Биотехносфера №5/2015

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

Зимина Т. М., Соловьев А. В., Гвоздев Ю. А., Болтенков А. Ю., Ишбердин И. Р., Ковалев Н. Н., Лемозерский В. Е., Семенов А. И., Ситков Н. О., Соколов В. С., Титенко К. А., Хабаров П. А., Ширинян Т. В., Краева Л. А., Хамдулаева Г. Н. Разработки СПбГЭТУ в области технологии лабораторий-на-чипе

Приводится обзор разработок по теме «лаборатории-на-чипе», выполненных в СПбГЭТУ за период 2014–2015 год.

Ключевые слова: лаборатории-на-чипе, биосенсоры, портативные диагностические приборы, микрофлюидика, спектрофлюориметрия-на-чипе, динамическая турбидиметрия-на-чипе, клеточные технологии.

Кострова О. Б., Ландау И. Б., Сафьянников Н. М. Комплекс метрологического обеспечения иммуноферментных и биохимических анализаторов

В статье рассматриваются вопросы повышения достоверности лабораторной диагностики путем регулярного функционально полного контроля работоспособности иммуноферментных и биохимических анализаторов с помощью средства на основе прецизионной дискретной твердотельной имитации жидких проб. Статья посвящена метрологическому обеспечению анализаторов в процессе производства и эксплуатации. Приводится анализ средств внутрилабораторного контроля и государственной поверки иммуноферментных анализаторов, отмечаются преимущества твердотельного варианта контрольных элементов, приводятся разработанные авторами технические решения, обеспечивающие контроль основных технических параметров анализаторов и их реализацию на уровне серийного производства. В заключение говорится, что итогом работы является обеспечение всего парка фотометрических иммуно-ферментных и биохимических анализаторов средствами контроля в процессе эксплуатации и средствами метрологической поверки.

Ключевые слова: иммуноферментные и биохимические анализаторы, достоверность диагностики, метрологическое обеспечение, контроль качества, средства поверки.

Буренёва О. И., Муравник Л. М., Сафьянников И. Н. Планшетные анализаторы для российских регионов

В России большинство лабораторий медицинских учреждений составляют малые и средние. Их оснащенность иммуноферментными планшетными анализаторами недостаточна, так как для большинства периферийных пользователей существующие модели избыточны и слишком дороги. Авторы предлагают стратегию поэтапного ускоренного оснащения российских регионов средствами технического обеспечения ИФА с параметрами, более подходящими для российских условий. В качестве базовой модели на первом этапе уже готовится к выпуску переносной планшетный анализатор АИФ-П, пригодный для использования в режиме с разделением ресурса, в мобильных лабораториях и в чрезвычайных ситуациях.

Ключевые слова: лабораторная диагностика, иммуноферментный анализ, планшетный анализатор, иммуноскрининг.

Василевский А. М., Евдокимов А. С., Герасимчук Р. П., Земченков А. Ю., Коноплев Г. А., Степанова О. С., Филиппов П. Н., Фрорип А. Автоматический оптико-электронный анализатор кинетики элиминации мочевой кислоты в ходе гемодиализа

Рассмотрены методы и аппаратура для мониторинга концентрации маркеров уремии в ходе гемодиализа. Описан метод определения концентрации мочевой кислоты в оттекающем диализате по уровню спектрального поглощения на двух длинах волн в УФ-области. Приводятся основные параметры, структурная схема и характеристики программного обеспечения оптико-электронной системы для исследования кинетики элиминации мочевой кислоты. Анализируются результаты клинических испытаний разработанной системы.

Ключевые слова: гемодиализ, хроническая почечная недостаточность, ультрафиолетовая спектрофотометрия, мониторинг, мочевая кислота, двухпуловая модель.

Козленок А. В., Березина А. В., Коган В. Т., Лебедев Д. С., Григорьев Е. Б., Красичков А. С. Портативный масс-спектрометр для задач диагностики состояния здоровья человека

Рассмотрено устройство портативного масс-спектрометра, предназначенного для диагностики заболеваний на основе анализа выдыхаемого человеком воздуха. Описано устройство прибора. Благодаря наличию капиллярной и мембранной систем ввода возможно как изучение динамики изменения соотношений основных компонентов выдыхаемого воздуха, так и определение низких концентраций летучих органических соединений. Произведена экспериментальная проверка работы масс-спектрометра.

Ключевые слова: масс-спектрометр, анализ выдыхаемого воздуха, летучие органические соединения.

Смирнова Л. М. Технология и системы для комплексной оценки состояния опорно-двигательного аппарата и контроля эффективности коррекции его нарушений

В статье обсуждаются проблемы создания информационной технологии и медицинской техники для выявления деформаций опорно-двигательного аппарата (ОДА) и нарушений статодинамической функции человека, оценки результатов лечения и эффективности протезно-ортопедического обеспечения. Дано описание необходимых для этого комплексов, разработанных и внедренных в России и ближнем зарубежье при участии СПб ГЭТУ «ЛЭТИ», малых предприятий Санкт-Петербурга (ООО «ДиаСервис» и ООО «ВИТ»), СПб НЦЭПР им. Г. А. Альбрехта. Приведены результаты применения этого оборудования и технологии в медицинской практике.

Ключевые слова: медицинская техника, диагностика, опорно-двигательный аппарат, нижние конечности, ортезирование, протезирование, качество реабилитации.

Клиническая медицина

Потрахов Н. Н., Грязнов А. Ю., Жамова К. К., Бессонов В. Б., Ободовский А. В., Староверов Н. Е., Холопова Е. Д. Микрофокусная рентгенография в медицине: физико-технические особенности и современные средства рентгенодиагностики

Рассмотрены физико-технические основы микрофокусной рентгенографии. Проанализированы особенности формирования рентгеновского изображения источниками излучения с размером фокусного пятна менее 0,1 мм и предложены методики количественной оценки этих особенностей. Представлены результаты использования разработанных цифровых микрофокусных рентгенодиагностических комплексов. Описаны их конструкции и характеристики.

Ключевые слова: микрофокусная рентгенография, фокусное пятно, разрешающая способность, экспозиционная доза.

Баграев Н. Т., Клячкин Л. Е., Маляренко А. М., Новиков Б. А. Применение кремниевых источников терагерцевого излучения в медицине

Инфракрасное и терагерцевое излучение начинает все интенсивнее использоваться при создании новых типов диагностической медицинской аппаратуры, охранных и контролирующих систем, используемых, в частности, в рамках антитеррористических программ. Однако в последнее время становится ясно, что инфракрасное излучение, модулированное в терагерцевом диапазоне, представляет интерес при создании приборов для терапевтического лечения и профилактики различных заболеваний, поскольку большинство важнейших биохимических реакций в человеческом организме может быть оптически стимулировано именно в этом частотном интервале электромагнитного излучения. Разработанный для практической реализации этих задач аппарат «ИК-Диполь» генерирует излучение дальнего ИК-диапазона с длинами волн 1–700 мкм с терагерцевой модуляцией 40 ГГц – 3,5 ТГц во всем спектре излучения. Основой для создания прибора стала разработка блока гибких технологических процессов в рамках кремниевой планарной нанотехнологии. Дальнейшее развитие этого направления кремниевой опто- и наноэлектроники позволило разработать и изготовить панельный эмиттер «Инфратератрон», с помощью которого можно лечить ожоги большой площади в сочетании с антишоковым воздействием, а также тяжелые формы демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы.

Ключевые слова: инфракрасное и терагерцевое излучение, оптическое стимулирование биохимических реакций, физиотерапия, аппарат «ИК-Диполь», панельный эмиттер «Инфратератрон».

Красичков А. С. Мобильная система тревожной сигнализации для больных ишемической болезнью сердца

Представлены основные принципы построения мобильных систем тревожной сигнализации для больных ишемической болезнью сердца. Определено алгоритмическое обеспечение данной системы для эффективной работы в условиях сложной сигнально-помеховой обстановки. В качестве узла системы, отвечающего за выработку сигнала тревоги о начале развития эпизода ишемии, используется стандартный смартфон, сопрягаемый с датчиками кардиосигнала с помощью беспроводной связи стандарта Bluetooth. Приведено описание разработанного модуля съема кардиосигнала.

Ключевые слова: электрокардиосигнал, ишемия миокарда, классификация кардиокомплексов, миографическая помеха, дрейф изолинии, тревожная сигнализация.

Ливицкая К. А., Шаповалов В. В. Диабетический менеджмент пациента в общей врачебной практике. Системный обзор публикаций о мобильных приложениях

Разработки программного обеспечения в сфере мобильного здравоохранения для пациентов с сахарным диабетом имеют большое разнообразие мобильных дневников для улучшения качества жизни пациентов. Тем не менее, в то время как такие мобильные приложения используются пациентами, с позиции общей врачебной практики их помощь в лечении заболевания остается под сомнением. Данные из приложений не используются врачами из-за отсутствия такой возможности, несмотря на большой объем важной информации, которая может повлиять не только на ход лечения пациента, но и на раннюю идентификацию развития осложнений заболевания. Целью освещения систематического обзора по выбранной теме является акцентирование внимания на актуальных направлениях в разработке мобильных приложений для диабетического менеджмента в целях повышения уровня качества жизни пациентов.

Ключевые слова: мобильные приложения для диабетиков, диабетический менеджмент.

Нанотехнологии и наноматериалы

Хмельницкий И. К., Ларин А. В., Лучинин В. В. Современное состояние нормативно-методического обеспечения безопасности нанотехнологий в Российской Федерации

Развитие наноиндустрии инициирует два направления, связанные с понятием о безопасности как о состоянии защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз:

• анализ причин возникновения наноугроз;
• использование наноматериалов и нанотехнологий для создания систем обеспечения безопасности.

Вещество в виде наночастиц и наноматериалов часто обладает свойствами, радикально отличными от аналогов в форме макроскопических дисперсий или сплошных фаз [1], поэтому наноматериалы представляют собой принципиально новый фактор, воздействующий на организм и среду его обитания. Это выдвигает на повестку дня разработку методов оценки риска возможного негативного воздействия наноматериалов на здоровье человека и организацию контроля за их оборотом [2].

Ключевые слова: наноиндустрия, безопасность, наноматериалы, нанотехнологии, нормативно-правовая база.