环境空气中病毒气溶胶高效采样与快速检测解决方案

世界卫生组织（WHO）报告曾指出，病毒或细菌可以通过气溶胶经长距离传播而在短期内导致大面积感染。鉴于病毒气溶胶的传播特性，对微环境进行采样与快速检测，判别医院门诊、病房、污染区、缓冲区、安全区等重点区域空气中病毒气溶胶的污染程度，对于保护工作人员的健康具有重要意义；针对微环境空气进行采样与检测，进一步研究病毒气溶的传播规律，对于防控病毒传播具有重要意义。

由于目前还没有直接检测空气病毒气溶胶的技术和检测设备，但检测液体中病毒的仪器设备技术成熟，因此，当前检测病毒气溶胶的方法主要是：使用生物气溶胶采样器将空气中的病毒颗粒采集到液体中，再利用现有的检测液体的检测设备对采集的样品液进行检测，进而判断空气中是否含有检测的病毒气溶胶。目前病毒气溶胶通常采用：液相的气溶胶采集设备与核酸检测设备组合进行采样与快速检测。
系统方案

鼎蓝科技基于本身专业的生物气溶胶采样技术和设备，结合目前主流的核酸检测技术和设备，推出《微环境病毒气溶胶高效采样与快速检测解决方案》，组成整套系统应用方案，科学、高效、精准的解决了应用单位，在疫情中对环境安全的防控需求。

方案设计示意如下图：

1、病毒气溶胶采集环节：采用鼎蓝科技生产的WA-400型生物气溶胶采集器，该设备是一款旋风式生物气溶胶采样器。
2、对样品进行核酸提取环节：采用生物的核酸提取仪，该设备是一款全自动型核酸提取设备。
3、进行快速核酸检测环节：采用生物的荧光PCR 检测仪，该设备是一款微流控超快速荧光PCR检测设备。 
 
方案特点：
轻便：所有仪器设备均设计轻巧、便携、易操作，为运输、使用、学习过程提供了极大的便利。
高效：所有设备均可实现高效快捷的完成工作任务，方便使用单位即时快速的对微环境空间安全进行检测，是防控病毒疫情的急迫需要。
安全：所有设备均有防交叉感染设计，可有效减少操作人员的感染风险，有效抑制病毒的传播途径。
精准：各环节相互配合，通过高浓度的样品液、高纯度的提取、高灵敏度的检测，让最终的检测结果得到极高的准确度。

方案适用场合：
本系统方案：可广泛应用于食品安全检测、传染病防控、海关检验检疫、 野外即时检测、临床诊断试剂、生物应急突发事件、战场生物毒素检测、环境保护、制药、发酵工业、食品工业、生物洁净等领域，也可用于教学、科研、医疗等机构，以及公共场所的微环境空气安全监管。

系统各设备仪器详解：
病毒气溶胶采集器WA-400：

1、设备图例及参数

特 征	描 述
流量	400 L/min
切割点	0.8 μm
采样管	φ15×60 mm
采样液	3 mL
电源	DC12 V，持续采样2.5 h
温度范围	0 ℃～45 ℃
外形尺寸	220 × 170 ×420 mm
重量	3.6 kg

2、设备性能简介：
本产品是一款旋风式生物气溶胶采样器。本产品可与冻存管结合使用，将空气中的颗粒物直接采集到液体中，可结合细菌培养、PCR、LAMP 等检测手段快速检测采集样品中的细菌、真菌、病毒等。
3、设备优势特点：
WA-400具有以下特点：

• 采用旋风式切向碰撞采集，样品液浓度高，可直接用于检测；
• 切割点低、采样流量大、采集液量少、采样效率高； 
• 设备所有采样气路的部件，均可拆卸、更换、清洗，有效防止交叉污染；
• 仪器设备轻巧、便携，可根据需要进行手持式采样或静置式采样；
•  

触控屏操作便利，操作简单易学，可穿着防护服进行操作。
采集效率测试图
4、设备操作简介：
请按以下流程操作：
 
设置为触摸屏操作，简洁易会。
 
设备采样过程可静置采样，也可以手持或机器人自走巡逻采样。
连续进行采样工作时，应注意：
 

• 采样筒每采集一次需更换新采样筒，也可使用经消毒灭菌的采样筒；
• 采样筒灭菌消毒，请用75%酒精冲洗内壁，晾干；
• 冻存管加液3ml备用，冻存管为一次性使用；（可加：无菌水，生理盐水，缓冲液等）
• 设备底部有冻存管支架，可放置16个冻存管。

5、仪器设备应用案例：
WA-400病毒气溶胶采样器是北京鼎蓝科技有限公司自主研发，由北京某高校和及科研机构技术指导，实验测试，校准，北京鼎蓝设计、生产。
军队某研究院对便携式病毒气溶胶采样器进行了病毒采样测试，和SKC采样器进行对比测试，在相同条件下采样，采样器采集的样品液浓度是SKC浓度的10倍。
北京某医院使用病毒气溶胶采样器在对普通流感患者病房对空气采样，使用WA-400采样器对病区等进行采样测试，使用WA-15在病房采集气溶胶样品测试流感病毒结果为阳性。
北京某研究机构使用WA-15和WA-400在实验条件下，发生病毒气溶胶，进行病毒气溶胶采样测试，均出现阳性结果。该采样器被用于采样与快速检测一体机的采样模块。
在湖北某研究机构和医院使用便携式和全自动采样器，在病房和公共场所采集新型冠状病毒气溶胶，核酸检测结果阳性，为新型冠状病毒气溶胶监测与防控提供了重要依据。
6、设备售后服务及说明：
设备装箱清单：
1台主机、2个采样筒，
1个过滤罩，10个采集管，
１个电源适配器，１个仪器箱，
1份说明书，1份合格证。
 
                                    装箱示意图
仪器设备使用注意事项：

• 当仪器出现故障时请停止使用，待故障排除后再使用；
• 本仪器不具有防水功能，请勿在雨水环境中使用；
• 当电量显示低于50%时，请及时充电。充电时充电器红色指示灯亮，充满电后绿色指示灯亮；
• 请勿随意更改仪器配件；
• 请勿随意拆装仪器；
• 注意设备维护和保养，使用完毕后请及时清洗采样器；
• 使用完毕后请断开采样器开关；
• 仪器长期不用，应断电并存放于干燥处，定期充电检查。

 
全自动核酸提取仪
1、设备图例及参数
 
 
全自动核酸提取仪参数

型   号
工作容量	20-1000μl
洗脱体积	50-100μl
样 品 数	1～16个检测/次
磁 棒 数	2排，16根
耗    材	96孔反应盘（1块/次）， 8联搅拌棒（2条/次）
屏    幕	大尺寸触控式彩页液晶屏，一键式操作
程    序	内置3组提取程序(最多可容纳100组程序)
提取时间	根据不同的提取项目，均在20～30分钟完成
试剂种类	磁珠法提取试剂
磁珠回收率	>95%
联机情况	不需联机计算机，可任意编辑程序
加热功能	有，温控范围：室温至+80℃
振荡混合	高、中、低三档可调
重    量	7.5 kg
尺    寸	300mm×170m×260mm（长×宽×高）
电    源	AC 110V~240V，50/60Hz
功    率	额定功率仅60W，可外接蓄电池工作
提醒装置	配有程序结束声音提醒装置
污染控制	内置紫外灯消毒、Hepa高效过滤系统
应用范围	适用于1-16份样本的快速核酸提取，配套磁珠核酸提取试剂使用，提取产物可用于PCR、real-time PCR、DNA sequencing、DNA microarray、SNP studying等研究。

 
2、设备性能简介：
核酸提取仪是一款全自动型核酸提取设备。可以用于提取多种样本类型中的DNA，RNA等。目前可应用的样本类型有血清、血浆、全血、各类拭子、动植物组织，呕吐物，粪便，痰液等。可满足食品安全、检验检疫、动物疫病、科研等多种不同需求。目前可提取的各种病源体微生物的DNA或RNA，包括病毒、细菌、动植物基因组、人基因组等。同时，还有专用于提取全血基因组DNA及从血清或血浆中提取游离DNA的试剂，满足了科研实验室的需求。
操作简单且耗时较短，整个的提取流程只有四步，基本上可以再20-30分钟内完成；安全性具有保障，不像传统手工操作方式中会接触有毒害的有机试剂，对实验操作人员的危害风险大大降低；磁珠的特异性高，使得最后得到的核酸纯度高、浓度大；可以稳定保存于-20℃，适合下游分子生物学实验的广泛的使用。
3、设备优势特点：
核酸提取仪产品特点：

• 提取快速：20-30分钟内可完成16个样本的提取。
• 便于运输与保存：试剂室温保存，提取试剂兼有样本保存功能，因此方便样本运输、样本分享。
• 应用广泛：适用标本类型广，包括临床及科研各种常见的标本类型。
• 结果可靠：具有高度的灵敏度与提取效率，可与经典柱法提取效率相媲美。尤其在结核分枝杆菌这种公认的难提取的样本上，有非常好的效果。
• 配套齐全：配套试剂盒种类齐全，适合于各种提取需求。试剂盒提供形式有96孔板预分装试剂盒，也有需手工分装的大包装试剂盒，可供一次少量提取使用。

核酸提取仪采用磁珠法提取核酸
 
磁珠法提取的工作原理
磁珠法提取核酸的核心原理在于生物磁珠。生物磁珠是一种新型的功能化固体载体，其表面包被有活性基团，可以与多种生物活性物质发生偶联，兼具有液体的流动性和固体磁性材料等特点，在外磁场的作用下可以定向移动和集中，当撤去外磁场后，稍加振荡或抽吸又可均匀分散于液体中，从而使固液相的分离变的十分快捷方便，通过简单的洗脱可以得到纯度很高的靶向物质。
相对于其他的方法，磁珠法具有其相应的优势。如下表所示。
核酸纯化方法比较

内容	传统方法	高盐沉淀法	硅介质柱	离子交换	磁珠法
纯度	较高	低	高	高	高
稳定性	低	低	高	高	高
技术要求	高	高	低	高	低
有机试剂	需要	不需要	不需要	不需要	不需要
操作时间	较长	长	短	长	短
规模化	否	是	是	否	是
多步离心	需要	需要	需要	需要	不需要
自动化	否	否	是	否	是

应用磁珠法的自动核酸提取仪操作简单，容易实现自动化，是市场上的主流。目前市场上使用范围较广的小型自动核酸提取仪，其设备和运行成本低，操作方便，适合各类分子相关实验室使用。
磁珠法核酸提取仪与传统手工操作提取核酸相比,具有以下三大优势：

• 无交叉污染：仪器部件都不接触到生物学的样本，减少批次间或批次内的样品污染
• 自动化系统：在每一次的提取工作中，操作者只需要做好安装工作，布置孔板，提取的整个过程不需要人为的参与，仪器自动处理，省时省力。提取样本的核酸。同时高效的提取样品中的核酸。
• 提取控制：在提取过程中，如有需要，可以对提取过程进行监控。

应用效益分析

• 节省实验室人力资源。
• 节省工作时间，提取工作效率。
• 减少个人操作误差，提高结果的准确性。
• 全自动仪器操作，更有效杜绝污染，保护操作人员。

以提取效率来说，目前一般国产提取仪提取时间为30-40分钟，用传统手工法提取时间要50~60分钟。而采用型全自动核酸提取仪仅需20~30分钟，并且能够得到高纯度核酸质量的提取产物。
4、仪器的维护

• 使用仪器前请认真查看说明书；
• 实验结束，使用PCR  CLEANER清洁实验舱，并开启紫外灯照射30分钟以上进行消毒；
• 定期清洁仪器表面及实验舱，避免使用强碱、浓酒精和有机溶剂溶液；
• 仪器使用时请保证仪器四周通风；
• 请不要在电压不稳、过高、过低时使用仪器；
• 保持实验舱内环境较为干燥，无水渍等物。

 
超快速荧光PCR检测仪
1、设备图例及参数
  
检测仪和芯片
2、设备性能简介：
便携式超快速荧光PCR检测系统是采用多通道微流控芯片技术，结合了核酸快速常温裂解免提取技术实现在几厘米的芯片上同时进行多种病原体或多个样本的20分钟内完成快速检测，经过大量实验验证该快速检测系统具有很高灵敏度、高特异性、高稳定性，一经推向市场，以其卓越性能赢得国内外客户的众多一致好评。该系统可广泛应用于食品安全检测、传染病防控 海关检验检疫、 野外即时检测、 临床诊断试剂、生物应急及POCT检测等领域。
实验数据比对：
 
3、设备优势特点：

• 采用微流控芯片技术和 10ul 反应体系，节省试剂和模板；
• 超快速 8℃/s 的变温速度，35min 完成 40 循环扩增检测，
• 实现 2019 新型冠状病毒的超快速检测；
• 开放式设计，兼容市面上新型冠状病毒 RT-PCR 试剂均可使用；
• 仪器操作极其简便，中文版软件自动判读检测结果，可打印报告；
• 移动便携，特别适合现场快速检测，仅重 2.5kg
• 设备小巧轻便，可放置于生物安全柜中操作，保障生物安全；
• CE、KFDA、FCC、IC 多重认证，质量保证。

4、设备操作简介：
便携式荧光PCR检测系统可检测样品包括：培养物、增菌液、咽拭子、鼻咽拭子、肛拭子、口腔拭子、血清、血浆、呕吐物、腹泻物、动物组织、植物组织等。
检测操作流程示意图
上机检测流程：
4.1液体版PCR试剂：
1）取出PCR试剂反应液充分混匀后瞬时离心，用移液器取 8 μL/孔反应液，垂直对准加样孔（密切接触避免产生气泡） 分装于Rapi:chip 微流控芯片反应孔中。
2）然后以同样加样操作方式将试剂盒自带的阴性对照、阳性对照、以及提取好的样品核酸模板， 各取 2 μL 分别加入Rapi:chip 微流控芯片相应的反应孔中，封好专用封膜后（如下图）。
    
3）上机按照试剂盒说明书设定或调用相应扩增程序后进行扩增，20-30分钟后软件自动分析判断结果。
4.2冻干版PCR试剂：
 
将提取好的样本核酸溶液2uL，与冻干型全预混PCR Mix复溶后的溶液9uL混合，然后加入10uL至微流控芯片反应孔，上机设定好程序后进行扩增，20-30分钟后软件自动分析判断结果。   
5、设备检测耗材介绍：
检测试剂：建议使用推荐配套检测试剂：
生物自研试剂-2019新型冠状病毒核酸检测试剂盒（ORF1ab和N基因双靶）
国家卫健委首批推荐用于确诊
产品已获CFDA注册证
 
 
本方案的实施意义：
在病毒肆虐，公共环境安全压力日趋紧张之际，各国各地区的公民都需要政府或机构，能打好有效防控、快速甄别、严格管理的疫情防控战役。
鼎蓝科技携手相关企业，联手推出《微环境病毒气溶胶高效采样与快速检测解决方案》，为客户提供整套系统科学的快速防控策略，凭借其精准、快速、安全的特性，良好的性价比优势，很好的弥补了客户人手不足、专业不强、费用不够等问题，将为打赢新冠病毒做出应有的贡献。
 
北京鼎蓝科技有限公司
联系人：田野
电话：13701353555