10 апреля 2013

О возможностях реализации технических средств, требующихся для автоматизированной системы классификации химических соединений

Рассмотрим, может ли современный уровень технологии и техники обеспечить реализацию испытательной системы. Речь идет о реализации в соответствии с теми идеями и конкретными методами, которые изложены в предыдущих главах, обеспечивающей при этом производительность, требуемую задачами классификации по биологической активности больших массивов ХС.

Ответ на этот вопрос представлен в таблице ниже, где приведены примеры различных устройств, которые могли бы функционировать в системе.

Эти примеры сгруппированы по тем задачам, которые соответствующие устройства могли бы решать при автоматизированной классификации ХС.

Кратко прокомментируем эту таблицу. К технике испытательной системы наиболее близки приборы для научных исследований и массовых анализов в промышленных и медицинских лабораториях.

Приборостроение такого рода стремительно растет. Например, объем продаж аналитических приборов за период 1975 — 1980 гг. увеличился в среднем на 6 — 12%, прогнозируемое увеличение в последующие 3 — 5 лет составляло 12% в год, а по некоторым видам приборов, например по жидкостным хроматографам, — до 30% в год (Chemsa, 1983).

Примеры прототипов элементов технологии и технических устройств АСК ХС (часть 1)

АСК ХС: возможное Прототипы элементов технологии и техники
применение прототипа Наименование Описание
1 2 3
Автоматизированные устройства приготовления проб
Разбавитель для устройства, используемого в кинетическом анализе Устройство предназначено для отбора и разбавления микроколичеств жидких сред, параметры которых должны быть измерены в установках для кинетического анализа (Патент США № 499596, 1976)
Приготовление проб ХС, различных реагентов для анализа и тест-объектов (растворов ферментов, нуклеиновых кислот и т. п., суспензий субклеточных структур и клеток) Автоматизированная система для пробоподготовки и дозирования

Автоматический пробоотборник, модель 420

Описаны автоматизированные комплекты № 1 — 5 для проведения операций пробоподготовки и дозирования. Наиболее полный комплект № 5 состоит из фотометра, укладки, блока автоматической подачи проб, блока сопряжения, электромашинки «Искра-108Д», дозатора-дилютора, устройства перемешивания, термостата (Саусен и др., 1979)

Прибор позволяет отбирать 42 пробы без присутствия оператора. Через реле времени и синхронизированные выходы можно управлять сложными программами разделения и выдачи данных. Автоматический пробоотборник может быть включен по команде от хроматографа или интегратора ЭВМ (фирма Perkin-Elmer АВ, Швеция) (Инструмент НЮЗ, 1980)

Вспомогательные

устройства

Устройство для проверки количества жидкости, выданного дозатором (Патент ГДР № 202224, 1983)

Микродозатор жидкости (Кузьмичев, Панарский, 1979; Ламова и др., 1984)

Автоматизированные устройства для идентификации и определения подлинности и чистоты ХС
Автоматизированная система анализа ХС Рассматривается структура автоматической системы, которая применяется для исследования строения органических веществ и определения молекулярной формулы и структуры вещества (Тору и др., 1976)
Определение подлинности и чистоты ХС, оценка чистоты и нативности некоторых тест-объектов веществ (биополимеры, субклеточные структуры) Автоматическая система обработки ИК-спектров Для спектрального анализа вещества применяется одна из моделей ИК-спектрофотометра 580В, 283В/281В, Х99В, Х9В с блоком ИК-данных, который нумерует пики спектра исследуемого вещества и сравнивает их с пиками, хранящимися в памяти блока (фирма Perkin-Elmer АВ, Швеция) (Полный обзор…, 1979)

«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,…