×
27.09.2013
216.012.7036

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ОБРАЗА ПРОБЫ ПЛАНКТОНА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Использование: для получения трехмерного образа пробы планктона. Сущность: заключается в том, что выполняют проведение рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, причем процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость. Технический результат: обеспечение возможности получения трехмерного образа проб зоопланктона, собранных стандартными методами, с высокой детализацией объектов.
Основные результаты: Способ получения трехмерного цифрового образа водной пробы зоопланктона с содержащимися в ней объектами, заключающийся в проведении рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, отличающийся тем, что процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость.

Предлагаемое изобретение относится к области гидробиологических исследований и средств экологического мониторинга и может быть использовано для автоматизированной обработки существующих коллекций фиксированных проб зоопланктона.

В настоящее время накоплено большое количество проб зоопланктона, полученных по стандартным методикам (1). Биологические объекты, находящиеся в водной пробе, содержат в своем теле большое количество жидкости, по свойствам близкой к воде, что обуславливает их низкую рентгеноконтрастность. После фиксации пробы жидкость внутри биологических объектов заменяется фиксирующим раствором и объекты в пробе остаются рентгенонеконтрастными, что не позволяет получить качественное трехмерное изображение объектов пробы.

Известны способы лабораторной обработки фиксированных проб зоопланктона, содержащих множество объектов зоопланктона, включающие получение изображения проб в видимом участке спектра и дальнейшую обработку этого изображения, в том числе выделение и идентификация отдельных объектов пробы, количественный и качественный анализ пробы (SIPPER - Shadowed Image Particle Profiling and Evaluation Recorder (2, 3),

Известные способы имеют недостатки, которые заключаются в том, что для проведения автоматизированной обработки проба планктона должна быть разведена в большом объеме воды с последующим помещением ее в тонкий плоский слой или капилляр или разведенная проба должна быть пропущена через цилиндрическую камеру небольшого диаметра. В результате происходит механическое воздействие на объекты пробы, которое может приводить к их частичному разрушению. При малом разведении пробы существует высокая вероятность наложения объектов пробы друг на друга, что в последующем существенно затрудняет или делает невозможным их идентификацию. Выполняется оптическое сканирование или фотографирование ограниченного объема пробы. Известные способы имеют ограниченный размерный диапазон объектов, в котором проводится качественный анализ. Этот размерный диапазон различен в разных способах, например: для SIPPER - 0,2-30 мм, для ОРС - 0,25-2,5 мм, Flow CAM - 0,01-1 мм, ZooScan - 0,2-40 мм. При этом, размеры биологических объектов могут превышать глубину резкости используемых объективов. При использовании известных способов формируются двухмерные изображения пробы с содержащимися в ней биологическими объектами, в которых информация во многих случаях недостаточна для достоверной идентификации биологических объектов. В этих случаях успешность идентификации объекта зависит от ракурса, с которого происходит сканирование или фотографирование объектов и получение двумерного изображения, а определять нужный ракурс в существующих способах невозможно.

Известны способы получения трехмерного изображения индивидуальных объектов зоопланктона методом томографии(4-6).

Известные способы имеют недостаток, который заключаются в том, что для получения трехмерного изображения объекта, его необходимо предварительно отделить от остальных объектов пробы и затем исследовать индивидуально.

Наиболее близким к предлагаемому способу автоматизированной обработки фиксированных проб зоопланктона является способ обработки проб с использованием рентгеновской микрокомпьютерной томографии (6). Этот способ позволяет получать трехмерные изображения нескольких биологических объектов вместе, но только когда эти объекты находятся в рентгеноплотной твердой среде, в частности, этот способ используется для исследования биологических объектов в донных осадках.

Предлагаемый способ позволяет применить трехмерную рентгеновскую микрокомпьютерную томографию для пробы зоопланктона, содержащей в том числе рентгенонеконтрастные объекты.

Целью настоящего предлагаемого изобретения является получение трехмерного образа проб зоопланктона, собранных стандартными методами, с высокой детализацией объектов. (Полученные предлагаемым способом трехмерные образы проб в дальнейшем позволят проводить четкую идентификацию объектов пробы.) Поставленная цель достигается тем, что в известном способе рентгеновской микрокомпьютерной томографии процессу сканирования одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость. В варианте способа производится полная замена фиксирующего раствора в пробе на рентгеноконтрастную жидкость.

Возможность практической реализации

Для осуществления изобретения необходимо добавить в пробу рентгеноконтрастную жидкость для получения необходимой степени контрастности объектов (или заменить ею фиксирующий раствор) с сохранением биологических объектов в пробе. С подготовленной пробой проводят процедуру стандартной рентгеновской микрокомпьютерной томографии. В результате этой процедуры получается трехмерный цифровой образ совокупности объектов, содержащихся в пробе, представленных в виде трехмерных изображений высокого разрешения внешних контуров объектов, где каждый объект представлен в виде трехмерной фигуры, на которой видны все характерные особенности поверхности конкретного объекта, необходимые для последующего автоматизированного анализа биологических характеристик пробы (достоверной идентификации и биометрии объектов, качественного и количественного анализа). Полученный 3D цифровой образ позволяет осуществлять распознавание объектов и измерение геометрических размеров.

Компьютерный анализ трехмерного цифрового образа пробы и получение биологических характеристик пробы (достоверная идентификация и биометрия объектов, качественный и количественный анализ) значительно сокращает объем рутинных работ, повышает качество получаемой информации о биологических объектах, ускоряет обработку проб. Автоматизированный анализ не требует выполнения работ высококвалифицированным экспертом. Эксперт привлекается только для распознавания образов, не поддающихся классификации системой.

Применение способа позволит получить трехмерный образ пробы зоопланктона, который обеспечивает проведение количественного и качественного анализа пробы по ее цифровому образу, не обращаясь к первичной биологической пробе. Цифровой образ не подвержен деградации. Возможно создание резервных копий пробы, что исключает их потери.

Источники информации

1. Богоров В.Г. Стандартизация морских планктонных исследований // Труды Института океанологии, 1957. Т.24. С.200-214.

2. Samson S., Hopkins T., Remsen A., Langebrake L., Sutton T., Patten J. A system for high-resolution zooplankton imaging // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2001. Vol.26. P.671-676.

3. Патент US 2004/0109586 A1

4. Патент US 7082182 B2.

5. Mazik K., Curtis N., Fagan M.J., Taft S., Elliott M. Accurate quantification of the influence ofbenthic macro- and meio-fauna on the geometric properties of estuarine muds by micro computer tomography // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2008. Vol.354. P.192-201.

6. Dinley J., Hawkins L., Paterson G., Ball A.D., Sinclair I., Sinnett-Jones P., Lanham S. Micro-computed X-ray tomography: a new non-destructive method of assessing sectional, fly-through and 3D imaging of a soft-bodied marine worm // Journal of Microscopy, 2010. Vol.238. P.123-133.

Способ получения трехмерного цифрового образа водной пробы зоопланктона с содержащимися в ней объектами, заключающийся в проведении рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, отличающийся тем, что процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 15.
20.10.2013
№216.012.7702

Морской гидрофизический комплекс

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области исследования океана и может быть использовано для комплексного измерения гидрофизических параметров в океанологии, гидрофизике и гидрографии. Заявленный морской гидрофизический комплекс, содержащий жесткий опорный конструктив, объединяющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496126
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.01.2014
№216.012.9890

Способ и устройство измерения фоновой мутности жидкости

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения параметров взвеси в жидкости. Способ определения фоновой мутности заключается в выделении частицы заданных размеров, с помощью фильтра, для чего применяют гравитационное разделение частиц взвеси в ламинарном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504755
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e25

Способ и устройство доставки дрифтеров в зону исследований

Изобретение относится к области исследования океана, а именно к исследовательским дрейфующим буям. Заявлена группа изобретений - способ доставки дрифтеров в район исследований и устройство дрифтера. Способ заключается в сбрасывании дрифтера с летательного аппарата. При спуске дрифтера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506193
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.06.2014
№216.012.cce8

Способ оценки экологического состояния прибрежных экосистем

Изобретение относится к области экологии. Способ оценки экологического благополучия прибрежных морских донных экосистем заключается в изучении морфофункциональных характеристик массовых двустворчатых моллюсков, при этом в качестве показателя благополучия используют морфофункциональные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518227
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.08.2014
№216.012.e98f

Проточный черенковский детектор для измерения бета-радиоактивности воды

Изобретение относится к области измерения радиоактивности и предназначено для регистрации высокоэнергетических бета-излучателей в водных потоках по черенковскому излучению. Изобретение включает измерительную емкость с размещенным внутри нее прозрачным сосудом, имеющую вход и выход для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525599
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.04.2015
№216.013.3f45

Инкубатор и способ инкубации проб воды

Группа изобретений относится к области инкубации проб воды. Предложен инкубатор для проб воды и способ инкубации проб воды. Инкубатор выполнен в виде объединения свето- и теплоизолированных ячеек. Каждая ячейка включает крышку, корпус, стакан, теплоизолированный от корпуса, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547685
Дата охранного документа: 10.04.2015
15.05.2023
№223.018.57e4

Способ определения опасных мест обрыва металлических тросов и капроновых фалов, и устройство для предотвращения аварий при спуско-подъемных операциях

Использование: для предотвращения аварий при спуско-подъемных операциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для предотвращения аварий при спуско-подъемных операциях содержит лебедку, трос, который проходит через шкив п-рамы и связан с грузом, при этом трос барабана лебедки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002767280
Дата охранного документа: 17.03.2022
15.05.2023
№223.018.5bab

Устройство для получения проб донного грунта в морских исследованиях

Изобретение относится к морской геофизике. Раскрыто устройство для взятия проб донного грунта, содержащее раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения, с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя. При этом на раме установлено несколько морских планеров в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002752510
Дата охранного документа: 28.07.2021
15.05.2023
№223.018.5bac

Устройство для получения проб донного грунта в морских исследованиях

Изобретение относится к морской геофизике. Раскрыто устройство для взятия проб донного грунта, содержащее раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения, с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя. При этом на раме установлено несколько морских планеров в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002752510
Дата охранного документа: 28.07.2021
15.05.2023
№223.018.5bcd

Способ получения проб донного грунта в океане и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу получения проб донного грунта в морских исследованиях, заключающемуся в погружении пробоотборной трубки в грунт и подъеме ее на поверхность вместе с содержимым, причем в грунт внедряют вращающуюся спираль, затем под давлением внедряют трубку, равную диаметру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002752524
Дата охранного документа: 28.07.2021
Показаны записи 1-10 из 10.
20.10.2013
№216.012.7702

Морской гидрофизический комплекс

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области исследования океана и может быть использовано для комплексного измерения гидрофизических параметров в океанологии, гидрофизике и гидрографии. Заявленный морской гидрофизический комплекс, содержащий жесткий опорный конструктив, объединяющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496126
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.01.2014
№216.012.9890

Способ и устройство измерения фоновой мутности жидкости

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения параметров взвеси в жидкости. Способ определения фоновой мутности заключается в выделении частицы заданных размеров, с помощью фильтра, для чего применяют гравитационное разделение частиц взвеси в ламинарном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504755
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e25

Способ и устройство доставки дрифтеров в зону исследований

Изобретение относится к области исследования океана, а именно к исследовательским дрейфующим буям. Заявлена группа изобретений - способ доставки дрифтеров в район исследований и устройство дрифтера. Способ заключается в сбрасывании дрифтера с летательного аппарата. При спуске дрифтера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506193
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.06.2014
№216.012.cce8

Способ оценки экологического состояния прибрежных экосистем

Изобретение относится к области экологии. Способ оценки экологического благополучия прибрежных морских донных экосистем заключается в изучении морфофункциональных характеристик массовых двустворчатых моллюсков, при этом в качестве показателя благополучия используют морфофункциональные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518227
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.08.2014
№216.012.e98f

Проточный черенковский детектор для измерения бета-радиоактивности воды

Изобретение относится к области измерения радиоактивности и предназначено для регистрации высокоэнергетических бета-излучателей в водных потоках по черенковскому излучению. Изобретение включает измерительную емкость с размещенным внутри нее прозрачным сосудом, имеющую вход и выход для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525599
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.04.2015
№216.013.3f45

Инкубатор и способ инкубации проб воды

Группа изобретений относится к области инкубации проб воды. Предложен инкубатор для проб воды и способ инкубации проб воды. Инкубатор выполнен в виде объединения свето- и теплоизолированных ячеек. Каждая ячейка включает крышку, корпус, стакан, теплоизолированный от корпуса, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547685
Дата охранного документа: 10.04.2015
26.12.2018
№218.016.abe2

Устройство для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природной воды

Изобретение может быть использовано в экспериментальной океанологии и биогеохимии для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природных вод, морских и пресных водоемов при измерении концентраций минеральной и органической взвеси. Устройство содержит фильтрующее устройство (2) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675907
Дата охранного документа: 25.12.2018
02.02.2019
№219.016.b63b

Способ и устройство для концентрирования взвешенных компонентов в пробах воды

Изобретение предназначено для использования при гидробиологических и гидрохимических исследованиях. Устройство для концентрирования взвешенных компонентов в пробах воды содержит устройство фильтрации, выполненное в виде цилиндра с открытым дном, в верхней части которого расположена трубка для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678653
Дата охранного документа: 30.01.2019
06.06.2023
№223.018.7955

Устройство для забора проб подледной воды

Группа изобретений относится к области приборостроения применительно к гидробиологическим и химическим исследованиям. Устройство для забора проб подледной воды состоит из двигательного модуля, имеющего киль и подводные крылья, закрепленного сверху на двигательном модуле, расположенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002747235
Дата охранного документа: 29.04.2021
06.06.2023
№223.018.796b

Сменный фильтродержатель модульного типа для выполнения фильтрации воды в полевых условиях

Изобретение предназначено для фильтрации воды в полевых условиях. Фильтродержатель состоит из герметичного контейнера из непрозрачного материала, состоящего из верхней и нижней частей и кольцевых уплотнений. Каждая из частей состоит из объединенных вместе: перфорированного основания, светового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746199
Дата охранного документа: 08.04.2021
+ добавить свой РИД