Биотехносфера №6/2015

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

Долгушина Л. В., Дрёмин В. В., Дунаев А. В., Жеребцов Е. А., Подмастерьев К. В. Анализ вклада рассеяния и поглощения в общее затухание сигналов в лазерной доплеровской флуометрии при различном содержании меланина

В статье изложены результаты исследований влияния кожного хромофора меланина на регистрируемые сигналы в лазерной доплеровской флоуметрии у людей с различным уровнем меланина в коже по зарегистрированным и статистически обработанным показателям микроциркуляции. Проведено моделирование вклада рассеяния и поглощения в общее затухание зондирующего излучения на основе известных оптических свойств биотканей человека путем добавления различного содержания меланина.

Ключевые слова: лазерная доплеровская флоуметрия, кожный пигмент меланин, этнический тип кожи, общее затухание, медико-технические требования.

Титов Е. В., Нурбатырова Л. Н., Овечкина Ю. А. Современная методика оценки опасности магнитного поля

Рассмотрены принципы современной методики интегрированного контроля электромагнитной обстановки. Отмечено, что при использовании современных методик измерения напряженности магнитного поля, а также действующих нормативных документов не всегда можно определить допустимое время пребывания человека в различных зонах помещений с несколькими источниками электромагнитных излучений, что усложняет разработку способов организации рабочих мест и мероприятий по улучшению и оздоровлению условий труда. Поэтому возникает необходимость модернизации методики определения допустимого времени пребывания людей в зоне влияния электромагнитного поля, в том числе и магнитного поля, путем расширения контролируемого диапазона частот и выявления наиболее опасных составляющих электромагнитных излучений.

Ключевые слова: электромагнитные излучения, магнитное поле, контроль параметров электромагнитных полей, электромагнитная обстановка.

Бондарева Л. А., Суханова М. В. Оценка возможности применения методов функциональной диагностики растений для решения проблем экологического мониторинга

При проведении экологического мониторинга комплексную оценку состояния среды можно проводить, исследуя состояние объектов растительного происхождения. Растения рассматриваются как индикатор состояния окружающей среды, отображающий изменения, происходящие в ней. Уровень функционирования растения или его отдельных систем, а также степень его приспособленности к условиям существования оценивают с использованием методов функциональной диагностики. Эти методы, применяемые для решения различных задач, разрабатываются уже несколько десятилетий, однако на настоящий момент не существует их классификации, позволяющей как провести анализ, так и оценить перспективы применения методов различных групп для экологического мониторинга. В статье выделены классификационные критерии, на основании которых разработана классификация методов функциональной диагностики растений, а также представлен анализ методов каждой группы.

Ключевые слова: функциональная диагностика, растения, экологический мониторинг, окружающая среда, классификация, метод.

Староверов Н. Е., Грязнов А. Ю., Жамова К. К., Ткаченко К. Г., Фирсов Г. А. Применение метода микрофокусной рентгенографии для контроля качества плодов и семян репродуктивных диаспор

Применение микрофокусной рентгенографии для анализа плодов и семян некоторых видов яблонь помогло выявить, что в новых условиях произрастания не все виды образуют плоды, которые имеют семена. Подтверждено, что использование микрофокусной рентгенографии позволяет оперативно отобрать наиболее выполненные и не пораженные вредителями семена и использовать их для последующего посева и получения большего числа всходов. Показаны перспективы метода в выявлении проблем с собираемыми семенами при проведении интродукционных работ.

Ключевые слова: микрофокусная рентгенография, интродукция растений, качество семян.

Клиническая медицина

Белик Д. В., Дмитриев Н. А., Пустовой С. А., Зиневская М. С. Техническая система для стимуляции полей памяти мозга и гиппокампа в целях реабилитации в послеинсультный период

Техническая система для стимуляции полей памяти мозга и гиппокампа в целях реабилитации в послеинсультный период позволяет проводить научные исследования и эксперименты по неинвазивной стимуляции влияющей на активность полей головного мозга при помощи света, цвета и звука с разной интенсивностью и на определенных частотах, кратных различным ритмам головного мозга. Разработанная биотехническая система может найти практическое применение в реабилитации и восстановлении прежней активности полей памяти головного мозга у пациентов, перенесших инсульт или инфаркт мозга.

Ключевые слова: стимуляция гиппокампа, восстановление кратковременной памяти, восстановление долговременной памяти, восстановление пространственной памяти, послеинсультный период, аудиоцветосветовоздействия.

Новикова И. Н., Дрёмин В. В., Дунаев А. В., Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Возможности применения вейвлет-анализа осцилляций параметров микроциркуляторно-тканевых систем при проведении холодовой прессорной пробы на пальцах рук

Оценена возможность применения различных методов анализа сигналов лазерной доплеровской флоуметрии и оптической тканевой оксиметрии при исследовании осцилляций параметров микроциркуляторно-тканевых систем до и после проведения холодовой прессорной пробы на пальцах рук. Проведены экспериментальные исследования, оценены полученные результаты. На основании полученных данных выявлено, что применение спектрального анализа и адаптивного вейвлет-преобразования позволяет проследить динамику изменений параметров микроциркуляторно-тканевых систем и количественно оценить адаптивные изменения в системе микроциркуляции крови после проведения нагрузочных тестов в виде холодовой прессорной пробы.

Ключевые слова: неинвазивная диагностика, лазерная доплеровская флоуметрия, оптическая тканевая оксиметрия, микроциркуляторно-тканевая система, холодовая прессорная проба, спектральный анализ, адаптивное вейвлет-преобразование.

Коротков К. Г., Семенов К. П., Грачев А. А. «Био-Велл» — программно-аппаратный комплекс для определения психофизиологического состояния человека методом газоразрядной визуализации, работающий на базе облачных интернет-технологий

Рассматривается принцип работы программно-аппаратного комплекса «Био-Велл», являющегося новым поколением приборов, позволяющих проводить исследование психофизиологического состояния человека методом газоразрядной визуализации. Рассмотрена архитектура построения системы и описана принципиальная схема обработки экспериментальных данных, реализованная на базе современных облачных интернет-технологий. Показано, что прибор обладает хорошей воспроизводимостью основных величин газоразрядного свечения. Прибор портативный, поэтому может использоваться в полевых условиях. Налажен серийный выпуск прибора «Био-Велл», он пользуется популярностью среди врачей классической и интегративной медицины более чем в 70 странах мира.

Ключевые слова: газоразрядная визуализация, ГРВ, «Био-Велл», исследование человека, энергетическое состояние человека, параметры здоровья, традиционная китайская медицина.

Нанотехнологии и наноматериалы

Александрова О. А., Дробинцева А. О., Кветной И. М., Крылова Ю. С., Мазинг Д. С., Матюшкин Л. Б., Мошников В. А., Мусихин С. Ф., Полякова В. О., Рыжов О. А. Полупроводниковые нанокристаллы в биомедицинских исследованиях

Рассмотрены принципы синтеза полупроводниковых нанокристаллов, пригодных для использования в качестве маркеров в биомедицинских исследованиях. Представлены пути снижения токсичности нанокристаллов и проведено сравнение с традиционными органическими красителями, используемыми для окрашивания биологических тканей при исследованиях методами конфокальной микроскопии.

Ключевые слова: полупроводниковые нанокристаллы, квантовые точки, фотолюминесценция, коллоидный синтез, селенид кадмия, селенид цинка, поточный синтез, конфокальная микроскопия.

Корляков А. В., Хмельницкий И. К., Бройко А. П., Верещагина Л. О., Калёнов В. Е., Крот А. И., Лагош А. В., Перцова А., Рыжкова А. В. Разработка микроактюаторов на основе электроактивных полимеров для биомиметических робототехнических систем

Разработка актюаторов для подвижных микросистем, имитирующих передвижение биообъектов, является актуальной задачей, практически значимой для робототехники. Предложена технология изготовления микроактюаторов на основе ионных полимер-металлических композитов с металлическими электродами, полученными методом химического восстановления из раствора соли. Созданы актюаторы с платиновыми медными, медно-золотыми и медно-платиновыми электродами. Показано, что оптимальным вариантом являются платиновые электроды, нанесенные методом восстановления соли платины. Другие варианты показали низкие сроки службы. Получение электродов химическим восстановлением платины позволило увеличить быстродействие и срок службы, улучшить механические характеристики и КПД, а также снизить управляющее напряжение – на порядок по сравнению с электродами, полученными ионно-плазменным осаждением. Толщина и морфология поверхности платиновых электродов были исследованы методами оптической, растровой электронной и атомно-силовой микроскопии.

Ключевые слова: микромеханические актюаторы, ионные полимер-металлические композиты, нафион, ион-обменная мембрана, микромеханический преобразователь, ИПМК.

Ильин С. Ю., Лучинин В. В. Гибкая архитектурная фотоника как инновационный интерфейс интеллектуальной комфортной среды обитания (обзор)

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития основных направлений гибкой архитектурной фотоники: интеллектуальных стекол, OLED-освещения и солнечной энергетики. Проанализированы основные тенденции развития гибридных многофункциональных устройств гибкой фотоники как составной части интеллектуальных систем комфортной среды «интеллектуальных» зданий и «умных» городов. Представлены технико-экономические и социальные аспекты, сопутствующие формированию комфортной среды обитания в процессе развития современных мегаполисов.

Ключевые слова: гибкая архитектурная фотоника, комфортная среда обитания, интеллектуальные системы формирования комфортной среды, инновационный интерфейс, интеллектуальные стекла, OLED-освещение, солнечная энергетика, гибридные многофункциональные устройства.