ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

прибор для биологических исследований

Классы МПК:C12M1/00 Устройства для работы с ферментами или микроорганизмами
C12M1/34 измерения или испытания со средствами измерения условий или датчиками, например счетчиками колоний
G01N33/02 пищевых продуктов 
G01N33/00 Исследование или анализ материалов особыми способами, не отнесенными к группам  1/00
C12Q1/02 использующие жизнеспособные микроорганизмы
C12Q1/00 Способы измерения или испытания, использующие ферменты или микроорганизмы; составы для них; способы получения подобных составов
A23K1/00 Корма
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Черемных Елена Григорьевна (RU),
Покатаев Александр Сергеевич (RU),
Гридунова Вера Николаевна (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-10-18
публикация патента:

Изобретение относится к области оценки качества продуктов живой и неживой природы, а именно биологической оценки качества продуктов питания человека, кормов для животных, пищевых добавок и иных веществ, контактирующих с организмом человека, природных и сточных вод, вод рыбохозяйственных водоемов, почв и грунтов. Кроме того, изобретение может быть применено для получения оценки степени тяжести различных заболеваний человека и животных. Прибор для оценки качества продуктов живой и неживой природы состоит из биодетектора, заключенного в пылебрызгозащитный корпус, и компьютера с управляющей программой. Биодетектор включает планшет с двумя рядами лунок для размещения исследуемых объектов и тест-объектов, планшетный столик, смонтированный с возможностью шагового перемещения, видеосистему, связанную с компьютером для передачи на монитор и в оперативную память компьютера изображения лунок с исследуемым объектом и тест-объектами и вычисления степени токсичности исследуемого объекта, и устройство освещения, состоящее из двух подсветок. Видеосистема включает две малогабаритные бескорпусные видеокамеры с микрообъективами, имеющими переменное фокусное расстояние, узел шагового перемещения планшетного столика включает микроконтроллер, связанный с шаговым двигателем и последовательным портом компьютера. Прибор также оснащен трехцветным индикатором состояния биодетектора. Оценка качества различных объектов и степени тяжести заболеваний производится на основании сравнения многократных подсчетов живых тест-объектов в пробах исследуемых объектов в течение заданного периода времени с помощью специальной компьютерной программы. Прибор позволяет одновременно оценивать большой массив проб различных объектов и определять динамику изменения количества тест-объектов в течение одного опыта. Простой и надежный в эксплуатации прибор не нуждается в пусконаладочных работах и не требует высокой квалификации оператора. 1 ил. прибор для биологических исследований, патент № 2361913

Рисунки к патенту РФ 2361913

прибор для биологических исследований, патент № 2361913

Изобретение относится к области оценки качества продуктов живой и неживой природы, например продуктов питания человека, кормов для животных, пищевых добавок и иных веществ, контактирующих с организмом человека, природных и сточных вод, вод рыбохозяйственных водоемов, почв и грунтов, а также может быть применено в области медицины при установлении степени тяжести различных заболеваний человека и животных.

В настоящее время известны устройства для оценки качества продуктов живой и неживой природы, описанные в нескольких источниках. В патенте RU № 2122025 авторы Иванов А.С., Иванова Е.Г. «Устройство для оценки качества продуктов живой и неживой природы» представлено устройство, состоящее из биодетектора и компьютера. Принцип работы этого устройства основан на подсчете живых тест-объектов, например инфузорий, с помощью ввода изображения в компьютер и последующей его программной обработки. Оценка вычисляется на основе 2-х измерений количества живых клеток - в начале опыта и по его окончании. В биодетекторе перемещение планшета с емкостями, в которых находятся тест-объекты, осуществляется за счет сигналов управления, вырабатываемых процессором компьютера и преобразованных усилителями-формирователями.

В кандидатской диссертации Захарова И.С. «Метод и аппаратура для измерения концентрации инфузорий в медико-экологических исследованиях» СПб., 1996 г., изложен метод оценки качества различных объектов на основе измерения концентрации живых клеток фотометрическим способом. Устройство, реализующее этот метод, представляет собой импульсный фотометр, который позволяет определять степень токсичности природных и сточных вод, донных осадков по хемотаксической реакции инфузорий. Измеряемой величиной является концентрация тест-объектов в кювете при добавлении исследуемой пробы. Кювета представляет собой трехслойный «сэндвич», в нижней части которого находятся инфузории в воде, далее поливиниловый спирт, как разделитель водных фаз, и сверху - исследуемая проба. В случае безвредности пробы инфузории через некоторый период времени перемещаются вверх. Регламентируемые расхождения при повторных измерениях одной и той же пробы составляют 40%.

Известно устройство, описанное в методических указаниях МУ 1.1.037-95, разработанных Московским городским центром Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора России (Завьялов Н.В.). Всероссийским научно-исследовательским и испытательным институтом медицинской техники Министерства здравоохранения и медицинской промышленности России (Лаппо В.Г., Еськов А.П.), Акционерным обществом "БМК-ИНВЕСТ" (Каюмов Р.И.) и представленное в методическом пособии «Альтернативные методы исследований (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды» Федерального центра Госсанэпиднадзора Минздрава России. В этом устройстве с применением спермы крупного рогатого скота также используется фотометрическая регистрация степени подвижности живых клеток. В основе метода и прибора лежит исследование изменения зависимости двигательной активности сперматозоидов от времени под воздействием токсичных веществ, содержащихся в исследуемой пробе. Гранулы замороженной бычьей спермы хранят в жидком азоте. С помощью фотометрического устройства, вмонтированного в компьютер, производится анализ степени подвижности гамет.

В представленном патенте RU № 2122025 описано устройство, снабженное одним каналом съема информации о наличии живых клеток и имеющее значительные габариты, которые исключают его использование в мобильном варианте. Реализация управления перемещением планшета в описанном устройстве не позволяет эффективно использовать вычислительные возможности процессора компьютера, т.к. во время перемещения планшета процессор находится в режиме простоя. Кроме того, оценка, произведенная на основе двукратного подсчета, не дает развернутую картину динамики изменения количества живых клеток в пробах исследуемых объектов, что существенно уменьшает информационную значимость такого исследования.

В диссертации Захарова И.С. импульсный фотометр позволяет оценивать качество исследуемого объекта по изменению концентрации живых клеток, при этом достоверность измерений составляет 60%.

В основе устройства Завьялова Н.В., Лаппо В.Г., Еськова А.П., Каюмова Р.И. лежит тоже фотометрический способ. В этом устройстве в качестве живых клеток - тест-объектов, используется сперма крупного рогатого скота, которая требует специального хранения в жидком азоте, что затрудняет широкое практическое применение.

Во всех описанных устройствах нет возможности оценивать одновременно массив проб, состоящий, например, из 40 проб различных объектов, и определять динамику изменения количества тест-объектов в течение опыта. Кроме того, существующие приборы могут быть использованы лишь в стационарных условиях аналитических лабораторий, оценка исследуемых проб производится только на одном виде тест-объектов, и в ряде случаев измерения требуют большого количества повторений.

Предлагаемое устройство для биологических исследований позволяет преодолеть указанные недостатки. С этой целью устройство, состоящее из компьютера с управляющей программой и биодетектора, заключено в пылевлагозащитный корпус и снабжено:

- двумя преобразователями оптического изображения в аналоговые видеосигналы, представляющими собой две малогабаритные бескорпусные видеокамеры с микрообъективами, имеющими переменное фокусное расстояние;

- узлом перемещения планшета с двумя рядами лунок, в которые вводят исследуемые пробы и тест-объекты;

- двумя светодиодными устройствами освещения;

- оптико-электронным узлом установки планшета в начальное положение;

- микроконтроллером, выполняющим все функции управления биодетектором;

- трехцветным индикатором состояния биодетектора;

- специальной программой, позволяющей многократно подсчитывать тест-объекты в течение опыта.

На чертеже представлена блок-схема устройства для биологических исследований. Устройство состоит из биодетектора 1 и компьютера 2. Биодетектор состоит из блока питания 3 с тумблером 4, микроконтроллера 5, трехцветного индикатора 6, имеющего зеленый, желтый и красный световые сегменты; блока перемещения 7, который включает в себя шаговый двигатель 8, планшетный столик 9 и оптико-электронный узел установки планшетного столика в начальное положение 10; первого ряда лунок 11 и второго ряда лунок 12, объединенных в планшет 13; первого узла подсветки 14; второго узла подсветки 15; первого объектива 16 и первой видеокамеры 17, составляющих первую видеосистему 18; второго объектива 19 и второй видеокамеры 20, составляющих вторую видеосистему 21.

В состав компьютера включен видеограббер 22, блок постоянной памяти 23, представляющий собой жесткий диск с программой управления прибором, оперативную память 24, видеоадаптер 25, монитор 26, процессор 27, последовательный порт 28.

Работа прибора для биологических исследований начинается с подготовительного этапа, в ходе которого включают компьютер 2 и тумблер 4, подающий напряжение питания сети 220в на источник питания 3 биодетектора 1. Источник питания обеспечивает включение первого узла подсветки 14, второго узла подсветки 15 и подачу питания на блок перемещения 7 и микроконтроллер 5. На планшетный столик 9 устанавливают планшет 13 с внесенными тест-объектами и пробами исследуемых объектов в лунки первого ряда 11 и второго ряда 12.

Основной этап работы начинается с включения программы управления прибором, находящейся в блоке постоянной памяти 23 компьютера 2. При этом программа загружается в оперативную память 24. Процессор 27 в соответствии с инструкциями программы вырабатывает команду, которую передает через последовательный порт 28 на микроконтроллер 5 биодетектора 1. На основе этой команды микроконтроллер 3 с помощью шагового двигателя 8 устанавливает планшетный столик 9 с планшетом 13 в начальное положение и включает питание первой камеры 17, а также включает зеленый сегмент на индикаторе 6.

Во время нормальной работы биодетектора на индикаторе включены зеленый и желтый световые сегменты, в случае аварийного режима - красный.

Оптический сигнал от лунки с тест-объектами первого ряда 11 планшета 13 через первый объектив 16 попадает на первую видеокамеру 17 первой видеосистемы 18 при освещении узлом подсветки 14. Она преобразует оптический сигнал в электрический аналоговый и передает его на видеограббер 22 компьютера 2. При этом питание второй видеокамеры 20 отключено. Через некоторый интервал времени микроконтроллер 5 под управлением соответствующей команды компьютера 2 переключает питание видеокамер 17, 20, оптический сигнал от лунки с тест-объектами второго ряда 12 через второй объектив 19 поступает на вторую видеокамеру 20 второй видеосистемы 21, которая преобразует его в электрический аналоговый сигнал и передает на видеограббер 22. Таким образом, в компьютер 2 последовательно передаются два изображения от лунки внутреннего ряда 11 и лунки внешнего ряда 12. Эти изображения также последовательно поступают из видеограббера 22 в видеоадаптер 25, затем на монитор 26 и в блок оперативной памяти 24, где обрабатываются процессором 27 в соответствии с инструкциями программы.

Прибор для биологических исследований, сочетающий биологические методы определения качества и компьютерный анализ, позволяет быстро и надежно определять степень токсичности исследуемых проб. В отличие от других такого типа прибор выполнен в компактном пылебрызгозащитном корпусе, позволяющем использовать его как в лабораторных, так и в полевых условиях. Габариты цилиндрического корпуса 210×200 мм.

Прибор отличается высокой производительностью, одновременно возможно исследование до 40 различных проб.

Объективы видеокамер имеют переменное фокусное расстояние, за счет чего в одном цикле исследований допустимо использование различных тест-объектов, например инфузорий и дафний или инфузорий двух разных видов, что увеличивает информативность и достоверность биологических испытаний, а также существенно расширяет области применения прибора. Алгоритм программы предусматривает многократный подсчет тест-объектов в течение опыта, что также увеличивает достоверность биологического исследования. При этом расхождения между повторными измерениями составляют не более 10%.

Децентрализация управления работой прибора за счет применения в биодетекторе микроконтроллера позволяет эффективно использовать процессорное время компьютера. Микроконтроллер обеспечивает выработку сигналов для обеспечения перемещения планшета и переключения питания видеокамер, а также контролирует ход работы биодетектора для диагностики аварийных ситуаций. Команды процессора компьютера только включают управляющие подпрограммы в микроконтроллере. При этом высвобожденное процессорное время используется для более сложной математической обработки изображения лунок с тест-объектами. Это повышает точность подсчета тест-объектов и, соответственно, достоверность исследований.

Установленный на корпусе прибора трехцветный индикатор позволяет оператору мгновенно оценить ход работы и принять решения об остановке исследования в случае ситуации не соответствующей нормальному режиму работы. Простой и надежный в эксплуатации прибор не нуждается в пусконаладочных работах и не требует высокой квалификации оператора.

Источники информации

1. Патент RU № 2122025, кл. С12М 1/34, 1/36; С12Q 1/02, 1/00, G01N 35/02, 35/04, 33/00, 33/02, 33/48 «Устройство для оценки качества продуктов живой и неживой природы», авторы Иванов А.С., Иванова Е.Г.

2. Захаров И.С. Метод и аппаратура для измерения концентрации инфузорий в медико-экологических исследованиях Дисс. на соиск. канд. техн. наук, СПб., 1996.

3. Биотестирование продукции из полимерных и других материалов. Методические указания МУ 1.1.037-95. Разработаны Московским городским центром Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора России (Завьялов Н.В.), Всероссийским научно-исследовательским и испытательным институтом медицинской техники Министерства здравоохранения и медицинской промышленности России (Лаппо В.Г., Еськов А.П.), Акционерным обществом "БМК-ИНВЕСТ" (Каюмов Р.И.) и представленные в методическом пособии «Альтернативные методы исследований (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды» Федерального центра Госсанэпиднадзора Минздрава России.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прибор для биологических исследований объектов живой и неживой природы, включающий компьютер, биодетектор, в состав которого входит блок перемещения, планшет с двумя рядами лунок для ввода исследуемых объектов и тест-объектов, столик для размещения планшета, смонтированный с возможностью шагового перемещения, видеосистема, связанная с компьютером для передачи на монитор и в оперативную память компьютера изображения лунок с исследуемым объектом и тест-объектами для программного подсчета тест-объектов и вычисления степени токсичности исследуемого объекта, и устройство освещения, отличающийся тем, что видеосистема включает две малогабаритные бескорпусные видеокамеры с микрообъективами, имеющими переменное фокусное расстояние, устройство освещения состоит из двух подсветок, узел шагового перемещения планшетного столика включает микроконтроллер, связанный с шаговым двигателем и последовательным портом компьютера, при этом прибор оснащен трехцветным индикатором состояния биодетектора.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2361913

patent-2361913.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C12M1/00 Устройства для работы с ферментами или микроорганизмами

Класс C12M1/34 измерения или испытания со средствами измерения условий или датчиками, например счетчиками колоний

Патенты РФ в классе C12M1/34:
способ и прибор для сортировки клеток -  патент 2520848 (27.06.2014)
способ и система для определения количества культивируемых клеток -  патент 2517618 (27.05.2014)
способ и устройство для предсказания фармакологической эффективности лекартвенного средства на основе гуманизированных антител к тnf для лечения ревматоидного артрита -  патент 2511394 (10.04.2014)
устройство для электрической стимуляции клеток -  патент 2488629 (27.07.2013)
устройство для определения качества продуктов живой и неживой природы -  патент 2477749 (20.03.2013)
способ выявления микроорганизмов в образце -  патент 2449019 (27.04.2012)
устройство и способ измерения концентраций молекул через барьер -  патент 2424320 (20.07.2011)
способ определения днк-гидролизующей активности молекул и устройство для его осуществления -  патент 2413768 (10.03.2011)
способ и устройство для обнаружения патогенных микроорганизмов -  патент 2408734 (10.01.2011)
способ определения наличия микроорганизмов, образующих биопленку, в бумажной промышленности -  патент 2385942 (10.04.2010)

Класс G01N33/02 пищевых продуктов 

Патенты РФ в классе G01N33/02:
реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов -  патент 2521368 (27.06.2014)
способ определения полифенолов чая -  патент 2519767 (20.06.2014)
способ определения "картофельной" болезни хлеба -  патент 2519107 (10.06.2014)
способ определения природных аминокислот в составе белков пищевых продуктов -  патент 2517628 (27.05.2014)
способ определения массовой доли яблочного пюре в мармеладе или желейном корпусе конфет -  патент 2517056 (27.05.2014)
способ определения микотоксинов в продуктах животного и растительного происхождения -  патент 2514828 (10.05.2014)
способ экологической проверки продуктов питания под названием "система "органик-контроль" -  патент 2514108 (27.04.2014)
способ определения массовой доли амидированного пектина в мармеладе -  патент 2514104 (27.04.2014)
способ специфического отбора высокоаффинных молекул днк (днк-аптамеров) к рекомбинантному белку-мишени -  патент 2513700 (20.04.2014)
способ получения водного раствора меда и способ проверки его подлинности -  патент 2506813 (20.02.2014)

Класс G01N33/00 Исследование или анализ материалов особыми способами, не отнесенными к группам  1/00

Патенты РФ в классе G01N33/00:
способ технологической оценки технических сортов винограда -  патент 2529839 (27.09.2014)
способ определения подлинности и количественного содержания бензэтония хлорида в лекарственных препаратах -  патент 2529814 (27.09.2014)
раковый маркер и терапевтическая мишень -  патент 2529797 (27.09.2014)
способ диагностики поражения вегетативных парасимпатических узлов головы вирусной этиологии -  патент 2529795 (27.09.2014)
способ диагностики поражения вегетативных парасимпатических узлов головы вирусной этиологии -  патент 2529794 (27.09.2014)
способ оценки острой соматической боли -  патент 2529793 (27.09.2014)
способ оценки эффективности противогерпетического действия фотодинамического воздействия на вирус простого герпеса (впг) in vitro -  патент 2529792 (27.09.2014)
способ выбора лечения акне у женщин -  патент 2529789 (27.09.2014)
способ прогнозирования самопроизвольного выкидыша -  патент 2529788 (27.09.2014)
технология определения анеуплоидии методом секвенирования -  патент 2529784 (27.09.2014)

Класс C12Q1/02 использующие жизнеспособные микроорганизмы

Патенты РФ в классе C12Q1/02:
способ повышения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам -  патент 2529367 (27.09.2014)
способ видовой дифференциации жизнеспособных родококков, иммобилизованных в гелевом носителе -  патент 2525934 (20.08.2014)
способ оценки детоксикационной активности черноземов в агроценозах -  патент 2525677 (20.08.2014)
способ выращивания колоний микробных клеток и устройство для его реализации -  патент 2522005 (10.07.2014)
способ учета нефтеокисляющих бактерий в морской воде -  патент 2520084 (20.06.2014)
способ оценки токсичности продукции из полимерных и текстильных материалов -  патент 2518306 (10.06.2014)
способ определения неспецифической устойчивости патогенных микроогранизмов к антибиотикам на основании измерения каталитической активности фосфодиэстераз, расщепляющих циклический дигуанозинмонофосфат -  патент 2518249 (10.06.2014)
способ определения активации плазминогена бактериями в условиях in vitro -  патент 2514662 (27.04.2014)
контейнер для изоляции и идентификации микроорганизма -  патент 2510844 (10.04.2014)
способ количественной оценки бактерицидной активности дезинфицирующих средств -  патент 2510610 (10.04.2014)

Класс C12Q1/00 Способы измерения или испытания, использующие ферменты или микроорганизмы; составы для них; способы получения подобных составов

Патенты РФ в классе C12Q1/00:
способ идентификации вызывающих муковисцидоз мутаций в гене cftr человека, набор праймеров, биочип, набор мишеней и тест-система, используемые в способе -  патент 2529717 (27.09.2014)
способ определения чувствительности патогенных бактерий к комплексным антибактериальным препаратам -  патент 2529711 (27.09.2014)
способ повышения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам -  патент 2529367 (27.09.2014)
бифазная транспортная питательная среда для выделения и выращивания бруцеллезного микроба -  патент 2529364 (27.09.2014)
аптамер, специфичный к опухолевым тканям легкого человека -  патент 2528870 (20.09.2014)
способ оценки выживаемости бифидо- и лактобактерий в желудочно-кишечном тракте экспериментальных животных -  патент 2528867 (20.09.2014)
способ выявления микобактерий туберкулеза генотипа веijing в режиме реального времени -  патент 2528866 (20.09.2014)
способ проведения пцр и пцр-пдрф для идентификации аллельных вариантов waxy-генов пшеницы -  патент 2528748 (20.09.2014)
синтетические олигонуклеотидные праймеры для идентификации вируса блютанга нуклеотипа в (3, 13 и 16 серотипы) методом от-пцр -  патент 2528745 (20.09.2014)
способ проведения пцр-пдрф для генотипирования крупного рогатого скота по аллелям а и к гена dgat1 -  патент 2528743 (20.09.2014)

Класс A23K1/00 Корма

Патенты РФ в классе A23K1/00:
способ приготовления кормовой смеси для поросят подсосного периода -  патент 2529719 (27.09.2014)
способ приготовления кормовой добавки для поросят гипотрофиков -  патент 2529718 (27.09.2014)
способ культивирования дрожжей phaffia rhodozyma для получения кормовой добавки, содержащей астаксантин -  патент 2529715 (27.09.2014)
биологически активная кормовая добавка для животных, птиц и рыб -  патент 2529706 (27.09.2014)
способ получения мультиэнзимного продукта из бобового зерна -  патент 2529699 (27.09.2014)
консервированный мясной корм для непродуктивных животных "золотая" и "платиновая" линия (варианты) -  патент 2528963 (20.09.2014)
способ выращивания молодняка свиней -  патент 2528962 (20.09.2014)
способ повышения адаптационных возможностей предстательной железы крыс при действии низких сезонных температур -  патент 2528906 (20.09.2014)
способы улучшения вкуса композиций для потребления животным -  патент 2528717 (20.09.2014)
способ изготовления корма для домашних животных -  патент 2528482 (20.09.2014)


Наверх