Таким образом, возникает концепция гелиостанции башенного типа. В этом случае все параболоиды заменяются практически плоскими отражателями, производство которых значительно дешевле.

2.2 Солнечные пруды


Солнечный пруд представляет собой оригинальный нагреватель, в котором теплозащитной крышкой является вода.

Достаточно большой водоем может быть просто вырыт (могут быть использованы и природные водоемы, например, в Израиле использовано Мертвое море в качестве солнечного пруда), что относительно недорого.

Солнечный пруды содержат в себе и накопители тепла, поэтому область их использования может быть довольно широкой. Солнечные пруды могут быть использованы в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, для получения технологической теплоты, в системах кондиционирования воздуха абсорбционного типа, для производства электроэнергии, т. е., солнечный пруд служит одновременно коллектором и аккумулятором теплоты.

В солнечный пруд заливается несколько слоев воды с различной степенью солености, причем наиболее соленый слой (0,5 м) располагается на дне. Солнечное излучение поглощается окрашенными в темный цвет дном водоема и придонный слой воды нагревается.

Придонный слой воды берется настолько более соленым, чем слой над ним, что плотность его хотя и уменьшается при нагревании, но все-таки остается выше плотности более высокого слоя. Поэтому конвекция (подъем вверх более теплой - более легкой - воды) подавляется и придонный слой нагревается все сильнее до 90° С, иногда - до кипения, при этом температура поверхностного слоя остается на уровне температуры окружающей среды. Пруд глубиной до 2-х м способен обеспечить непрерывную работу СЭС при прекращении инсоляции на срок до недели, пруды большей глубины могут обеспечить сезонный цикл аккумуляции. Правда, для этих СЭС требуются большие площади земельных угодий, в остальном - экологически приемлемые сооружения, тем более, что соленые пруды в естественных условиях существуют веками.

3. Традиционные методы получения и очистки биополимеров


Технологии получения биополимеров клетки включают следующие направления:

биопроцессинг с использованием живых клеток как продуцентов биополимеров - нуклеиновых кислот, белков, гормонов, стероидов, углеводов, полисахаридов, моно - и поликлональных антител и др.;

антисенс-технологии (антисмысловые), в основе которых лежит химический синтез биополимеров клетки на основе исходного сырья биологического происхождения.

При высокоскоростном получении биополимеров клетки (белков, гормонов, ферментов, углеводов, полисахаридов, моно - и поликлональных антител) медицинского, сельскохозяйственного и промышленного назначения используются такие продуценты как живые растительные, микробные, животные клетки и клетки человека, культивируемые in vitro в суспензиях; иммобилизованные клетки и ферменты; культивируемые in vitro инкапсулированные гибридомы.

Антисенс-технологии с использованием антисенс-олигонуклеотидов (фрагментов нуклеиновых кислот), антисенс-РНК (рибонуклеиновых кислот), рибозимов - антисенс-РНК или антисенс-олигонуклеотидов с ферментативными свойствами, ДНК-триплексов нацелены на создание ген-направленных биологически активных веществ, способных избирательно подавлять в живом организме активность вирусов, онкогенов и ростовых факторов, а также изменять структуру клеточных рецепторов при различных патологиях.

Преимуществами современных технологий биопроцессинга являются:

возможность многократного использования клеток-продуцентов биополимеров, что обеспечивает экономию сырья и трудовых затрат;

достижение максимального обособления фаз роста биомассы и биосинтеза целевого продукта;

упрощение процедуры очистки и выделения конечного продукта;

проведение синтеза биополимеров в асептических условиях;

реализация технологии получения биополимеров при нормальных температуре и давлении;

использование необходимых химических веществ в питательной среде для целенаправленного воздействия на культивируемые клетки-продуценты биополимеров;

возможность включения биопроцессинга как технологической стадии в промышленное производство биологически активных веществ с помощью тонкого органического синтеза с целью его оптимизации;

перспективы организации биопроцессинга как малотоннажного, так и крупномасштабного производства.

Антисенс-технологии характеризуются значительной экономичностью, высокими скоростью синтеза, избирательностью и чувствительностью комплиментарного взаимодействия антисенс-соединений с целевыми участками нуклеиновых кислот, а также эффективностью воздействия на живые системы.

Область применения. Данная технология находит применение в здравоохранении и ветеринарии (получение нового поколения диагностикумов, противовирусных и противоопухолевых лекарственных препаратов; генодиагностика и генотерапия), отраслях промышленности (использование биополимеров как биокатализаторов, получение пищевых добавок, повышение нефтеотдачи, оптимизация процессов добычи редких металлов из руд), сельском хозяйстве (инсектициды и биоудобрения), для защиты окружающей среды (биоремедиация почв, очистка воды).

Основания для выбора. Технология получения биополимеров клетки имеет большое значение для развития многих областей народного хозяйства, т. к. обеспечивает высокую скорость синтетических процессов, экономична. Она позволяет организовать в стране крупномасштабное производство биополимеров - биологически активных веществ.

Антисенс-технологии имеют особую ценность для диагностики и терапии наследственных, вирусных и онкозаболеваний человека, для ветеринарии и фитотерапии.

Разработка фундаментальных основ биопроцессинга и исследование возможностей использования его продуктов проводится украинскими учеными на уровне, сравнимом с зарубежным. Резкое отставание наблюдается в Украине в области масштабированного производства биополимеров, объемы ежегодного финансирования которого недостаточны.

В настоящее время необходимо создать в стране оптимальную систему передачи новейших технологий биопроцессинга, успешно разрабатываемых в отечественных лабораториях, в промышленное производство.

В области антисенс-технологий приоритет принадлежит украинским ученым, что признано мировой научной общественностью. За рубежом фундаментальные и прикладные аспекты антисенс-технологии получили широкое развитие благодаря их многообещающим перспективам в здравоохранении и ветеринарии.

Дальнейшее усовершенствование и повышение эффективности действия технологии предполагает:

создание синтетических антисмысловых олигонуклеотидов с различными реакционно-способными группами, что необходимо для повышения стабильности внутриклеточных комплексов;

освоение механизма доставки антисенс-соединений в клетку.

Развитие антисенс-технологии в стране требует увеличения финансирования работ, наличия современной аппаратурно-приборной базы, подготовки научных кадров и освоения технологии производством.

Электрофорез (от электро... и греч. phoresis - несение, перенесение), направленное движение коллоидных частиц или макроионов под действием внешнего электрического поля. Электрофорез был открыт в 1807 и считается важнейшей разновидностью электрокинетических явлений.

Электрофорез используют в электрохимии для изучения двойного электрического слоя, адсорбции ионов на поверхности, в медицине (см. Электрофорез лекарственный). В промышленности Электрофорез используют для выделения каучука из латекса, очистки воды, отделения каолина от песка и др. В биохимии Электрофорез служит для анализа, разделения и очистки биополимеров (главным образом белков), бактериальных клеток, вирусов, а также аминокислот, витаминов и др. Практическое применение Электрофорез началось после создания шведским учёным А. Тиселиусом специального аппарата для фронтального (или свободного) Электрофорез белков в растворе (1937). Наиболее широкое распространение нашли электрофоретические методы с использованием инертных носителей (бумаги, гелей и др.), получившие общее название зонального Электрофорез, т. к фракции разделяемых веществ образуют в толще носителя отдельные, несмешивающиеся зоны. Электрофорез часто сочетают с другими методами разделения биоорганических соединений (например, с хроматографией). Разработана техника концентрирования электрофоретических зон биополимеров в гелях, значительно повышающая разрешающую способность метода (диск-Электрофорез). Применение реакции антиген-антитело в сочетании с Электрофорез послужило основой для создания метода иммуно-электрофорез. Электрофоретический анализ биологических жидкостей, например сыворотки крови для исследования главным образом белков, широко используют в диагностике многих заболеваний.

4. Биоинформационные технологии: принципы синергетики и их использование. Стахостический резонанс


За последние тридцать лет синергетика, исследующая процессы самоорганизации сложных, открытых эволюционирующих систем, обрела статус общего междисциплинарного подхода при решении самых разнообразных задач человеческой практики. Стартовав в точном естествознании, ее методы проникли в биологию, экологию, социологию, экономику, политологию. В основе синергетических моделей лежат процессы самоорганизации, отражающие определенные фазовые переходы в условиях сильной неравновесности состояний систем по вещественно-энергетическим или информационным параметрам. Ее методы чрезвычайно актуальны, так как большинство проблем, стоящих сегодня перед Человечеством, отличаются глобальностью, сложностью, нелинейностью, необходимостью выработки стратегии безопасного развития общества.

Синергетика сегодня - это удивительный сплав мощных коммуникационных процессов переноса знаний частных дисциплин до уровня системных универсалий и, затем, часто неотрефлексированной трансляции, экспансии этих знаний в иные области человеческой практики, от материаловедения, до психотерапии, образования и пиар-технологий. Стремления к коммуникации, по большей части, стихийны и мы видим роль философа-методолога не только в том, чтобы подать свой голос в нестройном хоре междисциплинарного хаоса сегодняшнего дня, но и попытаться отыскать ключевые параметры его самоорганизации. Идеи теории самоорганизации, синергетики все в большей степени резонируют сегодня в гуманитарной среде, все ярче звучат ее антропологические мотивы, поэтому так необходимы работы по ее философско-методологического сопровождению в решении проблемы "двух культур". Кроме того, широкий спектр проблем и междисциплинарный язык синергетики, восходящий к базовым структурам обыденного языка, создают единое пространство встречи и взаимопонимания профессионалов и дилетантов, гуманитариев и естественников, теоретиков и прикладников, ученых и обывателей, педагогов и учащихся, которое так же требует социокультурного осмысления.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5