Съвременни методи за етикетиране
Съвременни методи за маркиране на животни:
описание, принцип, перспективи и практически доклади
Б.А. Гусаров, Globalvet Group
Маркирането на животните е най-важното събитие, което възниква почти от появата на животновъдството и на ранен етап е сведено до един параметър за разпознаване: „приятел или враг“. По-късно, с развитието на животновъдството, имаше нужда да се свърже повече информация към етикета, отколкото просто примитивна принадлежност, което от своя страна изискваше от етикета не само уникалност, невъзможност за дублиране или фалшификация, но и известна технологичност при употреба.
Използвани са много методи за маркиране на животни, но нито един от тях не отговаря на горните изисквания, основното от които, разбира се, е уникалността. Всеки етикет е част от информационна система и същността на данните, съдържащи се в него, е да бъдат възможно най-достоверни. Това е абсолютно необходимо, тъй като ще отнеме много време и пари за намиране и филтриране на неправилна информация в големи масиви от данни. Към тези загуби е необходимо да се добавят и преки загуби, които могат да бъдат причинени от неадекватно решение, взето въз основа на невярна информация.
Всичко се промени през 1989 г., когато Texas Instruments, американска компания, поръчана от холандското министерство на земеделието, разработи и внедри метод за електронна радиочестотна (RFID) идентификация на животни. Преди това RFID идентификацията се използваше само за маркиране на товари и контрол на достъпа. Уникалност, технологичност, безопасност, лекота на използване и накрая спазване на принципите на хуманното отношение към животните - всичко това се обедини в нов метод. Автоматична технологияидентификацията, включително разпознаване и регистриране на обекти в реално време без човешка намеса, направи възможно максимално автоматизиране на процеса на отглеждане на животни. Също така стана възможно автоматизирането на процеси, свързани с използването на голямо количество информация, като амбулаторно счетоводство, селекционна и развъдна работа, противоепизоотични мерки. Друг важен фактор е невъзможността за премахване на имплантирания електронен етикет, който от своя страна служи като гаранция срещу кражба или подмяна на животното. Освен това електронната идентификация е истински пробив в застраховането на животните.
И така, какво е RFID? Радиочестотната идентификация е метод за автоматична идентификация на обекти, в който данните се четат или записват с помощта на радиосигнали, съдържащ както идентификация, така и потребителска информация, съхранена в RFID тагове.
Всяка RFID система се състои от четец (четец, скенер, четец или запитващ), антена и RFID етикет (транспондер, микрочип, RFID етикет).
Повечето RFID тагове се предлагат в две части. Първият е интегрална схема за съхраняване и обработка на информация, модулиране и демодулиране на радиочестотен сигнал и някои други функции. Втората е антена за приемане и предаване на сигнал.
Има няколко начина за организиране на RFID етикети:
- По работна честота
- По източник на захранване
- По тип памет
Според вида на източника на захранване, RFID етикетите се разделят на:
С цялото разнообразие в тази статия ще разгледаме само оборудването и материалите, използвани за етикетиране на животни.
Животните са маркирани с пасивни етикети с работна честота134,2 kHz, направени под формата на болуси, ушни марки или капсули, имплантирани подкожно или интрамускулно (наричани по-долу микрочип). Пасивните RFID етикети нямат вграден източник на енергия. Електрическият ток, индуциран в антената от електромагнитен сигнал от четеца, осигурява достатъчна мощност за работата на разположения в тага силициев CMOS чип и предаването на отговорен сигнал, в зависимост от вида и размера имат различна памет (96-128 бита), 10- или 15-цифрово кодиране.
И така,микрочипове. Най-малките представители са с размери 12х2 мм и се използват за разпознаване на домашни, екзотични, диви животни, риби и птици. Чипове с размери 3x15 mm и 4x28 mm се използват за идентифициране на селскостопански животни, както под формата на самостоятелни импланти, така и в болуси. Разстоянието за четене е правопропорционално на размера на микрочипа, съответно колкото по-голям е чипът, толкова по-голямо е разстоянието. Вторият най-важен фактор, влияещ върху разстоянието за четене, е мощността на четеца (скенера), но за това по-късно. Основната разлика между микрочипове от различни производители е тегло, размер, капацитет на паметта, кодиране, капсула, материал на инжектора и, разбира се, цена.
Производството на елементите на системата за идентификация е стандартизирано, за да се осигури взаимодействието на отделните компоненти на различни производители.
„Отвореният стандарт“ на Европейската ветеринарна асоциация (FECAVA), който предложи да се вземе като модел стандартът, разработен от Destron ISO (Международна организация по стандартизация) 9002. Неговите протоколи и интерфейс бяха публично достояние и по този начин всяка компания можеше законно да използва информационни материали за производството на микрочипове, които не се различаватот микрочипове Destron. Този метод беше използван например от компанията AVID, която започна програмирането на кодове от противоположния край на числовия ред. В един момент номерата на Destron и AVID ще започнат да се "припокриват", което ще създаде голям проблем, тъй като целта на идентификацията е да се гарантира уникалността на кода за всяко животно. В допълнение, този стандарт предвижда възможност за 10-цифрено кодиране.
„Отвореният стандарт“ ISO (Международна организация по стандартизация) 11784/85, който е разработен в продължение на пет години от най-големите производствени компании, получи международно признание и повечето производствени компании го използват. В момента се подготвя за пускане нов, надграден стандарт ISO 14223, който ще адресира проблеми като използването на R / W (четене / запис) микрочипове, нови нива на сигурност (второ ниво на кодиране на микрочипове), температурни сензори и т.н. Настоящият стандарт ISO 11784/85 ще бъде включен в ISO 14223.
Протоколите за обмен (радио интерфейси, английски въздушен интерфейс) също са стандартизирани във всички RFID честотни диапазони от 134 kHz до 2,45 GHz. (ISO 18000).
Структурата на продуктовия код, съответстващ на стандарта ISO 11784/85:
643 098 100 888888,
643 - цифров код на държавата (България),
098 - цифров код на производителя на чипа,
100 - регионален код (100 - общобългарски)
888888 - индивидуален код на животно.
На примера на двама производители -Animal-ID (България-Испания) иDatamars (Швейцария), нека разгледаме характеристиките на произвежданите от тях микрочипове.
Felixcan (Испания) Микрочип: производствен материал - парилен, честотен пасивен без батерия 134.2 kHz, ISO 11784, стерилизиран отйонизация 4 години, 15-цифрено кодиране 128 bit EEPROM, разстояние на четене 10-60 cm, размер 2x12 mm и 3x15 mm (осигурява 30% увеличение на разстоянието на четене), налични са и нестерилни насипни микрочипове. Работна температура от -25˚С до +40˚С, съхранение от -40˚С до +70˚С. Тегло 0,3 гр. Инжекторът е стерилна спринцовка в индивидуална опаковка, с място за разделяне, стерилизирана чрез йонизация 4 години, материалът на спринцовката е полиуретан, анатомична структура, иглата е стомана AISI 304, включени са баркодове. Всички материали са рециклируеми.
Datamars (Швейцария): Микрочип - биоорганично стъкло BIO GLASS 8625, пасивна честота без батерия 134.2 kHz, ISO 11784, стерилизиран чрез йонизация 3 години, 15-разрядно кодиране 128 bit EEPROM, разстояние на четене 10-40 cm, размер 2x12 mm. Работна температура от -25˚С до +40˚С, съхранение от -40˚С до +70˚С. Тегло 0,5 гр. Инжектор с честотна защита - стерилна спринцовка в индивидуална опаковка, с точка на откъсване, стерилизирана чрез йонизация 3 години, материал на спринцовката полиуретан, анатомична структура, игла - стомана AISI 304, включени баркодове. Всички материали са рециклируеми.
В този случай основната разлика е материалът на капсулата на чипа - парилен (синтетичен материал) и биоорганично стъкло, чиито основни компоненти са силиций, натрий, калций, калий, магнезий, желязо и алуминий. Следва кратък преглед на биологичните и миграционни характеристики на два вида микрочипове, имплантирани в кучета Бийгъл.
На 15 кучета бяха имплантирани 90 микрочипа (45 биостъкло, 30 третирано с киселина биостъкло и 15 парилен). Имплантирането е извършено във всяко куче на 6 места: отляво и отдясно навътреобластта на главата, в областта на раменете отляво и отдясно в предната и задната част на рамото. В рамките на 16 седмици се определя позицията на имплантите; след това имплантите бяха отстранени и изследвани хистологично. Клиничната оценка разкрива, че около половината от микрочиповете, вмъкнати в областта на рамото, са мигрирали леко, докато микрочиповете, вмъкнати в областта на главата, почти не са мигрирали. Няма разлики в степента на миграция на различните видове импланти. Хистологичното изследване показва, че почти всички микрочипове са затворени в тънка фиброзна капсула без признаци на възпалителен процес. На микрочипове бяха определени следните конвенции: конвенционални микрочипове от биостъкло = DM; третирани с киселина микрочипове от биостъкло = DMr; конвенционални париленови микрочипове = DPr.
Въвеждане на микрочипове в експерименталната група:
Микрочипове бяха имплантирани във всяко куче чрез подкожна инжекция на шест места: от лявата и дясната страна на главата странично на атласа (А и В); дясно и ляво на 4 cm каудално спрямо дорзалната повърхност на рамото (C и D): дясно и ляво 4 cm каудално спрямо дорзалната повърхност на рамото (E и F).
DM и DMr микрочипове бяха имплантирани на места А и В; микрочипове DM и DPr - до места C и D; микрочипове DM и DMr - на места E и F. За да се осигури статистическа значимост, микрочиповете бяха поставени последователно отдясно и отляво.
Клинични наблюдения В продължение на 16 седмици микрочиповете се поставят под кожата на животните. През първите три седмици позицията на микрочипа и състоянието на областта на имплантиране (възпаление, подуване и т.н.) се оценяват всяка седмица; Впоследствие прегледите бяха проведени на интервали от три седмици. Позицията на микрочипа се определя с помощта на джобен скенер (разстоянието на четене е до 10 cm). Освен това, по време на имплантиране иНаправени са и рентгенови снимки след 1, 3 и 16 седмици: в странична и дорзовентрална проекция.
Хистологична оценка Хистологичната оценка се извършва чрез биопсия на микрочипове и околните тъкани след 16 седмици. Веднага след отстраняването микрочиповете и околните тъкани се фиксират в 10% формалинов буферен разтвор. Тъканните проби се поставят в метилметакрилат, като се използват стандартни процедури. След полимеризация, 10 μm сегменти бяха разделени с помощта на режещ микротом, перпендикулярен на надлъжната ос на микрочипа. Сегментите се оцветяват с метиленово синьо и магента и се изследват с помощта на оптична микроскопия.
Статистическа оценка Разликите в скоростите на миграция и тяхната зависимост от мястото на имплантиране и вида на микрочипове бяха изследвани от рентгенови данни с помощта на хи-квадрат тест.
Резултати:
Клинична оценка Нито едно от кучетата не е имало усложнения на раната, причинени от имплантирането на микрочип. Животните са били в добро състояние през целия период на изследването. Един DMr микрочип на място А (глава) не може да бъде открит 2 седмици след имплантирането, тъй като най-вероятно е мигрирал от мястото на инжектиране. Вторият DMr микрочип, имплантиран на място А, не успя да сигнализира 12 седмици след поставянето. Рентгеновите лъчи показват, че всички микрочипове са мигрирали до известна степен и че миграцията е започнала рано и е продължила по време на проследяването. Микрочиповете, имплантирани в двете рамене, мигрираха по-активно от микрочиповете, имплантирани в главата (P 17 см от гръбначния стълб до лопатките - подкожно до основата на лявото ухо, 1,5 кг. подкожно, 30 см - от вътрешната страна на лявата гръбна перка, 12,5 см от главата до опашката - подкожно до ингвиналната зона слява страна,