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守护 | 冬奥同款!空气“核酸检测仪”上线清华园

●记者 田姬熔

最近细心的同学在食堂、图书馆会注意到一些新入驻的神秘仪器,这些外表平平无奇的小盒子承担着守护校园环境安全的重要使命——为公共场所的空气做“核酸”检测。

定量性能出色的一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪

通过对气溶胶进行采样和检测,监测环境中的新冠病毒,这套防疫“黑科技”——公共空间生物气溶胶新冠病毒核酸监测系统,最初由清华大学医学院副教授刘鹏团队为2022年北京冬奥会而开发,在冬奥会和冬残奥会所有赛事场馆闭环中受到广泛好评。

如今,刘鹏团队联合环境学院教授蒋靖坤团队,将监测系统全面升级,于清华园上线2.0版空气“核酸检测仪”,为校园疫情防控保卫战增添清华“硬核”科技力量。

更新升级采检性能全面提升

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全新升级的公共空间生物气溶胶新冠病毒核酸检测系统

“采样”“送样”“检测”,为空气“做核酸”同样要经过一个个严密的环节。这套监测系统由蒋靖坤团队研发的便携式气溶胶采集器和刘鹏团队研发的一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪两部分构成,分别在采样和检测两个环节发挥重要作用。比起冬奥款空气“核酸检测仪”,此次上线的2.0版在采样端和检测端都有了性能上的进一步更新升级。

“从采集的角度,我们这一次攻克了两大难点:在更大的流量下提高采集效率,在需要的情况下可以更高效地保存病毒活性。”蒋靖坤介绍道。

在环境空气中采集病毒气溶胶,一直以来都面临着气溶胶浓度较低的挑战。新一代便携式气溶胶采集器不但大大增加了采样器的流量,同时还保证了采样效率,让采样环节更加省时省力。

同时,为了让采样器在未来病毒研究工作中发挥更大作用,蒋靖坤结合2020年武汉战“疫”应急攻关经验,采用雾化和旋风分离相结合的方法,让病毒在采集过程中最大程度保持活性,为后续病毒的培养和感染性识别提供可靠保障。

而在检测端,经历过冬奥赛场的考验后,这次刘鹏团队也“上新”了一款“增强版”检测仪。

“冬奥时,我们用了等温扩增的方式进行检测,它检测速率速度会更快一些,但没有办法给出一个定量的结果。我们这次就开发出了定量性更好的PCI变温技术检测方法。”

空气的核酸结果如果变 “阳”,需要做出什么程度的应对措施? 这时定量的结果就派上了大用场。检测仪能够通过Ct值更定量地反映出病毒数量,不同Ct值对应不同的防控等级,就为后续一系列措施的采取提供了更科学的依据。

遍布校园点位选取有考量

三个图书馆,桃李园、紫荆园等人流量较大的六个食堂,气膜馆,每天傍晚来自校园各个角落的20个样本在严格的运送流程下被送往位于昌平的检测实验室,两个小时后电子版检测报告发回清华,表格中的一列“阴性”的字样向所有人报告着清华园的又一日平安。

偌大的校园里,如何选取采样地点才能最准确地反映环境卫生情况呢?

食堂采样点

“密闭、半密闭环境下的人员聚集,摘下口罩后通过呼吸系统产生气溶胶,这是我们点位选取的两个重点考虑因素。”蒋靖坤说。图书馆、食堂、气膜馆,在这些人员密集的公共场所,每一个采样点位的选取背后都有着严谨的科学考量。

在图书馆卫生间进行采样

“我们不少点位选取在了卫生间,”刘鹏说,“因为在冬奥做的相关检测中,我们发现卫生间是一个特别容易出现气溶胶污染的地方。一方面大家更倾向于在卫生间摘下口罩清理口鼻,另一方面,新冠病毒也会进入到消化系统,马桶冲水时很容易形成气溶胶,因此我们这次着重关注了卫生间。”

采样人员操作仪器

在经过专业培训后,每个点位都由校内专人负责样本采集与运送,样本经过病毒灭活液处理、采样人员全程佩戴N95口罩和手套,层层防护之下,严格确保每位工作人员的安全。

又是一个夜晚,刘鹏和蒋靖坤收到了当天各个点位阴性的检测报告结果,审核确认完毕,他们纷纷继续埋头于手头的科研。

新冠病毒“狡猾多变”,疫情形势反复无常。同清华园里无数科研人一样,他们始终相信,面对未知,“向科学要答案”是永远不变的坚定信念。

题图设计:金娅辰

编辑:陈晓艳

审核:刘蔚如

2022年05月27日 15:18:10

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