Способ воздействия на биологические объекты

Международная патентная классификация:       A01C A01G A61H A61N

Патент на изобретение №:      2116089

Автор:      Вилисов А.А., Дирин В.Н., Наливайко Б.А., Пасько О.А., Семенов А.В.

Патентообладатель:      Государственное научно-производственное предприятие "НИИПП"

Дата публикации:      27 Июля, 1998

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве и медицине. Биологические объекты облучают модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 10-6 - 2

10-1 Вт/см2. Модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне 10-4 - 10-6 Гц. В качестве нерегулярных аналоговых колебаний в частных случаях используют напряжения или токи переходных процессов в электрических цепях или, например, фликкер-шум. Это усиливает биостимулирующий эффект, обуславливает рост продуктивности растений и улучшает терапевтическое воздействие. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к человеческой деятельности, имеющей дело с объектами живой природы, в частности, к медицине и сельскому хозяйству.

Известен способ воздействия на биологические объекты, включающий их облучение низкоинтенсивным непрерывным оптическим излучением [1]. Недостатком способа является слабый биостимулирующий эффект, так как вне непосредственного воздействия оптическим излучением оказываются многочисленные биорезонансные структуры.

Известен способ воздействия на биологические объекты частотно-модулированным лазерным излучением (путем сканирования частоты модуляции на 20-30% относительно центральной) [4] . Модуляция такого типа названа авторами шумоподобной или квази-шумоподобной. Недостатком такого способа также является слабый биостимулирующий эффект.

Известен способ воздействия на биологические объекты амплитудно-модулированным лазерным излучением, частота модуляции которого выбирается в диапазоне частот 10-1-106 Гц [5]. Этому способу присущ тот же недостаток, что и двум вышеназванным.

Наиболее близким к предложенному является способ воздействия на биологические объекты, включающий их облучение импульсным оптическим излучением при средней плотности падающей на биологические объекты мощности 10-6 - 2

10-1 Вт/см2 [2] . Недостатком способа-прототипа является слабый биостимулмирующий эффект, обусловленный тем, что дискретный спектр модулирующего сигнала, занимающий относительную полосу частот до двух порядков, оказывает по отношению к непрерывному оптическому излучению дополнительное воздействие только на те биоструктуры, резонансные частоты которых совпадают или близки к спектральным составляющим сигнала или кратны им.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предложенное решение, является усиление биостимулирующего эффекта (за счет ускорения и нормализации процессов в биологических объектах).

Это достигается тем, что в известном способе воздействия на биологические объекты, включающем их облучение модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 10-6 - 2

10-1, модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне частот 10-4 - 106 Гц. В качестве нерегулярных аналоговых колебаний в частных случаях используют напряжения или токи переходных, например, экспоненциальных, процессов в электрических цепях или усиленные случайные процессы в электрических цепях, например, фликкер-шум.

Значение нижней граничной частоты спектра модулирующего сигнала - 10-4 Гц - выбрано из того соображения, что для большинства биообъектов, в частности семян, не требуется времени стимулирующего воздействия большего, чем 2,5-3,0 ч (длительность воздействия определяет нижнюю граничную частоту спектра). Более длительное воздействие в большинстве случаев затруднено и по технологическим соображениям. Значение верхней частоты спектра модулирующего сигнала - 10-6 Гц - выбрано потому, что частоты конформационных изменений структуры белков, в том числе ферментов, достигают 106 Гц [3]. Спектральные составляющие модулирующего сигнала, совпадающие с частотами конформационных колебаний ферментов, усиливают активность последних.

Выделяемые (детектируемые) в биообъектах составляющие спектра модуляции (биообъекты являются нелинейными системами) влияют на протекающие в них физико-химические процессы, изменяя, в частности, эффективную скорость протекания реакций. Они способны приводить к перестройке кинетического режима, к открыванию и/или закрыванию определенных частных путей реакций и к качественным изменениям получающихся в результате этих реакций продуктов.

Нерегулярные аналоговые колебания взяты в качестве модулирующих потому, что они имеют непрерывный амплитудно-частотный спектр и воздействуют на все биоструктуры, резонансные частоты которых находятся в области спектра модулированных колебаний.

Воздействие нерегулярного аналогового сигнала происходит в определенных частотных диапазонах (частотных "окнах"), распределение которых на оси частот носит индивидуальный характер для каждой биоструктуры. Биоструктура "выбирает" нужные ей для активации составляющие колебаний. Чем ниже частота "окна", тем требуется большее время для получения одного и того же результата при одинаковых амплитудах воздействующих сигналов (составляющих спектра) или большая амплитуда сигнала при одинаковых временах воздействия. Этому условию в значительной степени удовлетворяют экспоненциальные колебания и фликкер-шум, амплитуды спектральных составляющих которых растут с уменьшением частоты.

Устройства, реализующие предложенный способ, могут выполняться на основе лазеров или светодиодов видимого и/или инфракрасного диапазонов. В качестве генератора нерегулярных колебаний, используемых для модуляции интенсивности излучения, могут использоваться генераторы линейно нарастающего, синусоидально нарастающего или экспоненциально нарастающего напряжения, генератор фликкер-шума и другие устройства. В качестве источника фликкер-шума могут использоваться стабилитроны тлеющего и коронного разряда и полупроводниковые стабилитроны (при работе последних на начальной части обратной ветви вольтамперной характеристики).

Использование предложенного способа для целей фототерапии и ускорения роста и развития растений не отличается от использования способов-аналогов.

Было изготовлено устройство для реализации предложенного способа на основе излучающих полупроводниковых диодов; трех красного и одного инфракрасного диапазонов. Модуляция излучения на сверхнизких частотах осуществлялась за счет фликкер-шума сети переменного тока (для питания устройства использовался нестабилизированный источник постоянного напряжения), на низких и высоких частотах - за счет усиленного фликеер-шума полупроводникового стабилитрона.

При помощи устройства в июле-августе 1996 г. производилось облучение семян огурцов урожая 1993 г. в течение одного часа при средней плотности потока мощности около 5

10-4 Вт/см2. Испытания показали статистически достоверное повышение всхожести семян на 20 - 30% по отношению к облучению семян устройством с импульсной модуляцией оптического излучения (к способу-прототипу). В настоящее время устройство передано в Сибирский госмедуниверситет для определения оптимальных терапевтических методик для облучения тканей человека.

Технический эффект от предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом состоит в усилении терапевтического воздействия при его использовании в медицине и повышении продуктивности растений при его использовании в растениеводстве.

Использованная литература.

1. Козлов В.И., Буйлин В.А. Лазеротерапия с применением АЛТ "Мустанг". М.: Аспект Пресс, 1995, с. 27.

2. Там же, с. 28 (прототип).

3. Там же, с. 13.

4. Антонов С. Н. Проблемы низкоинтенсивной лазерной терапии и новые тенденции в развитии аппаратуры, Laser Market, 1994, N3, с. 17.

5. Лазерные терапевтические аппараты серии "Луч" (информационное сообщение о новой технике и ее применение), Laser Market, 1994, N1, с.9.

Формула изобретения

1. Способ воздействия на биологические объекты, включающий облучение биологических объектов модулированным оптическим излучением при средней плотности падающей на них мощности 1

10-6 - 2

10-1 Вт/см2, отличающийся тем, что модуляцию осуществляют нерегулярными аналоговыми колебаниями, спектральные составляющие которых находятся в диапазоне частот 10-4 - 106 Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нерегулярных аналоговых колебаний используют напряжения или токи переходных, например экспоненциальных, процессов в электрических цепях.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нерегулярных аналоговых колебаний используют усиленные случайные процессы в электрических цепях, например фликкер-шум.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 20.11.2003

Извещение опубликовано: 10.11.2004 БИ: 31/2004

Популярные патенты:

2502793 Масло, семена и растения подсолнечника с модифицированным распределением жирных кислот в молекуле триацилглицерина

... также выращивали из семян подсолнечника CAS-36. Линии скрещивали. Растения подвергались искусственному опылению, чтобы гарантировать получение семенного материала, отвечающего требованиям. Семенной материал F1 получали на высоколинолевой, высокостеариновой линии или наоборот, и собирали урожай. Путем селекции отбирали семена F2 со значением выше 0,38, высоким содержанием стеариновой кислоты и более высоким содержанием линолевой кислоты по сравнению с олеиновой кислотой.Несмотря на такое получение масла согласно настоящему изобретению, уровень производства ограничен. Следовательно, требуются закрепленные инбредные линии, подтверждающие наличие семян с указанными значениями ...

2241322 Навесное устройство трактора

... корпуса. Диаметр упора равен внутреннему диаметру полого корпуса. Технический результат - обеспечение эксплуатационной надежности навешиваемых сельскохозяйственных машин при выполнении технологического процесса, снижение энергетических и ресурсных затрат. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к навесным устройствам тракторов.Известно навесное устройство плуга, включающее раму с тягами, расположенными в горизонтальной плоскости, причем центральная тяга выполнена в виде опорной балки, один конец которой жестко соединен с рамой плуга, а другой установлен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости по оси ...

2106081 Животноводческая ферма с применением помещений круглой формы и способ содержания в ней, например, крупного рогатого скота

... навозную массу по всей поверхности пола, причем уже очищенной предыдущим скребком. Не решена в этом аналоге и задача активного удаления навоза по радиальному каналу. Это удаление должно осуществляться либо ручным трудом, либо гидросмывом. Но и гидросмыв тоже затруднен, поскольку радиальной канал не имеет уклона, не может по нему стекать и жидкая фракция навоза, не решена задача, куда удаляется навоз. Не решается задача, где хранятся корма, и как они подаются на транспортер. Наконец, вращение всех трех колец кормушек с системой радиальных перегородок требует значительных затрат энергии. В этом плане целесообразнее вращать транспортер для подачи корма по этим трем кормушкам. Но ...

2075926 Устройство для группового учета молока на доильных установках

... шкала, а в верхней части ее стенки расположено жиклерное отверстие, а под соединительным отверстием в верхней камере расположен поплавок, причем нижние части накопительной и верхней камер соединены отводной трубкой, а в верхней части трубки установлено второе делительное устройство, например эжекционного типа, состоящее из наконечника с отверстием меньшего диаметра чем внутренний диаметр отводной трубки, в боковой стенке верхней части которой расположено делительное отверстие, соединяющее ее с мензуркой, выполненной из прозрачного материала с нанесенной на его стенке шкалой, а на днище верхней камеры установлен отводящий патрубок, а на днище накопительной камеры сливной клапан. На ...

2123784 Сетное каскадное устройство для промысла поверхностных объектов лова

... кромкам входных устройств 3 в двух или трех точках ловушки. Контрольная ловушка 8 расположена симметрично относительно крыла 1 (фиг. 1) и имеет четыре аккумулирующих объема, образованных постановкой продольной и поперечной сетных перегородок 9 и сответственно четыре входных устройства, образованных крылом 1, подъемной дорогой 5 и внутренним усынками 4. Рабочая форма сетного каскадного устройства дополнительно задается кухтылями 10 (см. фиг. 3) на верхней подборе крыла и боковых верхних кромках ловушек и грузилами 11 на нижней подборе крыла и боковых кромках днища ловушек, оттяжками 12 от концов распорного элемента 7 к верхней подборе крыла, а также концами 13 (см. фиг. 1), ...

Еще из этого раздела:

2060624 Валкообразующий транспортер жатки-накопителя

2295848 Способ дезинсекции и дезинфекции материалов зернового происхождения и устройство для его осуществления

2028763 Измельчитель древесной поросли

2229127 Способ испытания растущих деревьев после рубок прореживания и проходных

2050096 Мотокосилка

2060651 Бытовой инкубатор

2060659 Установка для переработки органического субстрата в биогумус

2160533 Способ профилактики и коррекции транспортного стресса у крупного рогатого скота

2039429 Линия производства молочных продуктов

2238970 Штамм mycelia sterilia лх-1-продуцент комплекса биологически активных веществ, обладающих рострегуляторными свойствами

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ воздействия на биологические объекты

Формула изобретения