СЧЕТНАЯ СПИРАЛЕОБРАЗНАЯ КАМЕРА ГОРШКОВОЙ

Полезная модель «Счетная спиралеобразная камера» относится к области биоэкологического мониторинга водных объектов.
«Счетная спиралеобразная камера» применяется при проведении качественного (видовой идентификации) и количественного (подсчете численности, биомассы) этапов гидробиологического анализа, производящихся с использованием бинокуляров и микроскопов различных марок. Оптическое разрешение приборов для микрокопирования обусловливает возможности идентификации определяемых и подсчитываемых объектов различных размерных параметров из числа организмов зоопланктона, альгофлоры, перифитона, бентоса, бактериопланктона. Приспособление может быть использовано и в других областях, например, для подсчета эритроцитов и лейкоцитов в крови.
Данные о численности и размерных характеристиках планктонной флоры и фауны являются основными параметрами для расчетов биомассы, а также других важных количественных характеристик (содержание пигментов, белков, жиров, зольных элементов и пр.), измерения интенсивности дыхания, фотосинтеза.
Для количественных определений массы планктона разработаны объемный, весовой и счетный методы. Классическим и наиболее точным является счетный метод.
В целях производства идентификационных и счетных работ под микроскопом или бинокуляром можно пользоваться и простыми предметными стеклами. Однако, эффективнее использовать специальные счетные стекла (разграфленные на полосы или квадраты), на поверхность которых наносится точно измеренное количество жидкости из тщательно перемешенной анализируемой пробы.
Наиболее крупные планктонные организмы подсчитываются целиком из всей пробы, при этом удобнее всего пользоваться камерой Богорова. Она представляет собою пластинку из толстого стекла, с бортиками по краям, разделенную призматическими стеклянными перегородками на 4 сообщающиеся канавки. Размер камеры 6×10 см, но могут быть камеры и другой величины [1].
3
Для подсчета планктона пользуются также различными счетными камерами определенного объема: камерой Кольквитца объемом в 1 мл, камерами «Учинская» №1-3, объемом 0,9; 10 и 50 мм. Камера Кольквитца делается из толстого стекла, в котором вырезается круглое отверстие. Снизу это стекло наклеивается канадским бальзамом на другое стекло, а сверху при работе оно закрывается стеклянной крышкой. Вся камера с крышкой вставляется в металлическую обойму [1]. Камеры «Учинская» представляют собою стеклянные пластинки с низкими бортиками, дно их разграфлено применительно к размерам подсчитываемого планктона [1].
Для облегчения подсчета счетная камера Седжвик - Рафтера снабжается сеткой или в окуляр вкладывается особый сетчатый окуляр-микрометр, служащий одновременно и измерителем [3].
2
2
3
Для учета численности водорослей можно пользоваться также камерами Горяева, применяемыми для подсчета форменных элементов крови. Она представляет собой толстое прямоугольное прозрачное стекло обычно с двумя сетками, выгравированными на его поверхности. На боковых участках стекла нанесены основные показатели и название счетной камеры. Сетки отделены друг от друга во избежание затекания жидкости поперечной канавкой. Двумя глубокими продольными канавками сетки отделены от стеклянных прямоугольных пластинок, к которым притирают шлифованные покровные стекла; поверхность этих стеклянных прямоугольных пластинок находится на 0.1 мм выше участков камеры, на которых нанесена сетка. Сетка камеры Горяева образована системой разграничительных линий, проведенных взаимно перпендикулярно. В ней имеется 3600 малых квадратов: сторона 1/20 мм, площадь 1/400 мм, объем 1/250 мкл. Сторона всей сетки 3 мм, площадь 9 мм, объем 0.9 мкл; высота камеры, создающаяся при притирании шлифованного покровного стекла. -0,1 мм. [2] Счетная камера Нажотта имеет объем 0,01 см и также снабжена сеткой [4].
Все описанные приборы, имеющие прямоугольную сетку, могут быть приняты как прототипы к «счетной спиралеобразной камере».
Описанные приспособления для счета количества организмов являются весьма мало производительными. Основные трудности возникают из-за потери определенного количества микроскопических объектов при постоянно требующемся обновлении дозированного количества пробы, что значительно увеличивает процент ошибки гидробиологических анализов, увеличивает трудоемкость работы, не давая возможности исследователю прерывать процесс порционного просмотра. Наименьшие потери обеспечиваются при рассмотрении полного объема пробы (оптимально 20 мл
концентрированного раствора). Для повышения производительности работ и снижения процента ошибки производимого анализа предлагается вместо сетчатой камеры использовать камеру, рабочая поверхность которой разделена на спиралеобразные зоны. Эта спираль (спираль Архимеда) выражается уравнением [5],
где:
а - расстояние между витками спирали;
ρ - полярная ось;
φ - полярный угол, радиан.
С использованием этой формулы спираль может быть вычерчена по компьютерной программе.
Конструктивно «Счетная спиралеобразная камера» изготавливается на основе прозрачных пластмассовых или стеклянных чашек Петри, на внутренней поверхности которых выгравированы или протравлены бороздки (канавки), соответствующие избранному рисунку спирали. Расстояние между витками спирали выбирается в зависимости от количества и размеров подсчитываемых организмов. Оптимальные размеры 1-2 мм. Ширина и глубина канавок 0,1 мм Часть рабочей площади прибора выделяется путем нанесения с внешней стороны чашки Петри ограничительной окружности, площадь которой составляет 1/20 общей площади. Внешний вид счетной камеры приведен на рисунке.
«Счетная камера» используется в комплекте с микроскопом или бинокуляром с оптимально разрешающим диапазоном 40-1000 кратного увеличения.
Технология работы со «счетной камерой» приведена в примере. Пример
В зависимости от специфики обследуемого водоема и климатического периода 50-100 л отобранной при помощи специальных ловчих планктонных сетей природной воды концентрируется методом фильтрации до объема 20 мл. Концентрат в полном объеме помещается в «счетную спиралеобразную камеру», покрывая тонкой пленкой жидкости всю внутреннюю поверхность чашки Петри. Окружность, нанесенная с внешней стороны чашки Петри, отграничивает 1 мл объема, необходимый для производства количественных
расчетов. Таким образом, исследователь избавляется от необходимости 20-кратного наполнения камер другого рода, вмещающих максимально лишь двадцатую часть пробы. Просмотр организмов производиться при помощи раскручивания спирали под окулярами микроскопа. Нанесенные с внутренней стороны чашки спиральные риски служат пространственными фиксаторами находящимся в пробе организмам. Геометрическое поле спирали исключают возможность повторного попадания изучаемых объектов в поле обозрения. Чтобы просмотреть пробу целиком в объеме 20 мл достаточно лишь продолжить прокручивание спирали за рамками красной риски, что на 100% исключает неизбежные при двадцатикратном наполнении камер других типов потери организмов. Практически на любом отрезке спирали работы по микроскопированию можно приостанавливать, накрыв чашку Петри крышкой. Это предоставляет исследователю возможность производить дополнительные действия по фотографированию объектов, обращению к определителям и пр. Добавление вяжущих жидкостей (глицерин, агар-агар и др.) позволяет фиксировать на витках спирали живые организмы, что крайне важно для видовой идентификации многих категорий микроскопической флоры и фауны.
Литература.
1. В.И.Жадин. Методы гидробиологического исследования, М, Высшая школа. 1960, С.100-108.
2. B.C.Ронин, Г.М.Старобинец. Руководство к практическим занятиям по методам клинических лабораторных исследований, М, Медицина, 1989, С.161-162.
3. И.А.Киселев. Изучение планктона водоемов. Издательство АН СССР, Л., 1950, С.24-34.
4. СП. Вассер, Н.В Кондратьева, Н.П.Мисюк, Справочник. Киев. Наукова думка, 1989, С.186-188.
5. М.Я.Выгодский. Справочник по высшей математики М., Издательство технико-теоретической лит., 1955, C.113.