Биологические методы анализа, методы качественного обнаружения и количественное определения неорганическое и органическое соединений, основанные на применении живых организмов в качестве аналитических индикаторов. Живые организмы всегда обитают в среде строго определенного химический состава. Если нарушить этот состав, например, исключив из питательной среды определяемый компонент или введя его дополнительно, организм через некоторое время подаст соответствующий сигнал. В биологических методах анализа устанавливаются связи характера и (или) интенсивности ответного сигнала с количеством определяемого компонента. В качестве индикаторов применяются микроорганизмы (бактерии, дрожжи, плесневые грибы), водоросли и высшие растения, водные беспозвоночные и позвоночные животные (простейшие, ракообразные, моллюски, личинки комаров, олигохеты, пиявки, рыбы и др.), насекомые, черви, а также ткани, различные органы и системы (нервная, кровеносная, половая и др.) теплокровных. Питательная среда может быть естественной, искусственной или синтетической.

Ответный сигнал индикаторного организма на нарушение химический состава среды может быть самым разнообразным: изменение характера поведения, интенсивности роста, скорости метаморфоза, состава крови, биоэлектрической активности органов и тканей, нарушение функций органов пищеварения, дыхания, размножения, патологоанатомические изменения организма, летальный исход. Например, при применении микроорганизмов в качестве аналитических индикаторов исследуемый компонент можно определять по характеру и интенсивности пигментации и люминесценции (для фотобактерий), динамике накопления биомассы, диаметру зоны угнетения роста микробов, изменению электропроводности растворов, рН, по качественному составу и интенсивности газообмена и др. Все изменения оценивают визуально или измеряют с помощью приборов, например спектрофотометров, потенциометров, аналитических весов. Для обработки сигналов индикаторного организма применяют вычислительную технику.

Диапазон определяемых содержаний веществ, как и предел обнаружения, зависит от ряда факторов: направленности и продолжительности воздействия химический соединение на организм, температуры и рН среды, уровня организации биологическое объекта, его индивидуальных, возрастных, половых особенностей и др. Предел обнаружения, как правило, понижается с увеличением продолжительности наблюдения за индикаторным организмом и повышением температуры (до температуры свертывания белка). Эксперимент может продолжаться до 40-50 суток. Предел обнаружения С_min можно оценить по уравнению: , где-интервал времени с момента начала воздействия до появления аналитического сигнала, n и K-эмпирическая константы, зависящие от биологическое активности организма и определяемого вещества в растворе. Значения n и К неодинаковы для разных видов организмов и могут характеризовать избирательность биологического метода анализа. Иногда, даже при учете ряда переменных факторов, влияющих на предел обнаружения, ответная реакция организма на одно и то же количество определяемого вещества не воспроизводится. Эти отклонения трудно объяснимы и описываются законами математической статистики.

Как правило, биологические методы анализа отличаются высокой чувствительностью и избирательностью определения биологически активных веществ, например предел обнаружения тиамина с помощью бактерий Streptococcus salivarius составляет 1*10^-5 мкг/мл, хлорофоса с помощью некоторых ветвистоусых рачков - 1*10^-4 мкг/мл. Кроме того, в ходе анализа можно получить информацию о воздействии определяемых веществ на жизнедеятельность организмов. Биологические методы анализа применяют для определения ядов различные назначения (в том числе средств защиты растений), витаминов, аминокислот, большого числа продуктов органическое и неорганическое синтеза, в частности при контроле загрязнений окружающей природные среды, оценке эффективности работы промышленных очистных сооружений.

При своем росте и развитии организмы извлекают из среды некоторые элементы и накапливают их в клетках, что можно использовать для концентрирования и селективного извлечения катионов.

Спонсор данной статьи сайт "Ваш репетитор". Сайт поможет найти хорошего репетитора для вас и ваших детей. На портале собраны более 70000 анкет преподавателей различных направлений. Если Вам нужен преподаватель биологии или химии, настоятельно рекомендуем посетить данный сайт.