空气微生物检测系统

&ldquo 中国国际高新技术成果交易会&rdquo 的重要组成部分&mdash &mdash &ldquo 2014中国高新技术论坛&rdquo 于11月16-18日在深圳会展中心举行。　　微软大中华区副总裁兼市场营销及运营总经理严治庆演讲实录：　　严治庆：各位嘉宾早上好，非常感谢大家饿着肚子听我的演讲。当我们刚开始畅想未来城市的时候，更多的是对技术的一种展望，是一种对生活更加美好的企盼，在今天未来城市所给我们的生活带来的改变已经初见端倪。　　在北京刚刚结束APEC会议的时候，我想在这个特殊的时刻跟大家分享另外一个消息，那就是微软和环保部共同开发了一个空气质量的监控，环保部已经开始正式的启动，空气质量是在都市的人民为最关心的一个话题，但是对于传统的空气测试来说的话需要大量的资金投入，在地面要构建非常多的监测站，并且要有很大的维护和人力成本。　　我们也可以看到今天的城市的PM数字，并不可以很好的去反应到你生活、周边的一些空气的质量，为了让我们更好的对空气质量精准了解，我们推出了一个项目，其实就是运用的地面的一些有限的空气质量为数据，和一些交通的情况，包括区域建设的一些结构，和气象条件，居民流动的规律因素，通过大数据的分析来建立起的空气质量环境的模型，从中不断的去推出不同区域的空气质量。通过这个系统很多老百姓可以更加合理的去安排自己的户外活动，环境学家可以用这个对空气的污染进行一个更加深入的研究。　　这张图就是北京上周的空气质量图，大家也知道说这个其实不是经常发生的事情，深圳这里不仅暖和，而且空气质量也很好。　　虽然说这个是一个很初级的版本，我们还有地方需要改进，但这是一个良好的开端，客户将部分的数据存储到我们共有云的平台，也被客户所接受。　　12月份的时候我们会在海南召开环保的信息化会议，推广我们的研发成果。　　对微软来说，推出这个计划就是希望可以和科技合作的伙伴一起来提升城市的生产力，我们看到过，现在有很多的问题，但是其实通过我们的创新可以去提高城市潜在的竞争力。　　首先微软眼中的智慧城市，就像前面很多嘉宾说的一样是以人为本，我们城市的建设大量的是传感器，提高了网络的服务功能，也是通过这些平台可以把数据交织在一起，传播出去，这些仅仅都是未来城市建设非常简单的基础。　　其实目前来说，还有很多的经费去建立数据中心和私有云，微软未来的城市计划是城市可以按照自己的市政服务和部署计划，选择最适合的建设方法，这样可以大大降低未来城市的建设成本。　　在去年3月26号的时候，我们已经全方位的向中国客户提供了正式的商务应用，拥有了大量的生产力工具，可以满足不同规模的城市需求，其实这个开放和高效的生产力的一个平台，每个城市也可以做自主的开发。　　说一个简单的例子，武汉经济开发区在去年的时候和微软签署了一个协议，一起开发武汉经济开发区的智慧城市，他也是用了微软私有云的平台去改造各个的云平台。　　云计算平台其实提供的几乎是无限的存储能力和计算能力。　　我们看一下一个医院的情况，其实微软帮助很多医疗人员提供了很多免费的资源，都可以去发现做一些之前在本地很难去实现的研究，比如说，通过计算机的模拟，把一些情况模拟出来，试图去找计算仿真的模型，做一个时间的轴的一个模型。　　这样子就可以去找到很多不同的防控措施，并且对相关的决策部门去提供一些决策的依据。此外，我们团队还做了一个强大的运算系统，提供了大量的工具和模拟工具。　　其实我们做的微软平台就是打通了数据中心，把市民各个的终端也拉入了这个平台当中，作为一个城市的管理者，还会碰到一些新的问题，比如说数据太多，内容太复杂，或者很难去做一些真正的决策，因此我们其实需要做的就是将很多的数据转化成一个完整的平台，微软未来的数据的解决方案就是实现了这些城市跨数据、跨部门的数据分析，通过各个的分析模型对数据进行处理，然后再为城市、企业甚至是个人的一种洞察和决策提供更多的帮助。　　去年12月份微软城市计划和中国一些相关的部门联合去打造了一个中国未来城市的技术支撑平台，在这个实验室当中，诞生了实验室解决方案，就是数字化城市竞争力的指标板，这个指标板整合了来自于不同城市，不同部门的一些数据，能够通过浏览器、大屏幕随时的去了解这些城市运营的状况，从电力供应的情况到他自己的交通、到空气质量等等，可以帮助政府非常简单的看到问题，知道解决的一些流程。　　比如说已经和微软一块儿去展开的智能旅游的产业合作，管理部门可以很快的发现说，本月旅游的收益明显在下降，可以通过很多的维度，包括在客流、交通、餐饮等环节的数据分析能找出它下降的原因，到底是因为一个淡旺季的问题还是接受能力的问题，找到了问题以后就可以对症下药，这个指标板会针对与实施控制的数据中心来做一些改正，提供一些管理的建议，也可以缓解城市可能出现的一些问题。　　作为一家平台和生产力的公司，微软的未来城市的计划实现也是离不开众多的合作伙伴，现在已经有10万多家的合作伙伴，而在中国我们已经有了650个合作伙伴，这些中国的合作伙伴覆盖了在政务、医疗等等的行业，在他们的帮助下未来城市的落地将更加符合中国的国情，会更加的接地气。　　在微软未来城市的解决方案中，其实也和一些著名城市，都已经在未来的微软城市这个平台上面安装了这个软件，在北京我们可以通过道路优化，之前30分钟的路程现在可以节省5分钟，使用历史数据加上现在的数据还可以预测到现在的流量，在纽约限定了一套一个记录，包括911的一个电话记录，和3000多个摄象头的记录，微软也帮助了天津高速收费公路做了一个软化，可以在3秒钟之内停止它的收费。　　最后我们想听一听几位市长对微软未来城市的一些评价。　　微软期待和中国所有的合作伙伴一块儿拥有更美好的城市生活，谢谢大家!

新冠病毒确认可通过气溶胶传播2019年末以来，新冠病毒的爆发性疫情对世界范围产生了巨大影响。该病毒也从最早的原始毒株不断变异，其主流毒株的传染性也逐渐增强。经过广泛的科学论证，普遍认为目前世界范围内流行的奥密克戎毒株既可以通过常见的飞沫、黏膜接触等传播，也可以通过气溶胶形式进行传播。2020年10月20日，世界卫生组织（WHO）认定气溶胶可以传播新冠病毒，在接下来的六个月里，通过官方文件确认了气溶胶可以携带病毒，并留在空气中。在我国2022年颁布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》中，也明确说明了传播途径包括“在相对封闭的环境中经气溶胶传播”。 01生物气溶胶什么是气溶胶？气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。其中，包含生物性物质的气溶胶，例如病毒、细菌、真菌、花粉、过敏原、立克次体、衣原体、动植物源性蛋白、各种菌类毒素和它们的碎片和分泌物等，被称作生物气溶胶。生物气溶胶主要来源于土壤、植被、水体等源排放和动物（包含人类）、医院、养殖场、垃圾填埋场、污水处理厂等源排放。生物气溶胶在传染病、公共卫生、大气环境、食品安全、生态环境、气候变化、生物反恐、疾病检测以及环境与健康等方面均有重要影响。生物气溶胶颗粒形成后，便可在较长时间内悬浮于空气之中并且保持感染活性，因此可持续产生感染风险。 根据科学研究，新冠病毒的粒径约为0.1μm，而新冠病毒也可能附着于其他气溶胶颗粒上，常见的生物气溶胶颗粒的直径范围在0.01~10μm之间，因此粒径范围在0.1-10μm之间的生物气溶胶均可能含有新冠病毒。而对于生物气溶胶的检测也构成了对流行病学调查、风险评估等工作的重要组成部分。不同于污染区域的表面采样或者对人筛查使用的鼻咽拭子采样，要实现对漂浮在空气中看不到摸不着的生物气溶胶进行检测，必须首先经过特殊的生物气溶胶采样器对生物气溶胶进行富集。 新型冠状病毒（图源：新型冠状病毒国家科技资源服务系统） 02捕获生物气溶胶 生物气溶胶是传播病毒细菌的方式，要如何对它进行捕获并进一步检测它呢？生物气溶胶采样器可以实现。生物气溶胶在空气中看不到、摸不着、闻不到，几乎无影无踪，在空气中直接对生物气溶胶进行详细生化指标测试极为困难，因此在很长一段时间内，人们对于空气中的生物气溶胶的性质知之甚少。为了研究空气中的生物气溶胶，就需要开发气溶胶采集器，通过物理方法将空气中微生物富集到采样载体上，以便于我们对空气环境中浓度低、颗粒小的微生物进行充分的分析研究。对于生物病原体的采集，要求采样器具有高效的采样效率、合理的粒径采集区间、优秀的工作稳定性与可靠性，且需要能够充分保持被采样物质的生物学特征，例如活性、核酸片段等信息，以用于后续细胞生物学和分子生物学方法的进一步研究。 03新冠病毒的气溶胶采样 疫情以来，大家对于核酸PCR检测已经再熟悉不过了，通过核酸PCR检测，能够发现人体中是否存在新冠病毒。对于人体新冠病毒的检测，通过咽拭子采样，其有严格的标准采样动作要求。同样，对空气中新冠病毒检测采样也有着严格的要求。 ①便于核酸PCR检测。对于空气中的细菌和真菌分析多采用传统的营养基培养计数法，但由于新冠病毒必须在生物体细胞内进行繁殖，不能在营养基上直接培养，因此针对新冠病毒筛查的气溶胶富集采样方法不应使用传统方法。核酸PCR检测是针对病毒含有的核酸进行检测分析，不需要培养病毒，并且具有非常高的灵敏度，因此适用于新冠病毒的检测。②采样方法不破坏病毒核酸。由于PCR检测的是新冠病毒的RNA核酸，因此采样方法应不破坏生物的分子结构和生物活性。③采样后样品体积小。PCR检测方法对于样品量体积需求低，往往只有200μL，为了更灵敏地检出可能存在的新冠病毒，气溶胶采集器的采样载体应尽可能做到体积小、采集效率高，液体采样基的采样后体积或者用于在洗脱固体采样基后得到的洗脱液体积宜小于1mL。④对于小直径气溶胶颗粒采样效率高，采样颗粒直径覆盖范围广。根据前文论述，粒径范围在0.1-10μm之间的气溶胶均可能含有新冠病毒，因此针对新冠病毒的气溶胶采样器应有效采集以上粒径范围的生物气溶胶。⑤采样流量大、可连续采样时间长。新冠病毒在空气中处于气溶胶状态时浓度往往较低。为了进一步提高生物气溶胶检测的灵敏度与覆盖范围，提高采样的时效性与可靠性，具有大流量采样能力和长时间采样可靠性的采样器，更适合实际应用场景的使用。⑥具有生物安全性设计。新冠病毒具有非常强的感染能力，对环境的采样载体应具有良好的生物安全性设计，采样之后采样载体能够充分密封保存，采样设备便于灭活洗消和更换耗材与一次性部件，避免采样载体或者误操作等因素造成对操作人员的潜在危险。⑦环境适应性好。我国由于地跨多个地理纬度，各地大气、温度环境各不相同。作为环境采样装置，应具有较好的温度、湿度、气压适应能力，尤其可以在低于零度的环境中使用，使用固体采样基的采集器在这方面具有优势。⑧结构简单，使用方便，采样载体易于保存。对于实际应用场景的采样，往往需要由一线防疫人员经过简单的训练即可正确操作使用，因此可靠、简单的结构搭配易于保存的固体采样载体更有利于生物气溶胶检测的广泛使用。 04不同类型的采样器及特点自然界中含有大量微生物气溶胶，其中粒径为0.1~10.0μm的微生物气溶胶与人类健康关系密切。空气中针对不同应用场景、不同目标微生物的气溶胶的采样方法种类繁多。根据采样原理的不同，国标GB/T 38517-2020中罗列出了多种常见的生物气溶胶采样器类型，主要分为撞击式采样器、冲击式采样器、过滤式采样器、离心式采样器、静电吸附采样器、自然沉降采样器等，以及基于这些原理的大流量采样器。 撞击式采样器撞击式采样器是一种利用惯性作用，通过喷嘴、喷口或裂隙的加速作用把生物气溶胶粒子采集到固体介质表面的气溶胶采样装置。撞击式采样器通常分为筛孔式和狭缝式，主要区别为气溶胶通过的喷嘴、喷口或裂隙形状不同，不同形状对应的采样流量也不同。安德森采样器是最常见的筛孔式采样器，使用层叠的带有不同孔径的筛孔收集不同粒径范围的气溶胶颗粒，工作流量一般为28.3L/min。作为一种可靠的空气微生物采样器，国际微生物会议和美国政府工业卫生学家协会推荐为标准空气微生物采样器，也是应用最广泛的空气微生物采样器。其通过直接将空气浮游菌采集到营养琼脂平皿上，采样后可直接进行培养，对在培养基上形成的菌落数进行计数即可以反推出采样时的浮游菌数量。但是这种采样器不能长时间工作，否则气流的冲击会造成营养琼脂平皿的过度失水。安德森采样器适用于对于医院、超净间、公共场所、制药车间等场所的浮游菌检测和相关科学研究。由于病毒必须在细胞内繁殖，使用琼脂平皿的安德森采样器不能有效地培养出病毒斑迹，同时为了适配比浮游菌颗粒更小的病毒气溶胶颗粒，对于包括新冠病毒在内的病毒采样往往使用经过特殊空气动力学设计、具有更大流量、采集颗粒能力更强的狭缝式撞击式采样器。撞击式采样原理图冲击式采样器冲击式采样器是一种利用气流对液体的冲击、清洗或雾化等原理，能够使具有足够大惯性的生物气溶胶粒子撞击液体并进入液体介质中的气溶胶采样装置。通常可以分为全玻璃液体冲击式采样器、气旋冲击式采样器等。这类采样器的最大特点是可将空气中的微生物直接富集到液体中，方便后续的试验分析，经常用于野外环境的采样和现场快速检测。但其采样流量小，多适用于高浓度的生物气溶胶采样，且采样液体积有限，随着采样的进行，液体会挥发，不能用于长时间、大流量的冲击采样。 冲击式采样器原理图过滤式采样器过滤式采样器又叫滤膜式采样器，是一种当生物气溶胶粒子通过各种滤材时，由于滤材小孔对粒子的阻留或／和滤材对粒子的静电吸引阻留作用，将粒子捕获在滤材上的采样装置。过滤采样被认为是最简单且有效的采样方式，其结构相对简单，通常由采样滤膜载体和气泵组成，可根据使用的需求，灵活调整采样流量。此类采样器具有采样效率高、流量可调节范围广、操作简单等特点，但受滤膜材质的影响，过滤式采样器采样效率在长时间工作后可靠性会下降，不适宜用于超过30min的长时间采样。 离心式采样器离心式采样器是一种让气体以高速旋转所产生的离心力将生物气溶胶粒子与气流分开并撞击到固体介质表面上或富集到液体介质里的采样装置。此类采样器也称之为气旋式采样器，多采用液体为采样介质，因其结构的差异又有湿壁气旋式和干壁气旋式之分。湿壁气旋采样器采样过程中，生物气溶胶颗粒接触湿的采样管内壁，进而进入采样液中。此种采样器的特点是采样效率高，采完后的液体样品可以直接用于后续试验分析，但也受到采样液易挥发、采样过程不稳定及易污染等缺点的限制。干壁气旋采样器采用旋风分离的方法，将生物气溶胶样品撞击进入采样液中，其能在一定程度上减少采样液挥发等问题，但对于0.5μm 以下粒子（例如病毒） 的采样效率往往较低。离心式采样器常用于环境中细菌、真菌、孢子等生物颗粒的采集与后续分析工作。 旋风分离技术原理静电吸附采样器：静电吸附采样器是一种使用多种方法使生物气溶胶粒子带上电荷，在电场的作用下通过静电吸附收集生物气溶胶粒子的采样装置。目前常用的带电方式是电极高压放电，但是该方法有可能造成生物体活性降低和结构破坏。静电富集采样往往被集成于长期连续工作的纸带式收集与监测系统之中。 自然沉降采样器自然沉降采样器是一种利用生物气溶胶粒子在重力作用自然下沉降到采样面（即微生物营养琼脂平皿表面）的采样器。其特点是等待菌体自行沉降，所需采样时间较长，采样效率低，且不能采集到长期漂浮在环境中的浮游菌。但是这种方法所需仪器设备少，可在部分场景下替代安德森采样器，常用于洁净间、医院等场所的辅助例行检查。类似于安德森采样器，其采用的培养基也不能用于培养病毒。 自然沉降采样 针对不同种类采样器的工作原理和特点，结合对新冠病毒采样的要求，下表对各类采样器对新冠病毒气溶胶采样的适用性进行了比较。 狭缝式撞击采样器安德森采样器冲击式采样器过滤式采样器离心式采样器静电吸附采样器自然沉降采样器采样后便于核酸PCR检测√❌√√√√❌不破坏病毒核酸√√√❌√❌√采样样品体积小√❌❌❌❌√❌采样效率高，采集粒径覆盖广√√√√❌√❌采样流量大√❌❌√√√❌可长时间连续稳定采样√❌❌❌❌❌√生物安全性设计√❌❌√√√❌环境适应性好√√❌√❌√√结构简单，使用方便，采样载体易于保存√√❌√❌√√综合对含有新冠病毒气溶胶的采样需求，狭缝式撞击式采样原理的采样器具有最好的适应性。 本节相关技术原理图片部分来自文献《Methods for Sampling of Airborne Viruses》，MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, Sept. 2008, p. 413–444 05 BC500生物气溶胶采样器 BC500生物气溶胶采样器是基于狭缝式撞击式采样原理进行设计开发的一款高效、便携、全天候的大流量生物气溶胶采样器。该设备配备生物性气溶胶采样载体及洗脱液，可以满足以上对生物气溶胶颗粒采样的多方面要求，适用于如细菌、病毒、真菌、芽孢等生物气溶胶颗粒的富集采样。该设备可以单独使用，也可与生物气溶胶报警器联合使用，实现监控、报警、采样一体化操作，满足多种生物气溶胶采样的要求。其特点包括： l参考最新国标设计：《GB/T 39990-2021 颗粒 生物气溶胶采样器 技术条件》；l设备联动采样：可以和生物气溶胶报警器联用，在生物气溶胶报警器报警同时，触发启动生物气溶胶采样器自动实施；l采样效率高：对于小粒径气溶胶颗粒采样效率高；l环境适应性好：采样性能不受环境温湿度变化影响；l生物安全性高：采集后可保持密封状态，设备整体便于洗消；l人机工程设计：生物气溶胶采样载体便于安装，设备可单手携带、一键操作、移动采样；l运输方便：标配携行箱，适应铁路、水运、公路、空运等运输方式。

智易时代取得微型空气质量监测系统CCEP证书 2020年5月，智易时代正式获得微型环境空气质量监测系统中国环境保护产品认证证书（CCEP），证书编号CCAEPI-EP-2020-315。 鉴于中国环境保护产品认证证书是环境监测行业含金量十足的一项证书，已成为国内大多数环境在线监测仪器生产厂家综合实力的一种，并被ZHENGFU采购招投标等项目列入加分项，成为企业进行市场推广、参与招投标、提升企业影响力的利器。智易时代对下一阶段主打产品之一的ZWIN-AQMS06微型空气质量监测系统的认证工作尤为重视。在此次CCEP证书的申请准备工作中，研发部门在原有产品的基础上，不断改进，为确保产品监测数值的稳定性和准确性，除大量单气测试以及模拟环境做混气测量外，还不断与进口高质量产品比对，搭建数据模型、修复BUG、更新算法；同时生产及质量等相关部门也开展了大量复杂而又细致的准备工作，ZUI大程度确保提交资料的准确性和正确性。细节决定品质，匠心铸就美好，ZUI终，此项认证，在公司团队各部门积极配合，高效协作下一举攻克。 中国环境保护产品认证，采用国际通行的“产品检验+工厂质量体系检查+认证后监督”认证模式，从设计水平、制造质量、加工能力、性能指标、质量保证、应用效果等多角度QUAN方位对环保产品做出综合全面的评价和结论，是我国各级环保管理部门、相关单位和用户对环保产品选购和评价的重要依据。作为GUAN方标志表明获准使用该标志的产品不仅质量合格，而且在生产、使用和处理处置过程中符合环境保护要求，与同类产品相比，具有低毒少害，节约资源等环境优势。同时，CCEP在实施认证的过程中，不仅注重产品的质量和性能的检测，还从企业的体系建设、产线成熟度等多个维度出发，全面考察企业的质量保证能力。 此次证书的取得不仅是对我司大气环境监测领域业务快速发展、潜心研发的肯定，也是对我司产品的稳定性、易用性和产线的完备性给予了充分肯定，更是激励我们继续推动公司的技术研发和品牌建设。 ZWIN-AQMS06微型空气质量监测系统产品介绍：本产品是我公司推出的一款用于提供室外空气污染物实时、准确检测经济型产品，仪器可依据实际情况搭载多种高精度气体传感器，配置PM2.5、PM10、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、二氧化硫等空气质量参数以及气象五参数，采用泵吸式采样方式进行监测，高精度、高准确度。 产品特点：①　气体、颗粒物分两路采样，气体又单独分路进气，避免互相干扰气体；②　采用插拔式支架固定风速、风向传感器，安装灵活、拆卸方便、不易破损、便于运输；③　移动式热插拔SD卡，随时更新替换升级程序，支持本地查看数据，无需插拔SD卡，可远程升级程序；④　实时监测：各项监测指标传感器JINGZHUN测量，快速输出，快速响应；集中监测：可实现多项监测指标同时进行；⑤　人机界面：采用液晶屏显示，可直观动态显示各项监测数据、仪器工作状态，提供全中文菜单和友好的人机对话界面；一键式开机运行，触摸屏显示，面板显示有气体种类、浓度、温度、IP地址、时间等；⑥　模块化设计，航KONG插头连接，各部件独立运行，系统可靠性高；配置加热除湿装置； 产品参数：PM10测量范围：（0～1000）μg/m 3 ；PM2.5测量范围：（0～1000）μg/m 3 ；SO2测量范围 ：（0～500）nmol/mol；NO2测量范围 ：（0～500）nmol/mol；O3测量范围 ：（0～500）nmol/mol；CO测量范围：（0～10）μmol/mol