Устройство для биотестирования

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для одновременного выращивания в одинаковых контролируемых условиях проб микроводорослей и может использоваться для биотестирования токсичности природных и сточных вод на водорослевых тест-организмах, а также для проведения исследований по экологии и физиологии водорослей. Техническая сущность заявленного устройства заключается в том, что в известном устройстве для биотестирования содержащем корпус с подставкой, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, источник света, и привод с электродвигателем для вращения кассеты, вентилятор, термодатчик и подставку, в качестве источника света использовано два лазера с длиной волны излучения в диапазоне от 625 до 670 нм и от 420 до 480 нм. Лазеры расположены снаружи корпуса таким образом, что лучи от них через две расфокусирующие линзы, вмонтированные в корпус устройства, попадают на светопрозрачные емкости с культивируемыми микроорганизмами. При этом внутренняя поверхность корпуса покрыта светоотражающим лазерное излучение материалом. Лазеры снабжены блоком управления, позволяющим регулировать интенсивность лазерного облучения при культивировании микроорганизмов. Технико-экономическая или иная эффективность 1. Ускорение процесса биотестирования. 2. Создание оптимально благоприятных условий фотоавтотрофного роста водорослей. 3. Повышение качества лабораторных работ.2 з.п. формулы, 2 ил.

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для одновременного выращивания в одинаковых контролируемых условиях проб микроводорослей и может использоваться для биотестирования токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, снеговых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков сточных вод и отходов на водорослевых тест-организмах, а также для проведения исследований по экологии и физиологии водорослей.

Известны многовариантные лабораторные установки для культивирования водорослей, состоящие из многих емкостей, помещенных в термостатированную ванну и равномерно освещаемых несколькими трубчатыми лампами, расположенными в одной плоскости с емкостями перпендикулярно их оси. При этом культура водоросли в каждой емкости непрерывно перемешивается путем пропускания через нее воздуха с углекислым газом [1].

Недостатком таких установок является то, что они не обеспечивают высокую точность измерения ростовых процессов, поскольку в них трудно создать равные условия культивирования организмов, вследствие как неоднородности барботажа суспензии, так и неодинаковой по длине светимости трубчатых ламп. Кроме того, они имеют невысокую надежность из-за громоздкости конструкции, а также сложны в обслуживании, требуя постоянного присутствия оператора.

Наиболее близким техническим решением является устройство для биотестирования, содержащее корпус с подставкой шарнирно соединенной с корпусом и снабженную упорной дугой с градуированной шкалой, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, привод с электродвигателем для вращения кассеты, вентилятор, термодатчик, и источник света, выполненный в виде лампы накаливания, излучающей свет в красной области спектра в диапазоне длин волн от 625 до 670 нм [2].

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет создать наиболее оптимальные условия для культивирования микроорганизмов, в результате чего продолжительность процесса культивирования занимает много времени (более 18 часов).

Задачей, решаемой использованием заявляемой полезной модели, является создание оптимальных условий культивирования микроводорослей, обеспечивающих значительное снижение времени на их выращивание.

Техническая сущность предлагаемого устройства заключается в том, что в известном устройстве для биотестирования, содержащем корпус с подставкой, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, источник света, и привод с электродвигателем для вращения кассеты, вентилятор, термодатчик и подставку, в качестве источника света использован лазер с длиной волны излучения в диапазоне от 625 до 670 нм.

На фиг.1 изображена схема заявленного устройства; на фиг.2 - зависимость времени тестирования от оптической плотности вещества: А - время биотестирования с лазером; Б - с лампами накаливания.

Устройство для биотестирования содержит коробчатый корпус 1 с кассетой 2 и размещенными в ней по периметру прозрачными емкостями 3, приводимой во вращение электродвигателем 4.

Термонагреватель 5, термодатчик 6 и вентилятор 7 обеспечивают требуемый температурный режим при выращивании водорослей.

Для обеспечения индикации используется лазер 8 с блоком управления 9 и линзой 10.

Устройство работает следующим образом. Луч от лазера 8 через расфокусирующую линзу 10, вмонтированную в корпус устройства 1, попадает на светопрозрачные емкости 3 с культивируемыми микроорганизмами. При этом внутренняя поверхность корпуса покрыта светоотражающим лазерное излучение материалом. Лазер снабжен блоком управления 9, позволяющим регулировать интенсивность лазерного облучения при культивировании микроорганизмов. Включение электродвигателя 4 приводит во вращение кассету 2.

Лазер 8 в заданном блоком управления 9 режиме мощности генерирует высокомонохроматическое лазерное излучение с оптимальной для роста микроводорослей длиной волны в красной области спектра (625 до 670 нм), что обеспечивает снижение времени культивирования микроводорослей по сравнению с их облучением обычным красным светом.

Лазерный луч через расфокусирующую линзу 10 направляется на светопрозрачные емкости 3 с культивируемыми микроорганизмами и создает оптимальные световые условия для фотоавтотрофного роста водорослей.

Термонагреватель 5, термодатчик 6 и вентилятор 7 обеспечивают требуемый температурный режим при выращивании водорослей.

Экспериментальная проверка заявленного устройства показала, что в результате создания оптимальных условий для фотоавтотрофного роста водорослей при их облучении излучением лазера в красной области спектра от 625 до 670 нм, длительность культивирования сокращается на 25-30%. Эти данные свидетельствуют о том, что предлагаемое устройство позволяет значительно снизить время культивирования микроводорослей, что существенно ускоряет процесс биотестирования при оценке экологической безопасности природных объектов.

Технико-экономическая или иная эффективность

1. Ускорение процесса биотестирования.

2. Создание оптимально благоприятных условий фотоавтотрофного роста водорослей.

3. Повышение качества лабораторных работ.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки

1. Упитиc В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей. - Рига: Изд-во Знание, 1983, - 239 с.

2. Патент на полезную модель РФ 0059055: Устройство для биотестирования // С.С.Беднаржевский, А.В.Ситников, Е.С.Захариков. БИПМ, 34, 2006.

1. Устройство для биотестирования, содержащее корпус, кассету с равномерно распределенными по окружности гнездами для емкостей, светопрозрачные емкости для микроводорослей, источник света и привод с электродвигателем для вращения кассеты, термонагреватель, вентилятор и термодатчик, отличающееся тем, что в качестве источника света использован лазер с длиной волны излучения в диапазоне от 625 до 670 нм, луч от которого через расфокусирующую линзу направлен на светопрозрачные емкости и установлен снаружи корпуса.

2. Устройство для биотестирования по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена из светоотражающего материала.

3. Устройство для биотестирования по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника излучения использован гелий-неоновый лазер с длиной волны 632,8 нм.