1. Принцип метода
Принцип метода основан на анализе зависимости показателя подвижности суспензии сперматозоидов от времени и определении подавления их подвижности (сокращения среднего времени подвижности) под воздействием содержащихся в контролируемой воде токсикантов
Сперматозоиды могут существовать вне организма в средах простого состава до нескольких часов без изменений своих функциональных свойств.
Основное назначение половых клеток как носителей наследственной информации - оплодотворение яйцеклетки. Выполнение этой функции определяется их возможностью продвижения к месту оплодотворения, вследствие чего именно подвижность является основным показателем физиологического, биохимического и морфологического статуса сперматозоидов, который оказывается весьма чувствительным к воздействию широкого круга токсикантов.
Реализация метода осуществляется с применением автоматической аналитической системы (комплекса приборов), обеспечивающей сравнительную оценку показателя подвижности суспензии сперматозоидов в опытных (испытуемых) пробах воды и в контрольных средах, определение процедур расчетов и выдачу результатов в виде соответствующих индексов токсичности оцениваемых проб воды.
Оцениваемый системой показатель подвижности () определяется как функция концентрации подвижных клеток и среднего модуля их скорости
,
где - коэффициент, связанный с конструкцией измерительной системы.
Оценка показателя подвижности осуществляется путем автоматического подсчета числа флуктуаций интенсивности рассеянного излучения, вызванного прохождением клеток через оптический зонд.
2. Тест-объект
В качестве тест-объекта используются сперматозоиды быка. Сперму получают на станциях искусственного осеменения в виде гранул, замороженных в жидком азоте. В замороженном виде в сосуде Дьюара с жидким азотом сперму можно хранить неограниченно долго.
Долив азота (4-5 литров) производят каждые 4-5 дней.
Коэффициент вариации концентрации сперматозоидов в гранулах спермы не превышает 10%, что обеспечивает достаточную стабильность и воспроизводимость в экспериментах по оценке их подвижности в контролируемых водных средах.
3. Аналитическая система
Аналитическая система включает комплекс приборов, в состав которого входит анализатор токсичности, блок подготовки образцов и компьютер с принтером, обеспечивающие автоматическое проведение оценки контролируемой тест-реакции, обработку результатов сравнительной оценки подвижности и выдачу итоговых данных в виде соответствующих распечаток.
Технические характеристики системы:
- длина волны лазерного излучения - 0,63 мкм;
- мощность лазерного излучения - не менее 1 мВт,
- время одного анализа - от 10 до 300 с с шагом 10 с;
- время перемещения кюветы (капилляра) с образцом - не более 2 с;
- время обратного хода каретки - не более 15 с;
- температура проб и рабочих образцов - 35-45 °С;
- допустимые пределы отклонения от установленной температуры - ±1,5 °С;
- объем кюветы (капилляра) с контролируемым образцом - 25 мкл;
- компьютер типа IBM PC AT (и последующие модели).
Блок-схема системы приведена на рис.1
Блок-схема комплекса