СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ Российский патент 2006 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к использованию ультрафиолетового излучения в медицине, биотехнологии, сельском хозяйстве, пищевой промышленности и может быть использовано в способах, включающих воздействие на биологические объекты активной водой, а также приготовленными на ее основе растворами, субстратами и т.п. различных составов.

Известен ряд способов воздействия на биологические объекты активными жидкостями, в частности водой, в которых активирование воды или водных растворов (жидкостей) достигается за счет различных видов обработки.

Известны способ проведения бальнеологических процедур (патент РФ №2165836, МПК 7 А 61 Н 33/00, опубл. 27.02.2000 г.), способ приготовления теста для хлеба и булочных изделий (патент РФ №2185733, МПК 7 А 21 D 8/02, опубл. 27.07.2002 г.), в которых используют активную воду. При этом для активации воды, увеличения потенциала ее внутренней энергии воду замораживают до получения льда с последующим оттаиванием.

Недостатками известных способов являются высокие энергозатраты, применение сложной холодильной аппаратуры и отсутствие возможности стерилизации воды.

Известны способы, в которых используют воду, активированную путем обработки электрическим током (патент РФ №2030871 "Способ производства хлебобулочных и макаронных изделий", МПК 6 А 21 D 8/02, опубл. 20.03.95 г.) либо различными видами электромагнитного излучения, в том числе ультрафиолетового излучения (патент РФ №2084100 "Способ предпосевной обработки семян", МПК 6 А 01 С 1/00, опубл. 20.07.1997 г.).

Наиболее близким является способ нормализации функций органов и систем человека, включающий воздействие на них субстратом, в том числе водой (пример 2), облученным электромагнитным лазерным излучением. (Патент №2154508, МПК 7 А 61 N 5/06, опубл. 20.08.2000 г.).

Недостатками известных способов являются высокие энергозатраты и низкая эффективность водоподготовки по сравнению с заявляемым способом.

В основу изобретения положена техническая задача получения максимальных результатов водоподготовки в способе воздействия на биологические объекты при увеличении внутренней энергии объема обрабатываемой воды.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе воздействия на биологические объекты, включающем обработку биологических объектов активной водой, согласно изобретению перед обработкой измеряют внутреннюю энергию воды, предназначенной для активирования, воду активируют путем обработки нефильтрованным модулированным светом ультрафиолетового излучения с содержанием в лучистом потоке не менее 30% ультрафиолетовых квантов с длиной волны короче 350 нм, воду обрабатывают в течение времени, необходимого для увеличения внутренней энергии воды не менее чем в 2 раза, воздействуют на биологические объекты активной водой контактным способом, в процессе воздействия измеряют и регистрируют количество энергии, потерянное активной водой при взаимодействии с биологическими объектами, и одновременно величину показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов и при достижении устойчивости изменения или восстановления нарушенных или физиологически изменяемых показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов воздействие прекращают и делают заключение о нормализации состояния объекта. Дополнительное отличие способа состоит в том, что способ включает операцию регистрации и измерения показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов, которую осуществляют в автоматизированном режиме, в процессе которого анализируют результаты измерений и корректируют режимы активации воды.

При обработке упомянутым в способе образом воды происходит увеличение энергии объема обрабатываемой жидкости с последующим увеличением внутренней энергии гидросреды автоколебательных систем биологических объектов. При изменении (снижении) мощности излучения внешнего источника поддержания максимального уровня потока энергии в обрабатываемую среду внутренняя энергия автоколебательной системы гидросреды стремится к восстановлению равновесия с уровнем энергии окружающей среды. При этом освобождается внутренняя энергия гидросреды автоколебательной системы, происходит перераспределение энергетических уровней в межатомных связях. Освобождаемая энергия гидросреды при взаимодействии с биологическими объектами приводит к увеличению энергии в автоколебательных системах органов жизнедеятельности, что определяет возможность восстановления нарушенных свойств организма.

Способ осуществляется следующим образом.

Предназначенную для использования воду подают в устройство водоподготовки, содержащее источник ультрафиолетового излучения. В качестве устройства водоподготовки может быть использовано известное устройство для этих целей, например устройство подготовки для воды, конструкция которого описана в патенте РФ №2073646, опубл. 20.02.1997 г. бюлл. №5.

Воду обрабатывают нефильтрованным модулированным светом ультрафиолетового излучения с содержанием в лучистом потоке мощности не менее 30% ультрафиолетовых квантов с длиной волны короче 350 нм. Путем экспериментальных исследований было установлено, что наиболее оптимальным является использование ультрафиолетовых квантов с длиной волны 190-250 нм. Модулирование потока осуществляют по законам квантовой механики, описывающим явление суперпозиции в жидких средах. («Открытая физика». Полный интерактивный курс физики. Версия 2,5 под ред. проф. МФТИ С.М.Козелла). Модулировать ультрафиолетовое излучение целесообразно, например, частотой (любой) одного из известных биологических ритмов биологического объекта, который будет подвергаться воздействию активированной водой, модуляция может быть амплитудной или импульсной. Обработку проводят в течение времени, необходимого для увеличения внутренней энергии воды не менее чем в 2 раза. Измерения проводят предварительно до обработки воды и в течение всего процесса обработки известными методами с помощью вискозиметра.

Например, если подготавливаемый объем воды для активирования составляет 3000 мл, выбирают рабочую длину волны - 230 нм 30% мощности лампы, сопутствующее излучение - видимый и инфракрасный свет; источник излучения мощностью 500 Вт. Фиксированная световая экспозиция составляет 240 минут.

Далее активированную воду (с измененной внутренней энергией) используют для воздействия на биологический объект, в результате которого увеличивается внутренняя энергия автоколебательных систем объекта, что позволяет восстановить нарушенные свойства организма. В качестве биологических объектов в способе рассматриваются человек, представители животного и растительного мира, объекты биотехнологий. Воздействие на биологические объекты производят контактным способом, а именно:

- ванны с активной водой,

- введение активной воды либо водных растворов на ее основе, в том числе лечебного назначения, в организм через физиологические отверстия в естественные полости тела (например, желудок, толстый кишечник и т.д.) или с помощью перфорации естественных покровов организма,

- введение активной воды в состав питательных сред, растворы питательных сред для восстановления микрокультур (лактобацилл, бифидобактерий и пекарских дрожжей) из неактивного состояния или активации их жизнедеятельности в сотни раз.

В процессе воздействия измеряют и регистрируют количество энергии, потерянное активной водой при взаимодействии с биологическими объектами, и одновременно величину показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов. Достаточность воздействия на биологические объекты определяется по достижении устойчивости изменения/восстановления нарушенных или физиологически изменяемых показателей наблюдаемых функций. Достаточностью считается достижение "плато" нарастания показателей измеряемых величин. Такими показателями могут быть: ферментативная активность; скорость роста и деления клеток микроорганизмов, семян растений, тканевых культур; исчезновение симптомов искусственного дефицита пульса; увеличение устойчивости к антагонистическому воздействию чужеродных автоколебательных систем и т.д. При достижении устойчивости изменения или восстановления нарушенных или физиологически изменяемых показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов воздействие прекращают и делают заключение о нормализации состояния объекта.

Все инструментальные измерения производят известными методами, в том числе используются термометрия, тонометрия, спектрометрия и т.д., а также биохимические исследования для выявления появляющихся или исчезающих признаков, свидетельствующих об угасании патологического процесса или восстановлении нарушенных функций. Для макрообъектов проводят исследования отработанной воды, ее очищают от макрочастиц и токсичных веществ (с помощью фильтров и центрифуг - «искусственная почка»), регистрируют их свойства и проводят измерение параметров внутренней энергии.

Всю полученную информацию анализируют с использованием известных программно-аппаратных средств, обеспечивающих работу медицинских устройств стандартного назначения, и результаты передают в связанную с устройством водоподготовки компьютерную систему управления, которая на основе полученных результатов регулирует работу устройства по активации воды.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Больной В., 38 л., имел послеоперационное осложнение конечности в виде локального покраснения, болевых ощущений и мутных выделений из раневого отверстия, гипертермии (t - 38,4°С). Предварительно подготовленная по предложенному способу вода по факту стерилизации и подогрева до 35°С была использована для приготовления инъекций: в первом шприце суспензии стандартного разведения антибиотика «бициллин-3» и во втором шприце биологического стимулятора «стекловидное тело» в соотношениях 1:1. После внутримышечного введения в течение 45-60 мин уменьшились и исчезли болевые ощущения, покраснение и гипертермия. Контрольное измерение температуры показало 36,7°С. Дальнейшее течение заживления раны проходило без осложнений.

Пример 2. Был проведен эксперимент по восстановлению культур пекарских дрожжей из неактивного (сухого) состояния. Навеску - 0,5 г сухих дрожжей суспензировали в 10 мл физиологического раствора в течение 5-10 минут. После этого был проведен посев на питательные среды Сабуро и Сусло агар, приготовленные на дистиллированной воде и воде, обработанной ультрафиолетовым излучением по предложенному способу. Чашки с посевами термостатировали при 29°С в течение 2 суток. Параллельно проводили подсчет количества клеток дрожжей в исходной суспензии. Определение количества спор дрожжей в суспензии осуществляли методом подсчета с использованием счетной камеры Горяева. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1.Определение численности дрожжейЧисло спор дрожжейСреда МРС 0,2% приготовленная на основе воды, не обработанной ультрафиолетом,5×10⁸±1×10⁶Среда МРС 0,2% приготовленная на основе воды, обработанной ультрафиолетом3×10¹⁰±1×10⁸

Как видно из представленных данных, при посеве суспензии спор дрожжей на среды, приготовленные с использованием воды, обработанной ультрафиолетовым излучением по предложенному способу, численность жизнеспособных клеток была достоверно больше, чем на стандартных средах. Следовательно, посев дрожжей на питательные среды, приготовленные на активной воде, способствовал выходу из анабиоза достоверно большего числа клеток.

Пример 3. Активная вода была использована в производстве хлеба для приготовления теста безопарным способом и выпечки нарезных батонов по рецептуре ГОСТ 27844-88 с добавлением 4% сахара и 3,5% жира. Воду обрабатывали ультрафиолетовым излучением по предложенному способу, температура воды для приготовления теста - 30-35°С. Для контроля использовали водопроводную воду с температурой 28-32°С. Тесто замешивали из всего количества муки, предназначенного для приготовления теста, 2,5% дрожжей и остального сырья по известной рецептуре. Продолжительность брожения теста - 90 мин. После брожения и предварительной расстойки тесто делили на куски по 450 г и укладывали на подики. Расстойку тестовых заготовок проводили в расстойном шкафу при температуре 36-38°С и относительной влажности воздуха 76-78%. Выпечку изделий осуществляли при температуре пекарной камеры 220-230°С продолжительностью 25 мин. Хлеб анализировали через 16 ч после выпечки по показателям ГОСТа 7127-78, а также определяли удельный объем, пористость и формоустойчивость. При приготовлении безопарным способом нарезных батонов на активной воде наблюдалось сокращение продолжительности расстойки тестовых заготовок по сравнению с контрольными образцами на обычной воде на 6-10 мин. Тесто и хлеб имели более низкую влажность. Наблюдалось снижение удельного объема на 18% по сравнению с контрольными образцами. В процессе хранения батона нарезного в течение 48 ч структурно-механические свойства мякиша изменялись следующим образом. Через 24 ч после выпечки общая сжимаемость мякиша составляла в среднем 93,9 и 113,2 ед. приб. для контрольных и опытных образцов соответственно. Через 48 ч величина общей сжимаемости уменьшилась на 63% и 61% для контрольных и опытных образцов соответственно.

Таким образом, хлеб, выработанный с водой, обработанной ультрафиолетовым излучением по предложенному способу, дольше сохраняет свои структурно-механические свойства и эластичность мякиша в процессе его хранения. Выход изделий увеличивается на 10-12%, за счет влажности теста (водопоглотительная способность очень хорошая), что позволило давать в работу теста с влажностью 46-47%. После истечения срока реализации мякиш хлеба не изменился (не крошится). В лабораториях хлеб на данной воде клали в термостат на "картофельную болезнь", через 24 часа картофельной палочки не обнаружено.

Авторами экспериментально было установлено, что предложенный способ восстанавливает регидратационные свойства биологической материи, вследствие чего образуются биологические соединения с повышенным содержанием воды связанного вида Это приводит к тому, что при использовании стандартного технологического процесса, когда сохраняются соотношения воды и, например, муки, получаются изделия с пониженной влажностью, что может существенно увеличить качество продовольствия. Предложенный способ может быть использован в медицине, в биотехнологии, различных отраслях пищевой промышленности, в том числе в производстве кисло-молочных продуктов, в хлебопекарном производстве, в приготовлении пивных дрожжей, пива, а также в сельском хозяйстве, например при предпосевной обработке семян растений, приготовлении колоний почвенных бактерий.

Предложенный способ обеспечивает функциональное восстановление органов и систем жизнедеятельности биологических организмов животного, растительного и микромира, позволяя применять при этом существующие медицинские устройства и системы жизнеобеспечения биологических объектов.

Изобретение относится к медицине, а именно физиотерапии. Перед обработкой измеряют внутреннюю энергию воды, предназначенной для активирования. Воду активируют путем обработки нефильтрованным модулированным светом ультрафиолетового излучения с содержанием в лучистом потоке не менее 30% ультрафиолетовых квантов с длиной волны короче 350 нм. Воду обрабатывают в течение времени, необходимого для увеличения внутренней энергии воды не менее чем в 2 раза. Воздействуют на биологические объекты активной водой контактным способом. В процессе воздействия измеряют и регистрируют количество внутренней энергии воды, потерянное при взаимодействии с биологическими объектами, и одновременно величину показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов. При достижении устойчивости изменения или восстановления нарушенных или физиологически изменяемых показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов воздействие прекращают. Способ позволяет увеличить энергии в автоколебательных системах биологических объектов, что определяет возможность восстановления нарушенных свойств организма. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ воздействия на биологические объекты, включающий обработку биологических объектов активной водой, отличающийся тем, что перед обработкой измеряют внутреннюю энергию воды, предназначенной для активирования, воду активируют путем обработки нефильтрованным модулированным светом ультрафиолетового излучения с содержанием в лучистом потоке не менее 30% ультрафиолетовых квантов с длинной волны короче 350 нм, воду обрабатывают в течение времени, необходимого для увеличения внутренней энергии воды не менее чем в 2 раза, воздействуют на биологические объекты активной водой контактным способом, в процессе воздействия измеряют и регистрируют количество внутренней энергии воды, потерянное при взаимодействии с биологическими объектами, и одновременно величину показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов и при достижении устойчивости изменения или восстановления нарушенных или физиологически изменяемых показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов воздействие прекращают.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерения и регистрацию величины показателей уровня жизнедеятельности биологических объектов осуществляют в автоматизированном режиме.