气溶胶直徑低于100μm，散播间距达1米以上，可被立即吸进肺脏，是新冠肺炎病毒的重要环节之一。

为了更好地检测空气中的气溶胶，北京清华大学、北大、中国医科院病原生物学研究室、深圳试验室等科技人员进行应急科技攻关，协同研制开发出公共区域微生物气溶胶新式新冠病毒检测系统。现阶段，几台样本数据采集器已在冬季奥运会好几个展览馆“入岗”。

相对性于常用方式，检测系统的敏感度高了一个数量级。近日，新闻记者赶到中关村生命科学园微生物气溶胶检测试验室，揭密这般灵巧的设施是怎样作业的。

30min从密闭空间收集气溶胶颗粒物

气溶胶就是指空气中长期飘浮的、直徑一般在100μm下列的细微细颗粒物构成的系统软件，雾和霾都归属于气溶胶。成分中包括病毒感染、病菌、细菌、蜂花粉、动物与植物原性蛋清等微生物菌种的气溶胶，被称作“微生物气溶胶”。

据北京清华大学医科院研究者刘鹏详细介绍，气溶胶颗粒物会伴随着大家吸气、打喷涕传入空气中，其散播间距达1米以上，可被立即吸进肺脏，是新冠病毒散播的重要环节之一。

相比于给人做Dna检测，给气体做“Dna检测”并非易事。“由于气溶胶样本容积大，空气中的病毒载量较为低，远远地小于从人的喉咙立即取样，与此同时，病毒感染RNA可靠性差，这就需要大家的搜集方式要高效率，检测方式要十分灵巧。”刘鹏说。

在坐落于中关村生命科学园的微生物气溶胶检测试验室，新闻记者看到了微生物气溶胶新冠病毒Dna检测系统，由携带式气溶胶数据采集器和一体化高精度新冠病毒Dna检测仪两部份构成。

气溶胶数据采集器由北大自然环境学校要茂盛专家教授精英团队产品研发，外观设计精巧轻巧，合适在热身运动室、裁判员室等窄小密闭空间应用，30分鐘内可收集12立方内的气溶胶颗粒物，并搜集到取样管内。

收集管被确定在数据采集器上。北青报新闻记者 陶冉 摄

北京清华大学医科院硕士研究生李保戴上胶手套，将收集管固定不动在数据采集器上，向新闻记者演试了这一全过程。微生物气溶胶采样器正中间是一个通过特别设计方案的内腔，进气口吸进的气体会之中产生汽体“漩涡”。仪器设备运行后以每分超出400升的总流量，将气体气流正确引导至收集管内，空气中的气溶胶等细颗粒物会被甩进收集管内。

收集管内配有4mL病毒灭活液，一旦气溶胶内带有病毒感染将被消灭，以确保取样及后面检测工作人员的安全性。

病毒感染检测敏感度是基本方式10倍

收集进行后，到“一体化高精度新冠病毒Dna检测仪”出场。

李保用移液器从提液后仅存2mL上下饱和溶液的收集管内取下1mL液态，转到样本管内。“剩下1mL液态开展样本存留，一旦发生呈阳性，可以开展复查。”样本管被装进处理芯片卡盒中，全封闭式插进检测仪检测。

1月18日，北京市生物科学研究室，工作员将处理芯片卡盒放进检测仪器设备中。北青报新闻记者 陶冉 摄

卡盒比手掌心还小，但内有乾坤。液态通过卡盒下边“发丝”一般大小的过流道，注入北京清华大学刘鹏精英团队自主研发的Dna捕获滤纸中，滤膜将Dna聚集在一起，剩下饱和溶液注入废水池。Dna从裂化到捕获的第一步就完成了。

第二步，清洁液也将从过流道流过来，对样本中的残渣和滤纸开展清理。下面，反映实验试剂会漏到滤纸的部位，对Dna开展部分原点增加。根据莹光检测器载入，最终的数据信息将立即表明在显示屏幕上，转化成检测結果。

“呈阴性样本的曲线图尽管会小幅度起伏，但基本上是平的，而呈阳性样本的曲线图会呈S形升高，和呈阴性样本产生显著区别。”李保说。

全部这一系列流程，只必须45分鐘，全过程不用人力参加。检测仪内可以安裝8个处理芯片卡盒，与此同时对8个样本开展检测，提升检测高效率。

检测仪选用微流控服务平台融合新式核酸提取与增加技术性，使新冠病毒的检测敏感度做到20复制/mL，比基本方式灵巧10倍。

20复制1ml是啥定义？刘鹏例举表述，新冠病毒检测会收集咽拭子，检测试管婴儿饱和溶液中病毒的浓度值。应用基本的即时莹光定量PCR方式开展检测，必须1ml有200-500个病毒感染才可以检测出去。应用气溶胶病毒感染检测仪，敏感度做到1ml20个病毒感染，是基本方式的10倍，提高了一个数量级。

处理芯片卡盒，卡盒最右边为样本管。北青报新闻记者 陶冉 摄

8个月进行应急产品研发

检测系统产品研发难度系数大，但全过程仅用了8个月。

2020年10月，北京清华大学、北大、中国医科院病原生物学研究室、深圳试验室等科技人员进行应急科技攻关，协同研制开发公共区域微生物气溶胶新式新冠病毒检测系统。

李保迄今还记得这段“很拼”的日子。“我与师哥李尚霖做实验保证夜里1、2点是常态化，刘鹏教师礼拜天和节假日日也几乎不歇息。一有数据信息結果，大家常常半夜三更就探讨起來。”

2021年4月，系统软件进到具体认证。刘鹏精英团队带上气溶胶新冠病毒检测系统进到地坛医院，进行新冠病毒样本现场收集。她们收集了患者的鼻咽拭子、唾沫、呼出来的废气和医院病房中的气溶胶样本，同时进行气溶胶检测和基本检测。超出100例样本的临床医学检测证实数据显示，系统软件呈阳性诊断率做到目前即时莹光定量PCR管理体系诊断率的三倍。

为了更好地促进此项技术性在北京冬奥上的运用，北京科委机构权威专家对技术性开展论述。研发部门依照权威专家建议在P3试验室开展了试验认证，证实了气溶胶收集的安全系数。

用以冬季奥运会比赛疫防 具有预警信息功效

在宣布“入岗”冬季奥运会以前，系统软件早已在制冰期和冬季奥运会检测主题活动中显出武艺。

2021年10月起，系统软件相继在北京首都体育馆、五棵松冰面核心、国家速滑馆、“北京水立方”、国家体育场和主新闻媒体核心等场所开展检测与运用。据刘鹏详细介绍，为保证生物安全，精英团队选用了负压力户外帐篷加超净工作台的方式，兼具及时性和安全系数。截止到2021年12月初，共检测348例气溶胶标本采集，证实了气溶胶检测的可行性分析。

冬季奥运会期内，预估有100几台样本数据采集器将在冬季奥运会好几个展览馆“入岗”，临时性检测站也将设定几台检测仪。从取样到接样运送再到检测出結果，整个过程将不超过4个钟头。

“大家的关键技术，等同于全部疫防管理体系中的一环，具有填补和预警信息的功效。”刘鹏详细介绍，假如在检测中看到了弱阳或呈阳性样本，试验室将马上与防疫部门沟通交流，尽早运行自然环境消毒及工作人员检测、跟踪等一系列疫防步骤。

响声

目前为止，在冬季奥运会情景依次检测和应用了200多种技术性，已明确赛时运用70多项，在其中20多项在技术性创新性和运用展现度层面具有象征性。

现阶段，新冠肺炎肺炎疫情在全世界仍未获得彻底抵制，科学合理疫防变成办完本届平昌冬奥会的主要前提条件。大家根据机构高新科技疫防技术攻关、方案论证、当场检测等方式，在体温监测、环境消毒、病原菌检测等阶段，推动多种科技成果运用，进一步充分发挥高新科技对北京冬奥会疫情防控的支持功效，全力保障比赛安全性。　　——北京科委、中关村管委会冬季奥运会领导小组责任人 杨鹏宇

北青报新闻记者 张璐 记者 陶冉

编写 朱丽华 曹磊 审校 杨许丽