RU96573U1

RU96573U1 - DEVICE FOR BIOTESTING

Info

Publication number: RU96573U1
Application number: RU2009144425/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Станиславович Беднаржевский; Евгений Сергеевич Захариков; Кристина Владимировна Колмыкова; Николай Сергеевич Пушкарев; Владимир Анатольевич Суздальцев
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-08-10

Abstract

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. 1. A biotesting device comprising a housing, a cartridge with evenly distributed receptacles for containers, translucent containers for microalgae, a light source and an electric motor drive for rotating the cartridge, a heat heater, a fan and a temperature sensor, characterized in that the laser is used as a light source with a radiation wavelength in the range from 625 to 670 nm, the beam from which through a defocusing lens is directed to translucent containers and installed outside the housing. ! 2. The biotesting device according to claim 1, characterized in that the inner surface of the housing is made of reflective material. ! 3. The biotesting device according to claim 1, characterized in that a helium-neon laser with a wavelength of 632.8 nm is used as a radiation source.

Description

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.The utility model relates to devices designed for the simultaneous cultivation of microalgae samples under identical controlled conditions and can be used for biotesting the toxicity of samples of surface fresh, ground, drinking, snow, sewage, water extracts from the soil, sewage sludge and waste on algal test organisms , as well as for research on the ecology and physiology of algae.

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].Multivariate laboratory plants for the cultivation of algae are known, consisting of many containers placed in a thermostatically controlled bath and uniformly illuminated by several tubular lamps located in the same plane with the containers perpendicular to their axis. In this case, the algae culture in each tank is continuously mixed by passing air with carbon dioxide through it [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.The disadvantage of such installations is that they do not provide high accuracy in measuring growth processes, since it is difficult to create equal conditions for the cultivation of organisms in them, due to both the heterogeneity of the bubbling of the suspension and the unequal luminosity of the tube lamps. In addition, they have low reliability due to the bulkiness of the design, and are also difficult to maintain, requiring the constant presence of the operator.

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].The closest technical solution is a biotesting device, comprising a housing with a stand pivotally connected to the housing and equipped with a persistent arc with a graduated scale, a cartridge with evenly distributed around the circumference of the receptacles for containers, translucent containers for microalgae, a drive with an electric motor for rotating the cartridge, a fan, a temperature sensor , and a light source made in the form of an incandescent lamp emitting light in the red region of the spectrum in the wavelength range from 625 to 670 nm [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).The disadvantage of this device is that it does not allow to create the most optimal conditions for the cultivation of microorganisms, as a result of which the duration of the cultivation process takes a lot of time (more than 18 hours).

Задачей, решаемой использованием заявляемой полезной модели, является создание оптимальных условий культивирования микроводорослей, обеспечивающих значительное снижение времени на их выращивание.The problem solved by the use of the claimed utility model is to create optimal conditions for the cultivation of microalgae, providing a significant reduction in time for their cultivation.

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.The technical essence of the proposed device is that in the known device for biotesting, comprising a housing with a stand, a cartridge with evenly distributed around the circumference of the receptacles for containers, translucent containers for microalgae, a light source, and a drive with an electric motor for rotating the cartridge, fan, temperature sensor and stand, a laser with a radiation wavelength in the range from 625 to 670 nm was used as a light source.

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.Figure 1 shows a diagram of the claimed device; figure 2 - dependence of the test time on the optical density of the substance: A is the time of biotesting with a laser; B - with incandescent lamps.

Устройство для биотестирования содержит коробчатый корпус 1 с кассетой 2 и размещенными в ней по периметру прозрачными емкостями 3, приводимой во вращение электродвигателем 4.The biotesting device comprises a box-shaped case 1 with a cassette 2 and transparent containers 3 placed in it along the perimeter and driven by an electric motor 4.

Термонагреватель 5, термодатчик 6 и вентилятор 7 обеспечивают требуемый температурный режим при выращивании водорослей.Thermal heater 5, temperature sensor 6 and fan 7 provide the required temperature conditions when growing algae.

Для обеспечения индикации используется лазер 8 с блоком управления 9 и линзой 10.To provide an indication, a laser 8 is used with a control unit 9 and a lens 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.The device operates as follows. The beam from the laser 8 through a defocusing lens 10 mounted in the housing of the device 1, falls on the translucent containers 3 with cultivated microorganisms. In this case, the inner surface of the body is covered with reflective laser radiation material. The laser is equipped with a control unit 9, which allows you to adjust the intensity of laser irradiation during the cultivation of microorganisms. The inclusion of an electric motor 4 drives the cassette 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.The laser 8 in the power mode set by the control unit 9 generates highly monochromatic laser radiation with a wavelength optimal for the growth of microalgae in the red spectral region (625 to 670 nm), which ensures a reduction in the time of cultivation of microalgae in comparison with their irradiation with ordinary red light.

Лазерный луч через расфокусирующую линзу 10 направляется на светопрозрачные емкости 3 с культивируемыми микроорганизмами и создает оптимальные световые условия для фотоавтотрофного роста водорослей.The laser beam through the defocusing lens 10 is directed to translucent containers 3 with cultivated microorganisms and creates optimal light conditions for photoautotrophic growth of algae.

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.Experimental verification of the claimed device showed that as a result of creating optimal conditions for photoautotrophic growth of algae when they are irradiated with laser radiation in the red spectral region from 625 to 670 nm, the cultivation time is reduced by 25-30%. These data indicate that the proposed device can significantly reduce the time of cultivation of microalgae, which significantly accelerates the process of biotesting when assessing the environmental safety of natural objects.

Технико-экономическая или иная эффективностьFeasibility or other efficiency

1. Ускорение процесса биотестирования.1. Acceleration of the bioassay process.

2. Создание оптимально благоприятных условий фотоавтотрофного роста водорослей.2. Creation of optimally favorable conditions for photoautotrophic algae growth.

3. Повышение качества лабораторных работ.3. Improving the quality of laboratory work.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявкиSources of information taken into account when preparing the application

1. Упитиc В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей. - Рига: Изд-во Знание, 1983, - 239 с.1. Upitis VV Macro- and microelements in the optimization of the mineral nutrition of microalgae. - Riga: Knowledge Publishing House, 1983, 239 p.

2. Патент на полезную модель РФ №0059055: Устройство для биотестирования // С.С.Беднаржевский, А.В.Ситников, Е.С.Захариков. БИПМ, №34, 2006.2. Patent for utility model of the Russian Federation No. 0059055: Device for biotesting // S. S. Bednarzhevsky, A. V. Sitnikov, E. S. Zakharikov. BIPM, No. 34, 2006.

Claims

1. A biotesting device comprising a housing, a cartridge with evenly distributed receptacles for containers, translucent containers for microalgae, a light source and an electric motor drive for rotating the cartridge, a heat heater, a fan and a temperature sensor, characterized in that the laser is used as a light source with a radiation wavelength in the range from 625 to 670 nm, the beam from which through a defocusing lens is directed to translucent containers and installed outside the housing.

2. The biotesting device according to claim 1, characterized in that the inner surface of the housing is made of reflective material.

3. The biotesting device according to claim 1, characterized in that a helium-neon laser with a wavelength of 632.8 nm is used as a radiation source.