Введение
ГЛАВА 1. Обоснование необходимости применения тест реакции термотаксиса paramecium caudatum в качестве средства контроля токсичности водных сред 10
1.1. Основы биотестирования 10
1.2. Температура
1.2.1. Температура как лимитирующий фактор 12
1.2.2. Основы термотаксиса живых организмов
1.3. Аналитический обзор биотестов контроля токсичности водных сред при помощи тест-реакции термотаксиса 18
1.4. Аналитический обзор влияния биологических и технических факторов на реакцию термотаксиса организмов 19
1.5. Обзор макетов экспериментальной установки для апробации биотеста на модельных токсикантах 32
1.6. Выводы по главе 37
ГЛАВА 2. Исследование влияния биотехнического фактора на тест-реакцию термотаксиса инфузорий, анализ температурных эффектов для выбора тест-реакции на токсичность 40
2.1. Анализ температурных эффектов для выбора тест-реакции на токсичность 40
2.1.1. Температурный эффект, основанный на локальном нагреве (концепция термодиффузии) 40
2.1.2. Температурный эффект, основанный на локальном охлаждении 45
2.2. Исследование биотехнических факторов, влияющих на термотаксическую реакцию инфузорий 51
2.3. Выводы по главе 57
ГЛАВА 3. Разработка дискретной рекуррентной математической модели температурных популяционных реакций инфузорий 58
3.1. Разработка метода моделирования термотаксиса инфузорий (прямая задача) 58
3.1.1. Построение линейной рекуррентной клеточной модели 58
3.1.2. Моделирование ненаправленного движения частиц 60
3.1.3. Моделирование однонаправленного движения частиц в зону комфортной температуры (в крайнюю ячейку)
3.2. Информативный параметр из математической рекуррентной модели (обратная задача) 62
3.3. Выводы по главе 68
ГЛАВА 4. Прикладное программное обеспечение, необходимое для реализации процессов моделирования и обработки цифровых изображений термотаксических реакций инфузорий 70
4.1. Задачи прикладного программного обеспечения 70
4.2. Моделирование термодинамических процессов 71
4.3. Реализации модели ненаправленного и направленного движения организмов по узкой протяженной кювете 77
4.4. Определение линейного тренда популяционного распределения инфузорий по кювете 79
4.5. Определение информативных параметров термотаксической реакции инфузорий - коэффициентов перехода по разработанной математической имитационной рекуррентной с функцией ручной раскодировки 86
4.6. Определение информативных параметров термотаксической реакции инфузорий - коэффициентов перехода по разработанной математической имитационной рекуррентной с функцией автоматической раскодировки 91
4.7. Определение информативных параметров термотаксической реакции инфузорий - градиента наклона линейного тренда и концентрации 101
4.8. Комплексная программа для определения информативных параметров таксиса инфузорий 105
4.9. Выводы по главе 107
ГЛАВА 5. Результаты экспериментов по исследованию тест-реакции термотаксиса 112
5.1. Структура аппаратно-программного комплекса для биотестового контроля токсичности водных сред на базе тест-реакции термотаксиса Paramecium caudatum 112
5.2. Метод культивирования инфузорий 114
5.3. Исследование воздействие ингибиторов клеточного дыхания на тест-реакцию термотаксиса инфузорий 116
5.4. Методика определения токсичности водных сред на базе тест-реакции термотаксиса инфузорий 119
5.5. Выводы по главе 121
Заключение 122
Список литературы 123
