Добірка наукової літератури з теми "Біологічне середовище"

Публікація присвячена комплексному аналізу новітніх нормативних підходів до стратегічного планування розвитку території територіальної громади. Досліджено поняття, юридичну природу та зміст такої документації, як концепція інтегрованого розвитку території територіальної громади, комплексний план просторового розвитку території територіальної громади, генеральний план населеного пункту, план зонування території та детальний план території. Доведено, що стратегічне планування розвитку території територіальної громади спрямоване на забезпечення соціально, економічно й екологічно збалансованого розвитку території територіальної громади. Установлено, що документація із землеустрою та містобудівна документація повинні відповідати вимогам забезпечення сталого розвитку територіальної громади з додержанням принципу збалансованості державних, громадських та приватних інтересів. Обстоюється доцільність ухвалення рішень щодо землекористування на підставі оцінки соціальних, екологічних та економічних умов конкретної території як основи стратегічного планування використання територій. Це пояснюється індивідуальними особливостями інженерно-транспортної інфраструктури та благоустрою кожного населеного пункту, необхідністю охорони земель та інших компонентів навколишнього природного середовища, формування екомережі, охорони і збереження культурної спадщини та традиційного характеру середовища населених пунктів. Обґрунтовано думку, що сталий розвиток, закладений в основу стратегічного планування, дозволить створити повноцінне життєве середовище для сучасних та майбутніх поколінь на основі раціонального використання земельних та природних, удосконалити екологічну інфраструктуру, покращити умови проживання, відпочинку й оздоровлення громадян, зберегти та збагатити біологічне розмаїття та культурну спадщину.

Показано вплив біологічних та хімічних препаратів на посівні якості насіння кукурудзи цукрової. Значення і роль застосування біологічних препаратів як одного з основних складників сучасних технологій екологічно безпечного вирощування кукурудзи цукрової. Проведення цих досліджень допомо-же дізнатися про вплив факторів на польову схожість, результати якої спрямовано на збільшенняурожайності кукурудзи цукрової. У роботі наведено результати впливу біопрепаратів «БіонормаPseudomonas» та «Агріінсекта Тріомакс. «Біонорма Pseudomonas» – препарат захисної та стиму-люючої дії з підвищеною антибактеріальною та антигрибковою активністю для захисту від фіто-патогенних мікроорганізмів – збудників захворювань культурних рослин. «Агріінсекта Тріомакс –біологічний інсектицид ентомопатогенних бактерій та грибів контактної та шлункової дії. Захи-щає від широкого кола шкідників. Це комплексний біологічний препарат ентомопатогенних бактерійта мікроміцетів. Сорти кукурудзи цукрової, що використовувалися, мають різні групи стиглості тахарактеризуються підвищеною стійкістю до хвороб, саме тому були обрані для досліджень. Визна-чення лабораторної схожості і зараженості насіння здійснювали методом пророщування в чашкахПетрі на фільтрувальному папері та на поживному середовищі, вплив протруйників на його мікобі-оту – розкладанням на поживне тверде середовище, а ступінь інфікованості – в кожному варіантідосліду. Насіння, що вивчалось у лабораторних дослідах, висівали на ділянки, де визначали польовусхожість рослин кукурудзи цукрової. Польові досліди виконували згідно з методикою закладки і про-ведення дослідів з кукурудзою. Наведені результати досліджень, які свідчать про те, що в технологіївирощування цукрової кукурудзи цілком можливо замінити застосування хімічних протруйників дляпередпосівного обробітку насіння на біологічні препарати. Використання біологічних препаратів єперспективним, завдяки використанню природних механізмів маємо змогу отримати вирівняні, дру-жні сходи без спричинення спрямованого добору та ризику появи резистентних мікоміцетів в агро-фітоценозі.

Жива матерія протягом мільйонів років існує в умовах ритмічних змін геофізичних параметрів навколишнього середовища, і кожна фізіологічна реакція, будь-яке біологічне явище має свою, властиву тільки йому унікальну періодичність. Порушення гармонії ритмічних процесів в організмі людини призводить до неузгодженості регуляторних фізіологічних механізмів і, як наслідок, до розладів його індивідуальних біоритмів. Біологічні ритми є найважливішими механізмами регуляції різних функцій організму, що забезпечують гомеостаз та адаптацію людини до зовнішнього середовища. Останнім часом інтерес до хрономедицини значно зріс через відкриття практичного застосування знань про біоритми та їх порушення (десинхроноз). Добові коливання характерні для роботи практично всіх органів і систем: серцево-судинної, дихальної, травної, видільної. Циркадіанні коливання роботи цих систем багато в чому визначаються станом вегетативної нервової системи й ендокринних залоз. Момент народження кожної людини визначає синхронізацію унікальних, індивідуальних біологічних ритмів. Індивідуальні біоритми збігаються з днем народження людини і перебувають під впливом сонячної активності, положення планет, Місяця, зірок та ін. Призначення ліків як з профілактичною, так і з лікувальною метою має здійснюватись в обов’язковому порядку з урахуванням біоритмів пацієнта. Хворобливі стани формують власні ритми, що негативно впливають на стан пацієнта.

В залежності від конкретного природного середовища, розвитку інфраструктури, особливостей забудови, діючих виробництв, наявних рекреаційних зон, у різних населених пунктах складається певна еколого-біологічна ситуація. Визначено основні чинники негативного впливу на еколого-біологічний стан компонентів довкілля села Русанів Броварського району. Через Русанів протікає річка Трубіж, на акваторії якої спостерігається замулення, зниження водності. Через село проходить автомобільна дорога державного значення Н-07 Київ – Суми – Юнаківка, яка впливає на ряд показників якості повітря. Хвойні та листяні ліси навколо села відносяться до державного підприємства “Бориспільське лісове господарство”, що здійснює системи рубок головного користування та рубки для формування і оздоровлення лісів. На території села знаходиться об’єкт екологічної мережі – заказник ботанічний „Оврамівсько-Івашківський”. Тут виявлено місцезростання лілії лісової, занесеної до Червоної книги України. Сформульовано пропозиції щодо мінімізації антропогенно-техногенного впливу на природне середовище.

Умовою розвитку галузі виробництва високоякісної плодово-ягідної продукції є впровадження досягнень науково-технологічного прогресу. Обґрунтовано, що наукові розробки є важливими для галузі, вони дають змогу оптимально використовувати природно-кліматичний, біологічний та технологічний потенціал регіонів. Розглянуто стадії реалізації інноваційних нововведень. Окреслено основні види інновацій: біологічні, технічні, хімічні та технологічні. Запропоновано механізм реалізації НТП та взаємодії з бізнес-середовищем на ринку плодово-ягідної продукції. Підкреслено важливість спеціальних установ та держави у підтримці і реалізації наукового прогресу. Запропоновано розширити внутрішнє середовище інноваційних перетворень інформаційно-консультаційною, науково-методичною та органічною складовими частинами. Встановлено, що саме вони необхідні представникам малого бізнесу, які сьогодні виробляють більшу частину плодів та ягід і мають значні труднощі в отриманні інформації, знань щодо інновацій, їх упровадження. Визначено, що розвиток органічного виробництва продукції доцільно починати з невеликих господарств із метою поступового нарощування обсягів, розвитку внутрішнього ринку та формування попиту.

У статті наведено результати досліджень щодо отримання мікроклонів винограду з високим адаптаційнимпотенціалом. Мета – визначити вплив різного складуагаризованого поживного середовища на ріст і розвиток вегетативної маси та кореневої системи мікроклоніввинограду. Методи. Під час виконання роботи використовували біотехнологічні, лабораторні та розрахунково-порівняльні методи. Результати. Показано, що дляодержання мікроклонів винограду з добре розвиненоювегетативною масою та кореневою системою доцільним є застосовування біологічно активних препаратівРадіфарм, Clonex gel та структуроване поживне середовище. На таких поживних середовищах було отриманорослини з найбільшою площею листкової пластинки,площею листкової поверхні та загалом облиств’яності.Ці показники були більшими за контрольні значення,у середньому, на 50,0–90,0%. У мікроклонів винограду,отриманих у цих варіантах, формувалася більш розгалужена коренева система, що проявлялося у більшійкількості коренів різних градацій. У середньому, за сортами та варіантами, у рослин утворювалося від 5,5 до10,7 шт. коренів І порядку та від 18,9 до 34,6 шт. коренівІІ порядку. Загальна довжина коренів І порядку зменшувалася на 6,2–31,8%, довжина одного кореня І порядку на37,7–63,8%, загальна довжина коренів ІІ порядку – відповідно на 11,3–35,9%, а довжина одного кореня ІІ порядкувідповідно на 34,7–56,5%. Висновки. Для культивуваннявинограду in vitro за основу доцільно брати пожив середовище МS із мінімальним вмістом фітогормонів –0,3 мг/л ІОК та 0,2 мг/л БАП. Для формування вегетативної маси з добре розвиненим листковим апаратомта розгалуженою кореневою системою мікроклони винограду рекомендовано культивувати на структурованихпоживних середовищах (МS+агроперліт+вермикуліт,МS+агроперліт, МS+вермикуліт) або застосовуватистимулятор ризогенезу – Clonex gel (обробка базальної частини чубуків перед висаджуванням на поживнесередовище).

У роботі розглянуто можливість використання пшеничних висівок як джерела ряда біологічно активних речовин та харчових волокон. Проаналізовано структурні зміни, які відбуваються в клітинах алейронового шару висівок в результаті їх замочування, це в свою чергу значно підвищує дифузію поживних речовин вакуолей в навколишнє водне середовище, і створює сприятливе поживне середовище для подальшого розвитку мікроорганізмів. Встановлено закономірність кількісного співвідношення розміра фракцій в залежності від вмісту вологи. Досліджено хімічний склад загальних пшеничних висівок з трьох зернопереробних підприємств одеської області: Грейн Милл, ВАТ Одесахарчкомбінат і ТОВ Софія. Встановлено всі досліджувані зразки не перевищують вимог показників, які висуваються до пшеничних висівок згідно ДСТУ 3016-95. З огляду біохімічного складу та морфологічних ознак клітини визначено і обґрунтовано доцільність проведення фракціонування за розміром часток пшеничних висівок. Показано, що вміст білку, легко гідролізуємих полісахаридів та кількість крохмалю у всїх фракціях відрізняється, це обумовнене тим, що кожна з фракцій утворюється у процесі переробки з різних шарів зерна. Графічно наведено залежність розміру фракцій пшеничних вісівок на вміст білку, полісахаридів та вологості. Встановлено, що вміст білків, вуглеводів та біологічно активних речовин дає нам можливість, їх подальшого використання, як питомого середовища для культивування пробіотичних мікроорганізмів.

Актуальність. Пандемія спричинена новим коронавірусом SARS-CoV-2 продовжує справляти безпрецедентний вплив на соціальні аспекти суспільства та економіку всього світу. Для запобігання та контролю передачі COVID-19, моніторингу інфекції залишається постійна потреба у високоефективних технологіях для ідентифікації збудника чи його маркерів. Важливим інструментом і золотим стандартом сьогодення у діагностиці коронавірусної хвороби (COVID-19) є молекулярно-генетичні технології, а саме метод полімеразної ланцюгової реакції із зворотньою транскрипцією (RT–PCR) для виявлення маркерів рибонуклеїнових кислот (РНК) гострого респіраторного синдрому коронавірусу - 2 (SARS-CoV-2) у зразках різного типу біологічного матеріалу, з визначених найбільш імовірних за локалізацією збудника місць організму людини доступних для відбору. Досліджували біологічний матеріал мазків з носу (NS), слину (SS), хоча достовірні дані про їх точність використання обмежені. Для цього ми провели вивчення діагностичної цінності та точності зібраних зразків різного біологічного матеріалу: носоглотки/носу/слини (NPS/NS/SS). Матеріали та методи. Тридцять пацієнтів були включені після позитивного тесту на SARS-CoV 2 RT-PCR у зразках NPS відповідно до чинного наказу № 662 МОЗ України «Методичні рекомендації "Порядок забору, транспортування та зберігання матеріалу для дослідження методом полімеразної ланцюгової реакції», рекомендацій ВООЗ щодо збору, обробки та тестування клінічних зразків на COVID-19. У порівнянні з цим рекомендованим методом дослідження, зразки NPS/NS/SS були протестовані за допомогою автоматизованої портативної системи виявлення НК ExiStation 48 (Bioneer Corporation, Південна Корея). Щоб дослідити доцільність та корисність методу системи ExiStation 48 та різницю між типами вибірок біологічних зразків, було розраховано специфічність та чутливість. Від кожного пацієнта було відібрано три – п’ять зразків за загальний період досліджень 6 – 9 днів. Результати. Було відібрано 171 комплект зразків NPS/NS/SS, з яких 122 дали позитивний результат на COVID-19 методом RT-PCR з біологічного матеріалу NPS. У цілому, коефіцієнт конкордатності щодо типів біологічного матеріалу були 82,0 %/68,2 %/50,4 % для зразків NPS/NS/SS (системи ExiStation 48); однак для зразків, зібраних на 9-й день після початку захворювання (66 негативних і три позитивні зразки), відповідні показники були 91,7 %/80,0 %/65,2 %. Загальні оцінки чутливості були 100,0 %/67,5 %/37,5 % для зразків NPS/NS/SS (системи ExiStation 48). Для зразків до 7 днів після початку захворювання значення були 98,0 %/84,4 %/64,6 %. Висновки. Біологічний матеріал зразків відібраних із нижнього носового ходу (вводимо кінчик тампона в ніздрю на 2-3 см від носового отвору, торкаючись передньої носової раковини і слизової оболонки перетинки) NS є більш надійними, ніж зразки SS, і можуть бути альтернативою біологічним зразкам NPS зібраними і доставленими у транспортному середовищі для вірусів з лізуючим компонентом. Отже, біологічний матеріал зразків відібраний з передньої носової раковини в спеціальне транспортне середовище з лізуючим компонентом можуть бути рекомендованими для досліджень методом RT-PCR для діагностики COVID-19 під час епідемії чи підйому захворюваності щодо ГРВІ з метою диференційної діагностики.

Висвітлено результати експериментальних досліджень роботи біотехнічної системи опромінення насіння високочастотним електромагнітним полем, безперервним синусоїдальним сигналом із різною вихідною потужністю для насіння пшениці. Визначений тепловий та осциляторний вплив електромагнітного поля на біологічну тканину. Запропонована фізико-математична модель структури біологічної тканини на рівні клітинних мембран, внутрішньо і міжклітинного середовищ з точки зору електричних властивостей. На основі будови клітин визначені електричні властивості біологічної тканини, з якої складається насіння рослин. Показана зміна складових комплексного опору в залежності від частоти електромагнітного випромінювання за допомогою якого проводилась стимуляція. Побудовано рівняння реґресії і проведено оцінку їх адекватності за критерієм Фішера. Аналіз рівнянь реґресії дозволив визначити оптимальне співвідношення незалежних факторів для досягнення максимального відсотка схожості насіння. Отримані результати дозволили конкретизувати критерії оцінювання опромінення насіння. Експериментально доведено, що еквівалентну електричну схему неможливо звести до простих випадків з’єднання опорів і ємностей, а саме насіння не можна вважати нейтральним діелектриком. Розроблена методика оцінки інтенсивності обмінних процесів залежно від електричного опору насіння.

В патогенезі ЧМТ традиційно виділяється дві фази. Перша фаза обумовлена пошкодженням головного мозку при прямій дії травмуючого чинника, що призводить до механічного пошкодження цілісності нейронів, глії, судин мозку. Друга фаза, у якій виникають так звані вторинні порушення, починається через кілька годин після ЧМТ і триває від кількох днів до кількох тижнів, характеризується надходженням кальцію в нейрони, утворенням вільних радикалів, оксидантним стресом, синтезом прозапальних цитокінів та розвитком імунопатологічних реакцій, що призводить до некрозу та апоптозу нейронів. Одним з підходів до лікування наслідків ЧМТ є клітинна терапія різними стовбуровими клітинами (СК) та їх гуморальними чинниками, які показали себе як перспективний метод лікування. Мета – вивчення впливу на цитотоксичну активність спленоцитів щурів у першу та 5 добу після ЧМТ гуморальних чинників, які продукуються в культурі клітин in vitro ембріональними нейрональними клітинами. Матеріал і методи. В роботі використані статевозрілі щури (n=36), розведені у віварії ДУ «ІНХ НАМН». Усі роботи з експериментальними тваринами проводили з дотриманням законодавчих норм та вимог Закону України № 3447 IV «Про захист тварин від жорстокого поводження», «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для дослідних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986), з урахуванням принципів біоетики та норм біологічної безпеки. Тварин утримували у стандартних умовах акредитованого віварію. Черепно-мозкову травму у щурів моделювали згідно з рекомендаціями Романова Г. А. та інших (2015) шляхом падіння вантажу (вагою 100 г) з висоти 120 см на голову щурів, що були занаркотизовані внутрішньоочеревинно 0,5 мл суміші кетаміну (70,0 мг/кг) та седазину (15 мг/кг) [22]. У роботі визначали цитотоксичну активність спленоцитів щодо еритроцитів барана за спектрофотометричним методом, описаним [23]. Отримання фракцій кондиційного середовища з культур ембріональних клітин головного мозку щурів проводили за розробленою методикою [24]. Головний мозок вилучений у стерильних умовах з плодів наркотизованих ефіром самиць (Е16-18 день вагітності), звільняли від судин та оболонок та багатократним пікетуванням суспендували в середовищі [24]. Отримані клітинні суспензії висівали на дно пластикових чашок Петрі та культивували 48 годин у поживному середовищі без ембріонального телячої сироватки. Супернатанти культур клітин мозку, так звані кондиційні середовища (КС), використовували для лікування тварин з ЧМТ. Результати. При ЧМТ у щурів відмічається підвищення прямої та антитілозалежної цитотоксичності клітин селезінки, яка реєструється через 24 години після травми з поступовим подальшим зростанням до 5 доби. Одноразове введення трофічних чинників, які продукуються в культурі клітин ембріональними нервовими клітинами в кондиційне середовище, щурам одразу після травми викликає вірогідне зниження показників обох типів цитотоксичності. Введення кондиційних середовищ ембріональних нервових клітин щурам з ЧМТ на 1, 2, 3 добу після травми викликає на 5 добу вірогідне гальмування підвищеної прямої та антитілозалежної цитотоксичності, що свідчить про імуносупресивну дію цих трофічних чинників. Висновок. При ЧМТ у щурів спостерігається підвищення цитотоксичної активності спленоцитів вже через 24 години після травми, яка може бути загальмована введенням трофічних чинників, що продукуються ембріональними клітинами головного мозку щурів.

Дисертаційна робота присвячена розробці методу фотометричного аналізу біологічних середовищ шляхом розширення простору визначення їх оптичних властивостей, що дозволило одночасно врахувати характеристики відбитого та пропущеного середовищем оптичного випромінювання в межах повного тілесного кута. У роботі розроблено методики реалізації математичного базису просторової фотометрії біологічних середовищ за принципами визначення інтенсивності розсіяння по паралелях (кільцевих смугах) та меридіанах (перетинах). Запропоновані схемо-технічні рішення двох- та восьми-канальної інформаційно-вимірювальних систем для просторової фотометрії за перетинами, реалізовані на рівні експериментальних установок. Розроблено програмне забезпечення фотометричного паралельного аналізу, що дозволяє досліджувати індикатриси розсіяння за перетинами. Проведено аналіз індикатрис розсіяння лазерного випромінювання товщинними зразками м’язових тканини на різних довжинах хвиль та з різним розміщенням волокон. Здійснено перехід від індикатриси розсіяння товщинними зразками до фактору анізотропії однократного розсіяння. Доведено ідентичність експериментально-визначених величин оптичних коефіцієнтів дифузного відбиття та повного пропускання та визначених за результатами Монте-Карло моделювання з використанням усередненої за перетинами величини фактору анізотропії однократного розсіяння.
The thesis is devoted to developing the method of photometric analysis of biological media by expansion the space of definition their optical properties. That made possible the simultaneously consider the characteristics of the optical radiation, reflected and transmitted by biological media, within the full solid angle. In the work the main methods of solution the basic equation of radiative transfer theory in problems of optical biomedical diagnostics, were analyzed. Thus, the main attention focused on optical parameters of biological media: scattering (μs), absorption (μa) coefficients, and the anisotropy factor of single scattering (g), which are responsible for spatial distribution of scattered radiation by normal and pathology tissues or media (first order approximation, diffuse approximation, small angle approximation, flux models, Monte Carlo method). Conditions of use depending the type of biological media are described. The phase functions of single scattering (Mie, Henyey-Greenstein, Gegenbauer kernel, Delta-Eddington, Eddington), which used to describe the propagation the optical radiation in different types of biological media, were considered. Systematized the methods and tools of biophotonics with the possibilities of spatial-oriented analysis of radiation, scattered by sample of biological media, organs and body parts. Goniometric and spherical types of experimental setup are the most appropriated types that can used for spatial photometry. Photometric image of varying thickness samples of biological media by ellipsoidal reflectometry were received. Based on experimental research, the axial asymmetry of anisotropy of scattering by porcine and chicken muscle tissues of varying thickness in vitro at a wavelength of 632.8 nm was found. The influence of anisotropy of scattering on accuracy of determination the optical coefficients of diffuse reflection and total transmission by method Monte Carlo was demonstrated. Study of spatial anisotropy scattering by method of photometry was suggested. On this basis, has developed methods of implementing of the mathematical basis of spatial photometry of biological media by determining the scattering intensity along parallels (circular bands) and meridians (sections). The mechanism of the transition from experimentally determined indicatrix of scattering of thick sample to the anisotropy factor of single scattering by designed methods is proposed. The proposed scheme-technical versions of information-measurement system for spatial photometry along sections with two and eight channel, which were realized in experimental setups of goniometric and spherical type. The features of element synthesis, exploitation and calibration of setups are described. The interfaces and methods of application of developed software for parallel photometric analysis "IMSOB" and "IMSOB-2", to support research the scattering indicatrix along sections in reflected or transmitted light for two- and eight-channel systems respectively are given. The method of sample preparation of biological media and features of experiment for different experimental setups of spatial photometry are given. The methodology of preparation the biological samples used for research in this paper were detail described. The analysis of the indicatrix of laser light scattering by thick samples of muscle tissue at different wavelengths with transverse and longitudinal placement of fibers was made. The data obtained by method of spatial photometry, which realized the principle of analyses of the sections. Experimental studies conducted on goniometric type setup. For phase function of single scattering Henyey-Greenstein, modified by isotropic component in each sections, the transition from indicatrix scattering of thick sample to the single scattering anisotropy factor g was made. Identity of experimentally-determined values of the optical coefficients of diffuse reflection and total transmission and determined by the results of Monte Carlo simulation using the average values by sections of the anisotropy factor of single scattering are approved.
Диссертация посвящена разработке метода фотометрического анализа биологических сред путем расширения пространства определения их оптических свойств, что позволило одновременно учесть характеристики отраженного и пропущенного средой оптического излучения в пределах полного телесного угла. В работе разработаны методики реализации математического базиса пространственной фотометрии биологических сред по принципу определения интенсивности рассеяния по параллелям (кольцевым полосам) и меридианам (сечениям). Предложены схемотехнические решения двух- и восьмиканальной информационно-измерительных систем для пространственной фотометрии по сечениям, реализованные на уровне экспериментальных установок. Разработано программное обеспечение фотометрического параллельного анализа, позволяющее исследовать индикатрисы рассеяния по сечениям. Проведен анализ индикатрис рассеяния лазерного излучения толщинными образцами мышечных тканей на различных длинах волн и с разным размещением волокон. Осуществлен переход от индикатрисы рассеяния толщинных образцов к фактору анизотропии однократного рассеяния. Доказана идентичность экспериментально определенных величин оптических коэффициентов диффузного отражения и полного пропускания и определенных по результатам моделирования Монте-Карло с использованием усредненной по сечениям величины фактора анизотропии однократного рассеяния.

У роботі вирішено комплекс задач, що дозволило вирішити важливу науково-прикладну проблему розробки методу побудови і застосування еліпсоїдальних рефлекторів в системах реєстрації та аналізу розсіяного оптичного випромінювання, а також апробації нових конструктивних, функціональних та медико-біологічних рішень. Це дало змогу теоретично та експериментально обґрунтувати метод і апаратні засоби застосування еліпсоїдальних рефлекторів для фотометрії світлорозсіяння біологічними середовищами при виявленні їх оптичних властивостей та ідентифікації фізичного та фізіологічного стану. Запропоновано фундаментальну основу вирішення вказаної проблеми завдяки вперше розробленого механізму рей-трейсингу, що взаємо пов’язує параметри джерела випромінювання, біологічного середовища, еліпсоїдального дзеркала та матричного приймача випромінювання в інформаційно-вимірювальній системі біомедичного фотометру з еліпсоїдальними рефлекторами, і який дозволяє вирішувати пряму та інверсну задачі поширення оптичного випромінювання методом статистичного моделювання Монте-Карло.
The thesis is devoted to the solution of the important scientifically applied problem of development the construction and application method of ellipsoidal reflectors in the registration and analysis systems of scattered optical radiation, as well as approbation of new structural, functional and biomedical solutions. This made it possible to theoretically and experimentally substantiate the method and hardware of the use the ellipsoidal reflectors for photometry of light scattering by biological media in the detection of their optical properties and identification of physical and physiological state. A fundamental basis for solving this problem is the first-time developed mechanism of ray-tracing, which colligate the parameters of the radiation source, biological media, ellipsoidal reflector and matrix photodetector in the information-measuring system of biomedical photometer, which allows to solve the direct and inverse problems of light propagation by the Monte Carlo statistical simulation. The main content of the thesis is outlined in eight chapters, which present and substantiate the goal and results of the work. The first chapter presents the results of analytical review and literary search, which reveal the tasks raised in the doctorate thesis. In particular, the methods of biophotonics that are most commonly used in the study of different biological media are given. The features of optical radiation propagation in biological media are analyzed, as well as the basic principles of the transfer radiative theory, which mathematically and analytically interpret this process. Typical photometric tools used for the study of biological media, boundary conditions of their use, and functional limitations are analyzed. The second chapter is devoted to the development a method of investigation the biological media optical properties. Structural schemes of basic photometers with ellipsoidal reflectors and features of their functioning are presented. The mathematical apparatus for calculating the ray tracing in a reflector with an internal ellipsoidal reflecting surface is presented, and the main types of ray trajectories are considered. The algorithm of the proposed mechanism of ray tracing and the features of its software are presented. The results of aberration analysis of ellipsoidal reflector are shown. The third chapter is devoted to the development of Monte Carlo models of light propagation in the information-measuring system of biomedical photometer with ellipsoidal reflectors. The features of the input data formation and the basic simulation algorithm are substantiated, as well as the boundary conditions of simulation. The analytical models of software adaptation of radiation source parameters, the receiving system, as well as the boundaries and scattering-absorption properties of the biological media that underlie the simulation are presented. The principles of determination the optical coefficients, algorithm and grounds of software implementation of Monte Carlo simulation in the system "radiation source + biological media + measuring tool" are presented. In the fourth chapter proposed the features of designing photometers with ellipsoidal reflectors by improving the standard equipment for microscopy, as well as in the construction of individual prototypes. Schemes of zone analysis at processing of photometric images obtained by photometry by ellipsoidal reflectors are considered. Mathematical and analytical aspects of solving the inverse problem of the radiative transfer theory by methods of Kubelka-Munk and inverse Monte-Carlo in the context the work of biomedical photometers with ellipsoidal reflectors operating in reflected and also in reflected and transmitted light are presented. The interrelation of photometric images and optical properties of the investigated biological media is considered. In the fifth chapter discusses the technological principles of ellipsoidal reflectors production and control. The materials choice of ellipsoid for different methods of shaping the aspherical surface is substantiated. The principles of production of metallic mirror ellipsoids of revolution using vertical-boring technology, as well as 3D printing technology from plastic are formulated. Practical aspects of applying a mirror coating to the inner ellipsoidal surface from plastic are determined. The analytical model and technical stages the shape control of the ellipsoidal surface are presented and photometric comparison of the functioning of reflectors produced by different technologies is made. The sixth chapter is devoted to the analysis of the effects of light scattering in the system "radiation source + biological media + measuring tool" for different profiles of energy distribution in the laser beam and their effect on the relative illuminance distribution of photometric image at zone analysis for different layers of human skin. The influence the parameters of ellipsoidal reflectors on the boundary geometric properties of optical radiation in the forward and backscattered light is considered. The influence the diameter and power of the incident beam at the tasks of Raman spectroscopy by ellipsoidal reflectors is also substantiated. In the seventh chapter features of application the photometry by ellipsoidal reflectors for creation and improvement tools of biological and medical diagnostics and control are shown. The influence of the scattering anisotropy factor on the illuminance of photometric images and the possibility of biomedical goniophotometry were evaluated. A measurement system for angular photometry in backscattered light was developed and investigated. Based on the model experiment, the prospects of using a photometer with ellipsoidal reflectors to control the optical clearing of human skin were evaluated. A prototype optical non-invasive glucometer with ellipsoidal reflectors was created and its functional features were investigated. The eighth chapter discusses the prospects of applying the mirror ellipsoids of revolution method for various problems in optical biomedical diagnostics.
В работе решен комплекс задач, позволивший решить важную научно-прикладную проблему разработки метода построения и применения эллипсоидальных рефлекторов в системах регистрации и анализа рассеянного оптического излучения, а также апробации новых конструктивных, функциональных и медико-биологических решений. Это позволило теоретически и экспериментально обосновать метод и аппаратные средства применения эллипсоидальные рефлекторов для фотометрии светорассеяния биологическими средами при обнаружении их оптических свойств и идентификации физического и физиологического состояния. Предложено фундаментальную основу решения указанной проблемы за счет впервые разработанного механизма рей-трейсинга, что взаимно связывает параметры источника излучения, биологической среды, эллипсоидального зеркала и матричного приемника излучения в информационно-измерительной системе биомедицинского фотометра с эллипсоидальными рефлекторами, и который позволяет решать прямую и инверсную задачи распространения оптического излучения методом статистического моделирования Монте-Карло.

Здійснено математичне моделювання спеткрополяризаційних зображень оптично м’яких частинок полідисперсних біологічних середовищ методом Монте-Карло з використанням поєднання різних наближених підходів до світлорозсіювання частинок та їх внутрішніх включень.
Проведено математическое моделирование спеткрополяризацийних изображений оптически мягких частиц полидисперсных биологических сред методом Монте-Карло с использованием сочетания различных приближенных подходов к светорассеяния частиц и их внутренних включений.
Mathematical modeling spetkropolyaryzatsiynyh image optically soft particles polydisperse biological environments Monte Carlo using a combination of different approaches to approximate light scattering particles and their internal matter.

На сьогодні пластмаси широко використовуються в повсякденному житті завдяки своїм особливим властивостям, таким як довговічність, легка обробка і низька вартість виробництва. Але їх стабільність і стійкість до біологічної деструкції в природних умовах спричинила накопичення виробів із пластмас, що вже були вжитку, у навколишньому середовищі. Так, полімерна упаковка від харчових і нехарчових товарів є практично на всіх підприємствах торгівлі. Обсяги накопичення упаковки на підприємствах торгівлі складають від 0,5–3,0 до 50–150 кг / добу. Утилізація полімерних відходів допомагає зберегти природні ресурси, оскільки більшість полімерних матеріалів виготовляються шляхом переробки нафти і газу. У цьому напрямку актуальним є розвиток сфери рециклінгу полімерних відходів з використанням деяких традиційних полімерів і їх композитів, таких як поліетилен, поліпропілен і полістирол, і впровадження концепції механічної, хімічної переробки та використання їх енергетичного потенціалу. Альтернативами практичних методів управління твердими відходами є реорганізація, переробка і створення екологічного безпечних полімерних матеріалів, що здатні до біодеградації, на основі відновлюваних ресурсів, рослинних і текстильних відходів. Метою роботи є зниження рівня техногенного впливу від полімерних відходів на довкілля шляхом вдосконалення методологічних засад оцінки життєвого циклу полімерних матеріалів різного генезису та екологічного обґрунтування технологічних рішень їх утилізації.

В останнє десятиліття зросла обізнаність про навколишнє середовище, і боротьба із забрудненням навколишнього середовища і забрудненням стала головним порядком денним зацікавлених урядових органів у всьому світі. Зазвичай підходить метод відновлення навколишнього середовища для певного виду відходів вибирається на основі ефективності процесу деградації і вартості методу. Що ще важливіше, вплив обраного методу на навколишнє середовище викликає особливе занепокоєння, оскільки в деяких методах відновлення дочірній продукт процесу розкладання більш токсичний, ніж вихідний забруднювач. Вчені і дослідники вважають, що не існує єдиного універсального методу відновлення, придатного для всіх типів забруднюючих речовин і всіх джерел; замість цього ефективна програма відновлення може включати одночасне впровадження двох або більше методів. Метою роботи є дослідження ефективності очищення стічних вод на штучних біоплато.

У цьому розділі наведено результати виявлення актиноміцетів в біологічних обростаннях природного черепашнику, бетонних споруд і мідій Одеської затоки Чорного моря та описана таксономічна різноманітність і основні біологічні властивості 53 досліджених штамів. При рості на різних поживних середовищах виділені штами актиноміцетів утворюють субстратний і повітряний міцелії, демонструючи різноманіття морфологічних типів. Деякі штами утворюють водорозчинні і меланоїдні пігменти на відповідних середовищах. Ізольовані актиноміцети ростуть у температурному діапазоні 10 °С - 45 °С. Більшість штамів актиноміцетів добре ростуть у присутності NaCl у концентрації до 9%. Досліджені штами утилізують різні запропоновані джерела вуглецю, демонструючи значну метаболічну активність. Найбільш вживаним субстратом для актиноміцетів із черепашнику є лактоза, для актиноміцетів із бетону – рамноза, для актиноміцетів із мідій – цукроза. Попередня ідентифікація за порівнянням спектрів жирних кислот дозволила встановити що ізольовані штами актиноміцетів з різними індексами подібності відносяться до двох родівStreptomyces і Nocardiopsis, із суттєвим домінуванням представників роду Streptomyces. У жирнокислотних спектрах досліджених актиноміцетів роду Streptomyces присутні ізомери розгалужених насичених і ненасичених жирних кислот із загальною кількістю атомів вуглецю від 10 до 17. Виявлення і виділення актиноміцетів із об’єктів Чорного моря сприятиме подальшому вивченню екологічної ролі цих бактерій в морському середовищі, їх різноманітності, розподілу, умов культивування, еволюційних механізмів пристосування до життя в морі та оцінці біотехнологічного потенціалу до продукції нових біологічно активних метаболітів.