国内首个移动PCR方舱实验室助力抗新冠肺炎病毒战役

 占地面积小,独立性强,便于管理,可持续性使用,安全级别高

国内首个移动PCR方舱实验室助力抗新冠肺炎病毒战役

面对新冠病毒疫情防控常态化的新形势、新挑战,广东科谷实验室技术研究院在广州呼吸病研究所和广东佛山科技学院的鼎力支持下,集结了国内最优秀的设计研发团队和行业资源优势,经过两个多月的艰苦攻关和反复测试,今年5月成功打造出了一款独立性强、机动性高、完全符合国家核酸检测标准的全新TMOON移动PCR方舱实验室,达到了P2+水准。迄今为止,这一移动PCR方舱实验室已在北京、香港、新疆、内蒙古、西藏、大连等省市安家落户。在投入使用的移动方舱PCR实验室中,已有单舱日核酸检测量在3万例以上,为当地疫情防控发挥了不可替代的作用。来自全国各地的信息显示,该款移动PCR方舱实验室布局合理、应用方便,作为车载式核酸检测及其它各种病毒检测应急任务车,对疫情防控的调度指挥带来了极大方便,有望在今后的抗疫斗争中成为一件斩妖除魔的“大杀器”。

截止目前,全球新型冠状病毒感染者已突破2000万人,死亡率也已猛增至74万多例,感染者和死亡者还在持续增长,防控工作仍然任重道远。当前,核酸检测被视为甄别新型冠状病毒患者的最有效手段,而核酸检测所需的PCR实验室在疫情下成为十分稀缺的资源,特别是PCR实验室的快速建设,更是让一线医院、疾病防控等前线单位所期待和盼望。而一个不争的事实是,传统的实验室受到选址不易、建设周期长、施工难度大、现场工程技术人员众多等诸多不利因素影响,有碍于核酸检测项目的迅速落地和及时展开。

针对上述难点和瓶颈问题,从今年3月中旬立项起,广东科谷实验室技术研究院组织力量开始了科研攻关,经过技术论证、产品设计、样品生产和调试,以及多次试运行,仅仅两个月的时间就研制出了国内首个移动PCR方舱实验室。因为移动PCR方舱实验室的内部空间相对有限,为满足增强型BSL-2实验室的规范要求,研发过程中还多次论证、多次修改图纸和调整方案,最终顺利投产。在此过程中,广州呼吸病研究所及其所属医药科技有限公司全程给予专业意见,并对每台产品的生产过程均进行监制,出具产品的监制证书。

记者在采访中了解到,这款凝聚了我国科技人员智慧结晶的移动实验室,其优势和特色极为明显:

一是占地面积小。TMOON移动PCR方舱实验室由一个标准集装箱组成;其实验流程,包括里面的设备均按标准的PCR实验室来建设,并根据《医学生物安全二级实验室建筑技术标准》的要求配备洗消间;存放占地面积仅有52.5平方米左右,可确保任何一家医院或疫情发生地都会有合适的安置空间。应急时可用作车载实验室,运到疫情发生地时不需要任何安装即可应用。

二是独立性强。集装箱在出厂前就已完成单个箱体里面的包括水、电、送排风、废水和废气排放等系统的所有配置和安装,同时保证了外环境的安全。在极端情况下,甚至能在无外部供电供水的情况下独立运行,真正做到组装迅速。对接安装本身不需要非常专业的人员,常规的疾控维修人员或工程人员就可以完成对接。

三是便于管理。方舱安放位置一般在室外偏僻处,可独立成区,方便管理,对于病人的隔离或控制病毒扩散均十分有利。室外空气流通快,不会像室内环境那样高度聚集及停留产生气溶胶,进而导致病毒扩散的风险加大。移动 PCR方舱实验室从根本上避免了聚集性和传染性。

四是可循环利用。移动PCR方舱实验室能够重复使用,且拆装方便,稳定牢固,当疫情结束之后,经过专业人员消毒,可以重新运到疾控中心、医院、港口或者第三方检测等单位再次发挥作用,也可经过专业存放和维护,待需要时重新投用,促进了成本的节约和资源的再利用,符合国家提倡的“绿色环保、低碳节能”理念。

五是安全级别更高。移动PCR方舱实验室考虑到远途运输、户外存放条件等诸多要素,箱体里的实验台柜和设备对防震、防腐和耐寒耐热等性能要求,以及对人员的保护和病毒安全的防护等方面与普通的PCR实验室相比,更上一个台阶和级别。

在接受媒体记者采访时,广东科谷实验室技术研究院副院长郭洪臣指出,自今年初我国打响新冠肺炎疫情狙击战之后,在党和政府的领导下,在全国人民众志成城、艰苦卓绝的努力下,国内疫情已得到有效控制,初战告捷;但境外输入病例仍时有发生,绝不能有所松懈和麻痹。“我们消灭不了病毒 但我们能快速阻止病毒的扩散。”郭洪臣说,科学技术是人类同疾病较量的锐利武器,在此次抗疫斗争中,如果说快速投入使用的移动PCR方舱实验室是抗疫胜利的“除魔利器”,那么我们研发的移动方舱实验室就等于为利器插上翅膀,变成一个可以“飞”的“核武器”,它将是我们抗疫全面胜利必不可少的核心支撑。

郭洪臣表示:移动实验室,对企业或医疗机构来说,将显示出它化危机为机遇的力量;对国家来说,它能大大提升政府和疾控部门开展疫情防控工作的行动力和执行力,是国家在公共卫生安全方面的战略科技力量。下一步,企业还将再接再厉,依托其移动实验室中特有的国家发明专利的空气净化模块,研制和推出一系列独立的消毒防护用品,如医用空气消毒机、实验室空气消毒机等,为人类共同抗疫贡献中国科技工作者的爱心和聪明才智。(衣晓峰)

新闻链接一:PCR实验室的概念是什么?

上述移动PCR方舱实验室严格按照PCR实验室的建设要求来建造。

PCR实验室又叫基因扩增实验室。PCR是聚合酶链式反应的简称,是一种分子生物学技术,用于放大特定的DNA片段,可看作生物体外的特殊DNA复制。该技术通过DNA基因追踪系统,能迅速掌握患者体内的病毒含量,其精确度高达纳米级别,精确检测病毒在患者体内存在的数量、是否复制、是否传染、传染性有多强、是否必要服药、器官功能有否异常改变,能及时判断病人最适合使用哪类抗病毒药物,判断药物疗效如何,给临床治疗提供了可靠的检验依据。

新闻链接二:P1、P2、P3、P4实验室是如何区分的?

新型冠状病毒的快速传播将病毒又一次带入人们的视线,不光医务工作者在前线全力开展救治,科研人员也在紧锣密鼓地进行病毒研究及药物实验。

顾名思义,实验室即是进行科研工作的必需场所,根据危险度等级,包括传染病原的传染性和危害性,国际上将生物实验室按照生物安全水平(BSL)分为P1、P2、P3、P4四个等级。这4个等级的实验室可以承担的工作也根据安全等级来划分,其严格等级从低到高。

P1实验室:基础实验室,适合对人体、动植物或环境危害较低,不具有对健康成人、动植物致病的因子。 

P2实验室:基础实验室,适用于对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康成人、动物和环境不会造成严重危害,有有效的预防和治疗措施。 

P3实验室:防护实验室,适用于处理对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过直接接触或气溶胶使人传染上严重甚至是致命的疾病,或对动植物和环境具有高度危害的致病因子,通常有预防和治疗措施。 

P4实验室:最高级别防护实验室,适用于对人体、动植物或环境具有高度危害性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明,或是未知的、高度危险的致病因子。没有预防和治疗措施,比如埃博拉病毒。

生物安全实验室的建设需要遵照迄今已发布的《生物安全实验室建筑技术规范》。根据规范,P2实验室宜实施一级屏障和二级屏障,而P3和P4实验室需要设置一级屏障和二级屏障。

另外,一级屏障保障了实验操作者与被操作对象之间的隔离,包括生物安全柜和正压防护服等;二级屏障则是保障了生物安全实验室与外部环境的隔离,其中就包括换气系统,因此,一级屏障和二级屏障分别是实验人员和外界环境的“保护伞”。建筑技术规范中也详细制定了P3和P4等级实验室的主要房间,包括主实验室,主实验室缓冲间,隔离走廊,防护服更换间,准备间,淋浴区等的技术指标。超高的清洁级别,恒定范围的温度、湿度以及压差都是实验安全的保证。