4 апреля 2013

Высокая степень автоматизации

В автоматизированной системе классификации может быть достигнута высокая степень автоматизации. В принципе могут быть автоматизированными и даже автоматическими почти все основные операции биологических испытаний ХС. Первое исключение — сбор и первичная обработка сырья для БТО, если источник БТО представлен популяциями организмов в природе, в сельском хозяйстве и лабораторными животными.

В этом случае целесообразна автоматизация отдельных этапов этой операции. Второе исключение — операция принятия окончательного решения о судьбе ХС в итоге испытаний, пока еще эта процедура для многих случаев не может быть формализозана ввиду ограниченности наших знаний и интуитивности многих решений в биологии, фармакологии, медицине.

Рассмотрим более подробно общие требования к технологии и технике с учетом специфики ХС и биологических тест-объектов (блок-схему основных технологических операций, изображенную Г. А. Чуичем, см. на рисунке ниже).

Смотрите рисунок — Автоматизированная система первичной оценки безопасности ХС (блок-схема)

Применение ХС как объекта для испытаний связано с созданием технологии и технических средств приготовления и стандартизации ХС, их искусственного метаболизирования, введения в объект исходных веществ и (или) метаболитов и т. п.

Использование живых объектов и их нативных фрагментов в качестве детекторов устройств для биологических испытаний требует, в свою очередь, технологии и технических средств для получения исходного сырья, культивации и препаративных работ, приготовления испытательных форм, стандартизации, консервации, инкубации с ХС, обеспечения жизнедеятельности на всех этапах существования тест-объекта. Мы не рассматриваем здесь особенности технологии, связанные с индивидуальностью и состоянием БТО, — эти вопросы подробно рассмотрены.

Широкая представительность классов технологических операций предполагает, что испытательная система позволит производить все основные операции с ХС — растворение, получение испытательных форм, введение в БТО и т. п., основные операции с БТО — культивирование, препаративные работы, консервацию, получение испытательных форм (смотрите рисунок ниже).

Смотрите рисунок — Основные технологические операции в автоматизированной системе классификации ХС

Каждая из названных выше операций может быть разделена на более частные по масштабу и в то же время более общие по принадлежности для всех операций типовые процедуры: перемешивание, дозирование, аэрация, центрифугирование, диспергирование, фильтрование, измерение pH, температуры, оптических спектров, термостабилизация, рН-статирование и т. п.

Из этих типовых процедур могут быть сконструированы различные технологические операции, из которых, в свою очередь, могут быть сконструированы различные технологические схемы.

Широкая представительность технических устройств предполагает наличие таковых для всех основных операций и типовых процедур во всем диапазоне возможностей, предоставляемых современной техникой: культиваторы, ультрацентрифуги, термостаты, абсорбционные и люминесцентные фотометры и спектрофотометры, поляриметры, нефелометры, приборы радиоспектроскопии, рН-метрии, кондуктометрии, полярографии, электрофизиологического анализа и т. п.

Насущные задачи медицины, токсикологии, микробиологии, биохимии привели к интенсивным поискам новой техники и методов, обеспечивающих высокую производительность при выполнении традиционных операций.

Появились работы, формирующие представления о задачах в этой области (см., например: Канторович, Широких, 1974; Завьялов и др., 1979), резко увеличилось число заявок и патентов на автоматизированные устройства, близкие по функциям и задачам испытательной системе ХС (см., например: Гвенцадзе и др., 1974; заявки Великобритании № 1389662, 1975; № 1468463, 1977; № 1485729, 1977; заявки ФРГ № 1598465, 1976; № 2241646, 1977; заявки Франции № 2270557, 1976; № 2292231, 1976; № 2403557, 1979; патенты США № 4072574, 1978; № 4407964, 1983 и т. п.).


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…