核酸檢測趨向常態(tài)化
近期，北京的疫情日趨平緩，當?shù)啬壳耙策M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，需要對有患病風險者進行呼吸道采樣，并送至專門的醫(yī)療核酸檢測實驗室進一步進行分析工作。
核酸檢測實驗室又稱PCR實驗室或是基因擴增實驗室。PCR是聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction)的簡稱。是一種分子生物學技術，用于放大特定的DNA片段，其特點是能將微量的DNA大幅增加，是分子生物學研究和實驗的常規(guī)方法，PCR實驗室廣泛應用于生物學各個領域。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、基因擴增及產物分析，每間房間需搭配緩沖間，條件允許下設置PCR專用走廊，主要核心實驗室也可以根據采用的檢驗設備，將房間相應合并。
PCR實驗室需要嚴格的壓力控制，由于房間的工藝不同，需要設置嚴格的壓力梯度，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。
試劑準備：主要作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備區(qū)域，試劑原材料必須貯存在本區(qū)內，并在本區(qū)內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)進入本區(qū)的氣溶膠污染 （正壓需求）
＊當前作為新冠病毒檢測實驗室時，則需要將本間設定為負壓房間，避免潛在病毒樣品通過氣溶膠傳播外溢至相鄰區(qū)域，造成感染風險。
基因擴增：該區(qū)域主要進行的操作為DNA擴增。此外，已制備的DNA模板 (來自樣本制備區(qū))的加入和主反應混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應混合液等也可在本區(qū)內進行。在進行測定反應時會產生相關氣溶膠反應，需避免其從本區(qū)漏出對相鄰區(qū)域產生污。（負壓需求）
產物分析：該區(qū)域主要進行的操作為擴增片段的測定。 本區(qū)是主要的擴增產物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為避免擴增產物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域 （負壓需求）
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設施存在的時候與傳遞窗開啟關閉時，保證指定氣流流向是PCR實驗室通風空調控制的關鍵因素。
PCR實驗室通風空調控制
當前一般的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性的定變風量閥控制會面臨風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管靜壓波動問題，由于采用的是壓力有關性控制閥門，在整體系統(tǒng)風量發(fā)生化變時，由于靜壓波動，很容易形成風量忽大忽小的問題，進一步影響整體區(qū)域的壓力梯度穩(wěn)定。
科仕控制針對當前PCR實驗室的通風空調控制，采用具有壓力無關性的文丘里閥作為整體實驗室風量控制的關鍵設備。通過壓力無關性的文丘里閥進行送、排風量控制，文丘里閥具備快速平衡風管內靜壓變化的功能，有效維持各房間的送排風量穩(wěn)定，由于文丘里閥具有快速調節(jié)風量與快速平衡靜壓波動特性，可以非常迅速的完成風量平衡，進一步穩(wěn)定區(qū)域內的壓力梯度。
在PCR實驗室通風空調控制中，最常遇到的挑戰(zhàn)即是在具有生物安全柜的房間（多在樣品制備間設置），當生物安全柜開啟時，因為排風量變化引起的房間壓力波動，嚴重的可以進一步影響區(qū)域的壓力梯度。目前常用的控制方式，設置全室排風與生物安全柜排風互相切換，當生物安全柜開啟時，全室排風關閉，當生物安全柜關閉時，全室排風切換，兩者排風值相等，通過切換來穩(wěn)定房間送排風量。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，房間全室排風仍維持過多的排風量，換句話說，房間的換氣次數(shù)遠遠超出該房間的需求，在PCR實驗室全新風系統(tǒng)下，增加不必要的耗能。
理想的控制方式應該采用文丘里閥進行風量追蹤變化，平衡房間風量變化，進一步實現(xiàn)壓力穩(wěn)定的同時達成節(jié)能效果。在房間內生物安全柜開啟時，通過變風量文丘里閥進行調節(jié)，減小房間全室排風量，并根據設定的差值風量，來增加房間送風量，保證送排風維持一定的差值，當生物安全柜不使用時，調節(jié)房間排風量，滿足維持房間最小所需的換氣次數(shù)排風量，送風根據排風進行聯(lián)動，保持一定的差值風量，這樣可以在生物安全柜不使用時，有效降低不必要的排風，達成節(jié)能效果。
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由于采用的是壓力無關性的文丘里閥，在進行風量變化時，不會受風管內靜壓波動而影響所需風量，采用文丘里閥控制的系統(tǒng)，也可以通過自適應管道靜壓波動，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。
設置變風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，可以相應的降低并維持要求最小換氣次數(shù)，這對于全新風系統(tǒng)的PCR實驗室，有顯著的節(jié)能效果。此外，在疫情結束之后，通過變風量文丘里閥的快速調節(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試，減少相應的人力與時間成本。
由于當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實驗室的建設仍屬于當務之急，在進行大量檢測工作時，保證操作人員的安全性與檢測的準確度，則需要對PCR實驗室的通風控制有更進一步要求。針對未來國家醫(yī)療環(huán)境的發(fā)展趨勢，醫(yī)療領域對于節(jié)能效果與”平疫轉換”的彈性切換，則有更強烈的需求，PCR實驗室作為檢測科學醫(yī)療基礎，需要更多的重視與投入，為我國醫(yī)學發(fā)展，創(chuàng)造更多價值。
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