14 июня 2013

Общая структурная и временная организация автоматизированной системы

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 данного ХС. Поэтому экспертная оценка результатов проводится после каждого этапа испытаний.
Несмотря на такую лабильность системы, существует ее как бы генеральная конфигурация, в пределах которой реализуется «гибкость» систем связей между методами и соответствующими техническими средствами. Такая генеральная конфигурация системы представлена на рисунке (смотрите рисунок ниже).

Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС

Конфигурация ориентирована на одну из главных целей системы: классификацию ХС, впервые синтезированных или выделенных из природных источников, для оценки их безопасности и отбора потенциальных лекарственных препаратов. Система, представленная в этой конфигурации, работает следующим образом.

  1. Информация о ХС, поступивших на испытания, и сами ХС как материальная субстанция накапливаются в подсистеме «О» (ПС-0) соответственно в блоках ПС-0.Б.1 и ПС-0.Б.2.
  2. По команде с процессора (ввод 1) брутто-формула и структурная формула ХС вводятся (ввод 2) в подсистему регистрации ХС (ПС-1), кодируются (блок ПС-1.Б.1) и анализируются на оригинальность путем сравнения с массивом ХС, зарегистрированных ранее (архив регистрации ХС), (блок 1.2., ввод 3.4).
  3. При условии оригинальности (ввод 5) по команде с процессора (ввод 6) вся информация о ХС записывается в массив зарегистрированных ХС (ввод 7) и данному ХС присваивается номер регистрации. Все сведения о ХС и номер регистрации автоматически поступают (ввод 8) в блок подготовки выходных данных (ПС-8.Б.4), формирующий «Биологический паспорт химического соединения» (далее именуемый «Биологический паспорт»). При отсутствии оригинальности (наличие идентичного по структуре соединения в архиве регистрации) на печать (блок ПС-8. Б.5) выдается извещение о неоригинальности с номером регистрации идентичного соединения (ввод 9).
  4. По команде с процессора (ввод 10) структурная формула ХС вводится в подсистему классификации ХС по токсичности (ПС-5) в блок классификации расчетными методами (блок ПС-5, ввод 11). Результаты классификации автоматически поступают (ввод 12) в блок подготовки выходных данных (ПС-8.Б.4), формирующий «Биологический паспорт», и автоматически поступают на печать (блок ПС-8.Б.5, ввод 13).
  5. По команде с процессора (ввод 14) структурная формула ХС вводится в подсистему классификации ХС по биологической и фармакологической активностям расчетными методами (ПС-2, ввод 15). Результаты классификации автоматически поступают (ввод 16) в блок подготовки выходных данных (ПС-8.Б.4), формирующий «Биологический паспорт», и автоматически — на печать (блок ПС-8.Б.5, ввод 17).
  6. По команде с процессора (ввод 18) из массива исходных форм ХС (ПС-0.Б.2) поступают ХС (ввод 19) в подсистему приготовления и стандартизации испытательных форм ХС (ПС-6). В подсистеме ПС-6 экспериментально регистрируются оптические характеристики контрольных форм ХС. Сигнал о завершении измерений поступает в процессор (ввод 20), после чего по команде с процессора (ввод 21) из архива регистрации ХС (ПС-1.Б.2) в ПС-6 поступают исходные спектральные характеристики (ввод 22). При совпадении этих характеристик с заданной степенью точности сигнал об этом вводится в процессор (ввод 22а), по команде с процессора (ввод 23) в ПС-6 приготавливаются испытательные формы ХС и регистрируются их оптические характеристики, которые параметризуются и передаются в блок формирования «Биологического паспорта» (ПС-8.Б.4, ввод 24). При несовпадении оптических характеристик, исходных и контрольных, ХС признается неподлинным — испытания с ним прекращаются, и по команде с процессора данные поступают (ввод 25) в блок формирования «Биологического паспорта» (ПС-8.Б.4); все результаты предыдущих расчетных испытаний, исходные физико-химические данные и указание на неподлинность с данными расхождения оптических характеристик из ПС-8.Б.4 выдаются (ввод 26) на печать. Сигнал о готовности испытательной формы ХС из подсистемы ПС-6 вводится в процессор (ввод 27).
  7. По команде с процессора (ввод 28) (одновременно с командой ввода 18) из массива исходных форм биообъектов (ПС-0.Б.3) поступают биообъекты (ввод 29) в подсистему приготовления и стандартизации испытательных форм биообъектов (ПС-7). После приготовления объектов к испытаниям и регистрации их оптических характеристик, остающихся в ПС-7 для сравнения со стандартом и контроля за состоянием объекта, сигнал о готовности подается в процессор (ввод 30).
  8. 8.По сигналу о готовности испытательных форм ХС (ввод 27) процессор выдает команду (ввод 31) в подсистему ПС-6 о производстве расчетной классификации ХС по типам биологической и фармакологической активности на основании спектральных характеристик контрольных и испытательных форм ХС. Результаты классификации автоматически заносятся (ввод 32) в блок формирования «Биологического паспорта» (ПС-2.Б.4) и выдаются на печать (ввод 33).
  9. 9.По сигналу о готовности испытательных форм ХС (ввод 27) и БТО (ввод 30) по команде с процессора (ввод 34 в блок ПС-6 и ввод 35 в блок ПС-7), ХС и БТО подаются из этих подсистем (ввод 36 и 37 соответственно) в подсистему классификации ХС по видам токсичного действия экспериментальными методами (ПС-5, блок ПС-5.Б.2). По извещению о готовности с ПС-5.Б.2 (ввод 39) поступает команда с процессора, по которой происходит экспериментальное измерение токсичности параллельно по совокупности тестов. По окончании путем сравнения с информационным массивом образцов (образов) определяется вероятностная оценка принадлежности ХС к определенному классу токсичных веществ и целесообразность дальнейших испытаний.
  10. Если процессор получает извещение о нецелесообразности дальнейших испытаний (ввод 40), то по команде (ввод 41) на блок формирования «Биологического паспорта» (ПС-8.Б.4) с этого блока выдается (ввод 42) на печать (блок ПС-8.Б.5) «Биологический паспорт», содержащий результаты всех предыдущих испытаний и классификацию ХС.
  11. Если процессор получает от ПС-5 извещение о целесообразности дальнейших испытаний (ввод 43), то он выдает команду на ПС-6 (ввод 44) о введении ХС в подсистему классификации ХС по биологической активности экспериментальными методами на основе физико-химических свойств ХС (ПС-3) и в подсистему классификации ХС по биологической активности экспериментальными методами на основе реакции клеточных и тканевых объектов и их компонентов (ПС-4). Одновременно процессор выдает команду (ввод 45) на ПС-7 о введении БТО в ПС-3 и ПС-4. По этой команде ХС вводятся в ПС-3 (ввод 46) и ПС-4 (ввод 47) и БТО в ПС-4 (ввод 48).
  12. Получив извещение о готовности с ПС-3 (ввод 49) и с ПС-4 (ввод 50), процессор выдает команду на ПС-3 (ввод 51) и ПС-4 (ввод 52) о начале испытаний. По окончании экспериментальных испытаний по заданным алгоритмам определяется вероятностная оценка принадлежности ХС к определенному классу биологически активных веществ. Результаты испытаний и результаты классификации автоматически с ПС-3 (ввод 53) и ПС-4 (ввод 54) поступают в блок формирования «Биологического паспорта» (ПС-8.Б.4) и соответственно на печать (вводы 55 и 56).
  13. После извещения (ввод 57) из блока ПС-8.Б.4 о получении всех конечных результатов из блоков ПС-3 и ПС-4 процессор выдает команду блоку ПС-8.Б.4 (ввод 58) о подготовке и выдаче на печать заключительного документа, который после формирования автоматически (ввод 59) выходит на печать в блок ПС-8.Б.5.


«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…

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,…

Блок 7. классификация ХС по цито- и гистологичности Функциональное назначение Определение зависимости эффект—концентрация—время (концен-трационно-временных пределов) для ЛД50 на культивируемых клеточных объектах и аналогичных минимальных пределов, при которых можно зафиксировать повреждение на переживающих тканях Особенности методов Данный блок не имеет своей экспериментально-технологической базы и оперирует с данными, полученными во всех предыдущих блоках подсистемы, где проводятся параллельно…