Спосіб визначення біоінформаційної складової електромагнітного випромінювання від біологічних об’єктів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб визначення біоінформаційної складової електромагнітного випромінювання від біологічних об'єктів, який полягає в тому, що від біологічного об'єкта приймають власне електромагнітне випромінювання, додатково опромінюють його зовнішнім електромагнітним випромінюванням, приймають від біологічного об'єкта відбите випромінювання разом з власним випромінюванням, порівнюють інтенсивності цих випромінювань і виділяють різницевий сигнал, який відрізняється тим, що спочатку нагрівають до температури біологічного об'єкта фізичний об'єкт з властивостями, близькими до абсолютно чорного тіла, прийняте власне випромінювання перетворюють на постійну напругу, яку компенсують опорною постійною напругою, замінюють цей об'єкт на інший фізичний об'єкт з випромінювальною здатністю, близькою до випромінювальної здатності біологічного об'єкта, опромінюють інший фізичний об'єкт від зовнішнього джерела електромагнітного випромінювання, збільшують інтенсивність зовнішнього опромінювання до відновлення стану компенсації прийнятого і перетвореного у постійну напругу власного і відбитого випромінювань з опорною напругою, замінюють інший фізичний об'єкт на біологічний, послаблюють власне і відбите випромінювання до відновлення стану компенсації з опорною напругою, за значенням послаблення обчислюють коефіцієнт біоактивності об'єкта, за яким з урахуванням інтенсивності електромагнітного випромінювання абсолютно чорного тіла визначають інтенсивність біоінформаційної складової електромагнітного випромінювання біологічного об'єкта.

Текст

Спосіб визначення біоінформаційної складової електромагнітного випромінювання від біологічних об'єктів, який полягає в тому, що від біологічного об'єкта приймають власне електромагнітне випромінювання, додатково опромінюють його зовнішнім електромагнітним випромінюванням, приймають від біологічного об'єкта відбите випромінювання разом з власним випромінюванням, порівнюють інтенсивності цих випромінювань і виділяють різницевий сигнал, який відрізняється тим, що спочатку нагрівають до температури біо C2 2 UA 1 СКЛАДОВОЇ (19) ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ 3 76105 4 частот, які виникають у результаті змішування замінюють цей об'єкт на інший фізичний об'єкт з опромінюючого сигналу з гармоніками сигналів випромінювальною здатністю, близькою до вибіоритмів живого організму і вимірюють амплітуду промінювальної здатності біологічного об'єкта, низькочастотної складової комбінаційних частот. опромінюють інший фізичний об'єкт від зовнішньоОднак в результаті прийому разом з відбитим го джерела електромагнітного випромінювання, сигналом і частини широкосмугового радіотеплозбільшують інтенсивність зовнішнього опромінювого випромінювання біологічного об'єкта виникавання до відновлення стану компенсації прийнятоють паразитні комбінаційні складові у прийнятому го і перетвореного у постійну напругу власного і сигналі, що спричиняє велику похибку у визначенні відбитого випромінювань з опорною напругою, біоінформаційної складової випромінювання. замінюють інший фізичний об'єкт на біологічний, Відомий також спосіб визначення біоінформапослаблюють власне і відбите випромінювання до ційної складової електромагнітного випромінюванвідновлення стану компенсації з опорною напруня від біологічного об'єкта за патентом України [№ гою і за значенням послаблення обчислюють кое28128 Кл. G01N33/483, 2000], який полягає в тому, фіцієнт біоактивності об'єкта, за яким з урахуванщо від біологічного об'єкта приймають власне еленям інтенсивності електромагнітного ктромагнітне випромінювання, додатково опромівипромінювання абсолютно чорного тіла визначанюють його зовнішнім електромагнітним випроміють інтенсивність біоінформаційної складової еленюванням, приймають від об'єкта відбите ктромагнітного випромінювання біологічного об'євипромінювання разом з власним випромінюванкта. ням, порівнюють інтенсивності цих випромінювань Саме нагрів фізичного об'єкта з властивостяі виділяють різницевий сигнал. ми АЧТ до температури досліджуючого біологічноКрім того, відомий спосіб включає операції пего об'єкта, перетворення його електромагнітного ренесення спектра прийнятих імпульсів первинновипромінювання у постійну напругу, яка компенсуго і вторинного випромінювання від біологічного ється опорною напругою, заміна цього фізичного об'єкта на проміжну різницеву частоту і порівняння об'єкта на інший фізичний об'єкт з випромінювальамплітуд продетектованих імпульсів з наступним ною здатністю, близькою до випромінювальної виділенням низькочастотної огинаючої. здатності біологічного об'єкта, додаткове його Завдяки прийому відбитого зондуючого сигнаопромінювання від зовнішнього джерела електролу з розширеним спектром за рахунок бокових магнітного випромінювання, прийом та перетвочастин, які виникають як продукти взаємодії з сигрення у постійну напругу власного і відбитого виналами біоритмів у нелінійному середовищі біоопромінювань, встановлення інтенсивності б'єкта, можна отримати інформацію про біоінфорзовнішнього опромінювання на рівні, при якому маційну складову. відновлюється стан компенсації порівнюваних поОднак тільки у високорозвинутих організмів стійних напруг, заміна іншого фізичного об'єкта зафіксовані біоритми. Тому при аналізі багатьох досліджуваним біологічним, послаблення власного біологічних об'єктів, починаючи з простіших, розі відбитого випромінювання до перетворення суширення спектра зондуючого сигналу не спостерімарного випромінювання у постійну напругу, збігається. Крім того, навіть у високорозвинутих біоольшення ослаблення до відновлення стану компеб'єктів присутність власного радіотеплового нсації перетвореного сумарного випромінювання і випромінювання викликає появу комбінаційних опорної напруги, обчислення коефіцієнта біоактискладових у спектрі відбитого сигналу, що знижує вності об'єкта за значенням введеного послабленінформаційну здатність відомого способу. ня і визначення інтенсивності біоінформаційної Завданнямзапропонованого винаходу є ствоскладової електромагнітного випромінювання від рення такого способу визначення біоінформаційбіологічного об'єкта за випромінюванням АЧТ заної складової електромагнітного випромінювання безпечує за рахунок усунення впливу параметрів від біологічного об'єкта, в якому шляхом введення вимірювальної системи і вилучення впливу фону нових операцій, забезпечилося б підвищення інтеплового електромагнітного випромінювання доформаційної здатності, чутливості і точності вимісліджуваного біооб'єкта підвищення інформаційної рювання інтенсивності біоінформаційної складової здатності, чутливості і точності вимірювання біолобіологічних об'єктів різної структури. гічних об'єктів різної структури. Поставлене завдання досягається тим, що у На кресленні наведена функціональна схема способі визначення біоінформаційної складової вимірювальної системи для здійснення запропоелектромагнітного випромінювання від біологічнонованого способу. го об'єкта, який полягає в тому, що від біологічного Позицією 1 позначений узгоджений з антеною об'єкта приймають власне електромагнітне виконтейнер з досліджуваним об'єктом, 2 - термоспромінювання, додатково опромінюють його зовтат, 3 - радіопрозоре вікно, 4 - приймальнонішнім електромагнітним випромінюванням, прийвипромінювальна антена, 5 - хвилевод, 6 - циркумають від біологічного об'єкта відбите лятор, 7 - генератор надвисокочастотного шуму, 8, випромінювання разом з власним випромінюван9 - атенюатори, 10 - радіометр, 11 - блок порівнянням, порівнюють інтенсивності цих випромінювань ня, 12 - джерело опорної постійної напруги, 13 і виділяють різницевий сигнал, згідно з винаходом подільник напруги та 14 - індикатор. спочатку нагрівають до температури біологічного Антена 4 через хвилевод 5 з'єднана с одним об'єкта фізичний об'єкт з властивостями, близькивходом циркулятора 6, другий вхід якого сполучеми до абсолютно чорного тіла, прийняте власне ний з генератором НВЧ-шуму 7 через атенюатор випромінювання перетворюють у постійну напругу, 8. Вихід циркулятора через атенюатор 9 під'єднаяку компенсують опорною постійною напругою, ний до входу радіометра 10, вихід якого сполуче 5 76105 6 ний з одним входом блоку порівняння 11, а другий рається антеною від сторонніх об'єктів, власних вхід - з джерелом постійної напруги 12 через подішумів антени і приймальної частини радіометра льник напруги 13. До виходу блока порівняння пізалежно від термодинамічної температури і смуги д'єднаний індикатор 14. частот: Спосіб працює за таким принципом: РШ k fTШ , (4) Спочатку в контейнер вміщують фізичний (неТаким чином, потужність РШ визначає паразиживий) об'єкт 1, який за випромінювальною здатнітний шумовий фон, із якого радіометр виділяє костю близький до АЧТ (наприклад, сажу або платирисний приріст шумової температури ТШ . нову чернь), а контейнер розмішують у термостат У модуляційному радіометрі завдяки виклю2, в якому підтримується температура життєздатченню впливу як високочастотних, так і низькочасності біологічного об'єкта (35-40°). У встановленій тотних шумів, найінтенсивніших у межах нульової термодинамічній рівновазі нагрітий об'єкт випромінює електромагнітну енергію у широкому спектрі частоти, приріст вимірювальної температури ТШ частот. В діапазоні надвисоких частот випромінюстановить 0,05-0,01К, що дозволяє фіксувати довальна здатність В фізичного об'єкта визначається сить слабке радіотеплове випромінювання на рівні законом Релея-Джинса 10-21...10-22Bт/Гц cм2. 2 У радіометрі 10 потужність НВЧ-коливань 2f B kT , (1) (2) перетворюється на пропорційну постійну на2 C пругу де f частота випромінювального коливання; U1 SPP1 SPkT0 f , (5) С - швидкість розповсюдження електромагнітде SР- крутизна перетворення каналу радіомених коливань у вакуумі; тра. k - постійна Больцмана; Вихідну напругу радіометра U1 компенсують Т - термодинамічна температура; напругою U0 від джерела опорної постійної напру- коефіцієнт випромінювальної здатності. ги 12. Компенсуючу напругу U2 створюють, збільДля АЧТ коефіцієнт =1. Тому фізичний шуючи коефіцієнт передачі подільника напруги 13 об'єкт, який має властивості АЧТ, випромінює найдо досягнення нульового показання індикатора 14. більшу енергію при заданій температурі об'єкта При досягненні компенсації Т0=const. Це випромінювання через радіопрозоре U1-U2=U1-K1U0=0, (6) вікно 3 надходить на антену 4. Коливання НВЧ де К1 – коефіцієнт передачі подільника напручерез хвилевод 5 і циркулятор 6 надходить на вхід ги 13. радіометра 10, який перетворює потужність колиПотім фізичний об'єкт в контейнері 1 у вигляді вань НВЧ в напругу постійного струму. В обмежеАЧТ замінюють на фізичний об'єкт з коефіцієнтом ній смузі частот фізичний об'єкт з випромінювальвипромінювальної здатності, близьким до коефіціною здатністю (1) випромінює потужність НВЧєнта досліджуваного біологічного об'єкта. Після коливань досягнення термодинамічної рівноваги об'єкта з P1 k fT0 , (2) термостатом потужність його радіотеплового випромінювання буде меншою, ніж у АЧТ, оскільки у де f - ширина смуги пропускання тракту рареальних об'єктів Р3, то показання індивід джерела опорної напруги. Потім замість сажі в катора 14 знову зростає відносно до нуля. За доконтейнер заливали живильний розчин без бактепомогою атенюатора 9 послаблюють потужність P5 рій і опромінювали розчин від НВЧ-генератора Г4і досягають відновлення нульового показання ін142 через циркулятор з направленістю не менше дикатора 14. При цьому матиме місце рівність 30дБ. Антену у вигляді пірамідального хвилеводK 3 f kT0 1 K 2PГ kT0 f , (14) ного рупора з апертурою 2см2 підводили зверху де К3 - коефіцієнт передачі атенюатора 9. впритул до радіопрозорого вікна контейнера. АтеВираз (14) можна представити як нюатором в ланцюгу генератора відновлювали компенсацію вихідної напруги радіометра. Далі в K 3 kT0 f K 3 f kT0 1 K 2PГ kT0 f , (15) контейнер вмішували клітинну суспензію означеЯкщо замість суми другого і третього членів них бактерій і атенюатором на вході радіометра рівності (15) підставити значення цієї суми із вирадомагалися відновлення нульового показання інзу (10), то отримаємо дикатора. За показаннями атенюатора обраховуK 3 kT0 f K 3kT0 f kT0 f , (16) вали коефіцієнт біоактивності . або Результати досліджень показали, що бакK3 K3 1 , (17) терій обох видів змінювався від 0,36 до 0,53, приОбчислюючи рівність (17) відносно коефіцієнчому максимальне значення спостерігалося на та біоактивності, отримуємо частоті 54ГГц, що відповідало інтенсивності біоін1 K3 формаційної складової випромінювання порядку , (18) -15 2 K3 (4...7) 10 Вт/см у смузі частот 200МГц. Для порівняння синьо-зелені водорості мали коефіцієнт Знаючи коефіцієнт об'єкта можна визначити тільки 0,15-0,17 і відповідно нижче біоінформаі потужність біоінформаційної складової електроційне випромінювання. магнітного випромінювання від нього. Для цього можна скористатися формулою (11) і врахувати 9 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 76105 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for determining the bioinformation component of electomagnetic radiation from biological objects

Автори англійською

Holovko Dmytro Bohdanovych, Skrypnyk Yurii Oleksiiovych, Yanenko Oleksii Pylypovych, Kutsenko Volodymyr Petrovych

Назва патенту російською

?????? ??????????? ????????????????? ??????ляющей ????????????????? ????????? ?? ????????????? ????????

Автори російською

Головко Дмитрий Богданович, Скрипник Юрий Алексеевич, Яненко Алексей Филиппович, Куценко Владимир Петрович

МПК / Мітки

МПК: G01N 27/14, G01N 27/00

Мітки: об'єктів, визначення, спосіб, біологічних, складової, електромагнітного, біоінформаційної, випромінювання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-76105-sposib-viznachennya-bioinformacijjno-skladovo-elektromagnitnogo-viprominyuvannya-vid-biologichnikh-obehktiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення біоінформаційної складової електромагнітного випромінювання від біологічних об’єктів</a>

Подібні патенти