Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Медицинские науки
Космическая медицина

Диссертационная работа:

Поддубко Светлана Викторовна. Обоснование путей и способов защиты оборудования орбитальных станций от микробиологических повреждений : диссертация... кандидата биологических наук : 14.00.32 Москва, 2007 144 с. РГБ ОД, 61:07-3/856

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы 11

1.1 .Проблемы микробиологических повреждений материалов 11

1.2.Методы, способы и средства защиты материалов от 18 биоповреждений

1.3 .Микробиологическая безопасность космических полетов 26

ГЛАВА 2. Материалы и методы 34

  1. Методы исследований микроорганизмов в пилотируемых 34 космических объектах

  2. Методы проведения экспериментов в климатических камерах 38 по моделированию условий космического полета

  3. Подготовка экспериментальных образцов материалов, 45 подвергнутых поверхностной модификации, в целях повышения резистентности к воздействию микроорганизмов

  4. Метод оценки эффективности химических средств 52 противомикробной защиты конструкционных материалов

  5. Метод оценки эффективности химических средств 52 противомикробной защиты в климатических камерах.

  6. Метод оценки эффективности физических и комбинированных 55 средств и способов противомикробной защиты

  7. Статистическая обработка результатов, создание базы данных, 60 характеризующей состояние микрофлоры среды космического объекта

ГЛАВА 3. Описание и оценка результатов 63

3.1 Определение перечня тест - культур микроорганизмов, 63

способных вызывать биодеструкцию полимерных материалов и биокоррозию металлов в условиях космического полета

  1. Анализ результатов микробиологических исследований, 63 выполненных в процессе многолетней эксплуатации O.K. «Мир

  2. Анализ результатов микробиологических исследований, 70 выполненных в процессе эксплуатации МКС

  3. Выбор тест - культур микроорганизмов для постановки 79 имитационных экспериментов и испытаний средств и способов защиты материалов от микробной контаминации и биоповреждений

  1. Выбор материалов (образцов - представителей) для постановки 81 имитационных экспериментов.

  2. Анализ и выбор наиболее значимых факторов и условий, 83 провоцирующих развитие процессов биоповреждений при эксплуатации орбитальных станций

  3. Исследования эффективности химических средств (биоцидов) 84 противомикробной защиты конструкционных материалов космических объектов

3.5.Результаты оценки резистентности образцов материалов, 95

подвергнутых поверхностной модификации, к воздействию тест -культур микроорганизмов, используемых при имитационных испытаниях.

  1. Результаты исследований оценки эффективности физических и 111 комбинированных методов и средств обеспечения биологической чистоты и дезинфекции

  2. Результаты испытаний установки УОВ «Поток — 150 М 01» 113

ГЛАВА 4. Обсуждение и выводы 116

ВЫВОДЫ 128

Практические рекомендации 130

Список литературы 131

Введение к работе:

Актуальность темы.

Биоповреждение материалов различного химического состава является актуальной экологической проблемой, к которой в последние годы приковано внимание исследователей в различных странах.

Наиболее активные возбудители биоповреждений - мицелиальные грибы и бактерии, на долю которых приходится до 20 % от общего числа повреждений [Лугаускаc и др.,1987].

Повсеместное распространение микроорганизмов, разнообразие и лабильность ферментного аппарата, способность к росту в различных, нередко экстремальных условиях, обеспечивают им возможность использовать широкий круг природных и синтетических материалов в почве, воде и воздухе. Кроме того, многие бактерии и мицелиальные грибы образуют в процессе метаболизма органические и неорганические кислоты, аммиак, сероводород. Все эти вещества характеризуются высокой коррозионной активностью.

В настоящее время трудно найти группу материалов, на которую микроорганизмы не оказывают разрушающего действия. Биодеструкции подвержены пластмассы, резины, электроизоляционные материалы, металлы и их сплавы, оптические стекла и т.д. [Иванов, Горшин, 1984; Ильичёв, 1984; Каневская, 1984]. Кроме того, следует иметь в виду, что развитие микроорганизмов на материалах представляет определенную опасность для здоровья людей, поскольку бактерии и грибы, повреждающие материалы, могут быть причиной кожных, аллергических и других заболеваний, а также источником сильно действующих токсинов [Кашкин, Некачалов, 1963; Тутельян, Кравченко, 1985].

Особо большое значение проблема микробиологических повреждений материалов и оборудования приобретает в длительно действующих обитаемых комических объектах, к которым предъявляются повышенные требования по безопасности и надежности. В среде обитания пилотируемых космических аппаратов (ПКА), как установлено [Викторов, Новикова и др., 1995] постоянно присутствуют микроорганизмы самых различных видов, стремящиеся освоить эту среду в качестве своеобразной экологической ниши. К настоящему времени накоплены данные, свидетельствующие о развитии микробиологических повреждений материалов, входящих в состав интерьера и оборудования ПКА [Новикова, 1999].

Очевидно, что эти процессы могут приобретать опасный и необратимый характер в силу участия в них патогенных для человека бактерий и микроорганизмов - биодеструкторов, способных, как свидетельствует опыт эксплуатации орбитальной станции МИР, негативно влиять на работу приборов и систем жизнеобеспечения. Следует учитывать, что в основе проблемы микробиологической безопасности космического полета лежат процессы микробной биоконтаминации воздушной среды, оснащения и оборудования обитаемых отсеков, протекающие с высокой интенсивностью в условиях непрерывной работы сменяющихся экипажей на борту, при осуществлении грузопотока (доставки с Земли заменяемого оборудования, расходуемых материалов и т.п.).

Данное обстоятельство определяет актуальность совершенствования существующей системы санитарно – гигиенического и противоэпидемического обеспечения пилотируемых орбитальных станций и разработки дополнительных средств зашиты от воздействия микроорганизмов, не только в процессе эксплуатации станции, но и на стадии подготовки космических объектов, включая осуществление грузопотока.

Целью настоящей работы является экспериментальное обоснование путей и способов защиты интерьера и оборудования орбитальных станций от микробиологических повреждений.

Задачи исследования.

  1. На основе анализа характера формирования микробного сообщества орбитальных станций МИР и Международная космическая станция (МКС) определить перечень микроорганизмов - (бактерий и грибов), способных вызывать биоповреждения конструкционных материалов, а также представлять опасность для здоровья космонавтов. Создать коллекцию микроорганизмов для тестирования различных средств и методов противомикробной защиты.

  2. Установить наиболее значимые факторы и условия, провоцирующие развитие микроорганизмов на материалах интерьера и оборудования, при эксплуатации орбитальных станций.

  3. Оценить эффективность различных средств и методов противомикробной защиты, приемлемых для условий подготовки и эксплуатации пилотируемых космических объектов.

Научная новизна и практическая значимость работы заключается в том, что для условий подготовки и эксплуатации пилотируемых космических станций экспериментально обоснованы и выбраны новые экологически приемлемые средства и методы противомикробной защиты, эффективные для подавления биоповреждающих процессов и обладающие пролонгированным действием. Впервые исследован метод придания микробиологической стойкости конструкционным материалам ПКА, основанный на поверхностной модификации, позволяющий обеспечить длительную защиту материалов от контаминации и развития микроорганизмов. Применение разработанных методов противомикробной защиты в практике пилотируемой космонавтики позволит увеличить сроки безопасной эксплуатации конструкционных и декоративно – отделочных материалов, используемых в космической технике, при одновременном ресурсосбережении. На основе проведенных исследований был внедрен в практику пилотируемых полетов в составе штатного антифунгального средства «Фунгистат» препарат Окадез. Разработан и утвержден отраслевой нормативный документ «Методические указания по использованию установки обеззараживания воздуха «Поток – 150 М 01» в производственных помещениях в целях обеспечения биологической чистоты модулей, транспортных кораблей и грузов на этапах проведения предстартовых работ».

Основные положения выносимые на защиту :

  1. Основными биоповреждающими агентами в условиях длительной эксплуатации орбитальных станций являются бактерии рода Bacillus sp. и грибы – биодеструкторы родов: Aspergillus, Penicillium, Cladosporium.

  2. К факторам, повышающим риск развития биоповреждений конструкционных материалов орбитальных станций относятся: недостаточная эффективность мероприятий по обеспечению биологической чистоты в процессе эксплуатации, на этапах подготовки космических объектов и при осуществлении грузопотока.

  3. Эффективными способами защиты конструкционных материалов ПКА от биоповреждений являются:

    • применение экологически приемлемых биоцидов, отвечающих требованиям, предъявляемым к их использованию в обитаемых замкнутых объектах ;

    • поверхностная модификация материалов;

    • обеспечение биологической чистоты физическими методами стерилизации воздуха и дезинфекции поверхностей грузов на этапах подготовки, эксплуатации космических объектов и при осуществлении грузопотока.

Апробация диссертации.

Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на:

российской конференции «Проблемы обитаемости в гермообъектах» (Москва, 4-8 июня 2001 г.), российской конференции «Научные аспекты экологических проблем России», (Москва 13-16 июня 2001г.), V Международной научно-практической конференции «Современные проблемы биологических повреждений материалов (Биоповреждения -2002)», (Пенза, 19-20 ноября 2002г.), 54ом конгрессе Международной астронавтической федерации, (Бремен, Германия, 29 сентября – 3 октября, 2003), ХХХ Академических чтениях по космонавтике (Москва, 25-27 января 2006 г.).

По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ.

Диссертация апробирована на заседании секции «Космическая медицина» Ученого совета ГНЦ РФ-ИМБП РАН от11 апреля 2007 г., протокол № 3.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (глава 3), обсуждения полученных данных (глава 4), выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Материал изложен на 144 листах, иллюстрирован 26 таблицами и 18 рисунками. Список литературы содержит 129 наименований из них 92 на русском языке и 37 на иностранных языках.

Подобные работы
Лазарев Константин Владимирович
Патофизиологические особенности нарушений двигательной активности желудочно-кишечного тракта при боевых повреждениях позвоночника и обоснование патогенетического лечения [Электронный ресурс]
Фетисов Иван Сергеевич
Экспериментально-клиническое обоснование применения методов электрохирургии в различных радиоволновых диапазонах у больных с заболеваниями и повреждениями уха, горла и носа
Субботин Евгений Евгеньевич
Аккредитация и обоснование путей совершенствования организации нейрохирургической службы крупного города (на модели Санкт-Петербурга)
Ильина Елена Сергеевна
Многофакторный анализ заболеваемости детей острыми и хроническими болезнями органов дыхания в Российской Федерации, летальности и смертности от них и обоснование путей их снижения
Вихлянцев Виктор Анатольевич
Научное обоснование путей организационно-функционального моделирования процесса оптимизации здравоохранения сельского района
Димарчук Владимир Анатольевич
Научное обоснование путей повышения эффективности деятельности ведомственной стоматологической службы в современных условиях
Малькова Наталия Юрьевна
Научное обоснование путей обеспечения сохранения здоровья работающих в условиях воздействия лазерного излучения ИК-части спектра
Лысенко Ирина Геннадьевна
Научное обоснование путей улучшения медико-социальной помощи детям, больным сахарным диабетом 1 типа (на примере г. Красноярска)
Куриленко Эдуард Васильевич
Научное обоснование путей оптимизации деятельности областного онкологического центра в условиях Кольского Севера
Мухортов Сергей Алексеевич
Научное обоснование основных путей развития здравоохранения Карачаево-Черкесской Республики [Электронный ресурс]

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net