RU2782746C1 - Климатостат для биотестирования на различных тест-организмах (варианты) - Google Patents
Климатостат для биотестирования на различных тест-организмах (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782746C1 RU2782746C1 RU2022103885A RU2022103885A RU2782746C1 RU 2782746 C1 RU2782746 C1 RU 2782746C1 RU 2022103885 A RU2022103885 A RU 2022103885A RU 2022103885 A RU2022103885 A RU 2022103885A RU 2782746 C1 RU2782746 C1 RU 2782746C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- biotesting
- climatostat
- light source
- heat
- Prior art date
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract description 5
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 abstract description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 5
- 241000238578 Daphnia Species 0.000 description 4
- 230000002110 toxicologic Effects 0.000 description 4
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000000622 irritating Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000006439 Lemna minor Nutrition 0.000 description 1
- 240000001474 Portulaca oleracea Species 0.000 description 1
- 235000001855 Portulaca oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к устройству для проведения биотестирования токсичности природных, сточных вод, водных растворов и вытяжек из проб с использованием в качестве тест-организмов мелких ракообразных животных, микроводорослей, небольших водных растений, и касается климатостатов. Климатостат содержит теплоизолирующую камеру, холодильный агрегат, нагреватель, источник света, вентилятор и блок управления. В качестве источника света используются по два светодиодных светильника над полками с пробами. Внутренние стенки камеры выполнены из светоотражающего материала, а ее прозрачная дверь со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом имеет светоотражающие накладки. Вентиляторы установлены вверху камеры и направлены на ее заднюю стенку, на которой смонтирован испаритель холодильного агрегата, а нагреватели размещены в нижней части камеры. Причем на задней стенке камеры напротив каждой рабочей полки могут быть установлены электрические разъемы для вывода внутренней сети. К ним могут быть подключены устройства экспонирования тест-организмов при биотестировании и культиватор водорослей для выращивания этих культуры. Достигается улучшение эксплуатационных и технических характеристик климатостата, расширение его функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл., 5 пр.
Description
Группа изобретений относится к устройствам, предназначенным для проведения биотестирования токсичности природных, сточных вод, водных растворов и вытяжек из проб с использованием в качестве тест-организмов мелких ракообразных животных (дафнии, цереодафнии и др.), микроводорослей, небольших водных растений (ряска и др.) и других.
Известен термостат АТ-3 (климатостат), предназначенный для поддержания (стабилизации) температуры в рабочем объеме в диапазоне от +20°С до +50°С и освещенности 800 люкс [ООО «Архимед» [Электронный ресурс] Воздушные термостаты серии AT. Курган, режим доступа: https://www.arhimed45.ru/catalogue/device/termostat/termostat_at/ (дата обращения: 20.01.2022)]. Термостат имеет программируемые таймеры контроля заданного интервала времени работы и периода освещения в камере. Поддержание требуемой температуры обеспечивают встроенные в устройство холодильный агрегат, нагреватель и система принудительной циркуляции воздуха в термостате.
Недостатком данного климатостата является малый объем его рабочей камеры - 21 дм3, что не позволяет установить в нем, при проведении биотестирования, достаточное количество емкостей с тест-организмами.
Известна методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. По этой методике для выполнения токсикологического эксперимента с одной пробой на дафниях во всех разведениях и повторностях в климатостате необходимо разместить не менее 18 стаканов объемом 150-200 см3 [Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний ФР. 1.39.2007.03222, Москва: «АКВАРОС». - 2007]. Установить такое количество емкостей в столь малом рабочем объеме вряд ли возможно. Кроме того, для выполнения анализа одновременно нескольких проб необходимо иметь соответствующе количество таких термостатов, что потребует существенно увеличить рабочую площадь помещения и, как следствие, затраты на ее обслуживание.
Наиболее близким техническим решением является климатостат КС-200 [Амедис Инжиниринг [Электронный ресурс] Климатостат (Термолюминостат) КС-200 СПУ. Нижний Новгород, Режим доступа: https://www.amedisin.ru/catalog/klimaticheskie-kamery/klimatostat/klimatostat-termolyuminostat-ks-200/ (дата обращения: 20.01.2022)], содержащий рабочую камеру объемом 200 дм3, холодильный агрегат, нагреватель, вентилятор, источник света и блок управления этими системами. Климатостат обеспечивает поддержание рабочей температуры от +5 до +60°С и фотопериодическое освещение разной интенсивности. Существенно больший рабочий объем этого устройства позволяет одновременно выполнять биотестирования сразу несколько отобранных проб.
Недостатком данного климатостата является неравномерное световое облучение тестируемых проб от источника света - люминесцентных трубчатых ламп, установленных в боковых дверных створках шкафа. В результате такого расположения ламп, емкости с пробами, установленные на полках ближе к двери, будут получать больше света, чем те, что стоят в глубине камеры. Особенно сильно такая неравномерность светового облучения будет сказываться при работе с водорослевыми тест-культурами, рост которых полностью зависит от интенсивности света. В результате этого трудно получить воспроизводимые результаты проводимых токсикологических экспериментов. Предлагаемая в методиках смена персоналом местоположения емкостей внутри шкафа в течение рабочего дня лишь частично компенсирует данный недостаток, увеличивая при этом трудозатраты на выполнение работ по биотестированию.
Техническим результатом является улучшение эксплуатационных и технических характеристик климатостата, а также расширение его функциональных возможностей.
Для достижения указанного технического результата предложен климатостат для биотестирования в первом варианте исполнения, содержащий теплоизолирующую камеру, холодильный агрегат, нагреватель, источник света, вентилятор и блок управления этими элементами, в котором новым является то, что в качестве источника света используют по два светодиодных светильника, установленных над полками с пробами, внутренние стенки камеры выполнены из светоотражающего материала, а ее прозрачная дверь со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом имеет светоотражающие накладки, вентиляторы установлены вверху камеры и направлены на ее заднюю стенку, на которой смонтирован испаритель холодильного агрегата, а нагреватели размещены в нижней части камеры.
Для достижения указанного технического результата предложен климатостат для биотестирования во втором варианте исполнения, содержащий теплоизолирующую камеру, холодильный агрегат, нагреватель, источник света, вентилятор и блок управления этими элементами, в котором новым является то, что в качестве источника света используют по два светодиодных светильника, установленных над полками с пробами, внутренние стенки камеры выполнены из светоотражающего материала, а ее прозрачная дверь со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом имеет светоотражающие накладки, вентиляторы установлены вверху камеры и направлены на ее заднюю стенку, на которой смонтирован испаритель холодильного агрегата, а нагреватели размещены в нижней части камеры, на задней стенке камеры напротив каждой рабочей полки установлены электрические разъемы для вывода внутренней сети напряжением до 24 В, к которым подключают устройства экспонирования тест-организмов при выполнении биотестирования и культиватор водорослей для выращивания этих культур при температуре, поддерживаемой климатостатом.
Сущность изобретений поясняется чертежами. На фиг.1 показан климатостат для биотестирования в первом варианте исполнения в разрезе, А - главный вид, Б - боковой вид. На фиг.2 показан климатостат для биотестирования во втором варианте исполнения в разрезе, А - главный вид, Б - боковой вид.
Климатостат для биотестирования в первом варианте исполнения (фиг.1) состоит из теплоизолирующей камеры 1 с внутренними светоотражающими стенками, холодильного агрегата 2 с испарителем 3. В камере установлены блок управления 4 с экраном 5 визуализации работы климатостата, два вентилятора 6, нагреватель 7 и светодиодные светильники 8. На прозрачной двери 9, со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом 10, имеются светоотражающие накладки 11. На нижних рабочих полка устанавливаются емкости с пробами воды 12 и тест-организмами при выполнении биотестирования. Верхняя полка используется для содержания маточной культуры тест-организма 13.
Климатостат для биотестирования во втором варианте исполнения (фиг.2) содержит теплоизолирующую камеру 1 с внутренними светоотражающими стенками, холодильный агрегат 2 с испарителем 3. В камере установлены блок управления 4 с экраном 5 визуализации работы климатостата, два вентилятора 6, нагреватель 7 и светодиодные светильники 8. На прозрачной двери 9, со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом 10, имеются светоотражающие накладки 11. На задней стенке шкафа, напротив каждой полки, установлены электрические разъемы внутренней сети климатостата напряжением до 24 В. К разъемам подключены устройства 14 для экспонирования тест-организмов при биотестировании и культиватор 15 для наращивания культуры водоросли. Верхняя полка используется для содержания маточной культуры используемого тест-организма 13.
Климатостат для биотестирования в первом варианте исполнения работает следующим образом. Внутри камеры 1 климатостата с помощью блока управления 4 поддерживаются необходимые световые и температурные условия для содержания и выращивания тест-культур. Требуемое световое облучение проб обеспечивают светодиодные светильники 8. Их попарное размещение над каждой полкой с пробами и направление световых потоков, вместе со светоотражающими стенками корпуса и светоотражающими накладками 11 на прозрачной двери 9 камеры 1 обеспечивают равномерное световое облучение тест-культур на каждой из рабочих полок камеры. Эти же светоотражающие экраны 11 на двери, установленные напротив каждой пары светильников 8, снижают раздражающее воздействие света камеры на персонал, а оставшиеся просветы в двери позволяют вести визуальный контроль за процессом биотестирования. Необходимая температура в камере поддерживается периодическим включением холодильного агрегата 2 и нагревателя 7 по команде блока управления 4. За счет непрерывной работы вентиляторов 6, снимающих охлажденный воздух с пластины испарителя 3 или теплый воздух с нагревателя 7, обеспечивается выравнивание температуры во всем объеме камеры 1. На ее нижних рабочих полка устанавливаются емкости с пробами воды 12 и тест-организмами при выполнении биотестирования. Верхняя полка используется для содержания маточной культуры тест-организма 13.
Пример 1
С помощью люксметра проведено измерение интенсивности света на рабочих полках работающего климатостата для биотестирования в первом варианте исполнения.
Результаты, представленные в таблице 1, свидетельствуют о хорошей выравненности световых условий в пределах рабочей полки. Разброс не превышает 6-7%.
Пример 2
В центре полок камеры климатостата установлены закрытые емкости с водой. После нескольких часов работы измерена температура воды в емкостях.
Данные, представленные в таблице 2, показывают, что во всем объеме камеры поддерживаемая температура не выходит за пределы ±1°С.
Климатостат для биотестирования во втором варианте исполнения работает следующим образом. Внутри камеры 1 климатостата с помощью блока управления 4 поддерживаются необходимые световые и температурные условия для содержания и выращивания тест-культур. Требуемое световое облучение проб обеспечивают светодиодные светильники 8, размещенные над каждой полкой. Светоотражающие стенки корпуса 1 и накладки 11 на прозрачной двери 9 камеры 1 повышают уровень светового облучение тест-культур на каждой из рабочих полок камеры. Эти же светоотражающие экраны 11 на двери, установленные напротив каждой пары светильников 8, снижают раздражающее воздействие света камеры на персонал, а оставшиеся просветы в двери позволяют вести визуальный контроль за процессом биотестирования. Необходимая температура поддерживается периодическим включением холодильного агрегата 2 и нагревателя 7 по команде блока управления 4. За счет непрерывной работы вентиляторов 6, снимающих охлажденный воздух с пластины испарителя 3 или теплый воздух с нагревателя 7, обеспечивается выравнивание температуры во всем объеме камеры 1.
Установка и подключение к внутренней сети климатостата устройств 14 для биотестирования (УБ) или экспонирования тест-организмов (УЭР) позволяет в значительно большей степени выровнять световое облучение и температуру находящихся в них проб. Кроме того, вращение кассеты с пробами обеспечивает хорошую и равную аэрацию находящихся в них тест-организмов. Компактность этих устройств позволяет размещать их по два на рабочих полках климатостата. В результате этого, в том же объеме камеры можно проводить биотестирование удвоенного количества проб. Верхняя полка используется для содержания маточной культуры используемого тест-организма 13.
При подключении культиватора 15 типа KB в климатостате можно выращивать культуру водоросли при температуре, поддерживаемой климатостатом.
Пример 3
На двух рабочих полках климатостата для биотестирования во втором варианте исполнения установлены по одному устройству экспонирования тест-организмов (УЭР). В каждом из них равномерно размещены по 6 емкостей с 50 см воды. После двух часов работы в емкостях измерена температура воды. Результаты, приведенные в таблице 4, указывают, что диапазон отклонения температуры в емкостях каждого устройства не превышает ±0,2°С. Столь малые отклонения температуры в пробах воды при биотестировании в климатостатах с устройствами экспонирования тест-организмов позволят обеспечить высокую сходимость результатов токсикологического эксперимента.
Пример 4
На двух рабочих полках климатостата для биотестирования во втором варианте исполнения установлены по одному устройству биотестирования (УБ), в качестве тест-организма использована водоросли хлорелла. В каждом из устройств размещены по 8 емкостей с 6 см3 питательной среды. После 45 часов культивирования при 25°С измерена оптическая плотность суспензии выросшей тест-культуры, как показателя численности клеток водоросли. Результаты, приведенные в таблице 4, указывают, что диапазон отклонения оптической плотности водорослевых суспензий в емкостях одного устройства не превышает±3%. При этом сама численность клеток увеличилась в 30 раз. Такие небольшие отклонения оптической плотности проб, обусловленные созданием равных световых и температурных условий для тестируемых проб, свидетельствует о возможности получения высокой сходимости результатов токсикологического эксперимента в климатостате с устройствами экспонирования тест-организмов типа УБ или УЭР.
Пример 5
В климатостат для биотестирования во втором варианте исполнения установлен культиватор водорослей типа КВ. Рабочая температура, поддерживаемая внутри камеры, составляет 24±1°С. В биореактор культиватора вносится 100 см питательной среды и засеваемая культуры водоросли хлорелла с начальной оптической плотностью 0,005. После 48 часов культивирования при температуре 25°С измерена оптическая плотность суспензии выросшей культуры водоросли. Полученные результаты, представленные в таблице 5, демонстрирующие более 100-кратный прирост численности клеток водоросли, указывают на возможность выращивания тест-культуры водоросли в климатостате для биотестирования во втором варианте исполнения в культиваторе типа KB при температуре 25°С.
Таким образом, технические возможности предлагаемых вариантов климатостата для биотестирования обеспечивают точное поддержание температурных и световых условий при выполнении биотестирования токсичности вод на разных тест-организмах.
Представленная конструкция группы изобретений улучшает эксплуатационные и технические характеристики климатостата, а также позволяет расширить его функциональные возможности.
Claims (2)
1. Климатостат для биотестирования, содержащий теплоизолирующую камеру, холодильный агрегат, нагреватель, источник света, вентилятор и блок управления этими элементами, отличающийся тем, что в качестве источника света используют по два светодиодных светильника, установленных над полками с пробами, внутренние стенки камеры выполнены из светоотражающего материала, а ее прозрачная дверь со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом имеет светоотражающие накладки, вентиляторы установлены вверху камеры и направлены на ее заднюю стенку, на которой смонтирован испаритель холодильного агрегата, а нагреватели размещены в нижней части камеры.
2. Климатостат для биотестирования, содержащий теплоизолирующую камеру, холодильный агрегат, нагреватель, источник света, вентилятор и блок управления этими элементами, отличающийся тем, что в качестве источника света используют по два светодиодных светильника, установленных над полками с пробами, внутренние стенки камеры выполнены из светоотражающего материала, а ее прозрачная дверь со встроенным теплоизолирующим стеклопакетом имеет светоотражающие накладки, вентиляторы установлены вверху камеры и направлены на ее заднюю стенку, на которой смонтирован испаритель холодильного агрегата, а нагреватели размещены в нижней части камеры, на задней стенке камеры напротив каждой рабочей полки установлены электрические разъемы для вывода внутренней сети напряжением до 24 В, к которым подключают устройства экспонирования тест-организмов при выполнении биотестирования и культиватор водорослей для выращивания этих культур при температуре, поддерживаемой климатостатом.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782746C1 true RU2782746C1 (ru) | 2022-11-02 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU96573U1 (ru) * | 2009-12-02 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обучения "Сургутский государственный университет" | Устройство для биотестирования |
| JP4606093B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2011-01-05 | 株式会社日本医化器械製作所 | 恒温装置 |
| EP2952572A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Liconic Ag | Incubator with controlled illumination |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4606093B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2011-01-05 | 株式会社日本医化器械製作所 | 恒温装置 |
| RU96573U1 (ru) * | 2009-12-02 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обучения "Сургутский государственный университет" | Устройство для биотестирования |
| EP2952572A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Liconic Ag | Incubator with controlled illumination |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2394518C (en) | Photobioreactor | |
| CN101724547B (zh) | 一种用led可调光进行微藻培养实验的方法和装置 | |
| US20020184820A1 (en) | Plant growing system | |
| CN102553663B (zh) | 可模拟多种复杂环境条件的人工气候箱 | |
| CN206452865U (zh) | 一种旋转培养箱 | |
| RU2782746C1 (ru) | Климатостат для биотестирования на различных тест-организмах (варианты) | |
| KR20200002432A (ko) | 식물 재배 장치 | |
| KR20110051934A (ko) | 엘이디를 이용한 케비넷형 식물 재배기 | |
| RU82457U1 (ru) | Многоячейковое устройство для культивирования и проведения экспериментов с микроводорослями | |
| US6399367B1 (en) | Apparatus and system for plant production | |
| CN216254257U (zh) | 一种可模拟大自然多方向性光源的人工气候培养箱 | |
| CN212232378U (zh) | 教学用植物培养箱 | |
| CN211509968U (zh) | 一种当归幼苗培育箱 | |
| CN205874438U (zh) | 一种螺旋藻种苗多级培育装置 | |
| Smeets | The phytotron of the Institute for Horticultural Plant Breeding (IVT), Wageningen, the Netherlands, A revision of previous descriptions | |
| TWM566988U (zh) | Aquatic wisdom incubator | |
| CN209882800U (zh) | 一种光照养殖环境控制仓 | |
| KR20210121967A (ko) | 트레이 회전식 작물 재배용 챔버 | |
| KR102002828B1 (ko) | 식물 생장 환경 조절 장치 | |
| CN212911002U (zh) | 一种紫外灭菌的光照培养箱 | |
| CN212990515U (zh) | 一种适用于生物教学的新型标本放置展示装置 | |
| CN217363737U (zh) | 一种新型小麦玉米发芽试验装置 | |
| CN209171028U (zh) | 作物紫外线光照对照研究专用培养箱 | |
| CN212993383U (zh) | 一种具有遮光功能的植物培养箱 | |
| JP2006061126A (ja) | 恒温装置 |