Оборудование для биотестирования играет важную роль в охране окружающей среды. Оно позволяет специалистам более точно оценивать воздействие различных факторов на тест-организмы благодаря созданию стандартных условий проведения токсикологического анализа. Строго поддерживаемые условия выполнения биотестирования, а также автоматизации основных его процессов обеспечивает высокий уровень воспроизводимости получаемых результатов. Сам процесс биотестирования, не давая информации о покомпонентном составе проб, позволяет устанавливать характер совместного токсического воздействия сразу всех содержащихся в ней загрязняющих веществ на живые организмы. Содержание загрязнителей в пробе определяется методами химического анализа.
К числу такого оборудования относятся разработанные в Красноярске специалистами Сибирского федерального университета (СФУ) культиваторы водорослей, климатостаты, измеритель оптической плотности суспензии ИПС-03 и флуориметр Фотон 10. Это оборудование оригинально по конструкции, компактно, простое в эксплуатации и надежнов работе.
Оборудование для биотестирования
Культиваторы водорослей, благодаря поддержанию оптимальной температуры, хорошей аэрации и достаточного уровня светового облучения, обеспечивают высокие скорости роста микроводорослей.
Культиватор водоросли КВ-05, КВ-06, КВ-07, КВ-08 предназначены для получения в лабораторных условиях культуры водоросли для последующего использования в качестве тест-организмов и корма для рачков дафний и цериодафний. Они различаются по своей конструкции, производительности и удобствами эксплуатации.
Многокюветные культиваторы водорослей КВМ-05, КВМ-06, КВМ-07, КВМ-08предназначены для выращивания в лабораторных условиях одновременно многих проб водоросли при обеспечении для них одинаковых параметров культивирования. Благодаря этому культиваторы пригодны для проведения биотестирования водных сред на водорослевых тест-организмах. Приборы имеют близкие размеры и отличаются используемыми источниками света, способами и удобствами управления.
Необходимы для создания и поддержания необходимых условий выполнениябиотестирования. Климатостаты позволяют обеспечить требуемую температуру, световое облучение и фотопериод (день/ночь) при выращивании тест-культур живых организмов и последующего использования при проведении токсикологических экспериментов.
Виды климатостатов, разработанные в Сибирском федеральном университете.
Климатостат Р2 предназначен для проведения работ по биотестированию токсичности водных сред на рачках дафний в контролируемых условиях внешней среды. Токсикологические эксперименты выполняются в устройствах УБ-01 или УЭР-03. За счет умеренного вращения тестируемых проб в этих устройствах происходит газообмен с воздушной средой, обеспечивающий тест-организмы кислородом. Тестируемые водные среды здесь и далее включают пробы природных и сточных вод, вытяжки из почв, грунтов, донных отложений, осадков сточных вод и отходов производства и потребления.
Климатостат В2 предназначен для проведения работ по биотестированию токсичности водных сред на рачках дафний и цериодафний, артемий, а также микроводорослях (например, сценедесмус) в контролируемых условиях внешней среды. В данном климатостате емкости с пробами устанавливаются неподвижно. Использование устройств УБ-01 и УЭР-03 не предусмотрено.
Климатостат В3 предназначен для проведения работ по биотестированию токсичности водных сред на рачках дафний и цериодафний, а также микроводорослях (например, сценедесмус) в контролируемых условиях внешней среды. В климатостате опыты на токсичность можно проводить как в устройствах УБ-01 или УЭР-03, так и в неподвижно стоящих пробах. Предусмотрено установка и подключение к внутренней сети климатостата культиватора серии КВ для выращивания культуры водорослей для кормления рачков.
Климатостат В4 используется для проведения биотестирования токсичности водных сред. В качестве тест-организмов используются культуры водорослей сценедесмус и хлорелла, рачки дафнии, цереодафнии и артемия салина. В отличии от трех предыдущих моделей данный климатостат имеет большие размеры, что позволяет разместить и анализировать в нем большее число проб. В климатостате можно выполнять биотестирование как в устройствах УБ-01 или УЭР-03, так и в неподвижно стоящих емкостях с пробами.
Измеритель оптической плотности ИПС-03 специально предназначен для измерения оптической плотности суспензии тест-организмов, таких как микроводоросль хлорелла, а также для анализа других растворов и суспензий в зеленой области спектра. Определение оптической плотности водорослевой суспензии при проведении биотестирования позволяет оперативно устанавливать изменения прироста тест-культуры (концентрации клеток) при воздействии токсических веществ анализируемых проб. В отличии от других типов фотоэлектроколориметров конструкция ИПС-03 позволяет минимизировать влияние светорассеивание водорослевой суспензии при определении содержания в них клеток. Благодаря этому обеспечивается более высокая точность и воспризводимостьрезультатов биотестирования.
Флуориметр «Фотон 10» - это прибор для измерения интенсивности двух видов флуоресценции хлорофилла растений. Так называемая быстрая флуоресценции в виде показателя ее переменной части позволяет характеризовать эффективность усвоения световой энергии при фотосинтезе растений. Замедленная флуоресценция (ЗФ), регистрируемая некоторое время после вспышек возбуждающего света (послесвечение), характерна только для фотосинтезирующих растительных организмов. В приборе Фотон-10 реализован метод регистрации относительного показателя замедленной флуоресценции (ОПЗФ), в виде отношения послесвечения клеток, возбуждаемого вспышками высокой и низкой интенсивности. При воздействии на фотосинтез этот показатель, измеряемый в течение нескольких секунд, многократно снижается. При этом в силу своей относительности данный показатель не зависит от мутности и окрашенности анализируемых проб. Благодаря компьютерному управлению, прибор позволяет в автоматическом режиме измерять флуоресцентные показатели у 24 образцов и выводить информацию на экран мониторов в удобном для последующей обработки формате. Флуориметр может работать с суспензиями хлоропластов и водорослей, хвоей и листьямирастений, а также лишайниками. На базе Фотона-10 разработана для целей экологического контроля оперативная методика биотестирования различных водных средс использованием ОПЗФ. Длительность анализа на токсичность, выполняемого на водоросли хлорелла, составляет 1,5 часа.
Заключение
Непосредственным разработчиком культиваторов, климатостатов, измерителя оптической плотности и флуориметра является авторский коллектив из сотрудников СФУ, под руководством проф. Григорьева Ю.С. Все оборудование защищено патентами РФ и производится предприятием ООО "СФУ-Система", г. Красноярск (ИНН 2463217974, сайт https://www.сфу-система.рф).
