核酸檢測趨向常態(tài)化
近期,，北京的疫情日趨平緩,，當(dāng)?shù)啬壳耙策M(jìn)一步擴大了檢測范圍,，對全體市民開放核酸檢測工作,，加大排查力度,，系統(tǒng)化的進(jìn)行疫情控制,，北京有可能在武漢以及牡丹江后,，成為第三個采取全城核酸檢測的城市,。
核酸檢測是目前最為有效的排查新冠病毒的檢測手段,，需要對有患病風(fēng)險者進(jìn)行呼吸道采樣，并送至專門的醫(yī)療核酸檢測實驗室進(jìn)一步進(jìn)行分析工作,。
核酸檢測實驗室又稱PCR實驗室或是基因擴增實驗室,。PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)的簡稱。是一種分子生物學(xué)技術(shù),，用于放大特定的DNA片段,，其特點是能將微量的DNA大幅增加,，是分子生物學(xué)研究和實驗的常規(guī)方法，PCR實驗室廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個領(lǐng)域,。PCR實驗室并非檢測新冠病毒專用,，其檢測范圍廣泛，涵蓋艾滋病檢測,、乙型肝炎,、禽疫病、癌基因的檢測和診斷,，DNA指紋,、個體識別、親子鑒定及法醫(yī)物證等等,。
PCR實驗室通常由四間核心檢驗實驗室組成,，分別為試劑存儲、樣本制備,、基因擴增及產(chǎn)物分析,，每間房間需搭配緩沖間，條件允許下設(shè)置PCR專用走廊,，主要核心實驗室也可以根據(jù)采用的檢驗設(shè)備,，將房間相應(yīng)合并。
PCR實驗室需要嚴(yán)格的壓力控制,，由于房間的工藝不同，需要設(shè)置嚴(yán)格的壓力梯度,，使氣流采取指定流向,，避免試劑原料與樣本發(fā)生交叉污染，以及防止病毒樣本通過氣溶膠形式外溢感染,。
試劑準(zhǔn)備：主要作為貯存試劑的制備,、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備區(qū)域，試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi),，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需檢驗試劑,。本區(qū)需要保證實驗室潔凈空氣從實驗室向外流出，避免外界污染本區(qū)域內(nèi)的實驗試劑與樣本材料（正壓需求）
樣品制備：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為樣本的保存,、核酸(RNA,、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應(yīng)管和測定DNA的合成,，該區(qū)域需要保證潔凈空氣流向,，以避免從鄰近區(qū)進(jìn)入本區(qū)的氣溶膠污染 （正壓需求）
＊當(dāng)前作為新冠病毒檢測實驗室時，則需要將本間設(shè)定為負(fù)壓房間,，避免潛在病毒樣品通過氣溶膠傳播外溢至相鄰區(qū)域,，造成感染風(fēng)險,。
基因擴增：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為DNA擴增。此外,，已制備的DNA模板 (來自樣本制備區(qū))的加入和主反應(yīng)混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應(yīng)混合液等也可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行,。在進(jìn)行測定反應(yīng)時會產(chǎn)生相關(guān)氣溶膠反應(yīng)，需避免其從本區(qū)漏出對相鄰區(qū)域產(chǎn)生污,。（負(fù)壓需求）
產(chǎn)物分析：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為擴增片段的測定,。 本區(qū)是主要的擴增產(chǎn)物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為避免擴增產(chǎn)物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域 （負(fù)壓需求）
因此,，如何維持PCR實驗室穩(wěn)定的壓力梯度,，尤其在具有生物安全柜等排風(fēng)設(shè)施存在的時候與傳遞窗開啟關(guān)閉時，保證指定氣流流向是PCR實驗室通風(fēng)空調(diào)控制的關(guān)鍵因素,。
PCR實驗室通風(fēng)空調(diào)控制
當(dāng)前一般的PCR實驗室在壓力控制上會遇到顯著的挑戰(zhàn),，采用傳統(tǒng)的蝶閥或是壓力有關(guān)性的定變風(fēng)量閥控制會面臨風(fēng)量控制不精確的問題，同時需要克服傳遞窗與門啟閉時帶來的風(fēng)管靜壓波動問題,，由于采用的是壓力有關(guān)性控制閥門,，在整體系統(tǒng)風(fēng)量發(fā)生化變時，由于靜壓波動,，很容易形成風(fēng)量忽大忽小的問題,，進(jìn)一步影響整體區(qū)域的壓力梯度穩(wěn)定。
科仕控制針對當(dāng)前PCR實驗室的通風(fēng)空調(diào)控制,，采用具有壓力無關(guān)性的文丘里閥作為整體實驗室風(fēng)量控制的關(guān)鍵設(shè)備,。通過壓力無關(guān)性的文丘里閥進(jìn)行送、排風(fēng)量控制,，文丘里閥具備快速平衡風(fēng)管內(nèi)靜壓變化的功能,，有效維持各房間的送排風(fēng)量穩(wěn)定，由于文丘里閥具有快速調(diào)節(jié)風(fēng)量與快速平衡靜壓波動特性,，可以非常迅速的完成風(fēng)量平衡,，進(jìn)一步穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的壓力梯度。
在PCR實驗室通風(fēng)空調(diào)控制中,，最常遇到的挑戰(zhàn)即是在具有生物安全柜的房間（多在樣品制備間設(shè)置）,，當(dāng)生物安全柜開啟時，因為排風(fēng)量變化引起的房間壓力波動,，嚴(yán)重的可以進(jìn)一步影響區(qū)域的壓力梯度,。目前常用的控制方式，設(shè)置全室排風(fēng)與生物安全柜排風(fēng)互相切換,，當(dāng)生物安全柜開啟時,，全室排風(fēng)關(guān)閉，當(dāng)生物安全柜關(guān)閉時，全室排風(fēng)切換,，兩者排風(fēng)值相等,，通過切換來穩(wěn)定房間送排風(fēng)量。此控制方式雖然可以滿足房間壓力的穩(wěn)定,，但在生物安全柜不使用時,，房間全室排風(fēng)仍維持過多的排風(fēng)量，換句話說,，房間的換氣次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該房間的需求,，在PCR實驗室全新風(fēng)系統(tǒng)下，增加不必要的耗能,。
理想的控制方式應(yīng)該采用文丘里閥進(jìn)行風(fēng)量追蹤變化,，平衡房間風(fēng)量變化，進(jìn)一步實現(xiàn)壓力穩(wěn)定的同時達(dá)成節(jié)能效果,。在房間內(nèi)生物安全柜開啟時,，通過變風(fēng)量文丘里閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，減小房間全室排風(fēng)量,，并根據(jù)設(shè)定的差值風(fēng)量,，來增加房間送風(fēng)量，保證送排風(fēng)維持一定的差值,，當(dāng)生物安全柜不使用時,，調(diào)節(jié)房間排風(fēng)量，滿足維持房間最小所需的換氣次數(shù)排風(fēng)量,，送風(fēng)根據(jù)排風(fēng)進(jìn)行聯(lián)動,，保持一定的差值風(fēng)量，這樣可以在生物安全柜不使用時,，有效降低不必要的排風(fēng),，達(dá)成節(jié)能效果。
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由于采用的是壓力無關(guān)性的文丘里閥,，在進(jìn)行風(fēng)量變化時，不會受風(fēng)管內(nèi)靜壓波動而影響所需風(fēng)量,，采用文丘里閥控制的系統(tǒng),，也可以通過自適應(yīng)管道靜壓波動，很好的保證相鄰區(qū)域的壓力差,，更好的維持整體實驗區(qū)域的壓力梯度穩(wěn)定,。
設(shè)置變風(fēng)量文丘里閥的另一個優(yōu)勢體現(xiàn)于長期的節(jié)能效益，在實驗室不使用或是處于非值班工況,，可以相應(yīng)的降低并維持要求最小換氣次數(shù),，這對于全新風(fēng)系統(tǒng)的PCR實驗室，有顯著的節(jié)能效果。此外,，在疫情結(jié)束之后,，通過變風(fēng)量文丘里閥的快速調(diào)節(jié)與操作便利性，可以很好的將“樣品制備間”切換回正壓模式,，以滿足常規(guī)PCR檢驗項目的需求,，無須再通過停機重新調(diào)試，減少相應(yīng)的人力與時間成本,。
由于當(dāng)前全球疫情形式暫未明朗,，核酸檢測的需求仍處在高需求狀態(tài)，PCR實驗室的建設(shè)仍屬于當(dāng)務(wù)之急,，在進(jìn)行大量檢測工作時,，保證操作人員的安全性與檢測的準(zhǔn)確度，則需要對PCR實驗室的通風(fēng)控制有更進(jìn)一步要求,。針對未來國家醫(yī)療環(huán)境的發(fā)展趨勢,，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)τ诠?jié)能效果與”平疫轉(zhuǎn)換”的彈性切換，則有更強烈的需求,，PCR實驗室作為檢測科學(xué)醫(yī)療基礎(chǔ),，需要更多的重視與投入，為我國醫(yī)學(xué)發(fā)展,，創(chuàng)造更多價值,。
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