Программно-аппаратный комплекс для исследования токсичности водных сред на основе оценки параметров двигательной активности P. Caudatum

от

О.В. Смолова, А.С. Ковалевская, М.И. Семенова, А.В. Смирнов

 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина), РФ, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5

E-mail: ovsmolova@etu.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-127-134

УДК 504.064.38                                                                                                                                      

Реферат: 

   В настоящей работе рассматривается реализация программного-аппаратного комплекса для анализа двигательной активности инфузорий P.Caudatum. Анализ научных работ в смежных направлениях, а также ранее проведенные исследования показали способность парамеций реагировать на наличие токсичных веществ изменением параметров своего движения. Были получены данные, свидетельствующие о различиях в траектории движения, скорости и частоте поворотов инфузорий в зависимости от типа воздействующего вещества.

   Для автоматизации процесса получения параметров двигательной активности был разработан программно-аппаратный комплекс, позволяющий получать и анализировать фотоснимки движения инфузорий. В процессе работы над программно-аппаратным комплексом были проанализированы внутренние и внешние факторы, оказывающие влияние на результаты эксперимента. Был создан макет установки для фоторегистрации двигательной активности парамеций, отвечающий установленным требованиям. Также были проведены исследования по определению необходимой и достаточной концентрации клеток для анализа.

   Программное обеспечение, реализованное в среде MatLab, производит обработку изображений, удаляя помехи в соответствии с заданными параметрами. Затем формируется результирующий снимок с проекциями траекторий движения инфузорий, и происходит оценка численных характеристик двигательной активности. Также был реализован модуль, позволяющий получать численное значение показателя яркости снимка, значение которого зависит от типа движения инфузорий.

   Данный программно-аппаратный комплекс позволяет проводить серийные исследования по выявлению особенностей воздействия различных групп токсичных веществ на двигательную активность инфузорий.

Ключевые слова: биотестирование, токсичность, траектория движения, программный комплекс, тяжелые металлы, P.Caudatum.

Для цитирования: Смолова О.В., Ковалевская А.С., Семенова М.И., Смирнов А.В. Программно-аппаратный комплекс для исследования токсичности водных сред на основе оценки параметров двигательной активности P. Caudatum // Системы контроля окружающей среды. 2023. Вып. 1 (51). C. 127-134. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-1-127-134

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Баширова Р.М, Максимов Г.Г., Ахметова Л.А. Основы экотоксикологии: учебное пособие. Уфа: РИЦ БашГУ, 2009. 120 с.
  2. Скибенко В.В. Следовый метод и аппаратура для определения параметров подвижности микроорганизмов в процессе культивирования: Дисс.  канд. тех. наук (спец. 03.00.23). Москва, 1983. 161 c.
  3. Котов Н.В. Роль электрических процессов в организации двигательной активности Paramecium caudatum: Дисс. канд. биол. наук. (спец. 03.00.02). Казань. 1984. 196 c.
  4. Ковалевская А.С., Смолова О.В. Метод классификации токсикантов на основе выявления характеристик этологических реакций инфузорий // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 9. С. 126–130
  5. Куликов, В.Г., Евстратов В.С. Теория алгоритмов: учебно-методическое пособие. Москва: МИСИ МГСУ, 2022. 43 с. Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. URL: https://e.lanbook.com/book/262283 (дата обращения: 27.10.2022). Режим доступа: для авториз. пользователей.
  6. Котов Н.В. Двигательная активность Paramecium caudatum: Дисс. док. физ.-мат. наук (спец. 03.00.02). Казань. 2001. 255 с.
  7. Трошина, Г. В. Численные расчеты в среде MatLab: учебное пособие Новосибирск: НГТУ, 2020. 72 с. Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. URL: https://e.lanbook.com/book/152243 (дата обращения: 01.11.2022). Режим доступа: для авториз. пользователей.
  8. БубновА.Г., Буймова С.А.,Гущин А.А., Извекова Т.В. Биотестовый анализ – интегральный метод оценки качества объектов окружающей среды: учебно-методическое пособие. Иваново: ИГХТУ, 2007. 112 с.

Loading