ВВЕДЕНИЕ

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

Файл:

Приборы, системы и комплексы медико-биологического назначения. Часть 3. Лабораторное оборудование для биологии и медицины. Учебное пособие для студент.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

1 / 91 2 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тамбовский государственный технический университет»

С. В. Фролов, Т. А. Фролова

ПРИБОРЫ, СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В десяти частях

Ч а с т ь 3

ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ

Утверждено Учёным советом ТГТУ в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению

подготовки бакалавров и магистров 201000 «Биотехнические системы

и технологии», а также аспирантов, проводящих исследования

в медико-биологической области

Учебное электронное издание комплексного распространения

Тамбов

Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ»

2015

УДК 621.396.6 ББК 3844-06я73-5 Ф91

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный технологический университет»

Т. В. Истомина

Доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «ТГТУ»

Ф91 Приборы, системы и комплексы медико-биологического назначения

[Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров 201000 «Биотехнические системы и технологии», а также аспирантов, проводящих исследования в медико-биологической области : в 10 ч. / С. В. Фролов, Т. А. Фролова. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ»,

2015. – 10 электрон. опт. дисков (CD-ROM). – Системные требования : ПК не ниже класса Pentium II ; CD-ROM-дисковод ; Windows 95/98/XP ; мышь. – Загл. с экрана. – ISBN 978-5-8265-1333-0.

Ч. 3 : Лабораторное оборудование для биологии и медицины. –

1 электрон. опт. диск ; 42,2 Mb RAM. – ISBN 978-5-8265-1427-6.

Охватывает широкий спектр: приборы, системы и комплексы медикобиологического и экологического назначения; методы и технологии выполнения медицинских, экологических и эргономических исследований; автоматизированные системы обработки биомедицинской и экологической информации; системы автоматизированного проектирования и информационной поддержки биотехнических систем и технологий; системы проектирования, технологии производства и обслуживания биомедицинской техники.

Предназначено для студентов выс направлению подготовки бакалавров и магистров 201000 «Биотехнические системы и технологии», а также аспирантов, проводящих исследования в медикобиологической области.

Е. Н. Туголуков

ших учебных заведений, обучающихся по

УДК 621.396.6 ББК 3844-06я73-5

Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчи-

ком. Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено.

ISBN 978-5-8265-1427-6 (ч. 3) ISBN 978-5-8265-1333-0

ВВЕДЕНИЕ

В XXI веке – веке инновационных технологий – понятия «здоровье» и «охрана здоровья» всё чаще выходят на первый план. Существует целая группа определений здоровья, которые рассматривают это понятие как максимально возможный вариант состояния организма. На таких максималистских позициях построено официальное определение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): «Здоровье – это состояние полного физического, душевного и социального благ

ополучия, а не только отсутствие болезни или физических дефектов». Несмотря на множество определений, неоспоримым является тот факт, что здоровье – одна из основных ценностей человека, которая даёт возможность реализовать все его устремления, как личные, так и социальные. Важную роль в охране здоровья играет здравоохранение – отрасль деятельности государства, целью

орой является поддержание долголетней активной жизни каждого че-

кот ловека, предоставление ему высококвалифицированной лечебно-профилактической помощи. Сегодня обеспечение достойного медицинского обслуживания населения, сохранение и повышение его уровня здоровья невозможно без комплексного технического оснащения ЛПУ.

Имеющиеся в ЛПУ МИ характеризуются высокой степенью износа. Так, в эксплуатации находится до 70% физически изношенных и морально устаревш

их МИ. В большинстве ЛПУ проблема оснащения МИ остаётся нерешённой. В настоящее время оснащение и переоснащение ЛПУ дорогостоящими МИ во многих случаях происходит неэффективно без использования научных подходов. Известны единичные научные работы, посвящённые проблемам оптимального оснащения МИ ЛПУ, основанные на формализованном анализе проблемы и расчёта сравнительной эффективности п

ринятия решения.

Учитывая значительный объём поставок в ЛПУ МИ и имеющиеся проблемы в организации оснащения ЛПУ МИ, актуальным является разработка методов решения комплексной задачи оптимального оснащения ЛПУ МИ с использованием подходов медико-технических наук, а также системного анализа, логистики, теории принятия решений.

В современной медицине при разработке медицинских аппаратов, систем и комплек

сов используются самые последние достижения, полученные в физике, математике, механике, электротехнике, вычислительной технике и других отраслях человеческих знаний. При эксплуатации такой техники необходим учёт взаимосвязей между биологической сущностью исследуемого объекта, методическими приёмами применения электронных приборов, аппаратов и систем и особенностями их технической реализации.

Для понимания пр

инципов построения и работы технических средств для диагностики и терапии необходимо знать физические и методические особенности получения диагностической информации и представления её при описании различных классов устройств.

1. КРУГ ИНТЕРЕСОВ КОМПАНИИ STORMOFF. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О РЫНКЕ

ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Фирма Stormoff представляет в России оборудование более 30 мировых производителей лабораторной техники. В спектре предлагаемого оборудования представлено всё, что необходимо для профессиональной работы в медицинских, научно-исследовательских лабораториях, центрах ВРТ, от дозатора до стерилизатора. Компания предлагает комплексное оснащение лабораторий.

Компания Stormoff основана в 1992 году и в настоящее время является крупной международной торговой ко

мпанией с головным офисом в Москве, занимающейся оснащением медицинских, санаторно-курортных и научно-исследовательских учреждений. Компания имеет свои представительства в России (Краснодар) и за рубежом – в США (Нью-Йорк), Германии (Дюссельдорф). Stormoff располагает высококвалифицированными инженерами и менеджерами, прошедшими стажировку на заводахпроизводителях. Компания проводит обучение специалистов в клинических центрах в России и за ру

бежом. Номенклатурный ряд оборудования насчитывает более 3000 наименований по 20 основным направлениям медицины, что предоставляет возможность проектирования и комплексного оснащения медицинских центров и санаторно-курортных учреждений.

Компания Stormoff специализируется на следующих направлениях

на рынке лабораторного оборудования:

• общелабораторное оборудование;

• оборудование для клинической лабораторной диагностики;

• оборудование для гистологии;

орудование для ЭКО (ВРТ).

• об Рынок для продажи и использования лабораторного оборудования в

России широк. Общее число лабораторий в России более 20 000:

• государственные ЛПУ – 15 000 лабораторий;

• научно-исследовательские институты – 2500 лабораторий;

• частные клиники (клиническая диагностика и ВРТ) – 1000 лабо-

раторий;

• промышленный сектор – несколько тысяч лабораторий. Объём рынка лабораторного оборудования представлен на ри

с. 1.1.

Общее число клиентов по лабораторному направлению, обратившихся в компанию Stormoff в 2010 году, составило около 4000 – 5000 организаций (из них большинство составляют торговые организации) (рис. 1.2).

Рынок поставщиков лабораторного оборудования широк. Но у него есть определённые особенности:

• около 200 дистрибьюторов известных производителей;

• фирмы чаще специализированы на сегментах лабораторного обо-

рудования.

Рис. 1.1

Рис. 1.2

Тенденции развития продукта:

• ужесточение конкуренции на рынке лабораторной техники;

• рост влияния личных связей на местах;

• усиление борьбы за конечного пользователя;

• в выигрыше компании с большими оборотными средствами;

• развитие рынка расходных материалов;

• рост количества оборудования под частной маркой;

• удешевление продукта при допустимом качестве;

• активизация рынка восстан

При продвижении и рекламе лабораторного оборудования основные усилия идут на популяризацию наших продуктов в среде конечных пользователей. Для этого используются: конференции, выставки, рассылка информационных материалов, реклама в печати, Интернет, личные встречи и пр.

Общелабораторное оборудование (табл. 1.1):

• Бани водяные и масляные обеспечивают поддержание заданной

температуры водной (масляной) среды. Применяются в различных сферах научной и производственной деятельности.

овленного оборудования.

–

Термооборудование

Memmert

Дистилляторы

GFL

Световые микроскопы

Nikon

Центрифуги

Sigma Laborzent rifugen

Таблица 1.1

• Широкий спектр приборов – термостаты, стерилизато- ры, жидкостные бани и др.

• Широкий выбор рабочих объёмов от 32 до 749 л

• Широкий диапазон рабочих температур от 0 до 300 °С

• Повышенные точность до ±0,05 °С, безопасность и на-

дёжность оборудования

• Уникальные системы нагрева, охлаждения и поддержа- ния температуры

• Удобное п

рограммирование и документация для кон-

троля качества

• Материал

нержавеющая сталь

• Области применения: микробиологические исследования, клиническая диагностика, изготовление медикаментов

• Аппараты производят дистиллят и бидистиллят высокой чистоты с очень низкой электропроводимостью до 1,6 мкС/см

• Производительность аппаратов от 2 до 12 л/ч

• Части дистиллятора, контактирующие с водой, могут

быть выполнены из боросиликатного стекла или нержавеющей стали

• Дистилляторы и GFL эрг

ономичны и просты в обслу-

живании, могут поставляться с баком-накопителем

• Области применения: микробиология, клиническая ди- агностика, промышленность и др.

• Широкий спектр оборудования: прямые, инвертирован- ные, поляризационные, стереомикроскопы и др.

• Различные классы микроскопов от начального до ис- следовательского

• Диапазон увеличения от 4 до 1500

• Эксклюзивная оптическая система CFI60

• Светлое поле, тёмное поле, поляризация, флуоресцен-

ция, ДИК и др.

• Высочайшее качество оптики, фирменные алгоритмы обработки изображения

• Применение: самые различные задачи по разделению жидких сред и взвесей в биологии и медицине

• Широкий диапазон объёмов от 0,2 до 1000 мл

• Высокие скорости до 26 200 мин

• Широкий диапазон температур от –

–1

20 до +60 °С

• Центрифугирование более 30 различных видов проби- рок, стаканов и капилляров

• Надёжность, проверенная временем

• Дистилляторы предназначены для производства очищенной

воды. Дистилляторы могут производить как холодную, так и горячую (+ 80 °С) воду.

• Дозаторы устройства для автоматического отмеривания (дози-

рования) заданных массы или объёма жидких и сыпучих материалов.

• Инкубаторы-СО

применяются для создания специфических

условий при выращивании и хранении клеток, тканей, биологических проб в лабораториях разного типа (клинико-диагностических, вирусологических, бактериологических, научно-исследовательских, цитологических и иммунологических, экстракорпорального оплодотворения) в медицине, микробиологии, фармацевтической и пищевой промышленности.

Принцип работы инкубатора основан на создании специальных условий, сочетающих контролируемую концентрацию СО

, заданную

температуру и влажность. Высокая теплоёмкость массивной водяной рубашки, окружающей рабочую камеру, система термоизоляции, микропроцессорная система измерения и регулирования температуры и концентрации СО

обеспечивают требуемые эксплуатационные параметры.

• Ламинарные боксы используются для создания беспылевой абак-

териальной воздушной среды.

• Микроскопы.

• Моечные машины.

• Печи вакуумные.

• Спектрофотометры и фотометры – приборы для исследования

спектрального состава по длинам волн электромагнитных излучений в оптическом диапазоне, нахождения спектральных характеристик излучателей и объектов, взаимодействовавших с излучением, а также для спектрального ана

лиза и фотометрирования.

• Сухожаровые и универсальные термошкафы.

• Термостаты предназначены для получения и поддержания внут-

ри рабочей камеры стабильной температуры, необходимой для проведения бактериологических и серологических исследований. Термостаты обеспечивают непрерывное измерение температуры в рабочей камере и её визуальную индикацию.

• Ультразвуковые ванны исп

ользуются для отчистки загрязнений,

которые неподвластны другим методам очистки.

• Холодильники и морозильники.

• Центрифуги служат для разделения сыпучих тел или жидкостей

различного удельного веса и отделения жидкостей от твёрдых тел путём использования центробежной силы.

• Шейкеры.

Лабораторное оборудование для клинической диагностики

(табл. 1.2):

• Биохимические анализаторы.

• Гематологические анализаторы.

• Гемостаза анализаторы (коагулометры).

• ИФА-анализаторы.

• Анализаторы кислотно-щелочного состояния и электролитов.

• Анализаторы мочи.

Анализаторы биохимические

Dixion

Коагулометры

Behnk Elektronik

Анализаторы гематологические

Dixion

• Открытые системы, легко адаптируются к реагентам разных производителей

• Программируемое автоматическое измерение по мето- дам: конечная точка, фиксированное время реакции, кинетика, одно- или многоточечная калибровка

Полуавтоматический анализатор:

• 7 светофильтров (340, 405, 492, 510, 546, 578, 630 нм)

• Проточная кювета

Автоматические анализаторы:

• Производительностью от 100 до 300 тестов в час, предна-

нные для лабораторий с различной степенью загр

значе

• Анализаторы разработаны для быстрого и точного опре- деления параметров гемостаза в плазме и/или цельной крови

• Серии полуавтоматических и автоматических анализа- торов

• Избавление от трудоёмкого ручного способа измерения

• Повышение точности и качества исследований

• Повышение производительности лаборатории

• Снижение расхода реагента на один тест

• Обеспечение автоматическ

ого расчёта измеряемых па-

аметров

• Анализируют 20 параметров + 3 гистограммы, диффе- ренцируют лейкоциты на три субпопуляции

• Производительность: более 60 тестов в час, работа 24 часа в сутки

• Полностью автоматический анализатор, выполняющий разведение образца, внесение реагентов, смешивание, прочистку засорений, измерение, расчёты и вывод результатов на монитор и принтер

• Образцы: цельная кровь, капиллярная кровь и пр тельное разведение

• 9,6 мкл образца для цельной и капилля

Таблица 1.2

ной крови

зки

едвари-

Рис. 1.3

Гистологическое оборудование PFM, Medite, MDS:

• Оборудование для гистологической проводки.

• Оборудование для заливки образцов.

• Криостаты-микротомы.

• Микротомы.

• Оборудование для окраски препаратов.

• Вспомогательное оборудование.

• Декальцификаторы.

• Специализированная мебель.

• Расходные материалы и инструменты.

• Микроскопы и системы документирования.

Этапы гистологического исследования представлены на рис. 1.3.

Лабораторное оборудование для ВРТ (та

бл. 1.3).

Вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ) – это собирательное понятие, включающее в себя комплекс различных мероприятий, направленных на лечение различных форм женского и мужского бесплодия.

ВРТ включает в себя:

• индукцию овуляции и искусственную инсеминацию спермой му-

жа или донора (ИИСМ, ИИСД);

• экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО);

• инъекцию сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки (ИКСИ);

• экстракци

ю сперматозоидов из придатка яичка (МЕЗА) или из

ткани яичка (ТЕЗА);

Программируемые замораживатели

CryoLogic (Австралия)

• Термоконтроллеры обеспечивают надёжную и точ- ную температурную регуляцию образцов в широком диапазоне температур от +40 до –120 °С

• Уникальная конструкция криокамер обеспечивает равномерную передачу тепла от образцов к жидкому азоту

Таблица 1.3

• Криованны представляют собой термоизолирован- ные контейнеры для жидкого азота

Криохранилища и сосуды Дьюара

TaylorWharton (США)

• Удобная система расположения корзин с номерами на горловине для каждой позиции и фиксатором на дне криохранилища.

Для наиболее важных образцов в криохранилищах возможна установка системы сигнализации о низком уровне жидкого азота

• суррогатное материнство;

• оводонацию;

• криоконсервацию гамет и эмбрионов;

• перенос гамет и зигот в маточные трубы;

• преимплантационную диагностику.

Существует следующее оборудование для ВРТ:

• Инкубаторы-СО

• Криооборудование: программируемые замораживатели и криох-

ранилища.

• Микроманипуляционные системы.

• Микроскопы.

• Спермы анализаторы.

• FISH-гибридизационные системы.

2. РЫНОК ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. КОНЕЧНЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Конечные пользователи лабораторного оборудования – это специали-

сты, работающие в лабораториях в области биологии и медицины (табл. 2.1).

Для компании, занимающейся продажей медицинского оборудования, важны лаборатории в государственных лечебных учреждениях, НИИ и частных клиниках. Таким образом, в России насчитывается более 20 000 лабораторий, работающих в тематике биологии и медицины.

1 / 91 2 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]