Устройство активного, экспрессного, безопасного для оператора отлова самок комаров, зараженных возбудителями опасных и особо опасных инфекций

Изобретение относится к области отлова насекомых. Заявленное устройство предназначено для активного, экспрессного, безопасного для оператора отлова зараженных возбудителями инфекций самок комаров. Устройство содержит средство имитации теплового излучения человека, средство имитации дыхания человека, вакуумный захват и марлевую ловушку. Средство имитации теплового излучения обеспечивает излучение в ИК-области с температурой 35-40°С и мощностью 40-80 Вт. Средство имитации дыхания испускает в окружающее пространство углекислый газ объемом 20-30 мл 15-20 раз в минуту. Вакуумный захват всасывает от 1 до 10 особей самок комаров в марлевую ловушку. Обеспечивается возможность безопасного отлова необходимого количества самок комаров с сохранением жизнеспособности находящихся в них возбудителей. 7 ил.

 

Изобретение относится к устройствам активного отлова летающих насекомых и может быть использовано специалистами эпидемиологического надзора (Роспотребнадзора РФ) или санэпидучреждений ВС РФ для экспрессного безопасного отлова самок комаров, зараженных возбудителями опасных и особо опасных инфекций, как в природных условиях, так и в замкнутых пространствах (помещениях, трюмах кораблей, салонах самолетов и т.п.). Обеспечивает привлечение и экспрессный (в течение часа) отлов не менее 50 жизнеспособных самок комаров, необходимых для идентификации находящегося в них возбудителя при использовании оператором для собственной безопасности средств индивидуальной защиты кожи изолирующего типа или реппелентов.

В настоящее время широко распространенные во всех регионах мира комары могут являться переносчиками возбудителей многих инфекционных и паразитарных заболеваний человека и животных, таких как: малярия, геморрагические лихорадки, некоторые энцефалиты и др. [1].

Укусы инфицированных самок комаров (кровью питаются только самки) могут привести к заболеванию укушенных, а также к возникновению эпидемий. Появление инфицированных возбудителями опасных и особо опасных инфекций самок комаров на территории РФ возможно при: перевозке людей и грузов морским, авиационным, железнодорожным транспортом из эндемичных по этим заболеваниям районов, биотеррористических акциях, диверсиях, при рассеивании энтомологических бомб при ведении биологической войны.

Выявление источника трансмиссивной инфекции - первый и очень важный этап противоэпидемических мероприятий, выполняемых специалистами эпидемиологического надзора (Роспотребнадзора РФ) или санэпидучреждений ВС РФ. Далее осуществляется идентификация вида возбудителя. Для этого необходимо в безопасном для оператора режиме в достаточно короткие сроки (чем быстрей, тем лучше) отловить не менее 50 самок комаров [2], доставить их в санэпидлабораторию и обеспечить жизнеспособность возбудителя. Данная задача может быть выполнена в короткие сроки только при использовании предназначенных для этих целей средств активного отлова.

При отлове самок комаров необходимо учитывать несколько различных факторов, таких как: поведенческие особенности самок комаров, вызванные раздражителями; продолжительность процесса; количество отловленных особей; жизнеспособность возбудителя; безопасность оператора.

Среди раздражителей, привлекающих самок комаров, наибольшее значение имеют ИК-излучение теплокровных и углекислый газ, выделяемый при дыхании. Именно эти раздражители и целесообразно имитировать в устройстве активного отлова самок комаров.

Известно множество устройств активного отлова комаров, таких как: эксгаустеры, кошельковые ловушки, энтомологические сачки, движущиеся и ротационные ловушки, статические светоловушки; фототермические ловушки; садковые светоловушки; конические светоловушки с ультрафиолетовым или ИК-излучением с воздействием на дистантные хеморецепторы комаров [3-5]. Недостатки всех перечисленных устройств: в процессе привлечения и отлова не обеспечивается жизнеспособность возбудителя; отлавливаются помимо самок еще и самцы комаров, привлекаются не только комары, но и ряд других насекомых (мотыльки, бабочки и т.д.); не обеспечивается экспрессность отлова, велика вероятность укуса оператора, а следовательно, его заражение.

Наиболее близкими прототипами к заявляемому устройству являются: способ биологической защиты от кровососущих летающих насекомых и устройство для его осуществления (патент №2417588) [6]; автономная ловушка-комплекс для клещей и комаров для открытых и закрытых ландшафтов (патент №2459409) [7]; ловушка для летающих насекомых (патент №2093026) [8]. Однако перечисленные устройства также как и ранее приведенные не обеспечивают дифференцированный отлов самок комаров, сохранение жизнеспособности возбудителя и не могут быть использованы из-за опасности заражения оператора.

Задачей изобретения являлось конструирование устройства, с помощью которого возможно экспрессно (не более 1 часа) и безопасно для оператора отловить не менее 50 самок комаров с сохранением жизнеспособности находящихся в них возбудителей.

Нами предлагается вариант устройства активного отлова самок комаров. Внешний вид устройства приведен на фиг.1. Устройство состоит из: средства имитации теплового (ИК) излучения человека - 1; вакуумного захвата - 2; средства имитации дыхания человека - 3.

Внешний вид средства, имитирующего ИК-излучение человека, представлен на фиг 2. Средство имитации теплового (ИК) излучения человека состоит из: кабеля - 4, корпуса - 5, ИК-светофильтра - 6, радиаторов охлаждения - 7, терморезисторов - 8 и разъема электропитания - 9.

Источником излучения в средстве являются четыре лампы накаливания (серия 214IV-06). Лампы накаливания обеспечивают непрерывный спектр излучения в видимой и ИК-области. При этом первая, основная, пара поддерживает температуру 35-40°C (имитация теплового излучения человека), а вторая, вспомогательная, обеспечивает сокращение продолжительности прогрева при температуре окружающей среды от 10 до 30°C. Мощность ламп накаливания (40-80 Вт) соответствует мощности теплового излучения «среднего человека» (мужчина, 30 лет, массой 70 кг). Для проверки работоспособности ламп накаливания служит смотровое отверстие.

Для выделения ИК-излучения используется светофильтр (ОУ3ГА2М), отсекающий длины волн видимой области спектра.

Для регулирования температуры светофильтра в пределах 35-40°C в средстве имеется два термостабилизатора, собранные на основе микросхемы LM555 (фиг.3) [9]. При этом основной термостабилизатор - (I) обеспечивает поддержание заданной температуры светофильтра (35-40°C), а вспомогательный - (II) обеспечивает начальный прогрев ИК-светофильтра. Продолжительность прогрева составляет не более 16 минут в температурных условиях окружающей среды от плюс 10 до плюс 30°C.

Равномерный нагрев ИК-светофильтра обеспечивает кулер (серия CPU COOLER).

Плата термостабилизаторов, кулер, лампы накаливания и светофильтр с двумя стеклянными терморезисторами R1 и R2 (см. фиг 3) размещены в деревянном корпусе из сосны со следующими габаритами: 270×240×85 мм.

С целью охлаждения транзисторов термостабилизаторов они размещены в радиаторах и закреплены на наружной стороне корпуса средства (см. фиг 2).

В качестве источника электропитания средства используется автомобильная аккумуляторная батарея или сеть однофазного переменного тока с преобразователем. Напряжение питания - 12 B постоянного тока.

Средство обеспечивает имитацию ИК-излучения человека путем теплоизлучения в окружающую среду со светофильтра с температурой 35-40°C в течение не менее 6 ч со временем выхода на рабочий режим не более 16 минут при температуре окружающей среды от 10 до 30°C.

Средство имитации дыхания человека состоит из: впускного электромагнитного клапана - 10, углекислотного газового редуктора - 11, газового ресивера - 12, электронного регулятора - 13, переключателя электронного регулятора объема испускаемого углекислого газа, переключателя электронного регулятора количества актов - 15, выпускного электромагнитного клапана - 16, соединительного провода реле времени и электромагнитных клапанов - 17, емкости (баллона) для транспортировки и хранения углекислого газа - 18. Внешний вид средства, имитирующего дыхание человека, представлен на фиг 4.

Трехлитровая емкость (баллон) предназначена для транспортировки, хранения углекислого газа и обеспечения средства углекислым газом.

Для снижения избыточного давления в баллоне используется углекислотный газовый редуктор БКО-50-2, рассчитанный на высокое давление (100-150 ати). Он позволяет снижать давление, а также стабильно удерживать его на выходе из средства.

Дозатор порционно (по 20-30 мл) испускает углекислый газ в атмосферу и обеспечивает 15-20 актов выпуска газа в минуту, что имитирует дыхание «среднего человека». Он включает: впускной и выпускной электромагнитные клапаны типа КЛ-74, работающие под управлением электронного регулятора, и газовый ресивер объемом примерно один литр, обеспечивающий равномерное порционное поступление газа в атмосферу через силиконовую трубку, надетую на штуцер выпускного клапана.

Электронный регулятор представляет собой собранное на микросхеме серии LM555 (см. фиг.5) реле времени и добавленные к схеме блок усиления тока и релейный блок. Он позволяет контролировать открытие электромагнитных клапанов как по количеству раз за определенное время, так и по продолжительности. Вращением переменных резисторов R2 и R3 устанавливается объем испускаемого газа и количество актов испускания в минуту.

В качестве источника электропитания средства используется та же автомобильная аккумуляторная батарея или сеть однофазного переменного тока с преобразователем. Напряжение питания - 12 B постоянного тока.

Средство обеспечивает имитацию дыхания человека путем дозированного испускания углекислого газа в окружающую среду в течение не менее 6 ч со временем выхода на рабочий режим не более 2 минут.

Вакуумный захват комаров состоит из: воздуходувки; марлевой ловушки на каркасе из проволоки; регулятора оборотов двигателя; разъема электропитания; кабеля электропитания; кабельного разъема электропитания. Внешний вид вакуумного захвата комаров представлен на фиг.1.

Основной частью вакуумного захвата является воздуходувка автомобильного пылесоса.

Ловушка из марли - 4 на каркасе из проволоки - 20 позволяет удерживать отловленных комаров в своем внутреннем пространстве, а удлиненный вход в ловушку - 19 с вшитой запорной тесьмой - 21 обеспечивает при извлечении ловушки ее закрытие (см. фиг.6).

Регулятор оборотов двигателя позволяет осуществлять работу захвата в двух режимах: первый - принудительное включение электродвигателя с возможностью регулирования числа оборотов в начале отлова, второй - прерывистый, включающий и выключающий воздуходувку на 2-3 секунды по мере заполнения ловушки и позволяющий предотвратить прессовку особей в марлевой ловушке с одновременным ограничением относительной свободы их перемещения. Для обеспечения работы захвата в указанных режимах в электрическую схему автомобильного пылесоса добавлены мультивибратор с раздельными цепями заряда-разряда конденсатора - (III) и блок регулировки оборотов электродвигателя - (IV)(см. фиг.7).

Вакуумный захват обеспечивает всасывание от 1 до 10 привлеченных самок комаров с марлевой салфетки, размещаемой на ИК-светофильтре средства имитации теплового излучения человека и животных, с расстояния 5-7 см.

В качестве источника электропитания захвата используется та же автомобильная аккумуляторная батарея или сеть однофазного переменного тока с преобразователем. Напряжение питания - 12 B постоянного тока.

Порядок использования устройства заключается в следующем. Оператор надевает средства индивидуальной защиты (ОЗК - общевойсковой защитный комплект) или использует реппеленты, обеспечивающие его безопасность, выбирает место для отлова, подключает устройство к источнику энергопитания, запускает средство имитации дыхания человека, размещает на ИК-светофильтре марлевую салфетку и ждет прилета самок комаров. При посадке самок комаров на салфетку включает вакуумный захват и с расстояния примерно 5-7 см засасывает насекомых в ловушку.

Данное устройство тестировалось с мая по сентябрь. Самки комаров в марлевой ловушке в ходе отлова (около 30 мин) сохраняли подвижность, то есть оставались живыми. После отлова ловушка с комарами размещалась в сумку-холодильник при температуре 2-6°C. При таких условиях комары сохраняли подвижность в течение не менее 12 ч. Следовательно, живыми остаются и возбудители инфекционных заболеваний. Количество отловленных особей в каждом эксперименте варьировалось от 90 до 140. Количество экспериментов - 33.

Литература

1. Беклемишев, В.Н. Круг естественных переносчиков трансмиссивных болезней, поражающих человека [Текст] / В.Н. Беклемишев // Зоол. журн. - 1955. - Т.34, №1. - с.3-16.

2. МУ 3.1.1027-01. Сбор, учет и подготовка к лабораторному исследованию кровососущих членистоногих - переносчиков возбудителей природно-очаговых инфекций [Текст]: Методические указания. - М., 2001. - 251 с.

3. Цуриков, М.С. Классификация методов отлова жуков и других беспозвочных. Обзор, Заповедник «Галичья гора» Воронежского госуниверситета - 2003. [Электронный ресурс] / М.С. Цуриков. - http://www.zin.ru

4. Цуриков, М.Н. Природосберегающие методы исследования беспозвоночных животных в заповедниках России: Труды Ассоциации особо охраняемых природных территорий Центрального Черноземья России [Текст] / М.Н. Цуриков, С.Н. Цуриков. - Вып.4 - Тула: 2001. - 130 с.

5. Плавильщиков H.H. Собирание и изготовление зоологических коллекций [Текст] / Н.Н. Плавильщиков. - М.: Госкультпросветиздат, 1952. - 140 с.

6. Лихтер, A.M. Способ биологической защиты от кровососущих летающих насекомых и устройство для его осуществления [Текст] / А.М. Лихтер, К.Е. Глушкова, Е.В. Лубянова, А.А. Ветрова. - Пат. 2417588 РФ, A01M 1/02: заявлено 27.05.2009: опубл. 10.05.2011. - Россия. - №2417588.

7. Этин, В.Я. Автономная ловушка-комплекс для клещей и комаров для открытых и закрытых ландшафтов [Текст] / В.Я. Этин. - Пат. 2459409 РФ, А01М 1/02: заявлено 08.10.2010: опубл. 27.08.2012. - Россия. - №2459409.

8. Гилев, В.И. Ловушка для летающих насекомых [Текст] / В.И. Гилев, Б.С. Товбин, A.M. Широбоков. - Пат. 2093026 РФ, А01М 1/02: заявлено 29.12.1994: опубл. 20.10.1997. - Россия. - №2093026.

9. Шелестов, И.П. Радиолюбителям [Текст] / И.П. Шелестов. - выпуск 5. - М.: Радио и связь, 2002. - 234 с.

Устройство активного, экспрессного, безопасного для оператора отлова самок комаров, зараженных возбудителями опасных и особо опасных инфекций как в природных условиях, так и в замкнутых пространствах, отличающееся тем, что включает средство имитации теплового излучения человека, излучающее в окружающее пространство в ИК-области с температурой 35-40°С и мощностью 40-80 Вт, средство имитации дыхания человека, испускающее в окружающее пространство порции углекислого газа объемом 20-30 мл 15-20 раз в минуту, вакуумный захват, обеспечивающий всасывание от 1 до 10 особей привлеченных самок комаров в марлевую ловушку и временное их там содержание с сохранением жизнеспособности возбудителя.