Способ воздействия на биообъекты
Владельцы патента RU 2410429:
Машнин Сергей Васильевич (RU)
Машнин Алихан Сергеевич (RU)
Машнин Тимур Сергеевич (RU)
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к биофизическим методам воздействия на биологические объекты. Способ осуществляют одиночным импульсом в поле векторного потенциала, а также воздействуют одиночным импульсом и/или пакетом одиночных импульсов в поле магнитного векторного потенциала с напряженностью поля в диапазоне 0,2-500 мТл, длительность одиночных импульсов выбрана в интервале 1·106-0,6·102 с, длительность нарастания импульса выбрана в интервале 0,0001-0,5 длительности импульса, длительность спада импульса выбрана в интервале 0,001-15 длительности импульса. Изобретение может быть применено в различных областях техники для стимулирования развития биологических объектов. 6 з.п. ф-лы, 4 табл.
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к области биофизических методов воздействия на биологические объекты, и может быть применено в различных областях техники для активирования роста растений и микроорганизмов.
Известен способ воздействия на биолоический объект магнитным полем [RU, пат. 2089242], характеризующий воздействие магнитным полем, создаваемым монокристаллической магнитной пленкой, причем объект воздействия приводят в непосредственный контакт с указанной монокристаллической магнитной пленкой. Недостатками известного решения следует признать необходимость приведения объекта обработки в непосредственный контакт с монокристаллической магнитной пленкой, поскольку при этом помимо воздействия магнитного поля на объект воздействуют дополнительно гидрофобные и гидрофильные факторы, зависящие не только от состава монокристаллической магнитной пленки, но и качества и технологии ее очистки перед тестом.
Известны способы воздействия на биологические жидкости [RU, пат. 2148646]. Предложено перед контактом воды и/или водной системы с биообьектом проводить обработку воды и/или водной системы магнитодоменной пленочной структурой. Предпочтительно использовалась структура ферритграната. Время обработки воды и/или водной системы зависит от вида обрабатываемого объекта и подбирается экспериментально.
Предпочтительно помещать сосуд с водой и/или водной системой на магнитодоменную пленочную структуру. Недостатком известного решения следует признать малое время сохранения повышенной активности воды, подвергнутой подобной магнитной обработке, и достаточную невоспроизводимость результатов.
Наиболее близким аналогом признается способ воздействия на биологический объект магнитным полем, создаваемым магнитной пленкой с использованием магнитодоменной пленки, имеющей намагниченность насыщения 5-50 мТл при густоте доменных границ 30-280 обратных миллиметров, расположенной на расстоянии 1-100 мм от образца биологической среды, помещенной в герметичный контейнер [RU, пат. 2142012(13)]. Недостатками известного технического решения являются недостаточная воспроизводимость результатов и низкая эффективность обработки биологических объектов.
Техническая задача, решаемая использованием настоящего изобретения, состоит в повышении воспроизводимости результатов воздействия и его эффективности, что делает его результаты достаточно достоверными и пригодными для применения в различных областях техники, в том числе для стимуляции роста растений.
Для достижения указанного технического результата на биологические объекты бесконтактное воздействие осуществляют одиночным импульсом поля векторного потенциала, при этом воздействуют одиночным импульсом поля магнитного потенциала с напряженностью поля в диапазоне 0,2-500 мТл, при этом одиночный импульс выбран длительностью в интервале 1·10-6-0,6·102 сек, при этом длительность спада импульса выбрана в интервале (0,001-15) длительности импульса; на биологические объекты воздействуют пакетом из одиночных импульсов поля векторного потенциала, при этом на биологические объекты воздействуют пакетом из одиночных импульсов поля магнитного векторного потенциала длительностью 10-6-0,6·102 сек, длительность спада импульса выбрана в интервале (0,001-15) длительности импульса, длительность нарастания импульса выбрана в интервале (0,0001-0,5) длительности импульса, частота следования импульсов в пакете выбрана в диапазоне 10-2-2·103 Гц, а напряженность поля выбрана в диапазоне 0,2-500 мТл; на биологический объект воздействуют сначала одиночным импульсом поля векторного потенциала, затем пакетом одиночных импульсов поля векторного потенциала, при этом на биологический объект воздействуют сначала одиночным импульсом поля магнитного векторного потенциала, затем пакетом одиночных импульсов поля магнитного векторного потенциала, при этом длительность импульса выбрана в интервале 10-6-0,6·102 сек, длительность спада импульса выбрана в интервале (0,001-15) длительности импульса, длительность нарастания импульса выбрана в интервале (0,0001-0,5) длительности импульса, при этом частота следования импульсов в пакете выбрана в диапазоне (10-2-2·103) Гц, при этом промежуток времени между одиночным импульсом и пакетом импульсов выбран в интервале 10-2-1,8·103 сек, а напряженность поля выбрана в диапазоне 0,2-500 мТл;
биологический объект помещают в электрическое поле и воздействуют на него одиночным импульсом и (или) пакетом одиночных импульсов поля магнитного векторного потенциала, при этом длительность импульса выбрана в интервале 10-6-0,6·102 сек, длительность спада импульса выбрана в интервале (0,001-15) длительности импульса, длительность нарастания импульса выбрана в интервале (0,0001-0,5) длительности импульса, а частота следования импульсов в пакете выбрана в диапазоне (10-2-2·103) Гц, промежуток времени между одиночным импульсом и пакетом импульсов выбран в интервале 10-2-1,8·103 сек, напряженность поля выбрана в диапазоне 0,2-500 мТл, при этом напряженность электрического поля выбрана в диапазоне 101-104 В/см.
Изобретение может быть иллюстрировано следующими примерами.
Пример 1
Сухие семена редиса (сорт 18 дней, ГОСТ 28676.6-90, партия 190) помещают в контейнер, выполненный из диэлектрического материала, который устанавливают в устройстве поля магнитного векторного потенциала (Пат. РФ №51783, С.В.Машнин, А.С.Машнин). На контейнер с сухими семенами редиса воздействуют одиночными импульсами: партия №1 - один импульс; партия №2 - два импульса; партия №3 - три импульса; партия №4 - четыре импульса; партия №5 - пять импульсов; партия №6 - шесть импульсов; партия №7 - семь импульсов; партия №8 - восемь импульсов; партия №9 - девять импульсов; партия №10 - десять импульсов.
После воздействия семена проращивались при комнатной температуре в чашках Петри с использованием обыкновенной водопроводной воды с общей минерализацией 120-210 мг/л, содержанием железа 0,42 мг/л, меди 0,02 мг/л.
Производился контроль скорости роста проростков: Vср (мм в час) и То - время начала появления проростка (час). В каждой выборке (партии) находилось 30 семян. В таблице 1 приведены данные для семян редиса - сорт "18 дней" (партия 190): длительность одиночного импульса 800 мкс, длительность нарастания импульса 10 мкс, длительность спада импульса 100 мкс, напряженность поля 3,6 мТл. Частота следования импульсов составила 1 Гц.
| Таблица №1 | ||
| N (партии) | То, час | Vcp, мм/час |
| 1 | 35 | 0,19 |
| 2 | 35 | 0,07 |
| 3 | 54 | 0,14 |
| 4 | 90 | 0,07 |
| 5 | 71 | 0,12 |
| 6 | 73 | 0,14 |
| 7 | 51 | 0,18 |
| 8 | 115 | 0,07 |
| 9 | 125 | 0,09 |
| 10 | 43 | 0,13 |
В контроле: Vcp=0,06 мм/час, То=84 час.
Подобным образом получают более высокие скорости роста проростков, при этом количество проросших семян достигает 95-98%.
Конкретные режимы воздействия импульсов поля магнитного векторного потенциала на семена различных растений (сухие или увлажненные) подбирают экспериментально.
Пример 2
Сухие семена редиса - сорт "18 дней", партия 190. Напряженность поля 0,2 мТл, длительность одиночного импульса - 3,5 мкс, длительность нарастания импульса 0,1 мкс, длительность спада импульса 0,35 мкс, частота следования одиночных импульсов (от 2 до 10 импульсов) - 1 Гц: партии №1-10 - данные таблицы №2. Все остальное то же, что и в примере 1.
| Таблица №2 | ||
| N (партии) | То, час | Vcp, мм/час |
| 1 | 30 | 0,09 |
| 2 | 45 | 0,06 |
| 3 | 100 | 0,09 |
| 4 | - | - |
| 5 | 48 | 0,12 |
| 6 | 48 | 0,12 |
| 7 | 80 | 0,11 |
| 8 | 81 | 0,11 |
| 9 | - | - |
| 10 | 30 | 0,09 |
| Примечание: "-" означает отсутствие роста в течение 250 часов наблюдения. |
В контроле: Vcp=0,06 мм/час, То=83 час, количество проросших семян 72%.
Подобным образом получают более высокие скорости роста проростков, при этом количество проросших семян достигает 92-96%.
Конкретные режимы воздействия импульса поля магнитного векторного потенциала на семена различных растений (сухие или увлажненные) подбирают экспериментально.
Пример 3
Сухие семена редиса - сорт "18 дней", партия 190. Напряженность поля 1,8 мТл, длительность одиночных импульсов 3,5 мкс, длительность нарастания импульса 0,1 мкс, длительность спада импульса 1 мкс, частота следования одиночных импульсов (от 2 до 10 импульсов) - 1 Гц: партии №1-10 - данные таблицы 3. Все остальное - то же, что и в примере 1.
| Таблица №3 | ||
| N (партии) | То, час | Vcp, мм/час |
| 1 | 50 | 0,18 |
| 2 | 30 | 0,18 |
| 3 | 52 | 0,18 |
| 4 | 67 | 0,20 |
| 5 | 58 | 0,28 |
| 6 | 85 | 0,09 |
| 7 | 84 | 0,09 |
| 8 | - | - |
| 9 | - | - |
| 10 | 55 | 0,09 |
| Примечание: "-" означает отсутствие роста в течение 250 часов наблюдения. |
В контроле: То=83 час, Vcp=0,05 мм/час, количество проросших семян - 65%.
Подобным образом получают более высокие скорости роста проростков, при этом количество проросших семян достигает 96-99%.
Конкретные режимы воздействия импульса поля магнитного векторного потенциала на семена различных растений (сухие или увлажненные) подбирают экспериментально.
Пример 4
Сухие семена редиса - сорт "18 дней", партия 190. Напряженность поля 3,6 мТл, длительность одиночных импульсов 3,5 мкс, длительность нарастания импульса 0,18 мкс, длительность спада импульса 0,7 мкс, частота следования одиночных импульсов (от 2 до 10 импульсов) - 1 Гц: партии №1-№10 - данные таблицы 4. Все остальное то же, что и в примере 1.
| Таблица №4 | ||
| N (партии) | То, час | Vcp, мм/час |
| 1 | 47 | 0,23 |
| 2 | 46 | 0,08 |
| 3 | 45 | 0,08 |
| 4 | - | - |
| 5 | - | - |
| 6 | 72 | 0,07 |
| 7 | 73 | 0,07 |
| 8 | 76 | 0,07 |
| 9 | - | - |
| 10 | - | - |
| Примечание: "-" означает отсутствие роста в течение 250 часов наблюдения. |
В контроле: То=81 час, Vcp=0,06 мм/час, количество проросших семян - 72%.
Подобным образом получают более высокие скорости роста проростков, при этом количество прорсших семян достигает 96-99%.
Конкретные режимы воздействия импульса (импульсов) поля векторного потенциала на семена различных растений (сухие или увлажненные) подбирают в ходе опыта.
Использование изобретения позволит, например, повысить скорость роста и всхожесть семян различных растений.
1. Способ воздействия на биологический объект, включающий бесконтактное воздействие физического фактора, отличающийся тем, что, с целью стимулирования (регулирования) развития биологического объекта, на биологический объект воздействуют одиночным импульсом и/или пакетом импульсов поля векторного потенциала, при этом напряженность поля выбрана в диапазоне 0,2-500 мТл, длительность импульса выбрана в интервале 1·106-0,6·102 с, длительность спада импульса выбрана в интервале 0,001-15 длительности импульса, частота следования импульсов в пакете выбрана в диапазоне 0,01-2000 Гц.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность нарастания импульса выбрана в интервале 0,0001-0,5 длительности импульса.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что промежуток времени между одиночным импульсом и пакетом импульсов выбран в интервале 0,01-1800 с.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что биологический объект помещают в электрическое поле и воздействуют на него одиночным и/или пакетом одиночных импульсов поля векторного потенциала.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что длительность импульса выбрана в интервале 1·10-6-0,6·102 с, длительность спада импульса выбрана в интервале 0,001-15 длительности импульса, частота следования импульсов в пакете выбрана в диапазоне 0,01-2000 Гц, промежуток времени между одиночным импульсом и пакетом импульсов выбран в интервале 0,01-1800 с, при этом напряженность поля векторного потенциала выбрана в диапазоне 0,2-500 мТл.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что напряженность электрического поля выбрана в диапазоне 10-10000 В/см.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что длительность нарастания импульсов выбрана в интервале 0,0001-0,5 длительности импульса.
