Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Аппаратурное и методическое оформление процесса культивирования клеток в условиях пилотируемого космического полета Ивакин, Олег Викторович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ивакин, Олег Викторович. Аппаратурное и методическое оформление процесса культивирования клеток в условиях пилотируемого космического полета : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 03.00.23 / Рос. хим.-технол. ун-т им. Д. И. Менделеева.- Москва, 1998.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-2/3227-7

Введение к работе

Актуальность работы.

Космическая биотехнология одна из бурно развивающихся в последние годы областей, которая исследует и использует преимущества, возникающие для биологических объектов в условиях микро-гравитации, и занимается разработкой принципиально новых биотехнологических процессов предполагаемых к использованию при длительных управляемых полетах. Проведение процессов гибридизации клеток, электрофоретического разделения белков, кристаллизации белков в условиях микрогравитации позволило достичь принципиально новых результатов, невозможных в назймных условиях. В частности, оказалось, что эффективность электрофоретического разделения белков и макромолекул резко возрастает в условиях микрогравитации, как по количественным так и по качественным характеристикам. Кристаллы белков выращенные во время длительных пилотируемых полетов не, имеют аналогов по своим характеристикам и широко используются в дальнейших исследованиях на Земле.

Перспективным научным направлением космической биотехнологии является управляемое культивирование микробных, растительных и животных клеток. Интерес к управляемому культивированию существенно возрастает в условиях длительного космического полета, т.к. это позволяет решить ряд вопросов экономического, экологического, технического и медицинского характера. Применение специальных штамов микроорганизмов и создание соответствующих систем позволяет, в принципе, осуществить систему рециркуляции и переработки газов жидких и твердых отходов в продукты, используемые повторно. Кроме того, возможно использование управляемого культивирования микроорганизмов для создания единой технологической цепи по производству биологически активных веществ и выпуску высоко очищенных препаратов.

Одним из наиболее важных направлений управляемого культивирования в космосе является культивирование клеток тканей человека для исследования влияния длительных воздействий микрогравитации на их генетическую и физиолого-биохимическую устойчивость, с последующим моделированиеми и переносом результатов на органы и ткани человека. Понятно, что это требует, прежде всего, создания соответствующей аппаратуры.

Таким образом разработка и создание систем управляемого культивирования для использования, их в условиях длительного космического полета является весьма актуальной.

Целью данной работы являлось разработка и создание принципиально новой системы непререрывного культивирования клеток в условиях микрогравитации и проведение экспериментов на борту орбитальной станции "Мир" во время пилотируемого полета. В задачи работы входило:

разработка принципиально нового подхода и создание систе
мы культивирования в условиях микрогравитации в непре-

' рывном режиме;

в создание материально-технической базы системы непрерывного культивирования;

и адаптация созданного оборудования к работе на борту действующей орбитальной станции" Мир";

в создание методической базы подготовки космонавтов;

проведение наземного и натурных экспериментов по культи
вированию клеток;

в анализ и обработка полученных результатов;

Научная новизна работы.

Впервые в мире была разработана и создана аппаратура МКМ-1 (микрокультиватор микроорганизмов) для культивирования клеток в условиях микрогравитации и проведены процессы управляемого культивирования на борту орбитальной станции "Мир" клеток E.coli как модели микробных и, отчасти . животных клеток.

Впервые в основе системы культивирования был использован полуволоконный мембранный модуль с разделенными вводами и выводами газовой и жидкой питательных сред. Культивирование клеток осуществлялось в межволоконном пространстве в условиях непрерывного подвода газовой и жидкой питательной среды, при одновременном отводе продуктов жизнедеятельности.

Исследована кинетика роста клеток E.coli в условиях 5 суточного пилотируемого полета и проведено сравнение с наземными результатами, полученными на аналогичной аппаратуре в лабораторных условиях. Показано, что условия микрогравитации оказывают влияние на морфологические' и физиологические характеристики культуры, однако, эти изменения не являются результатом изменения генома.

Практическая значимость

Разработана техническая документация и создано оборудование для культивирования клеток в условиях микрогравитации МКМ-1 ( микрокультиватор микроорганизмов). Оборудование прошло все циклы наземных и предполетных испытаний и было допущено для постановки на борту станции "Мир".

Всего было создано 12. приборов МКМ-1, шесть из которых работали во время экспедиций посещения в течение 5 суток на станции " Мир". (3 экспедиции).

Апробация работы

Материалы работы доложены на Всесоюзной конференции «Космическая биотехнология» (декабрь 1993 г.), конференции молодых ученых РХТУ им. Д.И.Менделеева -1994 г., итоговой конференции по научно- технической программе «биотехнология» ( март 1996 г.).

Публикации .

По материалам диссертации опубликовано т^я работы.

Объем и структура диссертации