ЛАБОРАТОРИЯ МЕДИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И ПРИБОРОВ ИАП РАН

 
 

Лаборатории  

return
  

О лаборатории

Заведующий лабораторией

Кисляков Юрий Яковлевич
доктор биологических наук, профессор.

Закончил факультет радиоэлектроники Ленинградского Политехнического Института по специальности вычислительная техника (1964 г.). В 1970 г. закончил биолого-почвенный факультет Ленинградского Государственного университета по специальности биофизика.

Специалист в области теоретической и прикладной физиологии, биомеханики.

т.: (812) 363-0730
mail: yukisl@rambler.ru

  Основные направления


  • Фундаментальные научные исследования, направленные на разработку и создание новых аналитических технологий, методов и приборов для медико-биологических и экологических исследований, включая современные информационные технологии с применением–искусственныхнейроподобных обучаемых систем.
  • Использованиеэлектрохимических и оптических методов анализа, позволяющих с помощью специализированных сенсоров и средств электроники измерять электрические и оптические параметры исследуемого объекта: разность потенциалов, силу тока, сопротивление, емкость, спектральный состав, интенсивность излучения и поглощения величина которых зависит от концентрации и природы исследуемого объекта.
  • Достоинством используемых методов является высокая точность и скорость измерений, отсутствие необходимости введения реагентов в исследуемую среду, низкая стоимость анализа, возможности миниатюризации сенсорных элементов, возможность использования современных математических методов исследования сложных систем.

Проводимые исследования

В настоящее время в рамках программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2019-2021 годы по направлению 37 - Научные основы и применения информационных технологий в медицине планируется тема 37.4.: «Разработка и создание макета искусственной нейроподобной медико-биологической обучаемой диагностической системы для неинвазивного контроля функционального состояния человека и животных по электрохимическим показателям жидких сред организма».

Содержание работы:

Исследование аналитических характеристик миниатюрных, создаваемых с использованием технологий 3-D макетирования, электрохимических полиселективных сенсоров с перекрестной чувствительностью к компонентам жидких сред организма.
Разработка, изготовление и исследование информационного модуля мультисенсорных систем, реализующего алгоритмы обучения и распознавания образов исследуемых жидких сред организма.
Создание и испытание макетов обучаемых неинвазивных нейроподобных мультисенсорных анализаторов функционального состояния человека и животных по электрохимическим показателям жидких сред их организмов.
Разработка проекта создания опытных образцов нейроподобных медико-биологических систем неинвазивной диагностики функционального состояния человека и животных по электрохимическим параметрам их жидких сред.

Планируемый результат:

– Малогабаритные электрохимические полиселективные сенсоры с перекрестной чувствительностью, созданные на основе технологий 3-D макетирования, для неинвазивного контроля жидких сред организма. Макет электрохимического измерительного модуля жидких сред, его изготовление и испытание.Макет информационного модуля электрохимической мультисенсорной системы, выполняющий функции обучения и распознавания образов жидких сред организма.

– Макет нейроподобной медико-биологической системы неинвазивной диагностики функционального состояния организма человека и животных по электрохимическим параметрам их жидких сред.

Проведенные в лаборатории технические и физиологические исследования с использованием макетов полиселективных электрохимических сеносоровсвидетельствуют об эффективности использованного принципа неинвазивной диагностики функционального состояния испытуемых в покое и при умеренных физических нагрузках, контролируемых по показателям полиселективныхэлектрохимических сенсоров, чувствительных к различным неорганическим ионам конденсата выдыхаемого воздуха. Показана эффективность применения проекционного метода главных компонент для формирования «образа» реакции (изменения функционального состояния) человека на физические нагрузки.

Композиции из восьми потенциалов (E, мВ), регистрируемых полиселективными сенсорами у 4-х испытуемых до умеренной физической нагрузки (пунктирные линии)
и после нее (сплошные линии)

 

 

  ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

– Выполнен цикл работ по математическому моделированию физиологических систем мозгового кровообращения, гемодинамики в капиллярах, газообмена в микрообластях тканей, транспорта жидкости и неорганических ионов в почечных канальцах. Созданные модели служат теоретической основой для разработки методов и приборов, применяемых при исследовании энергетических и транспортных процессов в биологии и медицине.

– Проведены теоретические исследования и разработаны отдельные блоки приборов для контроля кислородного статуса организма по физиологическим показателям систем дыхания, кровообращения и газообмена. На их основе создается компьютеризированная система для клинического анализа, функциональной диагностики и контроля реабилитации физического здоровья человека.

Содержание кислорода в потоке выдыхаемого воздуха

Содержание кислорода в выдыхаемом воздухе в процессе дыхания



Парциальное давление кислорода
на поверхностикожи кисти

Изменение парциального давления кислорода на поверхности предплечья после нагрузки давлением

– Разработана и создана автоматизированная система для экспресс-анализа рН и ионного состава микрообъемов биологических сред на основе малогабаритных ионоселективных электродов.

АНАЛИЗАТОР ИОНОВ ЖИДКИХ СРЕД ОРГАНИЗМА

– Разработана и создана автоматизированная система для экспресс-анализа кислотно-основного состоянии крови на основе малогабаритных рО2, рСО2 и рН электродов.

АНАЛИЗАТОР КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ КРОВИ

В лаборатории созданы и выпускаются аналитические приборы для систем контроля сырьевого, перерабатывающего, индустриального, фармацевтического, пищевого промышленного и сельскохозяйственного производства, для биомедицинских и медико-диагностических систем, для физико-химических и других научных исследований, для использования в системах санитарно-гигиенического и экологического контроля.

ИАП РАН, Рижский пр., 26., Санкт-Петербург, 190103
тел.: (812) 3630719, факс: (812) 3630720, mail: iap@ianin.spb.su