Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ АНАЛИЗУ И ДЛИТЕЛЬНОМУ СОХРАНЕНИЮ ИСКОПАЕМЫХ БИООБЪЕКТОВ. КОМБИНИРОВАННАЯ РАДИАЦИОННАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ
Н.А. Николаева, В.В. Розанов, А.П. Черняев, И.В. Матвейчук, С.Н. Мамаева, С.П. Степанов, Д.А. Аммосов

Цель: Рассмотрены возможности применения комбинированного метода (озоновое и радиационное воздействия) для стерилизации биологических образцов тканей мамонта и других древних животных. Одна из задач исследования – оптимизация параметров предлагаемого метода на основе анализа эффективности обработки, проведения модельных оценок и экспериментальных работ для обеспечения сохранности материала и соблюдения требований безопасности при работе с ископаемыми объектами.
Материал и методы: Материалом исследования служили образцы из бедренных костей мамонта. Для их изучения использован комплекс физических методов: инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, растровая электронная микроскопия с приставкой для элементного анализа, атомная силовая микроскопия, а также биомеханический анализ. Озонокислородную смесь получали с помощью медицинского озонатора А-с-ГОКСф-5-02-ОЗОН (Россия). Облучение образцов проводили в Институте ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова на ускорителе электронов непрерывного действия УЭЛР-1-25-Т-001. В ходе моделирования использовали различные параметры озонового и радиационного воздействий.
Результаты: Комбинированное воздействие позволяет существенно снизить дозовую нагрузку на ископаемый материал при одновременном эффективном уничтожении патогенов. Синергетический эффект последовательной обработки (озон + радиация) обеспечивает эффективную стерилизацию тканей при сохранении их свойств, что подтверждают результаты микробиологических исследований. Озоновое воздействие, даже в небольших дозах, существенно усиливает действие радиации за счет ослабления популяции патогенов и кислородного эффекта. Применение комбинированной технологии способствует сохранению костного коллагена в ископаемых образцах фауны.
Заключение: Полученные результаты позволяют рекомендовать технологию комбинированной радиационной стерилизации для использования в работах по стерилизации и консервации биологических образцов древних животных с минимально возможными изменениями их структурно-функциональных характеристик.

Ключевые слова: биологические ткани, мамонт, стерилизация биологических объектов, озон, радиационные технологии, комбинированные методы

Реферат

INNOVATIVE APPROACHES TO STRUCTURALLY-FUNCTIONAL ANALYSIS AND LONG-TERM CONSERVATION OF FOSSIL BIOLOGICAL OBJECTS. COMBINED RADIATION STERILIZATION
N.A. Nikolaeva, V.V. Rozanov, A.P. Chernyaev, I.V. Matveychuk, S.N. Mamaeva, S.P. Stepanov, D.A. Ammosov

Purpose: The possibilities of using a combined sterilization method for biological samples of mammoths and other ancient animals using ozone and radiation effects are considered. One of the objectives of the study is to optimize the parameters of the proposed method based on the analysis of processing efficiency, conducting model evaluations and experimental work to ensure the safety of the material and compliance with safety requirements when working with fossil objects.
Material and methods: The research material was samples from the femur bones of mammoth. To study them, a set of physical methods was used: infrared spectroscopy with Fourier transformation, scanning electron microscopy with apparatus for elemental analysis, atomic force microscopy, and biomechanical analysis. Ozoneoxygen mixture was obtained with the medical ozonator A-s-GOSC-5-02-OZONE (Russia). Irradiation of samples was conducted at the M.V. Lomonosov Institute of Nuclear Physics on continuousaction electron accelerator UELR-1-25-T-001. Different ozone and radiation parameters were used in the simulation.
Results: Combined exposure significantly reduces the dose load on fossil material while effectively killing pathogens. The synergistic effect of consecutive treatment (ozone + radiation) ensures effective tissue sterilization while preserving their properties, as confirmed by the results of microbiological studies. Ozone exposure, even at low doses, significantly amplifies the radiation effect by weakening the pathogen population and oxygen effect. The use of combined technology contributes to the preservation of bone collagen in fossil specimens of mammoth fauna.
Conclusion: The results obtained allow us to recommend the technology of combined radiation sterilization for use in sterilization and conservation of biological samples of ancient animals with minimal possible changes in their structural and functional characteristics.

Key words: biological tissues, mammoth, sterilization of biological objects, ozone, radiation technologies, combined methods

DOI: 10.52775/1810-200X-2024-104-4-50-60