Устройство для изучения реакции водных организмов

 

Использование: биологическое исследование водных организмов при тестировании стайных организмов на какой-либо ингредиент водной среды. Сущность изобретения: для повышения достоверности эксперимента путем получения и поддержания заданного последовательного равномерного градиента одного из компонентов тестируемой среды при постоянстве остальных компонентов устройство, представляющее собой резервуар, состоящий из стартовой камеры и последовательно соединенных рабочих камер V-образной формы, включающих каждая опытный, контрольный и общий отсеки, оснащено двухполостными камерами обтекаемой формы, установленными между контрольным и опытным отсеками . Внутренние стенки и дно камер выполнены перфорированными для отвода части потоков воды, поступающих из отсеков, на выходе из каждого отсека установлены три вертикальные перегородки. Одна перегородка расположена перпендикулярно продольной оси отсека, а две другие размещены за ней по ходу подачи тестируемой среды и закреплены под углом к упомянутой оси с образованием прохода , расширяющегося в сторону подачи среды. 1 ил. сл с

союз советских

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s А 01 К 61/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915601/13 (22) . 18,01.91 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 (71) Биологический институт СО АН СССР (72) А.В. Мужиков (56) Авторское свидетельство СССР

М 300147, кл. А 01 К 61/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N. 381335. кл. А 01 К 61/00, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РЕАКЦИИ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ (57) Использование: биологическое исслсдование водных организмов при тестировании стайных организмов на какой-либо ингредиент водной среды. Сущность изобретения: для повышения достоверности эксперимента путем получения и поддержания заданного последовательного равномерного градиента одного иэ компонентов тестируемой среды при постоянстве остальных комИзобретение относится к биологическим исследованиям водных организмов, в частности к установкам для тестирования стайных организмов на какой-либо ингредиент среды.

Область использования изобретения— экологическая физиология и этология рыб.

Известно устройство для изучения реакции водных организмов, представляющее собой единичный У-образный лабиринт, состоящий иэ стартовой камеры и двух расходящихся рабочих камер. в одну из которых подается чистая, а в другую — опытная вода. (Cn.: Hansen РЛ., Mattbews Е., Nail $Л., Dumas О.P. "Ачо!Ьапсе of Рея!егбев by

untrained Mosquito-fish, Gambusia offinls"— Ж 1762832 А1 понентов устройство, представляющее собой резервуар, состоящий иэ стартовой камеры и последовательно соединенных рабочих камер У-образной формы, включающих каждая опытный, контрольный и общий отсеки, оснащено двухполостными . камерами обтекаемой формы, установленными между контрольным и опытным отсеками. Внутренние стенки и дно камер выполнены перфорированными для отвода части потоков воды, поступающих иэ отсеков, на выходе из каждого отсека установлены три вертикальные перегородки.

Одна перегородка расположена перпендикулярно продольной оси отсека, а две другие размещены за ней по ходу подачи тестируемой среды и закреплены под углом к упомянутой оси с образованием прохода, расширяющегося в сторону подачи среды. 1 ил. юане

Bull. Environ. Contem. Toxicol., 1972, 8, N 1, . р, 46-51).

Недостатком указанной конструкции является невозможность получения и поддержания заданного исследовательского и 00 равномерного градиента одного из кампо- (h) нентов среды и вследствие этого низкая до- Я стоверность результатов экспериментов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для изучения реакции водных организмов. выполненное в виде проточного резервуара, состоящего из стартовой камеры и соединенных последовательно рабочих камер

Y-образной формы, имеющих общий, опытный и контрольный отсеки. Расходящиеся участки каждой камеры оснащены соответ1762832 ственно штуцером для подачи воды и приспособлением для введения химических веществ (см. авт, св, ¹ 381335 от 29;07.71 по кл. А 01 К 61/00).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает необходимой достоверности эксперимента из-эа невозможности получения и поддержания заданного последовательного и равномерного градиента одного из компонентов тестируемой среды при постоянстве остальных компонентов.

Согласно описанию вода подается в рабочие камеры устройства через опытный и контрольный отсеки с одинаковой скоростью. В общем отсеке потоки воды соединяются и скорость течения соответственно увеличивается. При увеличении количества соединенных последовательно рабочих камер скорость течения увеличивается в геометрической прогрессии, Причем потоки воды, выходящие из опытного и контрольного отсеков, попадая в общий поток, идут практически параллельно. смешиваясь лишь частично.

Таким образом, в устройстве создается одновременно два градиента — неравномерным градиент одного из компонентов тестируемой среды. например химического вещества; и градиент скорости потока, что является недопустимым при тестировании на какой-либо один из компонентов среды.

Цель изобрегения — чав-. шение достовернос ..и эксперимента =:-. счет получения и поддержания заданного последовательнога равномерного градиента одного из компонен ов тестируемой среды при постоянстье остальных компонентов.

Это достигается тем, что в устройстве для изучения реа. ции водных организмов, выполненном в в:.де проточного резервуара, содержащего стартовую камеру и несколько соединенных последовательно рабочих камер У-образной формы. имеющих общий, опытный и контрольный отсеки, в каждой рабочей камере между опытным и контрольным отсеками. установлена двухполостная камера обтекаемой формы, дно и внутренние стенки которой выполнены перфорированными для отвода части потоков, поступающих от отсеков, а на вых=-дах из каждого опытного и контрольного отсеков — три вертикальные перегородки, одна из которых расположена перпендикулярно продольной оси отсека, а две другие размещаются за ней по ходу подачи тестируемой среды и закреплены под углом к упомянутой продольной оси с образованием прохода, расширяющегося в сторону подачи тестируемой среды, 5

Наличие в каждой рабочей камере устройства двухполостной камеры обтекаемой формы, дно и внутренние стенки которой выполнены перфорированными, позволяют выводить часть воды, выходящей из опытного и контрольного отсеков, через перфорацию на стенках и дне камеры и обеспечить скорость течения в общем отсеке, равную скорости течения в опытном и контрольном отсеках, т. е. обеспечить одинаковую скорость течения во всем резервуаре при любом последовательном соединении рабочих камер, устраняя тем самым градиент скорости. А наличие в каждой рабочей камере устройства трех перегородок устраняет неравномерность концентрации тестируемого компонента в потоке за счет полного смешивания потоков чистой и опытной воды. Таким образом, в устройстве создается любой последовательный равномерный градиент одного из компонентов тестируемой среды, например химического вещества, при равных прочих компонентах.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа. не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают реше-. нию соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для изучения реакции водных организмов.

Устройство для изучения реакции вод rlblx организмов выполнено в виде проточного резервуара 1 с множественным дихотомическим ветвлением. Устройство состоит из рабочих камер 2 Y-образной формы, имеющих общий 3, опытный 4 и контрольный 5 отсеки. Рабочие. камеры 2 установлены последовательно одна за другой. Количество рабочих камер 2 может быть различйым и определяется заданным градиентом одного иэ компонентов тестируемой среды.

Крепление рабочих хамер 2 осуществлено посредством манжет 6 с селиконовой прокладкой 7, которые привинчены одна к другой (на схеме не показано). Для более компактного расположения резервуара 1 использовано промежуточное звено 8. В начале опытного отсека 3 первой рабочей камеры 2 расположена стартовая камера 9, которая отделена от общего отсека 3 шторкой 10, вставленной в пазы 11 стенки резервуара 1. На внутренней стороне общей стенки между опытным 4 и контрольным 5 отсеками расположена двухполостная камера 12 обтекаемой формы, одна из полостей которой примыкает к опытному, а другая — к

1762832

50 контрольному отсекам. На стенке камеры

12, имеющей обтекаемую форму и расположенной внутри тест-аквариума (установки), имеется перфорация 13. предназначенная для ввода в полость камеры части воды, поступающей в общий отсек 3 из опытного

4 и контрольного 5 отсеков. На днище каждой полости камеры t2 выполнена перфорация 13 для вывода воды наружу. К перфорации 13 на днище камеры 12 подсоединены выводящие шланги 14 (на схеме не показано), отрегулированные на вывод необходимого объема воды.

На концах опытного 4 и контрольного 5 отсеков каждой рабочей камеры 2 установлены три вертикальные перегородки 16, одна из которых расположена перпендику, лярно продольной оси отсека, а две другие размещены за ней по ходу подачи тестируемой среды и закреплены под углом к упомянутой продольной оси с образованием прохода, расширяющегося в сторону подачи тестируемой среды. В конце каждого контрольного отсека 5, а в последней рабочей камере 2 и в конце опытного отсека установлены камеры-ловушки 17.

С внутренней стороны стенок резервуара 1 по его периметру расположена гирлян.да экранированных лампочек 18. Сверху резервуар 1 закрыт крышкой 19 (на схеме не показано); з темного оргстекла.

Устройство функционирует следующим образом.

Резервуар 1 заполняют водой до требуемого уровня, после чего в нем поддерживают постоянную проточность. Воду в резервуар 1 подают по силиконовым шлангам непосредственно в камеры-ловушки 17 с одинаковой скоростью течения, причем в одну, а при необходимости и в несколько камер-ловушек 17, подают опытную воду, например с химическим веществом, на градиент которого производят тестирование водных организмов. Для того, чтобы при слиянии двух потоков в общих отсеках 3 не происходило увеличения скорости течения, 0,5 объема воды, поступающей из опытного

4 и контрольного 5 отсеков, выводят из резервуара 1 через двухполостную камеру 12, одна из полостей которой примыкает к опытному 4. а вторая — к контрольному 5 отсекам. Регулировку и контроль расхода воды в резервуаре 1 осуществляют посредством ротаметров 15.

С помощью вертикальных перегородок

16 производят равномерное смешивание потоков чистой и опытной воды. Три вертикальные перегородки 16, одна из которых расположена перпендикулярно продольной оси отсека, а две другие размещены за ней

40 по ходу подачи тестируемой среды и закреплен ы под углом к упомя нутой и родол ьной оси с образованием прохода, расширяющегося в сторону подачи тестируемой среды, выполняют также роль ловушек, преграждающих водным организмам выход из выбранных ими отсеков.

После того, как расход воды отрегулирован и в резервуаре 1 достигнут заданный последовательный и равномерный градиент, в данном случае химического вещества, в стартовую камеру 9 помещают подопытные воднце организмы и выдерживают их там для адаптации, шторка 10 в это время находится.в закрытом положении. Далее резервуар 1 закрывают сверху крышкой 19 и включают освещение резервуара 1. Освещение в помещении отключают. После непродолжительной акклиматизации живых организмов в стартовой камере 9 шторка 10 открывается и начинается собственно тестирование — живые организмы получают свободный доступ во все участки рабочих камер.

Экспериментатор имеет возможность наблюдать перемещение водных организмов, оставаясь при атом незамеченным.

Регистоацию поведенческой реакции водных организмов производят визуально.

Конструкция устройства дает возможность создать более естественную и часто встречающуюся в природе структуру потока, что очень важно при работе с биологическими объектами и, что существенно повышает достоверность результатов тестирования.

Конструкция устройства позволяет получить любой последовательный и равномерный градиент одного из компонентов среды при постоянстве всех остальных компонентов.

Устройство позволяет также проводить тестирование одновременно нескольких организмов, ведущих стайный образ жизни.

Установка удобна в эксплуатации, разборна, что позволяет ее использовать также как неградиентный тест-аквариум, не имеет сложных систем регистрации поведения тестируемых объектов.

Формула изобретения

Устройство для изучения реакции водных организмов, представляющее собой прямоточный резервуар, состоящий из стартовой камеры и нескольких последовательно соединенных между собой и со стартовой .камерой рабочих камер У-образной формы, каждая из которых имеет общий. опытный и контрольный отсеки, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения

1762832

Составитель А.Мужиков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Ворович

Редактор И.Козлова

Заказ 3398 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 достоверности эксперимента путем получения и поддержания заданного последовательного равномерного градиента одного иэ компонентов тестируемой среды при постоянстве остальных компонентов, в каждой рабочей камере между контрольным и опытным отсеками установлена двухполостная камера обтекаемой формы, дно и внутренние стенки которой выполнены перфорированными для отвода части потоков воды, поступающих из отсеков, а на выходе из каждого опытного и контрольного отсека смонтированы три вертикальные перегородки. одна иэ которых расположена

5 перпендикулярно к продольной оси отсека, а две другие размещены за ней по ходу подачи тестируемой среды и закреплены под углом к упомянутой продольной оси с образованием прохода. расширяющегося в

10 сторону подачи тестируемой среды.