Раздел – «Микропроцессорные средства»

 

Исследование проникающей способности неэлектромагнитного

Компонента излучения квантовых генераторов и его влияния

На жизнедеятельность микроорганизмов

 

 

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по

направлению подготовки дипломированных специалистов 653900 –

Биомедицинская техника и направлению подготовки бакалавров

и магистров 553400 – Биомедицинская инженерия» Дневной формы

обучения. Дисциплины – «Биофизика»

Орел 2007

 

Автор: доцент кафедры ПМиС Бобров А.В.

 

Рецензент: доцент кафедры ПМиС, к.т.н. Мишин.В.В..

 

Настоящая работа знакомит будущих инженеров с новейшими достижениями в области информационных взаимодействий объектов живой и неживой природы.

 

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ПМиС «___»____________2007 г., протокол № _____

 

Заведующий кафедрой ПМиС Подмастерьев К.В.

 

На заседании учебно-методического совета факультета электроники и приборостроения «___»_____________2007 г.

 

Председатель УМС Корнеев Е.Ф.

 

 

Настоящая работа знакомит будущих инженеров с новейшими достижениями в области информационных взаимодействий объектов живой и неживой природы.

Известно, что неповреждающие воздействия физических факторов на биологические объекты приводит к изменению их жизнедеятельности. К таким факторам относятся акустическое излучение (звук и ультразвук), электрические и магнитные поля, электромагнитное (ЭМ) излучение в широком диапазоне частот – от длинноволнового радиовещательного диапазона до светового излучения. Их воздействие приводит к стимуляции или подавлению жизнедеятельности биологических объектов, изменению иммунитета, изменению наследственных признаков и т.д. Этот феномен широко используется в медицине и в биотехнологиях. Так, в медицине существуют различные виды физиотерапий с применением импульсных электрических полей (физиотерапия диадинамическими токами), постоянных и переменных магнитных полей (магнитотерапия), ЭМ излучения на различных частотах: дорсонваль, СВЧ-терапия, светотерапия, и лазерная терапия. Однако до последнего времени механизмы действия перечисленных выше факторов на ткани биологических объектов не был известен. Во многих случаях проявления этого явления не находили объяснения и даже считались парадоксальными. Так, например, лечение лазерным светом внутрен-них органов можно проводить через одежду и даже через гипсовую повязку, т.е. при таких условиях, при которых свет, исходящий от лазера, до биологического объекта не доходит (т.н. «лазерный парадокс»).

Задачей биофизики является раскрытие механизмов воздействия физических факторов на биологические объекты с целью осознанного и целенаправ-ленного их использования в различных сферах человеческой деятельности.

Обнаружено, что источники света (квантовые источники), кроме генерации ЭМИ, индуцируют в пространстве вокруг себя еще один компонент излучения, обладающий такими уникальными свойствами, которыми известные физические факторы – акустические, электрические, магнитные и электромагнитные поля не обладают [1]. Излучение может проникать сквозь экраны различной природы и различной толщины, нести информацию о структуре информационной матрицы (вещества, через которое это излучение пропускают) и воздействовать на биологические объекты на уровне генетического аппарата клетки [2]. Это открытие просто, даже изящно объясняет лазерный парадокс: физиотерапевтическое воздействие лазера производит не свет, а обнаруженный неэлектромагнитный компонент излучения. Это косвенно подтверждает и тот факт, что аналогичный терапевтический эффект достигается при использовании нелазерного излучения, исходящего от простых светодиодов.

Свойства неэлектромагнитного компонента излучения квантовых излучателей обуславливают возможность использования его в различных биотехнологиях [2, 3], в медицине и ветеринарии [4]. Имеются факты, свидетельствующие о способности этого излучения вызывать мутации. Поэтому воздействие на биологические объекты высокопроникающего неэлектромагнитного излучения, несущего информацию о структуре вещества названо «информационным». Эффективность информационного воздействия на биообъекты зависит от природы вещества (информационной матрицы), которая устанавливается между источником излучения и биообъектом.

Применение квантовых генераторов в качестве источника этого излучения резко снижает стоимость специального оборудования, упрощает процедуру информационного воздействия, делает ее доступной для эксплуатации младшим техническим персоналом, а в медицине оно становится доступным на уровне семьи без участия медицинского персонала.

Цель работы

Целью работы является изучение влияния неэлектромагнитного компонента излучения квантового генератора на жизнедеятельность микроорганизмов; исследование его проникающей способности.

 

Содержание работы

Исследование свойств неэлектромагнитного компонента излучения квантового генератора производится путем регистрации результатов реакции микроорганизмов (сухих дрожжей) на информационное воздействие. В настоящей лабораторной работе, кроме определения степени влияния информационного воздействия на жизнедеятельность микроорганизмов, исследуется также проникающее свойство неэлектромагнитного компонента излучения.

Исследование влияния различных параметров информационного воз-

действия на жизнедеятельность дрожжевых клеток проводится путём сравнения интенсивности процесса брожения в «экспериментальных» популяциях, в которых на дрожжи оказывается информационное воздействие, с интенсивностью процесса брожения в контрольных популяциях, в которых на дрожжи воздействие не оказывается.

Интенсивность процесса брожения определяется по показателю зимазной активности (ПЗА) – количеству газа, выделяемого популяцией в процессе ее жизнедеятельности.

Информационное воздействие производится на дрожжи, расположенные в стальном контейнере и вне него.

 

Подготовка к выполнению работы

 

Исследование проникающей способности неэлектромагнитного компонента излучения квантовых генераторов проводится путем сравнения жизнедеятельности микроорганизмов в популяциях, в которых информационное воздействие производится на сухие дрожжи, находящиеся вне экранирующего стального контейнера, или помещенные в стальной контейнер, с жизнедеятельностью микроорганизмов в популяциях, в которых информационное воздействие производилось на сухие дрожжи, находившиеся вне контейнера

Приборы и оборудование:

 

1. Импульсный излучатель на светодиодах (всего 100 шт светодиодов типа КИПД40ж20-ж п6 (желтое свечение, l=590 нм)

2. Весы рычажные, лабораторные; точность измерения – 1мг.

3. 15-канальное устройство для регистрации газовыделения в популяциях дрож-

жей.

4. Стальной контейнер с толщиной стенок 25 мм,

5. Информационная матрица-пенициллин

Толщина стенок и материал конструкции исключают облучение дрожжей световым компонентами излучения, исходящего от светодиодного излучателя. Контейнер имеет массу свыше 2 кг, что также исключает нагрев дрожжей?

 

Порядок выполнения работы.

1. Приготовить питательный раствор – сахарный сироп в количестве 600 мл из расчета: 10 г. сахара на 100 мл водопроводной воды.

2. Воздействовать излучателем № 5 с применением информационной матрицы на 1,5 граммовую навеску дрожжей, расположенных вне контейнера. Расстояние от рабочей поверхности излучателя до контейнера – 5 см. Продолжительность воздействия (экспозиция) – 60 сек.

3. Создать 1-ю группу из 5 «экспериментальных» популяций. С этой целью

засыпать в 5 пробирок навески по 0, 2 г дрожжей, обработанных по п. 2.

4. Отвесить и засыпать в контейнер 1,2 г сухих дрожжей. Завинтить крышку контейнера.

5. Воздействовать с применением информационной матрицы на дрожжи, по-

мещенные в стальной контейнер, излучателем № 5. Расстояние от рабочей поверхности излучателя до контейнера – 5 см; экспозиция – 60 сек.

6. Создать 2-ую группу из 5 экспериментальных популяций в каждой. Для этого путем взвешивания разделить обработанные по п. 5 дрожжи на 5 частей по 0,2 г и засыпать навески в 5 пробирок.

7. Создать группу из 5 контрольных популяций в каждой. Для этого засыпать в 5 пробирок дрожжи в количестве 0,2 г, не подвергавшиеся информационному воздействию.

8. Установить все экспериментальные и контрольные популяции в гнезда устройства для регистрации газовыделения в следующем порядке: создаются всего 5 триад, в каждую из которых входит популяция из контрольной группы и по одной популяции из двух экспериментальных групп.

9. Залить во все пробирки питательный раствор из расчета 20 мл на 1 популяцию. Заливку питательной среды в популяции необходимо произвести по возможности быстро

10. Закрыть пробирки так чтобы в каждой из измерительных трубок устройства установился начальный уровень жидкости на отметке 10-20 делений шкалы.

11. По уровню жидкости в измерительной трубке зарегистрировать начальный объем газа в замкнутой системе для каждой популяции (в делениях шкалы).

Все операции по п.п. 10-12 производить предельно быстро.

12. После достижения среднего уровня жидкости в измерительных трубках 120 – 150 делений шкалы произвести регистрацию показателя зимазной активности (ПЗА) в популяциях (снять первое показание).

13. Второе измерение значений ПЗА произвести после достижения среднего уровня жидкости в измерительных трубках равного 180-200 делений шкалы.

Обработка результатов эксперимента начинается с определения объема выделенного газа в каждой популяции. Для этого необходимо из последнего зарегистрированного значения уровня жидкости в измерительной трубке (в делениях шкалы) вычесть начальный показатель.

По полученным результатам вычисляются средние значения ПЗА в экспериментальных и контрольной группах популяций. По отношению средних величин ПЗА в экспериментальных группах популяций относительно ПЗА в контрольной группе определяется эффективность информационного воздействия на (в процентах).

Превышение средней величины ПЗА в экспериментальных популяциях над средней величиной ПЗА в контроле свидетельствует о «прозрачности» стальных стенок контейнера для исследуемого физического фактора, или что то же – о высокой проникающей способности последнего.

Для исследования динамики процесса брожения в популяциях, по значениям ПЗА, зарегистрированным в период развития процесса брожения и до его окончания, строится семейство кривых распределения активности процесса брожения в популяциях, по которому можно судить о воздействии исследуемого фактора на генетический аппарат клетки.

 

Отчет о проделанной работе

Приводятся^

- название работы,

- цель работы,

- описание методики проведения эксперимента,

- результаты (таблица и гистограмма),

- анализ результатов и заключение по результатам проведенного исследования. Отчет должен содержать таблицу с зарегистрированными и рассчитанными средними величинами ПЗА в популяциях, гистограмму распределения средних величин ПЗА в трех группах популяций, а также выводы об эффективности информационного воздействия с применением информационной матрицы и затухании носителя информации при прохождении через экран из нержавеющей стали.

 

Литература:

1. Бобров А.В. Торсионный компонент электромагнитного излучения. Торси-

онные поля в медицине и растениеводстве. ВИНИТИ, Деп. № 635-В98, 37 с.

2. Бобров А.В. Исследование факторов информационного воздействия кванто-

вых генераторов на биологические объекты. Итоговый отчет по теме

004.04.01.01. № госрегистрации 01.20.00 10079. Орел, 2002, 44 с.

3. Бобров А.В. Исследование влияния параметров информационного воздейст-

вия с применением квантовых генераторов на жизнедеятельность биологиче-

ских объектов. Итоговый отчет по теме; номер госрегистрации –

01.2.00105789, Орел, 2002, 65 с.

4. Кружков В.В., Бобров А.В. Способ безрасходной информационной профи-

лактики бройлеров. Ж. Птицеводство № 1.2000

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ университет факультет электроники и приборостроения

Кафедра «Приборостроение, метрология

и сертификация»

А.В. Бобров

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы № 3