Способ контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков и система для его осуществления Российский патент 2025 года по МПК G01N33/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Группа изобретений относится к области охраны окружающей среды, в частности к средствам контроля функционального состояния водных животных для экологического мониторинга водной среды.

Уровень техники

Поведенческие реакции гидробионтов в совокупности с их характеристиками кардиоактивности могут рассматриваться как перспективные биомаркеры для оценки биологически значимого изменения качества среды их обитания. Одним из наиболее актуальных направлений, требующих контроля физиологического состояния гидробионтов, является экологический мониторинг в целях оценки качества воды и токсичности различных материалов.

Существуют способы и устройства, в которых с помощью системы электродов контролируют дыхательные движения гидробионтов, в частности основанный на регистрации и анализе в реальном масштабе времени сигналов движения их жаберных крышек (US 6393899, 28.05.2002). При этом речь идет о рыбах, использование которых в качестве тестовых животных имеет ряд издержек. Более перспективными для целей диагностики качества воды представляются моллюски (RU 2264465, 20.11.2005; RU 2308719, 20.10.2007; RU 77974, 10.11.2008; RU 101838, 27.01.2011; RU 2570375, 10.12.2015; RU 2461825, 20.09.2012; RU 2627457, 08.08.2017). Тестовые организмы размещают в резервуаре или непосредственно в природной водной среде. На раковины моллюсков наклеивают сенсоры, сигналы с которых усиливают, оцифровывают, передают на компьютер и далее анализируют и принимают решение о состоянии моллюсков. В качестве сенсоров главным образом используют различные датчики раскрытия створок, измеряемого либо с помощью датчиков Холла (FR 2713778, 16.06.1995; UA 74483, 25.10.2012; SU 946027, 07.11.1986; RU 2625673, 18.07.2017), либо с помощью тензодатчиков (RU 77974, 10.11.2008), либо с помощью системы лазерных излучателей и специально организованных петель оптоволокна (RU 2361207, 10.07.2009). В сенсорах раскрытия, использующих датчики Холла, часто дополнительно вводят упругий стержень или коромысло, механически связанное с подвижной створкой моллюска, а на конце размещен магнит или стальная пластинка. В описаниях вышеназванных патентов подчеркивается, что электродные методы регистрации, применяемые для контроля респираторных движений рыб, менее надежны, чем датчики Холла, из-за зависимости сигналов от электропроводности воды и наличия внешних электрических полей. Однако эти трудности можно преодолеть, а использование электродных систем позволяет обеспечить более высокую чувствительность и конструктивные удобства, по сравнению с датчиками Холла и системами на оптоволокнах. Кроме того, сами датчики Холла подвержены влиянию внешних магнитных полей, включая естественное магнитное поле Земли.

Известны также системы, в которых физиологическое состояние гидробионтов оценивается по изменению параметра сердечного ритма (Depledge М.Н., Andersen В.В. А computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates. - Comp. Biochem. Physiol, Vol. 96A, 1990, No. 4, p. 473-477). Однако контроль только одного параметра, например, только раскрытия створок или только кардиоритма не позволяет достоверно судить о физиологическом состоянии тестовых моллюсков.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Способ биологического мониторинга окружающей среды и система для его осуществления» (RU 2461825, 20.09.2012), в котором предлагается одновременное измерение кардиоритма и раскрытия створок, при этом проводят размещение тестируемого животного с датчиком его физиологической активности в контролируемой среде, формирование датчиком электрического сигнала физиологической активности тестируемого животного, усиление полученного электрического сигнала, аналого-цифровое преобразование его мгновенных значений, ввод их в компьютер и запоминание, а физиологическую активность осуществляют, используя мгновенное значение электрического сигнала, либо используя параметр электрического сигнала - амплитуду, или период, или частоту. Однако, конструкция платформы, предлагаемые сенсоры, и схемы электронных модулей нуждаются в существенной модернизации в плане повышения надежности контроля физиологического состояния тестируемого животного.

Целью настоящей группы изобретений является повышение надежности системы контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков.

Сущность изобретения.

Технический результат заключается в повышении достоверности контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков проводят размещение тестируемых животных с измерительными приборами физиологического состояния в водной среде, формирование измерительными приборами электрических сигналов физиологического состояния тестируемых животных, усиление полученных электрических сигналов, аналого-цифровое преобразование их значений, ввод их в компьютер и сохранение для дальнейшей обработки, а в качестве параметра электрического сигнала, несущего информацию о физиологическом состоянии тестируемого животного, используют амплитуду, или период, или частоту электрического сигнала кардиоритма и изменения расстояний между створками, полученных с сенсоров кардиоритмов и датчиков раскрытия створок, при этом в отличие от ближайшего аналога в качестве тестируемых животных используют двустворчатых моллюсков, каждого из которых помещают на съемный элемент, выполненный с возможностью его вращения относительно стоек платформы, к которой крепят двустворчатого моллюска, в качестве сенсоров кардиоритмов используют оптопару, представляющую собой светодиод и фототранзистор, помещенные в изготовленные эластичные светонепроницаемые колпаки, которые размещают на раковине двустворчатого моллюска непосредственно вблизи его сердца, после чего устанавливают его на платформу, помещаемую в воде, а формирование электрических сигналов физиологического состояния моллюсков осуществляют посредством генерации переменных напряжений - меандров, обеспечивающих функционирование сенсоров кардиоритмов и датчиков раскрытия створок, используя при этом частоты, не менее чем на порядок превышающие частоты кардиоритма и частоты изменений расстояний между створками, отраженный от сердца моллюска оптический сигнал преобразуют в потенциал на выходе фототранзистора оптопары, причем посредством синхронного детектирования усиливают разность световых и темновых периодов, устраняя помеху регистрации кардиоритмов, связанную с изменением естественной или искусственной освещенности в месте расположения моллюска, для датчиков раскрытия створок с помощью излучающих электродов и источников переменного тока - меандров, противоположной полярности, создают электрическое поле, в которое помещают регистрирующий электрод, механически сопряженный с подвижной створкой раковины посредством вращающегося на оси коромысла, при этом смещения регистрирующего электрода преобразуются в величину амплитуды его потенциала, выделяемую из регистрируемого сигнала с помощью синхронного детектирования, управляемого переменным напряжением - меандром, с выхода генератора тока для датчиков раскрытия створок, устраняя помеху регистрации раскрытия створок, связанную с внешними электрическими помехами, затем усиливают полученные электрические сигналы, оцифровывают и вводят в компьютер, а контроль физиологического состояния моллюсков осуществляют по стабильности кардиоритмов и реакции закрытия створок на стресс-воздействие.

А также для этого создана система для контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков, содержащая компьютер, измерительные приборы физиологического состояния тестируемых животных, усилители, подключенные входом к измерительным приборам физиологического состояния тестируемых животных, и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входами к выходам усилителей, а выходом - к компьютеру, в отличие от ближайшего аналога, которая снабжена платформой со стойками и съемными элементами для размещения тестируемых моллюсков, а в качестве измерительных приборов - сенсорами кардиоритмов и датчиками раскрытия створок, при этом в качестве сенсоров кардиоритмов используют оптопары, включающие светодиод и фототранзистор, помещенные в светонепроницаемый колпак, а в качестве датчика раскрытия створок используют конструкцию, содержащую корпус, изготовленный из изоляционного материала и закрепляемый на платформе с возможностью регулировки ориентации относительно моллюска, излучающие электроды, установленные на стенках корпуса, коромысло, проходящее через втулку с возможностью их вращения и покрытое электрической изоляцией, за исключением конечной прямой неизолированной части, размещенной между излучающими электродами и служащей регистрирующим электродом, при этом изогнутый отрезок коромысла механически сопряжен через ось вращения посредством уголка с отверстием с подвижной створкой моллюска, источник тока для сенсоров кардиоритмов и источник тока для датчиков раскрытия створок выполнены в виде генераторов переменного сигнала - меандров, при этом выход генератора тока переменного сигнала - меандра, для сенсора кардиоритмов соединен со светодиодом напрямую, между выходами фототранзисторов и входами усилителей кардиосигналов сенсоров кардиоритмов включены синхронные детекторы, управляемые переменным сигналом - меандром, с выхода генератора тока для светодиодов, источник тока усилителя сигналов раскрытия створок в цепи излучающих электродов выполнен с трансформаторным выходом, соединенным с излучающими электродами датчика раскрытия створок, а между регистрирующим электродом датчика раскрытия створок и входами усилителей сигналов датчиков раскрытия створок включены синхронные детекторы, управляемые переменным сигналом - меандром, с выхода генератора тока для датчиков раскрытия створок, синхронные детекторы и усилители образуют электронные модули кардиографов и датчиков раскрытия створок, входящие в состав электронной части системы, выполненной из материнской платы, имеющей процессор, формирующий токи для светодиодов оптопары и для датчиков раскрытия створок, и разъемов материнской платы для подключения электронных модулей кардиографов и электронных модулей датчиков раскрытия створок, выходы всех электронных модулей соединены со входами многоканального аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с компьютером.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена платформа с размещенными на ней двустворчатыми моллюсками с сенсорами кардиоритмов и датчиками раскрытия створок.

На фиг. 2 показано закрепление двустворчатого моллюска на съемном элементе вид сбоку.

На фиг. 3 показано закрепление двустворчатого моллюска на съемном элементе вид сверху.

На фиг. 4 представлен сенсор кардиоритма.

На фиг. 5 представлен датчик раскрытия створок вид сверху.

На фиг. 6 представлен датчик раскрытия створок вид сбоку.

На фиг. 7 представлена схема соединения сенсора кардиоритмов и датчика раскрытия створок с электронной частью системы.

На фиг. 8 приведен пример регистрации стабильных кардиоритмов моллюсков, свидетельствующих о хорошем физиологическом состоянии моллюсков.

На фиг. 9 приведен пример регистрации нестабильных кардиоритмов с пропусками, свидетельствующих о проблемном физиологическом состоянии моллюсков.

На фиг. 10 приведен пример регистрации величины раскрытия створок, на котором отчетливо видна реакция закрытия створок, по меньшей мере, трех моллюсков в ответ на общее стресс-воздействие.

Подробное описание изобретения

Система для контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков содержит (см. фиг. 1) платформу 1, выполненную из пластика и снабженную стойками 3 и прорезями полки 4, на которые крепят двустворчатых моллюсков 5. Платформа 1 выполнена с возможностью погружения ее в воду 2. Система также содержит съемные элементы 8, имеющие криволинейную поверхность, которые используют для закрепления (например, наклеивания) на них двустворчатых моллюсков 5 и клипсу 10 для закрепления с ее помощью двустворчатого моллюска на стойке 3 (см. фиг. 2 и фиг. 3). В качестве измерительных приборов система снабжена сенсорами кардиоритмов 6 (см. фиг. 4) и датчиками раскрытия створок 7 (см. фиг. 5 и фиг. 6). В качестве сенсоров кардиоритмов 6 используют оптопары 11, включающие светодиод 12 и фототранзистор 13 помещенные в светонепроницаемый колпак 14. Сенсор кардиоритма 6 размещают на двустворчатом моллюске 5 в районе его сердца. Светонепроницаемый колпак 14 с оптопарой 11 прижимают к раковине моллюска вблизи сердца и небольшими смещениями в разные стороны ищут по максимуму сигнала оптимальное расположение и ориентацию сенсора кардиоритма 6, после чего его устанавливают в найденном положении к раковине моллюска 5. Закрепление двустворчатых моллюсков 5 на съемных элементах 8 позволяет предварительно оптимизировать закрепление сенсоров кадиоритма 6. В качестве датчика раскрытия створок 7 используют конструкцию, содержащую корпус 15, изготовленный из изоляционного материала и закрепляемый на платформе 1 с возможностью регулировки ориентации относительно двустворчатого моллюска 5. Также на стенках корпуса 15 закреплены излучающие электроды 16, коромысло 17, проходящее через втулку 18 с возможностью вращения коромысла 17 вместе со втулкой 18. Причем коромысло 17 покрыто электрической изоляцией (изолированная часть коромысла 19) за исключением конечного прямого отрезка неизолированной части коромысла, служащего регистрирующим электродом 20, размещенным между излучающими электродами 16. Изогнутый отрезок коромысла 17 механически сопряжен с подвижной створкой 21 двустворчатого моллюска 5, для чего на эту подвижную створку 21 наклеивают пластмассовый уголок с отверстием 22, в которое вставляется изогнутая часть коромысла 17. Сенсоры кардиоритмов 6 и датчики раскрытия створок 7 соединены с электронной частью 23 системы контроля физиологического состояния (см. фиг. 7), выполненной в виде материнской платы 24, имеющей процессор 25 и разъемы 26 для подключения электронных модулей кардиографов 27 и электронных модулей датчиков раскрытия створок 28. Источник тока для сенсоров кардиоритмов 6 и источник тока для датчиков раскрытия створок 7 выполнен в виде генераторов переменного сигнала - меандров, при этом выход генератора переменного сигнала - меандра, для сенсора кардиоритмов 6 соединен со светодиодом 12 оптопары 11 напрямую.

Процессор 25 формирует токи для светодиодов 12 оптопары 11 и для датчиков раскрытия створок 7 и имеет соответствующие выходы генератора тока для светодиодов 29, соединенные со светодиодами 12 оптопары 11 и выход генератора тока для датчиков раскрытия створок 30. Для согласования и гальванической развязки выход генератора тока для датчиков раскрытия створок 30 соединен с излучающими электродами 16 через согласующий трансформатор 31. Электронный модуль кардиографов 27 имеет в своем составе синхронные детекторы кардиосигналов 32, управляемые переменным сигналом - меандром, с выхода генератора тока для светодиодов 29 и усилители кардиосигналов 33, при этом вход синхронных детекторов кардиосигналов 32 соединен с фототранзисторами 13 оптопары 11 сенсоров кардиоритмов 6, а выходы синхронного детектора кардиосигналов 32 с входами усилителей кардиосигналов 33. Управляющий вход синхронного детектора кардиосигналов 32 соединен с выходом генератора тока для светодиодов 29 процессора 25.

Аналогично, электронные модули датчиков раскрытия створок 28 имеют в своем составе синхронные детекторы сигналов раскрытия створок 34 и усилители сигналов раскрытия створок 35, при этом входы синхронных детекторов сигналов раскрытия створок 34 соединены с регистрирующими электродами 20 датчиков раскрытия створок 7, а выходы с входами усилителей сигналов раскрытия створок 35. Управляющий вход синхронного детектора сигналов раскрытия створок 34 соединен с выходом генератора тока для датчиков раскрытия створок 30 процессора 25. Выходы всех электронных модулей соединены с входами многоканального аналого-цифрового преобразователя 36, соединенного с компьютером 37.

Усилители кардиосигналов 33 и усилители сигналов раскрытия створок 34, подключены входом к измерительным приборам физиологического состояния тестируемых животных. Многоканальный аналого-цифровой преобразователь 36, подключен входами к выходам усилителей 33 и 34, а выходом - к компьютеру 37.

Система контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков, являющаяся предметом настоящего изобретения, обеспечивает создание способа контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков, который осуществляется следующим образом. Предварительно готовят и настраивают систему: платформу 1, со стойками 3 и прорезями полки 4, съемные элементы 8, имеющие криволинейную поверхность, клипсу 10, изготавливают защитные светонепроницаемые колпаки 14 для сенсоров кардиоритмов 6 и вставляют в них оптопары 11 (см. фиг. 2 и фиг. 3). Далее на платформе 1 закрепляют датчики раскрытия створок 7. Также предварительно соединяют сенсоры кардиоритмов 6 с электронной частью системы 23. Включают электронную часть 23 в режиме отображения кардиограмм и начинают размещать сенсоры кардиоритмов 6 и датчики раскрытия створок 7 на двустворчатых моллюсках 5. Прижимают светонепроницаемые колпаки 14 с сенсором кардиоритмов 6 к раковине двустворчатого моллюска 5 в районе сердца, для этого, глядя на экран компьютера 37, смещают сенсор кардиоритмов 6 по раковине, подбирая такое его положение относительно двустворчатого моллюска 5, при котором кардиоритм выглядит наиболее отчетливо. И так по очереди оснащают сенсорами кардиоритмов 6 всех двустворчатых моллюсков 5. Затем размещают двустворчатых моллюсков 5 одной створкой к кривой поверхности съемного элемента 8 (это поверхность 9 на съемном элементе 8). На другую створку размещают пластмассовый уголок с отверстием 22 и все это закрепляют на платформе 1, то есть защелкивают клипсу 10 на стойке 3 платформы 1. В отверстие пластмассового уголка 22 вставляют изолированную часть коромысла 19. Регулируют высоту и ориентацию двустворчатых моллюсков 5 и датчика раскрытия створок 7 относительно платформы так, чтобы при среднем раскрытии створок двустворчатого моллюска 5 регистрирующий электрод 20 находился в середине между излучающими электродами 16 и изменения раскрытия створок приводили к изменению положения регистрирующего электрода 20 относительно излучающих электродов 16. Прорези в полке 4 платформы 1 необходимы для того, чтобы была возможность регулировать положение двустворчатого моллюска 5 по высоте при его вертикальном закреплении. Для многих двустворчатых моллюсков вертикальное закрепление более естественное, чем горизонтальное. После этого всю платформу 1 с двустворчатыми моллюсками 5 и сенсорами кардиоритмов 6, датчиками раскрытия створок 7 помещают в воду и соединяют провода от сенсоров кардиоритмов 6, датчиков раскрытия створок 7 с электронной частью системы 23. Контроль раскрытия эффективен в первую очередь как контроль реакции на стресс. Однако при отсутствии стрессов более информативным является контроль кардиоритмов, а одновременный контроль и кардиоритмов и раскрытия створок позволяет наблюдать и реакции на стресс и функционирование двустворчатого моллюска 5 в отсутствие стимулов. Закрепление двустворчатых моллюсков 5 на съемных элементах 8 позволяет предварительно оптимизировать закрепление сенсоров кардиоритмов 6. Предварительная оптимизация положения и ориентации сенсора кардиоритма 6 крайне важны для надежного и более достоверного контроля кардиоритма. Кроме того возможность поворота съемного элемента 8 относительно стойки 3 платформы 1 и возможность смещения съемного элемента 8 по вертикали позволяет отрегулировать датчики раскрытия створок 7 таким образом, чтобы изменение расстояния между створками приводило к максимальному смещению регистрирующего электрода 20 относительно излучающих электродов 16 и, соответственно, к максимальному сигналу с датчика раскрытия створок 7.

После подготовки для исследования двустворчатых моллюсков включают электронную часть системы 23, генерирующую переменные напряжения - меандры, и обеспечивающую функционирование сенсоров кардиоритмов 6 и датчиков раскрытия зорок 7. При этом используют частоты, не менее чем на порядок превышающие частоты кардиоритма и частоты изменений расстояний между створками. Для измерений кардиоритмов и для измерения раскрытия створок, можно использовать один и тот же меандр. Но для устранения возможных взаимных наводок лучше использовать для разных типов датчиков разные меандры с некратными частотами. Таким образом, для оптопары 11 используют переменное напряжение - меандр, подаваемый на светодиоды 12, а для синхронного детектора 32 используют переменное напряжение - меандр, противоположной полярности. Кардиоритмы преобразуют в потенциалы на выходе фототранзистора 13 оптопары 11, причем посредством синхронного детектирования усиливают разность световых и темновых периодов, устраняя помеху регистрации кардиоритмов, связанную с изменением естественной или искусственной освещенности в месте расположения двустворчатого моллюска 5. При регистрации кардиоритмов измеряемым сигналом является потенциал на выходе фототранзистора 13 оптопары 11.

При регистрации раскрытия створок измеряемым сигналом является электрический потенциал на регистрирующем электроде 20. В качестве регистрирующего электрода 20 используют оголенную (неизолированную) часть коромысла 17, вторая часть которого через ось вращения механически сопряжена с помощью пластмассового уголка с отверстием 22 с подвижной раковиной двустворчатого моллюска 5. Для датчиков раскрытия створок 7 с помощью излучающих электродов 16 и источников переменного тока - меандров, противоположной полярности, создают электрическое поле, в которое помещают регистрирующий электрод 20, механически сопряженный с подвижной створкой раковины посредством вращающегося на оси коромысла 17. При этом смещения регистрирующего электрода 20 преобразуются в величину амплитуды его потенциала, выделяемую из регистрируемого сигнала с помощью синхронного детектора 34, управляемого переменным напряжением - меандром, с выхода генератора тока для датчиков раскрытия створок 30, устраняя помеху регистрации раскрытия створок, связанную с внешними электрическими помехами. Затем полученные электрические сигналы с сенсоров кардиоритмов 6 и датчиков раскрытия створок 7 усиливают, оцифровывают и вводят в компьютер. Использования в качестве тока для светодиодов 12 оптопары 11 переменного напряжения - меандров, и обеспечение синхронного детектирования сигнала с фототранзистора 13 оптопары 11 позволяют практически полностью устранить влияние внешних источников естественного и искусственного света на сигналы с сенсоров кардиоритма 6.

Аналогично использование переменного напряжения - меандров, для создания электрического поля для датчиков раскрытия створок 7 и применение синхронного детектирования позволяют избавиться от внешних электрических помех, включая сетевую частоту 50 Гц.

Модульное построение электронной части системы позволяет обеспечивать большое число каналов и одновременно контролировать группу двустворчатых моллюсков (например, 8), что для задач оценки их физиологического состояния в среде обитания гораздо информативнее, чем 1-2 моллюска.

Затем, компьютер 37 отображает кардиоритмы каждого моллюска (см. фиг. 8 и фиг. 9) и величины раскрытия их створок (см. фиг. 10). На фиг. 8 показаны стабильные (без выпадения ритма) кардиоритмы моллюсков при нормальном их физиологическом состоянии. На фиг. 9 показаны нестабильные кардиоритмы с пропаданиями ритма при проблемном физиологическом состоянии. На фиг. 10 показано закрытие створок моллюсков в ответ на стресс-воздействие. Минимум у трех моллюсков реакция отчетливая. Таким образом, решение о физиологическом состоянии моллюсков осуществляют на основании оценки стабильности кардиоритмов и оценки реакции закрытия створок в ответ на стрессовые воздействия.

Авторами настоящего изобретения был разработан опытный образец системы контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков на основе одновременной регистрации кардиоритма и положения створок раковин двустворчатых моллюсков и в 2024 году испытан в лабораторных и натурных условиях для целей контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков. Испытания показали достаточно высокую эффективность и достоверность использования системы биологического мониторинга на основе регистрации кардиоритма и положения створок раковин двустворчатых раковинных моллюсков для оценки состояния двустворчатых моллюсков.

Таким образом, способ биологического мониторинга физиологического состояния двустворчатых моллюсков на основе одновременной регистрации кардиоритма и положения створок раковин двустворчатых моллюсков и система для его осуществления обеспечивают повышение достоверности контроля их физиологического состояния с высокой надежностью и достоверностью.

Группа изобретений относится к области охраны окружающей среды, в частности к средствам контроля функционального состояния водных животных для экологического мониторинга водной среды. Способ контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков включает размещение тестируемых животных с измерительными приборами физиологического состояния в водной среде, формирование измерительными приборами электрических сигналов физиологического состояния тестируемых животных, усиление полученных электрических сигналов, аналого-цифровое преобразование их значений, ввод их в компьютер и сохранение для дальнейшей обработки. При этом каждого двустворчатого моллюска помещают на съемный элемент, выполненный с возможностью его вращения относительно стоек платформы, к которой крепят двустворчатого моллюска. В качестве параметра электрического сигнала, несущего информацию о физиологическом состоянии тестируемого животного, используют амплитуду, или период, или частоту электрического сигнала кардиоритма и изменения расстояний между створками, полученных с сенсоров кардиоритмов и датчиков раскрытия створок. Система для контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков содержит компьютер, измерительные приборы физиологического состояния тестируемых животных, усилители, подключенные входом к измерительным приборам физиологического состояния тестируемых животных, и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входами к выходам усилителей, а выходом - к компьютеру. Кроме того, она снабжена платформой со стойками и съемными элементами для размещения тестируемых моллюсков. Технический результат заключается в повышении достоверности контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков, включающий размещение тестируемых животных с измерительными приборами физиологического состояния в водной среде, формирование измерительными приборами электрических сигналов физиологического состояния тестируемых животных, усиление полученных электрических сигналов, аналого-цифровое преобразование их значений, ввод их в компьютер и сохранение для дальнейшей обработки, а в качестве параметра электрического сигнала, несущего информацию о физиологическом состоянии тестируемого животного, используют амплитуду, или период, или частоту электрического сигнала кардиоритма и изменения расстояний между створками, полученных с сенсоров кардиоритмов и датчиков раскрытия створок, отличающийся тем, что в качестве тестируемых животных используют двустворчатых моллюсков, каждого из которых помещают на съемный элемент, выполненный с возможностью его вращения относительно стоек платформы, к которой крепят двустворчатого моллюска, в качестве сенсоров кардиоритмов используют оптопару, представляющую собой светодиод и фототранзистор, помещенные в изготовленные эластичные светонепроницаемые колпаки, которые размещают на раковине двустворчатого моллюска непосредственно вблизи его сердца, после чего устанавливают его на платформу, помещаемую в воде, а формирование электрических сигналов физиологического состояния моллюсков осуществляют посредством генерации переменных напряжений - меандров, обеспечивающих функционирование сенсоров кардиоритмов и датчиков раскрытия створок, используя при этом частоты, не менее чем на порядок превышающие частоты кардиоритма и частоты изменений расстояний между створками, отраженный от сердца двустворчатого моллюска оптический сигнал преобразуют в потенциал на выходе фототранзистора оптопары, причем посредством синхронного детектирования усиливают разность световых и темновых периодов, устраняя помеху регистрации кардиоритмов, связанную с изменением естественной или искусственной освещенности в месте расположения двустворчатого моллюска, для датчиков раскрытия створок с помощью излучающих электродов и источников переменного тока - меандров, противоположной полярности создают электрическое поле, в которое помещают регистрирующий электрод, механически сопряженный с подвижной створкой раковины посредством вращающегося на оси коромысла, при этом смещения регистрирующего электрода преобразуются в величину амплитуды его потенциала, выделяемую из регистрируемого сигнала с помощью синхронного детектирования, управляемого переменным напряжением - меандром, с выхода генератора тока для датчиков раскрытия створок, устраняя помеху регистрации раскрытия створок, связанную с внешними электрическими помехами, затем усиливают полученные электрические сигналы, оцифровывают и вводят в компьютер, а контроль физиологического состояния моллюсков осуществляют по стабильности кардиоритмов и реакции закрытия створок на стресс-воздействие.

2. Система для контроля физиологического состояния двустворчатых моллюсков, содержащая компьютер, измерительные приборы физиологического состояния тестируемых животных, усилители, подключенные входом к измерительным приборам физиологического состояния тестируемых животных, и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входами к выходам усилителей, а выходом - к компьютеру, отличающаяся тем, что она снабжена платформой со стойками и съемными элементами для размещения тестируемых моллюсков, а в качестве измерительных приборов - сенсорами кардиоритмов и датчиками раскрытия створок, при этом в качестве сенсоров кардиоритмов используют оптопары, включающие светодиод и фототранзистор, помещенные в светонепроницаемый колпак, а в качестве датчика раскрытия створок используют конструкцию, содержащую корпус, изготовленный из изоляционного материала и закрепляемый на платформе с возможностью регулировки ориентации относительно моллюска, излучающие электроды, установленные на стенках корпуса, коромысло, проходящее через втулку с возможностью их вращения и покрытое электрической изоляцией, за исключением конечной прямой неизолированной части, размещенной между излучающими электродами и служащей регистрирующим электродом, при этом изогнутый отрезок коромысла механически сопряжен через ось вращения посредством уголка с отверстием с подвижной створкой моллюска, источник тока для сенсоров кардиоритмов и источник тока для датчиков раскрытия створок выполнены в виде генераторов переменного сигнала - меандров, при этом выход генератора тока переменного сигнала - меандра, для сенсора кардиоритмов соединен со светодиодом напрямую, между выходами фототранзисторов и входами усилителей кардиосигналов сенсоров кардиоритмов включены синхронные детекторы, управляемые переменным сигналом - меандром, с выхода генератора тока для светодиодов, источник тока усилителя сигналов раскрытия створок в цепи излучающих электродов выполнен с трансформаторным выходом, соединенным с излучающими электродами датчика раскрытия створок, а между регистрирующим электродом датчика раскрытия створок и входами усилителей сигналов датчиков раскрытия створок включены синхронные детекторы, управляемые переменным сигналом - меандром, с выхода генератора тока для датчиков раскрытия створок, синхронные детекторы и усилители образуют электронные модули кардиографов и датчиков раскрытия, входящие в состав электронной части системы, выполненной из материнской платы, имеющей процессор, формирующий токи для светодиодов оптопары и для датчиков раскрытия створок, и разъемов материнской платы для подключения электронных модулей кардиографов и электронных модулей датчиков раскрытия створок, выходы всех электронных модулей соединены с входами многоканального аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с компьютером.