измерении первичной продукции и иных биологических параметров функционирования фитопланктона. Устройство может быть использовано для измерений в экспериментальной океанологии.

Для определения важнейшего экологического параметра водных экосистем — первичной продукции — необходимо выполнять экспериментальные работы с пробами воды, содержащими природный фитопланктон. Определение первичной продукции проводится с помощью двух основных методов — кислородного и радиоуглеродного. Оба эти метода основаны на выдерживании проб воды в условиях, приближенных к природным, в течение 4-6 часов, и определении изменений в пробе количества кислорода (кислородный метод) или изотопа углерода 14С (радиоуглеродный метод). При этом основными условиями (факторами среды) в данном случае являются уровень освещенности и температура воды.

В кислородном методе проба воды разливается в несколько прозрачных флаконов, в двух из которых определяют исходное содержание кислорода, а три флакона экспонируют при заданной температуре и освещенности (два «светлых» — при освещении и один «темный» — в темноте). После экспозиции во флаконах определяют содержание кислорода и по разности концентраций в «светлых» и «темных» флаконах рассчитывают величину первичной продукции в терминах выделившегося кислорода.

В радиоуглеродном методе проба воды разливается в три флакона, в которые добавляется известное количество изотопа углерода 14С (в виде NaH 14 CO3). Флаконы экспонируют при заданной температуре и освещенности (два «светлых» — при освещении и один «темный» — в темноте). После экспозиции содержимое флаконов фильтруется через мембранный фильтр, задерживающий клетки фитопланктона с ассимилированным 14 С в виде новосинтезированной биомассы. Затем определяется радиоактивность фитопланктона, собранного на фильтре. Величина первичной продукции (А) рассчитывается по формуле:

где С — содержание в воде общей углекислоты (мкгС/л); r — радиоактивность, накопленная фитопланктоном за время экспозиции, определяемая по разности значений для «светлых» и «темных» флаконов; R — радиоактивность, внесенная в пробу.

Известен способ инкубирования проб воды, взятых с различных горизонтов и разбитых на подпробы, при фиксированной температуре с различными уровнями освещенности.

Он принят в качестве основного в международных экологических и мониторинговых программах и основан на инкубации проб воды при искусственном освещении в контролируемых температурных условиях [1].

Недостатком способа является набор допущений, который не учитывает влияние целого ряда факторов. Предполагается равномерность распределения фитопланктона в слое с малым градиентом температуры. Предполагается обусловленность малого градиента температуры перемешиванием водной толщи. Исходя из этих предположений берутся пробы с поверхности (глубина 2-3 метра) и из слоя хлорофильного максимума. В дальнейшем выполняется разделение пробы на подпробы и инкубирование при искусственном освещении с одинаковой температурой и различными уровнями освещенности, имитирующими различные глубины.

Данный набор предположений далеко не всегда соответствует реальным условиям [2]. Чаще всего выделяются несколько слоев с малым градиентом температуры. В определенные сезоны выделить такие слои не представляется возможным. Для получения более корректной информации о распределении первичной продукции по глубине необходимо каждую пробу инкубировать в точном соответствии с условиями в точке отбора пробы.

Существует длительная адаптация фитопланктона к условиям освещенности на различной глубине. Разбиение пробы с адаптацией фитопланктона к заданной глубине на подпробы с целью имитации вертикального распределения будет приводить к существенному искажению результатов измерений.

Гидрохимический состав воды также может различаться по глубине в пределах перемешиваемого слоя.

В условиях проведения комплексных экспедиционных исследований, при быстром переходе судна в район с другими условиями возникает необходимость инкубации большого количества проб при различных значениях температуры и освещенности. Хранение проб недопустимо в связи с быстрыми биохимическими изменениями при хранении пробы ограниченного объема.

В настоящее время для экспериментальных определений первичной продукции в полевых условиях (на судне) используются «палубные инкубаторы» с периодической или постоянной сменой забортной воды для поддержания природного уровня температуры и при естественном солнечном освещении [3, 4, 5].

Подобная система имеет ряд ограничений, обуславливающих невысокую точность и воспроизводимость получаемых результатов, что связано с изменчивостью световых условий в течение дня или нескольких дней, температуры забортной воды при сильном перемешивании или при движении судна. Кроме того, существуют ограничения по времени суток, т.к. инкубация проб возможна только в светлое время суток, что значительно снижает количество возможных определений за определенный период времени. Использование забортной воды поверхностного горизонта для терморегуляции инкубатора не позволяет получать достоверные результаты по первичной продукции для водных горизонтов ниже поверхностного слоя, где температура воды в большинстве случаев более низкая. Эти ограничения особенно актуальны при проведении морских экспедиционных исследований, спецификой которых является постоянное и достаточно быстрое перемещение судна на большие расстояния, т.е. быстрые и неконтролируемые изменения основных факторов среды (освещенность и температура).

Читайте так же:
Внешние признаки явления теплового тока

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются лабораторные инкубаторы ISEC [1]. Инкубатор имеет единый источник освещения и единую систему охлаждения. Особенностью инкубатора является неравномерное световое поле. Неравномерность светового поля компенсируется вращением образцов. Воспроизведение световых условий различных глубин водной толщи в инкубаторе осуществляется с помощью единого для всех проб источника света. Различные уровни освещенности для отдельных проб устанавливаются с помощью нейтральных светофильтров с определенными дискретными градациями светопропускания, что не позволяет точно воспроизвести уровень освещенности на горизонтах отбора проб. Система охлаждения поддерживает единый уровень температуры для всего инкубатора. Это снижает возможность получения точных результатов определения первичной продукции.

Недостатком данного инкубатора также является наличие только режима охлаждения относительно температуры воздуха в лаборатории. Отсутствует возможность управляемого подогрева образцов, что существенно сужает воспроизводимый температурный диапазон и делает его зависимым от условий внешней среды.

Прототип задает единое значение температуры для всех проб. Это не позволяет одновременно инкубировать пробы из разных температурных слоев. Хранение проб недопустимо в связи с быстрыми биохимическими изменениями при хранении пробы ограниченного объема.

Целью предлагаемого изобретения является возможность осуществления индивидуальных условий инкубации каждого образца.

Поставленная цель в способе достигается тем, что одновременно выполняется инкубация с различными стабилизированными условиями по температуре и освещенности постоянным световым потоком, устанавливаемыми для каждой ячейки отдельно. Значения освещенности и температуры могут выбираться любыми из заданного диапазона величин.

Поставленная цель в устройстве достигается тем, что устройство состоит из массива свето- и теплоизолированных ячеек с раздельными установкой и стабилизацией температуры и освещенности индивидуальной системой управления (регулирования). Для снижения энергопотребления нагрев ячеек может осуществляться нагревателем в каждой ячейке, а охлаждение — единым потоком охлаждающей жидкости с дозируемой подачей в ячейку с помощью переключающего клапана.

Инкубатор проб воды состоит из массива свето- и теплоизолированных ячеек.

На чертеже — фиг. 1 показана конструкция ячейки по варианту 1 инкубатора. Она содержит теплоизолированный от внешнего корпуса стакан (1), в который помещается флакон с пробой (2). Стакан выполнен из хорошо проводящего тепло материала для создания равномерного поля температуры в пробе (предпочтительно из нержавеющей стали). Для обеспечения возможности проведения инкубирования при предельно малых освещенностях корпус и крышка ячейки выполнены из светонепроницаемого материала. В нижней части стакана располагаются светодиод (3), обеспечивающий необходимый уровень засветки образца, и устройство нагрева или охлаждения (элемент Пельтье) (4). В основании стакана располагается датчик температуры (5). Устройство управления ячейкой (6). Корпус (7) и крышка (8). Теплоизоляция (9). Отвод тепла от элемента Пельтье осуществляется с помощью радиатора (10). Для увеличения тепловой производительности осуществляется обдув радиатора потоком воздуха с помощью вентилятора (11).

Устройство функционирует следующим образом. Выдерживание проб производится в стандартных прозрачных емкостях, применяемых для инкубирования проб в процессе измерения первичной продукции.

Температура и освещенность при инкубировании задается устройством управления. Ячейка имеет индивидуальную систему стабилизации температуры и освещенности. Система стабилизации освещенности включает устройство управления и светодиод. Уровень освещенности пробы задается величиной постоянного тока, протекающего через светодиод. Интенсивность излучаемого света пропорциональна току накачки светодиода. Стабильность светового потока определяется стабильностью величины тока. Для формирования тока накачки светодиода в устройстве используется генератор тока, обеспечивающий стабильный ток через светодиод при изменении его параметров. Дополнительная стабилизация светового потока светодиода обеспечивается стабилизацией температуры светодиода путем крепления его к основанию термостабилизированного стакана.

Для нагрева, охлаждения и стабилизации температуры пробы используется элемент Пельтье, что позволяет осуществлять как нагрев, так и охлаждение образца относительно температуры окружающей среды. Стакан и верхняя часть элемента Пельтье изолируются от нижней стороны элемента Пельтье и внешнего корпуса прибора с помощью теплоизолирующего материала.

Система стабилизации температуры включает датчик температуры, устройство управления, исполнительный элемент — элемент Пельтье. Стабилизация температуры осуществляется следующим образом. Температура внутреннего стакана измеряется с помощью датчика температуры. Полученная величина сравнивается в устройстве управления с величиной температуры, которую необходимо поддерживать. По результатам сравнения формируется сигнал на элемент Пельтье, переводящий его в режим нагрева или охлаждения, что компенсирует отклонение температуры от заданной величины.

Читайте так же:
Поврежден провод теплого пола

Объединение ячеек в многоячейковое устройство осуществляется параллельным подключением отдельных ячеек к общему источнику питания.

Ячейки с элементами Пельтье предполагается использовать для инкубаторов с малым количеством одновременно используемых ячеек, что связано с высоким потреблением энергии элементами Пельтье.

При необходимости выполнения измерений первичной продукции с одновременной экспозицией большого количества проб предпочтительно использовать инкубатор с жидкостной системой охлаждения.

Конструкция ячейки такого инкубатора (ячейка по варианту 2) представлена на фиг. 2. Ячейка по варианту 2 отличается от ячейки по варианту 1 системой стабилизации температуры. В ней отсутствует элемент Пельтье, радиатор и вентилятор. Для стабилизации температуры в ячейку по варианту 2 введен нагреватель (12), жидкостный радиатор (13) и управляемый электромагнитный клапан (14). Подача охлаждающей жидкости в ячейку осуществляется через разъем (15). Слив охлаждающей жидкости осуществляется через разъем (16).

Система стабилизации температуры ячейки по варианту 2 работает следующим образом.

Система стабилизации температуры образуется датчиком, системой управления, нагревателем, водяным радиатором и электромагнитным клапаном. Температура внутреннего стакана (температура пробы) измеряется датчиком температуры и сравнивается устройством управления с величиной температуры, которую необходимо поддерживать. В случае необходимости повышения температуры пробы выдается управляющий сигнал на нагреватель. В случае необходимости понижения температуры пробы выдается управляющий сигнал на электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан открывается и пропускает поток охлаждающей жидкости в водяной радиатор, который охлаждает внутренний стакан и пробу. По достижении необходимой температуры система управления выключает электромагнитный клапан.

Объединение ячеек по варианту 2 в многоячейковое устройство осуществляется параллельным подключением отдельных ячеек к общему источнику питания и параллельным подключением отдельных ячеек к общей магистрали подачи и слива охлаждающей жидкости.

Многоячейковый инкубатор может быть сформирован из ячеек по варианту 1 или ячеек по варианту 2.

Пример реализации способа, подтверждающий возможность получения технического результата при осуществлении способа по п. 2.

Для определения скорости первичной продукции фитопланктона в Голубой бухте Черного моря (г. Геленджик, Южное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН) применен инкубатор с 3 ячейками. Пробы воды с содержащимся в них природным фитопланктоном отбирают с разных горизонтов водной толщи стандартными методами с помощью батометров. При этом проводят одновременное измерение температуры и освещенности в точках пробоотбора. Пробы с добавкой известного количества изотопа 14 С помещают в прозрачных флаконах в отдельные ячейки. В ячейках инкубатора задают необходимые условия температуры и освещенности, соответствующие условиям в точках отбора проб.

Температуру в ячейках инкубатора задают в диапазоне от +8°С (температура глубинных слоев моря) до +25°С (температура поверхностной воды). Для индивидуального освещения в каждой ячейке используют светодиоды, позволяющие плавно изменять освещенность в диапазоне от 0 до 1000 μmol m -2 s -1 . После инкубирования в течение 3 часов пробы воды фильтруют, а в осадке на фильтре радиометрически определяют количество агрегированного в биомассу изотопа 14 С.

Таким образом, путем введения в устройство элементов задания и стабилизации температуры и освещенности для каждой ячейки достигается возможность осуществления индивидуальных условий инкубации каждого образца. И как следствие, возможность получения прогноза состояний биоты для различных внешних условий.

Источники использованной информации

1. http://www.helcom.fi/groups/monas/CombineManual/AnnexesC/en_GB/annex5/#annex1 Description. Colijn F., G.W. Kraay, R.N.M. Duin, U. Tillman, M.J.W. Veldhuis. Design and tests of a novel P-I incubator to be used for measuring the phytoplankton primary production in ICES monitoring studies.

2. Океанология. Физика океана. T. 1 Гидрофизика океана. Μ.: «Наука». 1977.

3. Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. — М.: Изд-во ВНИРО, 2003. 202 с.

4. Ведерников В.И., Гагарин В.И., Демидов А.Б., Буренков В.И., Стунжас П.А. Распределение первичной продукции и хлорофилла в субтропических и тропических водах Атлантического океана осенью 2002 г. Океанология, т. 47, №3, 2007, С. 418-431.

5. Бульон В.В. Первичная продукция и рыбопродуктивность водоемов: моделирование и прогноз // Биология внутренних вод. 2006. №1. С. 48-56.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector