Аппаратура для изучения влияния оптических воздействий на биообъекты
Сельскохозяйственная техника и оборудование / 21 февраля 2014
Среда обитания животных и сопровождающих их микроорганизмов включает и различные физические факторы, которые, воздействуя на них, создают комфортные или стрессовые условия их жизнедеятельности, способствуя тем самым болезни или здоровому развитию.
Целенаправленно выбирая управляемые виды физических воздействий на животных и микроорганизмы, можно создавать комфортные условия для первых и подавлять развитие вторых. Из ряда таких факторов представляют значительный интерес для использования в ветеринарной практике оптические воздействия.
Так называемая «лазерная терапия» по своей сути являясь современным развитием давно используемой гелиотерапии, успешно используется для лечения широкого спектра заболеваний.
Применение лазеротерапии (светолечение) в животноводстве позволяет сократить применение антибиотиков и химиопрепаратов при лечении заболеваний сельскохозяйственных животных, сокращает срок восстановления продуктивных функций больных животных, в результате чего удается обеспечить экологическую чистоту продукции животноводства и снизить затраты на ее производство.
По данным Департамента ветеринарии с помощью лазерных аппаратов отечественного производства уже в 1996 г. в России было излечено 51,3 тыс. коров, из которых 23,2 тыс. больных маститом (лечебная эффективность – 79-96,6%), 15,1 тыс. больных эндометритом (лечебная эффективность – 68,2-93,7%). При лечении телят с бронхопневмонией лечебная эффективность достигла 66-85%, при лечении заболеваний органов пищеварения – 57-86%.
Аналогичные результаты получены при лечении животных с хирургическими патологиями: излечено 6,5 тыс. голов с лечебной эффективностью 78-96%. Лечение патологий конечностей с помощью лазерной аппаратуры также дало хорошие результаты. В связи с этим Департамент ветеринарии не только рекомендует использовать лазерную терапию при лечении сельскохозяйственных животных, но и включил данный инструмент в реестр оборудования, распространяемого Росветснабом.
Не смотря на высокий терапевтический эффект светолечебных аппаратов для широкого спектра патологий их массовое распространение сдерживается высокой стоимостью выпускаемых приборов.
Нами проведены исследования в направлении разработки относительно недорогой аппаратуры для улучшения физиологического состояния животных методом лазеротерапии. Разработана установка для проведения исследований влияния оптического излучения в широком диапазоне длин волн на развитие микроорганизмов.
Результаты исследований
Комплекс «АИК-С» для изучения влияния оптических и акустических воздействий на микроорганизмы.
Для выявления влияния оптических и акустических воздействий на микроорганизмы нами разработан автоматизированный комплекс «АИК-С» (Рис.1) который позволяет проводить исследования образцов в чашках Петри по заданным режимам. Для обеспечения чистоты и автоматизации процесса научного эксперимента снятие крышек с чашек Петри на время облучения осуществляли вакуумной присоской с использованием подъемно-поворотного механизма и стандартного компрессора.
Чашки Петри для облучения образцов устанавливаются в боксе предварительно обработанным УФ излучением.
Комплекс обеспечивает проведение режимов облучения:
– число одновременно облучаемых образцов – 6;
– диапазон длин волн оптических излучателей – плавное изменение от 300 до 1100 нм, дискретные значения с использованием интерференционных светофильтров с излучением – 430, 468, 505, 570, 585, 592, 635, 700, 870 нм;
– предусмотрено использование газового и полупроводникового лазеров;
– мощность излучения в непрерывном режиме до 200 мВт (предусмотрена возможность измерения излучаемой мощности встроенным фотоприемником на выбранных длинах волн);
– непрерывный и импульсный режимы (импульсы излучения длительностью от 10-5 до 10-1 сек. с частотой повторения от 1 Гц до 100 кГц).
Рис.1 – Автоматизированный комплекс «АИК-С» для изучения влияния оптических воздействий на микроорганизмы
Светолечебные аппараты «ВЕКТА»
Нами разработан для использования в ветеринарной практике как базовый светолечебный аппарат «ВЕКТА» по основным техническим характеристикам не уступающий известным приборам (рис. 2). Пригоден для проведения лазерной терапии сельскохозяйственных животных в полевых условиях и на животноводческих комплексах. Он снабжен оптическими насадками, рассчитанными на соответствующее животное.
Для обеспечения максимального удобства пользования аппаратом он выполнен в виде трубы с герметичным наконечником (рис. 2). Такое исполнение позволяет производить необходимую обработку аппарата при инвазивном лечении животных.
Рис. 2 – Светолечебный аппарат «Векта»
Аппарат позволяет вводить излучение непосредственно в полость матки через цервикальный канал для лечения эндометритов, цервицитов, овариитов, субинволюции, атонии и гипотонии матки, сальпингитов, склероза яичников, задержания последа.
Рис. 3 – Устройство светолечебного аппарата «Векта»
1 – излучатели; 2 – отсек электроники; 3 – электронная плата управления; 4 – аккумуляторы; 5 – тумблер включения аппарата; 6 – индикатор состояния аппарата; 7 – разъем для подключения зарядного устройства; 8 – тумблер переключения режима облучения.
Для клинических исследований влияния оптических воздействий на течение заболеваний КРС изготовлены экспериментальные образцы базовых моделей аппаратов «Векта-1» и «Векта-2».
Прозрачный наконечник аппарата сконструирован исходя из анатомических особенностей сельскохозяйственных животных и обеспечивает концентрическую форму диаграммы направленности излучения (рис.4).
Рис. 4 – Диаграмма излучения светолечебного аппарата «Векта»
Базовые светолечебные аппараты могут укомплектовываться дополнительными излучателями по заказу пользователей:
– желтого света (индекс – ж, 585- 590 нм);
– зеленого света – ( индекс ЗЛ , 565-570 нм);
– голубого света – (индекс Г, 468-470 нм);
– синего света – (индекс С ,430 нм);
– полупроводниковыми лазерами красного света (индекс ЛК);
– полупроводниковыми лазерами в инфракрасной области излучения 870 нм (индекс ЛИК).
Лечение и профилактика заболеваний животных может осуществляться по отработанным методикам. Базовые светолечебные аппараты могут укомплектовываться дополнительными комбинациями излучателей по заказу пользователей.
Включение излучения осуществляется тумблером, выключение – автоматически после завершения одной дозы облучения (6 минут). Для увеличения времени облучения светом достаточно повторить включение аппарата необходимое число раз.
Аппараты «Векта» имеют автономное питание, что снижает требования к технике безопасности при работе с ними: запрещается лишь направлять излучение от излучателя в глаза животного и человека.
Светолечебный аппарат «ЛАНТ»
Для лечения мелких домашних животных разработан и изготовлен экспериментальный образец светолечебного аппарата «ЛАНТ» представленный на рисунке 5.
Аппарат «ЛАНТ» имеет автономное питание от встроенных аккумуляторов. Зарядное устройство размещается внутри корпуса аппарата.
Для зарядки аппарат подключается к сети переменного тока 220В, 50 Гц с помощью выдвигаемого разъема.
Аппарат укомплектован полупроводниковыми лазерами с излучением в диапазоне красного света и в инфракрасной области излучения 870 нм.
Излучатели, встраиваемые в аппарат «ЛАНТ» могут укомплектовываться светодиодными излучателями и иметь характеристики подобные аппарату «ВЕКТА». Аппараты «ЛАНТ» показаны на рис. рис.5. а для лечения поверхности тела животных и на рис.5. б – для внутриполостного лечения.
Рис.5. а – внешний вид светолечебного аппарата «ЛАНТ» для лечения поверхности тела животных
Рис.5. б – внешний вид светолечебного аппарата «ЛАНТ» со световодом для внутриполостного лечения животных
Заключение
Разработаны электронные и оптические устройства, обеспечивающие возможность изучения действия на микроорганизмы электромагнитных колебаний оптического диапазона (комплекс «АИК-С»).
В результате проведенных исследований разработаны и изготовлены экспериментальные образцы базовых моделей аппаратов «ВЕКТА» для лечения и профилактики различных болезней крупного рогатого скота и мелких домашних животных «ЛАНТ».
Источник: BORONA.net
