WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів (автореферат) - Реферат

Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів (автореферат) - Реферат

Для того, щоб перевірити припущення про наявність в озонованих пробах сполук ПАР, які впливають на інтенсивність ХЛ, було проведено біотестування ряду проб, які містили відповідні концентрації вихідної (без обробки) речовини. Як видно із отриманих результатів (рис. 11), в досліджуваному діапазоні концентрацій (10 – 50 мг/л) спостерігалось значне підвищення рівня ХЛ інкубаційного середовища дафній. В даному випадку розбавлені проби не містили ніяких побічних речовин, що могли б вплинути на інтенсивність ХЛ, і характер залежності аналогічний одержаним для інших ПАР (тритону та твіну: рис. 8 та рис. 9 відповідно).

При вивченні морфологічних змін у дафній під впливом різних концентрацій ОП-10, отриманих розведенням вихідної проби, спостерігалась висока смертність рачків. Виходячи із кількості іммобілізованих дафній, ЛК50 (24 годин) для даної речовини становила 17,35 мг/л.

Процес окислювальної деструкції сполук ПАР супроводжувався утворенням пероксиду водню та/або органічних пероксидів. Концентрація пероксидних сполук (в перерахунку на пероксид водню) у розчинах ОП-10 в дистильованій воді після обробки О3 та О3/УФ складала 0,9 – 3,5 мг/л, у водопроводній воді – 0,3 – 1,8 мг/л. В ході роботи в модельних експериментах було показано, що присутність у середовищі інкубації дафній пероксиду водню, навіть в малих концентраціях, знижує рівень ХЛ.

Біотестування частково окислених за допомогою О3 та О3/УФ проб ОП-10 в дистильованій воді дало аналогічні результати. Присутність пероксидів підсилювала токсичність і знижувала інтенсивність ХЛ (рис. 12). Вплив самого УФ-опромінювання менше послаблював ХЛ, ніж О3/УФ-обробка досліджуваної речовини.

Узагальнення отриманих результатів дозволяє рекомендувати як оптимальний за показниками витрат окисника і тривалості обробки наступний режим попереднього окислення розчинів НПАР перед біосорбцією:

  • доцільно зниження концентрації ОП-10 в розчині на ~ 50 % (від 50 до 25 мг/л);

  • достатньо обмежити тривалість обробки розчинів ОП-10 озоном 30 хв, а озоном в поєднанні з УФ-опромінюванням – 20 хв.

За допомогою біолюмінесцентного методу з використанням бактерій V. fischeri F1 оцінено зміну токсичності розчинів аніонного (алкілбензолсульфонат натрію – АБС) та неіоногенного (ОП-10) ПАР в процесі їх окислювальної деструкції, а також після сорбційної доочистки частково окисленого розчину АБС на біологічно активному вугіллі (БАВ).

В таблиці 1 наведено характеристики водних розчинів АБС до і після їх окислювальної обробки та показано вплив параметрів обробки на рівень БЛ бактерій. На відміну від вихідного розчину АБС, його розчини після О3/УФ-обробки практично не знижували інтенсивність БЛ, якщо ступінь розкладання ПАР не перевищувала 50%. Однак, вже при остаточній концентрації АБС менше ніж 20 мг/л інгібування БЛ ставало помітним (на ~ 14%). Глибока деструкція вихідної сполуки (на 80 – 90%) приводила до зменшення інтенсивності БЛ майже у два рази.

Вихідний розчин ОП-10 при тестуванні в нейтральному середовищі (рН 7,0) володів низькою токсичністю, послаблення інтенсивності БЛ Vibrio fischeri F1 складало ~ 28% (табл. 2). Часткове окислення ОП-10 в слабо кислому середовищі (рН ~ 6) до остаточної концентрації 20 – 30 мг/л (за А224), незалежно від режиму обробки, слабо впливало на рівень БЛ. Токсичність цих розчинів була нижче, ніж вихідного. Тільки при ступені деструкції ОП-10, що дорівнювала 80 – 90%, рівень БЛ знижувався майже в 10 разів. Інтенсивний режим О3/УФ-обробки не приводив до збільшення токсичності реакційної суміші навіть при деструкції ОП-10 на ~ 80%. Токсичність цієї суміші помітно підсилювалась при озонуванні ОП-10 в лужному середовищі.

В фосфатно-цитратному буферному розчині (рН 5,5) БЛ бактерій Vibrio fischeri F1 при всіх вивчених режимах окислювальної обробки розчинів ОП-10 подавлялась практично повністю. Після розбавлення проб в 2 рази інтенсивність БЛ в більшості частково окислених розчинів ОП-10 була вище, ніж у вихідному, однак, в цілому, її рівень не перевищував 20% по відношенню до контролю. Враховуючи, що БЛ пов'язана з процесом ферментативного окислення і електронно-транспортними шляхами в клітині, а також беручи до уваги можливе конкурування ПАР (в тому числі і продуктів їх окислення) з міристиновим альдегідом за зв'язування з активним центром люциферази, не виключено утворення специфічних інгібіторів бактеріальної БЛ в ході окислювальної деструкції ОП-10.

Зовсім інша ступінь токсичності спостерігалась після фільтрування частково окисленного розчину АБС через БАВ. Тривалість контакту розчину АБС з БАВ протягом 30 – 100 хв забезпечувала практично повне зникнення токсичності проб, що супроводжувалось відновленням інтенсивності бактеріальної БЛ до вихідного рівня.

4. Розробка оптичного імунного біосенсору на основі OWLS для визначення окремих токсичних агентів. На рисунку 13 представлено схематичне зображення OWLS-датчика, який складається із оптичного шару хвильоводу (A), розташованого на поверхні скляної підкладки (Б) та оптичної решітки, зробленої у хвильоводі. Коли поляризоване лазерне проміння (В) (He-Ne) досягає решітки, відбувається його дифракція. Кут дифракції (Г) залежить не тільки від оптичних параметрів сенсора, а і від рефракторного індексу покриття поверхні. Хвильовід поступово обертається (Г), і коли дифрагований промінь потрапляє у хвильовід, він розповсюджується до краю датчика через багатократне внутрішнє відбиття. Інтенсивність відбитого світла реєструється фотодіодами (Д).

Оскільки біологічні процеси, що досліджуються, відбуваються у рідкій фазі, потік розчину через комірку спрямовано в області решітки хвильоводу. Детектор приладу з'єднаний з проточною інжекторною системою, яка містить перистальтичну помпу, що забезпечує потік буферного розчину зі швидкістю 90 мкл/хв, та інжектор, об'єм петлі якого становить 200 мкл.

Ефективність іммобілізації антитіл та антигенів була вивчена на моделі макромолекулярного аналіту білку теплового шоку 70 (БТШ 70). В обох випадках для його інтеграції з поверхнею сенсора використовували ГА. На рисунку 14 представлено типовий протокол іммобілізації та визначення, коли на аміносиланізовану поверхню був іммобілізований антиген БТШ 70.

Початкова частина кривої представляє активацію аміногруп поверхні чипу шляхом додавання в два етапи 2,5% водного розчину ГА. Потім поверхню декілька хвилин промивали дистильованою водою, змінювали середовище на трис-буфер (42 мМ, рН 7,4) та додавали БТШ 70 в концентрації 0,022 мг/мл. Після іммобілізації поверхню промивали буфером та 50 мМ НСl, після чого чип був готовий до використання. Цикл піків показує відповіді біосенсору на розчини з антитілами проти БТШ різної концентрації (рис. 14). Регенерацію чутливої поверхні після кожного виміру проводили 50 мМ розчином НСl.

Початковий нахил кривої, висота її підйому для стандартної концентрації та висота сигналу після промивання поверхні були пропорційні концентрації досліджуваних розчинів.

Для вивчення ефективності іншого методу іммобілізації антигену на аміномодифіковану поверхню біосенсору застосовували сукциновий ангідрид з подальшою його активацією N-ГС в присутності дегідруючого агенту. Як антиген використовували бичачий сироватковий альбумін (БСА). Відповідно проводили вимірювання концентрації розчинів поліклональних антитіл проти БСА.

Утворення карбоксильних груп на аміномодифікованій поверхні проводили шляхом занурення чипів на 1 годину при кімнатній температурі у 2% спиртовий розчин сукцинового ангідриду. Після цієї обробки сенсори висушували при 70С протягом 15 хв. Далі іммобілізували БСА до поверхні за допомогою N-ГС/ЕДК (рис. 15). Спочатку поверхню промивали трис-буфером, потім для формування активного сукцинімідного ефіру шар обробляли N-ГС/ЕДК (в дистильованій воді). Після цього поверхню знову промивали трис-буфером та середовище змінювали ацетатним буфером (13 мМ, рН 5,0) для забезпечення відповідних умов іммобілізації 0,1 мг/мл БСА. Після іммобілізації антигену поверхню промивали трис-буфером та блокували вільні сукцинімідні ефіри введенням 1 М розчину етаноламіну (рН 8,5). Під кінець поверхню чипу промивали буфером та 50 мМ HCl для видалення незв'язаних молекул. На кінець поверхня була готова для вимірювань.

Було досліджено можливість застосування OWLS-системи для визначення молекул з малим розміром, таких як гербіцид трифлюралін. У випадку виконання прямого аналізу, антитіла з отриманої проти трифлюраліну поліклональної сироватки іммобілізували на поверхню чипу та вимірювали стандартні його розчини. При іммобілізації антигену (непрямий аналіз) використовували кон'югат трифлюраліну з БСА.

Loading...

 
 

Цікаве