Спосіб оцінки ефективності біологічної дії джерела ультрафіолетового випромінювання

Спосіб оцінки ефективності біологічної дії джерела ультрафіолетового (УФ) випромінювання, що включає визначення спектральної характеристики джерела УФ випромінювання, знаходження спектральної характеристики біологічної дії УФ Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний при атестації та сертифікації джерел штучного ультрафіолетового (УФ) випромінювання та при акредитації установ, що використовують такі джерела в промислових, лікувальних, оздоровчих та санітарно-гігієнічних цілях Відомий спосіб оцінки ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання, що полягає у застосуванні системи ефективних величин і одиниць вимірювання та у використанні вимірювальних приладів, спектральні характеристики яких максимально наближаються до спектральних характеристик ВІДПОВІДНИХ ВИДІВ біологічної дії УФ випромінювання За показами вимірювальних приладів судять про ефективність біологічної дії джерела УФ випромінювання Серед ефективних величин і одиниць вимірювання застосовують еритемні та бактерицидні величини і одиниці вимірювання [1], а серед вимірювальних приладів ВІДПОВІДНО ерметри [2] і бактметри [3] Недолік відомого способу полягає утому, що він не є універсальний, так як для оцінки ефективності окремої біологічної дії (еритемної, бактерицидної, пігментоутворюючої, вітамшоутворюючоі або антирахітної) джерела УФ випромінювання необхідні окремі ефективні величини і одиниці вимірювання, а також окремі вимірювальні при випромінювання, який відрізняється тим, що визначають ширину спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, спектральну характеристику джерела УФ випромінювання ДВІЧІ інтегрують за довжиною хвилі, причому перший інтеграл обчислюють в межах ширини спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, а другий інтеграл - в межах всього діапазону довжин хвиль УФ випромінювання, вводять коефіцієнт біологічної дії джерела УФ випромінювання як відношення першого інтегралу до другого інтегралу, за значенням якого оцінюють ефективність біологічної дії джерела УФ випромінювання лади, кожний з яких заснований на певній біологічній дії Використання приладу, заснованого на одній біологічній дії, для оцінки ефективності іншої біологічної дії є не коректне, оскільки спектральні характеристики різних видів біологічної дії суттєво відрізняються між собою Найближчим до заявленого є спосіб оцінки ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання, що полягає у визначенні спектральної характеристики джерела УФ випромінювання, знаходженні спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, розрахунку реакції біологічного приймача на УФ випромінювання як величини, прямо пропорційної добутку спектральної характеристики джерела і спектральної характеристики біологічної дії, за якою судять про ефективність біологічної дії джерела УФ випромінювання [4] Недоліком цього способу оцінки ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання є те, що реакція біологічного приймача на дію УФ випромінювання залежить від довжини хвилі випромінювання, тобто вона не є сталою в області довжин хвиль УФ випромінювання з певною біологічною дією Тому вона придатна для якісної оцінки ефективності біологічної дії і не може бути використана для її кількісної оцінки О 00 ю 58044 Завдання винаходу - забезпечити кількісну оцінку ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання шляхом введення коефіцієнта біологічної дії джерела, що дорівнює відношенню інтегрального променевого потоку УФ випромінювання джерела в області довжин хвиль сприятливої біологічної дії до інтегрального променевого потоку УФ випромінювання джерела у всьому діапазоні довжин хвиль Поставлене завдання досягається тим, що в способі оцінки ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання, що полягає у визначенні спектральної характеристики джерела УФ випромінювання, знаходженні спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, згідно винаходу визначають ширину спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, спектральну характеристику джерела УФ випромінювання ДВІЧІ інтегрують за довжиною хвилі, причому перший інтеграл обчислюють в межах ширини спектральної характеристики біологічної дії УФ випромінювання, а другий інтеграл - в межах всього діапазону довжин хвиль УФ випромінювання, вводять коефіцієнт біологічної дії джерела УФ випромінювання як відношення першого інтегралу до другого інтегралу, за значенням якого оцінюють ефективність біологічної дії джерела УФ випромінювання На фіг 1 приведена спектральна характеристика джерела УФ випромінювання, а на фіг 2 спектральна характеристика окремої (і-тої) біологічної дії УФ випромінювання Спосіб здійснюють так Експериментально одержують спектральну характеристику F(A.) джерела УФ випромінювання, де F і X - ВІДПОВІДНО спектральна густина променевого потоку і довжина хвилі УФ випромінювання 3 джерел інформації знаходять спектральну характеристику S,(A.) і-тої біологічної дії УФ випромінювання, де S, - відносна ефективність ітої біологічної дії УФ випромінювання Згідно винаходу визначають ширину бХрХа- ^м спектральної характеристики S,(A.) біологічної дії УФ випромінювання на половині її висоти (див фіг 2) Спе 4 ктральну характеристику F(A.) джерела УФ випромінювання ДВІЧІ інтегрують за довжиною хвилі, причому перший інтеграл обчислюють в межах ширини спектральної характеристики біологічної дії F, = |F(A,)dA,, а другий - в межах всього діапазону довжин хвиль УФ випромінювання Fo = JF(A,)dA,, де A-min і Am x - найменша і найбі- a льша довжини хвиль УФ діапазону Вводять коефіцієнт біологічної дії джерела УФ випромінювання як відношення першого інтегралу F, до другого Fo, тобто K,=F|/Fo За значенням цього коефіцієнта оцінюють ефективність і-тої біологічної дії джерела УФ випромінювання За фізичним змістом коефіцієнт біологічної дії к, показує, яка частина інтегрального променевого потоку джерела УФ випромінювання здатна виконати певну біологічну дію Цей коефіцієнт може приймати значення від нуля до одиниці Його зручно виражати у відсотках к, = ——100% F o Спектральна характеристика джерела УФ випромінювання, приведена на ф і г 1 , відноситься до опромінювача УФО-В-02, вона одержана за допомогою експериментальної установки з спектрофотометром СФ-46 в основі, а спектральна характеристика біологічної дії УФ випромінювання, показана на фіг 2, описує антирахітну дію УФ випромінювання, вона взята з [1] Приклад 1 Обчислені коефіцієнти шести видів біологічної дії джерела УФ випромінювання, спектральна характеристика якого зображена на фіг 1 Спектральні характеристики окремих видів біологічної дії УФ випромінювання взяті з [1, 3] (за виключенням характеристики антирахітної дії на фіг 2 не приводяться) Похибка визначення величин к,, складає ±3% Результати обчислень приведені в таблиці Таблиця Індекс і дії Біологічна дія Назва дії 1 Еритемна 2 Післяеритемна пігментація 3 4 5 6 Бактерицидна Пігментоутворююча Утворення вітаміну D Антирахітна З приведених даних видно, що досліджуване джерело УФ випромінювання при окремій біологічній дії на приймач - живий об'єкт - здатне витратити 24% інтегрального променевого потоку на еритемну реакцію шкіри, 23% - на післяеритемну пігментацію шкіри і т д (див таблицю) Межі ширини спектру дії Я-и, нм Я.,2, НМ 235 259 287 307 235 268 292 305 235 302 255 252 280 346 300 304 к,, % 24 23 13 47 16 22 Таким чином, запропонований спосіб оцінки ефективності біологічної дії джерела УФ випромінювання забезпечує кількісну оцінку певної біологічної дії Він також є універсальний, оскільки одними й тими ж самими засобами забезпечує оцінку ефективності любої біологічної дії джерела УФ 58044 випромінювання, якщо відома спектральна характеристика такої дії Винахід може бути використаний в Центрах стандартизації, сертифікації і метрології при проведенні атестації та сертифікації джерел штучного УФ випромінювання, а також при акредитації виробничих, медичних, оздоровчих та ГІГІЄНІЧНИХ закладів, що використовують такі джерела Джерела інформації 1 Ультрафиолетовое излучение (биологическое действие, лечебно-профилактическое и гигиеническое применение, измерение) Под ред Франка Г М и др - М Медгиз, 1960, - 272с 6 2 Ультрафиолетовое излучение (источники, измерение, гигиеническое и лечебно - профилактическое применение) Под ред Франка Г М - М , Медгиз, 1958 -300с 3 Ультрафиолетовое излучение и гигиена Под ред Франка Г М , Данцига Н М , Соколова М В М Изд акад мед наук СССР, 1950 -156с 4 Щелкова О П , Шкловер Д А Измерение ультрафиолетового излучения в энергетических единицах // Ультрафиолетовое излучение - М Медгиз, 1971 -С 334-338 Sj.aa 1,0 0,6 0.2 260 Комп'ютерна верстка Е Гапоненко 280 Фіг 2. ЗОСГ) 320 Підписано до друку 05 08 2003 Л, і Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна