Способ определения грибостойкости оптических деталей Советский патент 1993 года по МПК C12Q1/18 C12N1/14 

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано для установления грибостойкости оптических деталей, предназначенных для эксплуатации в различных приборах независимо от климатической зоны.

Известен способ установления грибостойкости, предусматривающий инфици- рование оптических деталей водной суспензией, содержащей конидии грибов, с последующим положением их в эксикатор и выдерживанием в термостате 28 сут при 29 ± 2°С.

Недостаток этого способа заключается в том, что используется суспензия, содержащая смесь конидий грибов, которые находятся в антагонистических взаимоотношениях, вследствие чего при пророста- нии конидий наблюдается ингибирующий эффект, что маскирует истинную грибостойкость деталей и может привести к недостоверности их оценки,

Наиболее близким к заявляемому и принятым за прототип является способ установления грибостойкости оптических деталей, заключающийся в искусственном инфици- ровании оптических деталей водной суспензией, содержащей конидии 5 видов грибов, если испытывают детали ане сборки, и конидии 9 видов грибов, если испытывают детали в приборах и узлах. Инфицирование производят из стеклянного пульверизатора, не допуская слияния капель, которые не должны превышать 2 мм и должны располагаться так, чтобы на 1 см их было 5-10; инфицированные образцы выдерживают в настольном боксе в течение 60 мин при 25 ± 10°С до высыхания капель, а затем помещают в испытательную камеру или эксикатор, на дно которого налита дистиллированная вода, и ставят его в термостат на 28 сут при 29 ± 2°С.

XI

со оо О

Однако,известный способ не позволяет оценить грибостойкость оптических деталей с высокой степенью достоверности по ряду причин: набор видов грибов для испытаний составлен без учета характеристики такого специфического субстрата, как стекло, представляющего для грибов особую эконишу, в которой источники азота и углерода отсутствуют, субстрат не содержит влаги, а при попадании на стекло солнечного света возникает дополнительный фактор воздействия лучей определенной волны, т.е. присущий грибам гетеротрофный тип питания должен заменяться на хомолитот- рофию;

применение для инфицирования видов грибов отличных по физиологической активности и направленности метаболизма. Так, Asperglllus pentcilloides требует специальной среды культивирования и условий для дальнейшего функционирования на стекле поскольку является осмофилом;

при таком количестве и подобном видовом составе используемых грибов трудно вычленить данные по оценке возможности гриба расти на стекле, т.к. обычно npopacf а- ние конидий осуществляется в результате микофильного эффекта, т.е. способности более активных культур паразитировать не менее жизнеспособных в нетрадиционных условиях существования;

включенный в набор культур для испытаний оптических деталей вне сборки гриб Asperglllus penlcllioides не обладает способностью к росту при температурах выше 2б°С, между тем как испытание проводится при режиме 29 ± 2°С. Температурный оптимум для всех остальных видов грибов, реко- мендованных для испытаний, также находится в пределах 24-26°С;

капли суспензии с конидиями после нанесения на стекло подсушивают, не учитывая, что конидии подвергаются воздействию 2-х экстремальных для их состояния факторов - значительному переувлажнению, приводящему к набуханию внутренних структур, после чего следует пересыхание, приводящее к сжатию грибной клетки. В результате жизнеспособность конидий снижается;

не конкретизирована цель установления грибостойкости, между тем для оптического стекла необходимо учитывать грибостойкость по двум параметрам; при хранении в складских условиях умеренной зоны и при эксплуатации в условиях морского климата. Это два разных аспекта исследования грибостойкости оптических стекол, поскольку нельзя назвать вид гриба, способного и контаминировать его, и разрушать в условиях значительного перепада температур и влажности;

при приготовлении суспензии конидий для инокуляции трудно точно рассчитать инфекционную нагрузку, а также точно нанести соответствующее количество конидий в капле суспензии на поверхность образца в связи с особыми свойствами гидрофобной оболочки конидий грибов. При нанесении

0 суспензии на образец первые капли ее содержат большое количество конидий, чем последующие, а инфекционная нагрузка играет решающую роль при создании условий, необходимых для формирования колоний

5 грибов;

оценку грибостойкости устанавливают только по результатам, зафиксированным на 28 сутки исследования. Скорость роста гриба и его динамика не принимаются во

0 внимание и грибостойкость всех образцов, которые к концу опыта имеют одинаковый балл, оцениваются одинаково. Однако, при этом не исключены различные варианты отклонений данных для оценки: так, на5 пример, возможен рост гриба, соответствующий 4 баллам на 3-5-е сутки опыта, после чего функционирование гриба прекращается, а при контрольном высеве на 28 сутки он оказывается не жизнеспособным. Наблюда0 ются также случаи, когда рост гриба начинается только после 25 сут и к 28 суткам опыта оценка его не превышает 1-2 балла, но в последствии к 40 суткам достигает 4-5 баллов, что связано с адаптационными свойст5 вами отдельных штаммов;

при нанесении суспензии конидий на стекла с гидрофобной поверхностью образуются неравномерные капли, вследствие чего инфицирование происходит только на

0 отдельных участках, а при испытаниях выпуклых линз провести инфицирование вообще невозможно;

грибостойкость оптических деталей оценивается только в одном интервале тем5 ператур, что не соответствует натурным.ус- ловиям эксплуатации;

предостережение о недопустимости появления на опытных стеклах конденсата не позволяет предусматривать влияние кон0 денсата на рост грибов, хотя при эксплуатации и при хранении в складских помещениях этот факт является неотвратимым;

при испытании оптических деталей в

5 приборах инфицирование проводят без учета характеристик комплектующих материалов, их грибостойкости и специфичности видов грибов, способных контаминировзть их и распространяться на оптическое стекло.

Целью предложенного спо соба является повышение достоверности, надежности и упрощенности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в способе испытаний грибостойкости оптических деталей, заключающемся в выдерживании их зараженными спорами плесневых грибов в условиях, оптимальных для их развития, с последующей оценкой грибо- устойчивости, исследуемые детали предварительно выдерживают в эксикаторе до образования конденсата, инфицирование проводят сухим способом конидиями трех видов грибов - активных деструкторов оптического стекла, выдерживание зараженных деталей осуществляют при 0-42°С и влажности 14-99%, а оценку грибостойкости осуществляют по критериям скорости роста и контроля жизнеспособности конидий к концу испытаний.

Применение предлагаемого способа не встречается в известной технической и патентной литературе, следовательно,заявляемый способ соответствует критерию новизна.

У предложенного технического решения появляются новые свойства не совпадающие со свойствами в известных тождественных решениях, а также данный способ позволяет достичь новые положительные качества и поставленную цель, а именно, повысить достоверность, надежность и упростить процесс испытаний.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию существенные отличия,

Предложенный способ осуществляется следующим образом: исследуемые образцы располагают в крышке перевернутой чашки Петри, нижнюю часть которой закрывают по всей поверхности смоченной в дистиллированной воде фильтровальной бумагой, и помещают в эксикатор для образования капель конденсата. Затем снимают верхнюю часть чашки и на 5-10 мин заменяют ее такой же частью другой чашки Петри, в которой был предварительно выращен соответствующий штамм гриба. Таким образом, можно инфицировать 10-15 деталей, используя одну чашку с культурой гриба. Инфицирование проводят конидиями только одного из видов грибов, наиболее активных деструкторов оптического стекла, в зависимости от цели опыта: при влажности 80-. 99% и температуре 20-26°С используют конидии гриба Aspergillus tonophilus Ohtsuki который способен не только расти на поверхности стекла, но одновременно разрушать его являясь олигохомотрофом; при влажности 80-99% и температуре 2837° используют конидии гриба Aspergillus terreus Thorn, который при функционировании выделяет итаконовую кислоту и может быть показателем специфической устойчи- 5 вости к кислым метаболитам грибов; при влажности 14-99% и температуре 12-26°С используют конидии гриба Aspergillus versicolor Tiraboschi, который характеризуется наиболее высокой экологической ва0 лентностью в отношении факторов влажности и температуры, а также проявляет более высокую устойчивость к фунгицидам. Для оптических деталей в приборах применяют виды грибов, которые являются

5 наиболее типичными для комплектующих деталей из металла, кожи, резины, клеев, герметиков, компаундов, полимеров, а также различных смазок, В случае различных материалов при влажности 80-99% итемпе0 ратуре 5-42°С применяют конидии Aspergillus flavus LK, при влажности 60- 99% и температуре 0-30°С используют конидии Aspergillus nlger v. Thieg, в случае смазок при влажности 60-99% и темпе5 ратуре 10-37°С применяют конидии Cladosporium resinae Devrles.

Инфицированные образцы помещают в эксикатор, заправленный морской водой и инкубируют в течение 14 суток при избран0 ной температуре либо в одном постоянном режиме, либо с учетом возможного перепада температур в заданных интервалах. На 10-е сутки опыта образцы просматривают под бинокуляром и снимают показатели, ха5 рактеризующие состояние гриба: фиксируют наличие прорастающих конидий, измеряют диаметр формирующихся конидий или длину отдельных гиф. Замеры показателей производят в день снятия опыта,

0 сопоставляют их, вычисляют скорость заро- стания образца, если отмечен pocY гриба на нем (в мм/сутки). В случае отсутствия видимого роста, устанавливают жизнеспособность нанесенных конидий путем высева их

5 методом отпечатков на стандартные среды, Образцы оптических деталей могут считаться грибостойкими если:

на них не обнаружен рост грибов, а при контрольном пересеве на стандартные

0 среды, нанесенные для инфицирования конидии к концу опыта теряют жизнеспособность;

сформировавшиеся гифы не превышают 5-7 мм длины и к концу опыта теряют

5 жизнеспособность.

Образцы оптических деталей могут считаться условно грибостойкими если:

скорость роста грибов на 10 день опыта не превышаете,5 мм в сутки, а к концу опыта рост прекращается, хотя мицелий остается

жизнеспособным в течение некоторого времени (до одного месяца). При пересеве на контрольные стандартные среды, нанесенные для.инокуляции конидии прорастают с лаг-фазой не менее 20 дней.

В остальных случаях образцы считаются не грибостойкими.

При установлении грибрстойкости оптических деталей в сборке инфицируют одновременно с оптическими деталями и комплектующие детали.

Образцы оптических деталей в приборах можно считать грибостойкими если:

на них и комплектующих деталях, смазках, рост грибов не обнаружен;

комплектующие детали условно грибо- стойкие.

Если на комплектующих деталях отмечен активный рост грибов и они не считаются грибостойкими (в оценке по соответствующим ГОСТам), то и оптические детали нельзя считать грибостойкими.

Если на комплектующих деталях.отмечен активный рост грибов и они не считаются грибостойкими, то и оптические узлы, в которые они входят, не грибостойки. . Если устанавливается грибостойкость оптических деталей, предназначенных для эксплуатации в климатических условиях, где влажность воздуха обуславливается пресными водоемами, то эксикаторы, в которых проводятся испытания, заряжают дистиллированной или водопроводной водой.

В варианте установления грибостойкости оптических деталей при перепаде температур проводят индифицирование образцов 3-мя предлагаемыми видами грибов (отдельно каждую серию опыта), но во время испытания поддерживают не постоянную температуру, а меняют ее в зависимости от цели опыта в заданных интервалах, учитывая физико-химические характеристики поверхности оптических деталей, влияющие на образование конденсата, что является главным фактором, определяю щим адгезию конидий и продолжительность сохранения жизнеспособности их, а также начало функционирования.

П р и м е р 1. Установление грибостойкости зеркал.

Цель испытаний - получение данных по грибостойкости в условиях морского тропического климата.

Предлагаемый способ осуществляли следующим образом: образцы исследуемых зеркал, тщательно протертые стерильной хлопчатобумажной салфеткой, помещали в крышку стерильной чашки Петри и накрывали ее нижней частью другой чашки Петри, в которой был предварительно выращен наиболее активный микодеструктор оптического стекла Aspergillus tonophilus Ohtsuki. После такой экспозиции гриба в течение 10 мин чашку раскрывали, находившуюся там

оптическую деталь осторожно помещали в эксикатор, заряженный морской водой, а в освободившуюся крышку помещали следующую деталь для инокуляции. Испытание проводили в термостате при температуре

0 26°С и влажности 98%. На 10 сутки опыта при просмотре образца под бинокулярной лупой был отмечен рост гриба, выражавшийся в наличии на стекле проросших конидий, гифы которых достигали 10 мкм длины

5 и дважды ветвились. К концу опыта на этих же стеклах гифы удлинились до 16 мм, т.е. скорость роста превышала 1 мкм/сут, а при высеве на стандартные среды отличий ростовых процессов не отмечено. Образцы оце0 нены как не грибостойкие в связи с тем, что распространение гриба по поверхности образцов не вызывало сомнений.

П р и м е р 2. При осуществлении предлагаемого способа устанавливали грибо5 стойкость оптического стекла марки К-108 без .просветляющего покрытия. Цель испытаний - получение данных по грибостойкости образцов в условиях морского тропического климата.

0 Предлагаемый способ осуществляли как было описано в примере 1. При снятии опыта на 10 сутки и в конце опыта на 14 сутки проросших конидий не обнаружили, однако в- обоих случаях при высеве их на

5 стандартные среды на пятый день был обнаружен типичный рост гриба. Эти образцы оценены как условно грибостойкие, в связи с тем, что можно предполагать рост гриба после определенного периода адаптации,

0: время которого определить не представляется возможным так как конидии могут сохранять жизнеспособность в экстремальных условиях до 3-х лет.

Примерз. Устанавливали грибостой5 кость оптических стекол марки К-108 с защитным покрытием. Цель испытаний - получение данных по грибостойкости в условиях морского тропического климата. Предлагаемый способ осуществляли

0 как было описано в примере 1, На 10 день опыта и при снятии его рост грибов не был обнаружен, а при контрольном высеве на стандартные среды конидии оказались не жизнеспособными. Образцы оценены как

5 грибостойкие.

П р и м е р 4. Устанавливали грибостойкость оптических стекол марки БК-110 с защитным покрытием. Цель испытаний - получение данных по грибостойкости в условиях морского тропического климата, но

при перепаде температур в пределах 12- 37°С.

Предлагаемый способ осуществляли так, как описано в примере 1, но для инфи- цирования применяли культуры грибов Aspergilius verslcolor и Aspergillus terreus. Образцы, инфицированные Aspergillus verslcolor выдерживали в термостате при 12°С в течение 7 дней, а затем температуру повышали до 26°С и еще инкубировали 7 дней. Образцы, инфицированные Aspergillus terreus, помещали в термостат сначала при температуре 28°С, а затем, после 7-дневного срока, температуру повышали до 37°С и поддерживали ее до конца опыта. Снимали показания, как описано в примере 1. Несмотря на наличие конденсата на стеклах при перепаде температур в пределах 12-26°С, рост гриба не был обнаружен и при контрольном высеве на стандартные среды. Однако, в варианте в опыте с грибом Aspergillus terreus, при перепаде температур в пределах конидии после контрольного высева оказались жизнеспособными. Образцы оценены как

грибостойкие только с ограничением предела региона эксплуатации.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить достоверность, надежность и упростить способ испытания оптических деталей и приборов на грибостойкость.

Формула изобретения Способ определения грибостойкости

0 оптических деталей, предусматривающий заражение их спорами плесневых грибов, выдерживание в оптимальных для их развития условиях с последующей оценкой грибостойкости, отличающийся тем, что,.с

5 целью повышения достоверности и надеж- . ности и упрощения определения, исследуемые детали предварительно выдерживают в эксикаторе до образования конденсата, ин- фицирование проводят сухим способом ко0 нидиями трех видов грибов - активных деструкторов оптического стекла, выдерживание зараженных деталей осуществляют при 0-42°С и влажности 14-99%, а оценку грибостойкости осуществляют по критери5 ям скорости роста и контроля жизнеспособности конидий к концу испытаний.

Использование: оптико-механическая промышленность. Сущность изобретения: оптические детали, зараженные конидиями трех видов грибов, активных деструкторов оптическбго стекла, выдерживают в эксикаторе до образования конденсата, инфици- рование деталей проводят сухим способом, а оценку грибостойкости определяют по критериям роста и контроля жизнеспособности конидий к концу испытаний. При этом достигается упрощение способа, повышение точности и достоверности определения,