Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Митогенетическое излучение
Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование влияния космического полета на электромагнитные колебания, генерируемые микроорганизмами в активной и покоящейся фазах
Цель эксперимента:

Цель эксперимента – проведение исследований по оценке влияния космического полета на характеристики оптического излучения в активной и покоящейся фазах.

Описание эксперимента:

Исследования последних лет выявили, что микробные клетки в процессе деления выделяют электромагнитные колебания. Эта феноменология была названа «Митогенетическое излучение». Это излучение характеризуется большой интенсивностью и степенью выраженности. При воздействии на другие растущие культуры микробных клеток они могут вызвать их гибель или наоборот, стимулировать рост. Все эти зарегистрированные изменения как в сторону оптимизации микробного роста, так и в сторону его ингибиции происходили в пределах одного десятичного логарифма.

В настоящее время рассматривается возможность использования в пилотируемых космических полетах многочисленных технологий, основанных на культивировании микроорганизмов в условиях космического полета. Это в первую очередь биотехнологии, основанные на приготовлении продуктов питания (кисломолочные продукты, напитки брожения и др), а также биотехнологии, связанные с утилизацией отходов. Предлагается оценить, насколько фактор митогенетического излучения является значимым при реализации процессов культивирования или длительного хранения микроорганизмов в условиях космического полета.

Сеанс эксперимента с сахаромицетами в логарифмической фазе роста включает хранение до начала эксперимента биореактора и шприцов с инокулюмом в ТВК при температуре +2 +8С, культивирование клеток в эмульсионной питательной среде и в стандартной среде в биореакторе закрытого типа при температуре 37+-2оС с последующим хранением полученных биоматериалов в ТВК при температуре +2-8оС.

Сеанс эксперимента с сахаромицетами в фазе покоя включают в себя хранение нетермостатируемого контейнера для хранения культур микроорганизмов, находящихся в неактивной фазе на твердых носителях с блоком регистрации данных в течении 3 месяцев.

 На Землю пробы должны быть возвращены в ТВК и переданы постановщику эксперимента не позднее чем через 24 часа после возвращения.

При проведении сеанса эксперимента с сахаромицетами в лографмической фазе роста и сеанса эксперимента с сахаромицетами в фазе покоя показатели электромагнитных колебаний отцыфровываются и записываются на USB накопитель

Метод разработан в России и используется в качестве контроля состава микробных сообществ в экологии, биотехнологии и медицине. Зарубежные аналоги отсутствуют. Космические эксперименты не проводились.

Результаты исследований позволят дать оценку значимости митогенетического излучения в условиях космического полета.
Новизна эксперимента:

Метод разработан в России и используется в качестве контроля состава микробных сообществ в экологии, биотехнологии и медицине. Зарубежные аналоги отсутствуют. Космические эксперименты не проводились.

Научная аппаратура:

При проведении эксперимента должна использоваться научная аппаратура «Митогенез» в составе:

1. Активного термостатируемого биореактора №1 (АТС БР-1) для развития, экспонирования и хранения микробных культур находящихся в питательной среде, а также измерения генерируемого ими оптического излучения специализированным детектором фотонов.

АТС БР-1 содержит:

Корпус-термостат БР:

Корпус-термостат с вводами электропитания и управления. Термостат должен поддерживать температуру биоконтейнера +4° С с точностью до 1° С.

2. Блок управления.

3. Биоконтейнер, содержащий микробную культуру, нанесенную на твердую питательную среду. Объем емкости для питательной среды должен быть не более 6 мл; объем питательной среды, вносимой в емкость, должен быть не более 50% объема емкости.

4. Термостат биоконтейнера. Термостат должен достигать и поддерживать температуру + 30° С с точностью до 1° С.

5. Детекторы оптических фотонов типа HamamatsuR9880U-01 – 7 шт.

 Детекторы предназначены для измерения митогенетического излучения из     

биоконтейнера.

6. Линзы фокусирующие, кварцевые –7 шт.

7. Детектор космического ионизирующего излучения (ДКИ), предназначенный для регистрации высокоэнергичных заряженных частиц.

8. Съемный накопитель.

9. Регистратор температуры.

 Блок автономного питания – 2 шт.

Комплект кабелей.

Устройство зарядки.

3. Активного термостатируемого биореактора №2 

(АТС БР-2) для экспонирования и хранения культур микроорганизмов, находящихся в неактивной и активной фазе вместе с твердой питательной средой, и изучения воздействия оптического излучения микроорганизмов на культуры микроорганизмов в различных фазах развития.

АТСБР-2 содержит (рис. 2):

1. Корпус-термостат БР:

- Корпус-термостат с вводами электропитания и управления. Термостат должен поддерживать температуру +4° С с точностью до 1° С.

- Блок управления.

2. Биоконтейнер – 4 единицы. Каждый биоконтейнер содержит микробную культуру, нанесенную на твердую питательную среду – 3 мл.

3.Термостат биоконтейнера. Термостат должен достигать и поддерживать температуру + 30° С с точностью до 1° С.

4. Регистратор температуры.

6. Съемный накопитель.

7. Оптический затвор.

8. Светодиоды –16 шт.

 Блок автономного питания – 2 шт.

 Комплект кабелей.

 Устройство зарядки.

Ожидаемые результаты:

Результаты исследований позволят дать оценку значимости митогенетического эффекта и оптического излучения живых организмов в условиях космического полета.

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2014 - 2020 гг.
Состояние эксперимента: Готовится
Организация постановщик: ГНЦ РФ - ИМБП РАН
Организации участники: НПП ООО «Биотехсис»
Научный руководитель: Ильин В. К., ИМБП РАН, зав. отделом, д.м.н., профессор
Публикации по эксперименту:

1.   Гурвич А.Г.  Об источниках митогенетического излучения, Москва, 1929

2.   Гурвич А.Г.  Основные законы митогенетического возбуждения,  Москва,  1935

3.   Гурвич А.Г.  Теория биологического поля,  Москва,  1944

4.   Гурвич А.Г.  Введение в учение о митогенезе,  Москва,  1933

5.     Белоусов Л.В., Бурлаков А.Б. , Лучинская Н.Н.    " Статистические и частотно-амплитудные характеристики сверхслабых излучений яйцеклеток и зародышей вьюна" Онтогенез т. 33,  стр 213, 2002 г.

6.   Сборник "Биофотоника и когерентные системы" ред. Белоусов Л.В., Москва, 2000 г.

7.   Сборник "Биофотоника и когерентные системы в биологии" ред. Белоусов Л.В.,Springer, 2007 г.

8.   Будаговский А.В. "Дистанционное межклеточное взаимодействие", Москва, 2004 г.  

9.    ChangJ..J., PoppF.A..  Meханизмы взаимодействия электромагнитного поля и живых oрганизмов “,   Science in China,т.43, стр.507 , 2000 г.

10.  FarhadiA..  "Наблюдение нехимической межклеточной сигнализации", Bioelectrochemistry, т.71, стр.142, 2008 г.        

11.   Такеdа М. и др. " Детектирование биофотонов как метод томографии раковых опухолей", Cancerscience, т. 95, стр. 656, 2004 г.

12.   Майбуров С.Н. "Фотонная сигнализация и кодирование информации в биологических  системах " Квантовые компьютеры и вычисления, т. 11, стр. 73, 2011 г.

13. Белоусов Л.В. "Исследование динамического фона процессов развития при помощи  сверхслабой   эмиссии фотонов" Biosystems т.68, cтр. 199, 2001 г.

14.Сборник, Ред. Франк Г.М.,  “Ультрафиолетовое излучение и его применение в биологии.” Материалы Х Всесоюзной конференции по биологическому действию Уф излучения. Москва, Горький, 197314.

15.Ред. Никольский Г.М.  “Ультрафиолетовое излучение Солнца и межпланетная среда”, Сборник статей (перевод с английского), Москва, 1962

16.Арзамасцев А.П. Ультрафиолетовые и инфракрасные спектры лекарственных веществ,  Москва, 1975.

17.Хамидов Д.Х.  Ультрафиолетовая флуоресценция белков и клеток,  Ташкент , 1982.

18.Стрелие А.К.  Ультрафиолетовое излучение в лечении и профилактике заболеваний, Томск,  1991.

19.Аннотированная библиография. Указатель.  Ультрафиолетовая флуоресценция облученных биологических объектов, Ленинград,  1981.

20.Есиев С.С.  “Природные факторы высокогорных зон влияющие на развитие биологической материи”, Международная экологическая конференция по горным и предгорным территориям,  Владикавказ,  1991.

21.Есиев С.С.  “Способ предпосевной обработки семян”, патент,  Москва,  1993.

22.Есиев С.С.  “Технологическая линия климатической камеры”, патент,  Москва, 1994.

23.Кулин Е.Т.  Некоторые закономерности излучательного энергообмена в метаболизме дрожжевой культуры, Минск, 1960.

24. Кулин Е.Т.  Биоэлектретный эффект,  Москва, 1969

Последнее обновление: 15.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения