【掌健识】速建黑科技--“会行走”和“吹出来”的核酸检测实验室
2022/10/14 10:00:44 上海市医学会健康科普

    

    

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    铁板方舱实验室

     如下图，大家都该不陌生了，这是一所铁板搭建的 “方舱样板房”。它的原型是个大仓库。从启动改建到实验室落地，仅不到两个月就完成了。

    

     方舱样板房

     不过，此类“铁皮房”并没有完全脱离传统建筑学的束缚，建造速度也仅能以月计算。

     那还有没有更速建的实验室呢？当然有!

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     会行走的方舱实验室

     据可查阅的资料，2015年国外已有这样概念型的实验室了。只不过当时它的雏形是一辆车载式的法医DNA鉴定实验室。为使调查人员快速获得基因鉴定结果，这个移动实验室可尽可能靠近灾难地、犯罪现场等地来协助提取关键性证据。

    

     车载法医DNA鉴定实验室

     自新冠病毒疫情爆发后，这个构思很快被国内多个科研一体化的平台引用设计了。下面就是我们自主研发的针对新冠核酸检测BSL-P2⁺级移动实验室。

    

     移动核酸检测实验室

     “这是房车吗？”

     “哇!太酷炫了，就如同科幻片的一样!”

     记得第一次展出时，这样的外观和内涵，着实把围观的群众惊艳了。

    

     移动实验室走廊

     别看是辆车载式的实验室，肚里的货可是应有俱有。每个空间格局都按照国家十几项新冠核酸检测实验室的建筑要求进行设计。水、电路供应调配都与各类新冠核酸检测设备嵌合为“房车”的一体。车内更配置了电子智能主控面板，实时监测“房车”内各分区的环境条件、仪器状态、检测进度、5G数据联网等信息。

    

     移动实验室内设

     一辆移动实验车可容纳2-4位实验员完成应急检测任务，移到哪测到哪，实时部署到疫情的最前沿，如车站、机场等重要场所。

    

     移动实验室实战现场

     不过，车载式核酸检测车虽省去了搭建时间，但检测力有限(约2000-5000 test/24hrs)。随全员筛查的新冠核酸检测量暴增，那还有什么更好的黑科技助力于速建大规模核酸筛查的实验室呢？

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     吹出来的方舱实验室

     真还有这样的黑科技!而且科技就可以这么地“吹出来”的!

     我们先来看看这个小黄鸭吧。

    

     广场气膜鸭

     这不就是经常能在各大展馆、公园看到，深受儿童喜欢的气膜大萌鸭？可别小看这吹膜技术，用途可广呢。比如2022年北京冬残奥会的备战训练场馆，就是 “吹出来的”气膜建筑。

    

     冬残奥会气膜馆

     抗疫期间，气膜建筑技术也应运到了速建核酸检测实验室上。不过，不同的气膜实验室还有点区别的，有“硬”和“软”之分。

    

     什么是“硬气膜”实验室？

     如下图，就是典型的硬气膜新冠核酸检测实验室。

    

     硬气膜实验室

     严格来说，“硬气”实验室不能认为完全是“吹出来的”。所谓“硬”，是指这类硬钢金属架支撑起的实验室。起架后有两层膜，外膜采用自洁抗老化膜，内膜和地膜均采用抗菌膜，抑菌再生。

    

     硬气膜实验室内金属架

     不过， “硬气膜”建筑工艺已经大大缩短了实验室的建造速度。据多地媒体报道，按30-50个人员的施建编制作业，一个五舱合一(1个试剂制备区、2个样本处理和扩增区)、检测量在10-20万管/日的p2⁺级实验室可在1-5天内搭建完成。相比以往依赖传统建筑学而成的实验室，这样的速度已完全是质的飞跃了!

    

     硬气膜实验室内部

    

     什么是“软气膜”实验室？

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     可以说，这类实验室才是真正“吹出来”的。与硬气膜不同，这类实验室完全没有一根金属架构。因此，在前期的运输上更显便捷，仅一辆货车即可转运至现场。运用大功率充气泵，几乎可以瞬间“吹成”一套日检10-20万管的气膜核酸检测P2⁺级实验室，并根据当地核酸检测的需求量，可灵活地对各实验室仓体数量和布局作即时调整。

    

    

     软气膜实验室搭建

    

     软气膜实验室结构图

    

     “软气膜”实验室内竟还能负压？

     很多人有一个疑惑：“吹出来”的软气膜实验室只有内正外负的压差，才能足以撑起整个实验室的建筑架构。但为了不让病毒通过空气介质外泄，新冠核酸检测的实验室内部区域必须是负压才能保证生物安全，那“软气膜”又是如何做到的呢？

     秘密其实就在实验室仓体的双膜结构。软气膜实验室在双层膜间充气，使外膜处于正压而受力支撑，实验室内部则由高精度多路智能充吸气压控制器调节，保持其室内适量的负压差，为弹性薄膜分割的实验室各区提供了互不相同、稳定的负压状态，是保证实验室病毒不外泄的关键黑科技。

    

    

     软气膜实验室负压原理

     不仅如此，许多高端的软气膜实验室已配置了智慧云计算调度指挥系统。不同地区的各级实验室，通过北斗跟踪实验室各部件的运作情况，进行实时监测、故障预警、在线调控等实验室远程管理。

    

    

     软气膜实验室智能远程监控系统

     不得不说，抗疫期间的这些黑科技已大大地助力于速建新冠核酸检测实验室和核酸检测质量上的提升。可以说，在电影中看到的未来科幻实验室其实就已在我们眼前了。

    

     (图片源于网络)

     供稿：上海市医学会检验医学专科分会

     作者：罗云桃上海市临床检验中心

     审核：李冬 上海市医学会检验医学专科分会副主任委员

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