Метод и средства контроля токсичности водных сред по тест-реакции динамики гальванотаксиса инфузорий P. Caudatum

• Автор: Казанцева, Анна Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К РАЗРАБОТКЕ МИКРОБИОТЕСТА НА ОСНОВЕ ГАЛЬВАНОТАКСИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ИНФУЗОРИЙ

1.1 Особенности биологического контроля в экотоксикологии

1.1.1 Этапы развития экотоксикологии

1.1.2 Методы экотоксикологии

1.1.3 Биоиндикация

1.1.4 Биотестирование

1.2 Биотехнологические микробиотесты

1.2.1 Преимущества

1.2.2 Аппаратурные методы
1.2.3 Микробиотест как биотехническая система
1.3 Аспекты применения тест-реакции гальванотаксиса инфузорий Paramecium Caudatum для разработки аппаратурного микробиотеста
1.3.1 Гальванотаксическая реакция инфузорий P.Caudatum
1.3.2 Математические модели тест-реакции
1.3.3 Биотехническая система для исследования гальванотаксиса
1.3.4 Измерительные преобразователи устройства контроля тест-
реакции гальванотаксиса
1.4 Принципы оценки результатов биотестирования
1.4.1 Принципы построения зависимости в токсикологии
1.4.2 Явление стресса
1.4.3 Индексы токсичности
1.5 Выводы по главе
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГАЛЬВАНОТАКСИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
2.1 Моделирование этапов реакции

2.1.1 Моделирование первого этапа
2.1.2 Второй этап реакции
2.2 Моделирования оптических характеристик сигнала
2.3 Алгоритм программы моделирования динамики гальванотаксиса
2.4 Исследование модели динамики гальванотаксиса
2.4.1 Исследование математической модели одиночных гальванотаксических импульсов
2.4.2 Исследование параметров модели, влияющих на форму импульса 45 ,
2.4.3 Исследование модели импульсной гальванотаксической последовательности
2.5 Выводы по главе
3 СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЛЬВАНОТАКСИСА ПРИ ОДНОКРАТНОМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ ПОЛЯРНОСТИ
3.1 Спектрофотометрическое исследование взвеси клеток
3.2 Спектрофотометрические исследования гальванотаксической реакции Р.СаибаШт
3.2.1 Исследования процесса гальванотаксиса в разных зонах кюветы
3.3 Исследование статистической значимости математической модели..
3.3.1 Исследование адекватности математической модели с однократным переключением полярности в разных зонах кюветы в чистой среде
3.3.2 Исследование адекватности математической модели с однократным переключением полярности в приэлектродных зонах кюветы в токсичной среде
3.4 Исследование влияния биологических и технических факторов на гальванотаксический сигнал тест-реакции
3.5 Исследование реакции гальванотаксиса при добавлении модельного токсиканта при однократном переключении полярности

3.6 Гальванотаксический сигнал с многократным переключением полярности в протяженной кювете
3.7 Исследование случайной составляющей сигнала
3.8 Выводы по главе
4 БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ СРЕД ПО РЕАКЦИИ ДИНАМИКИ ГАЛЬВАНОТАКСИСА
4.1 Концепция биотехнической системы
4.1.1 Концепция тест-реакции
4.1.2 Концепция средств контроля тест-реакции
4.1.3 Структура биотехнической системы
4.2 Организация подготовительных этапов эксперимента
4.2.1 Методология проведения эксперимента
4.2.2 Линия подготовки тест-организма
4.2.3 Линия подготовки пробы
4.2.4 Линия подготовки принадлежностей и материалов
4.3 Г альвальванотаксическая ячейка
4.3.1 Электроды
4.3.2 Кюветный модуль для тест-реакции
4.4 Источник электрических стимулов
4.4.1 Функции источника электрических стимулов
4.4.2 Генератор сигналов специальной формы
4.4.3 Специализированный генератор импульсов
4.5 Устройство контроля реакции
4.5.1 Метрологические характеристики
4.5.2 Обоснование условий оптического контроля
4.6 Метрологические аспекты измерения тест-реакции
4.6.1 Виды погрешностей измерений, их учет и минимизация

устройстве контроля реакции и позволяющую учитывать технические и биологические факторы, объединенные в единый контур, (п.1.3)
Представление реакции как совокупности математических объектов с дискретными пространством и временем, где каждое положение в пространстве представлено отдельной клеткой, а каждый момент времени - дискретным временным шагом, может быть использовано для моделирования многостадийного гальванотаксиса инфузорий, (п. 1.3.2)
Гальванотаксис инфузории Р.СаибаШт позволяет проводить многократно гальванотаксический опыт, меняя периодически полярность напряжения, что дает возможность получить зависимость динамики реакции в поле переменной полярности.
Поэтому целесообразно с учетом методологии токсикологии и обработки данных биотестовых экспериментов, разработать метод контроля токсичности водных сред, позволяющий получить функциональны) зависимость, (п. 1.4.)
Исходя из проведенного критического анализа литературных источников, целыо диссертационной работы является является разработка метода и средств контроля токсичности водных сред по тест-реакции динамики гальванотаксиса инфузорий Р.СабаШт.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать математическую модель, отражающую пространственно-временную динамику оптических характеристик взвеси инфузорий при протекании гальванотаксиса в чистой и токсичной средах.
2. Разработать биотехническую систему контроля токсичности водных
сред, с применением в качестве тест-реакции динамики гальванотаксиса.
3. Разработать метод и систему регистрации динамики гальванотаксиче-ской тест-реакции в поле переменной полярности.
4. Разработать аппаратный метод контроля токсичности водных сред, позволяющий получить функциональную зависимость и количественный критерий, отражающие токсичность среды и особенности воздействия токсиканта на тест-объект.