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封面新闻记者实探冬奥场馆防疫“黑科技”:可检测出空气中的新冠病毒

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封面新闻记者 邵萌

新冠病毒监测是防控要攻克的重要一关,在境外病例输入引发的疫情传播中,通过环境传播如气溶胶和物体表面是非常重要的传播途径。北京2022年冬奥会即将来临,科学防疫成为办好这届冬奥会的重要前提。除了对人体进行核酸检测外,对涉奥环境做“核酸检测”也至关重要。

如何做好环境中气溶胶新冠病毒的监测?在北京市科委、中关村管委会的支持下,清华大学、北京大学、中国医学科学院病原生物学研究所、北京昌平实验室等科研人员联合研制公共空间生物气溶胶新型冠状病毒监测系统,目前已在北京冬奥测试赛中成功应用。

冬奥会赛时,气溶胶新冠病毒核酸检测系统如何助力防疫工作?检测效果如何?日前,封面新闻记者走进中关村生命科学园生物气溶胶检测实验室,实探这项防疫“黑科技”。据介绍,该系统检测灵敏度是常规方法的10倍,可30分钟完成气溶胶采集,45分钟完成新冠病毒检测,将在冬奥会多个场合应用。

▲ 工作人员介绍气溶胶采集与分析流程。实习生杨丹 摄影

比常规检测灵敏10倍

4小时内可完成

“气溶胶的检测并不容易,因为它在空气中病毒的含量远低于人体内的含量,这就要求我们的收集方法和检测方法要更加高效、灵敏,这样才能有效地检测到空气中的新冠病毒。”清华大学医学院生物医学工程系研究员、生物气溶胶检测项目负责人刘鹏告诉记者,生物气溶胶新冠病毒核酸监测系统由便携式气溶胶采集器和一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪两部分组成,灵敏度可以达到每毫升20拷贝,比常规qPCR方法灵敏10倍。

▲ 便携式气溶胶采集器。实习生杨丹 摄影

走进北京中关村生命科学园生物气溶胶检测实验室,北京大学环境科学与工程学院博士生李心月正在操作一台气溶胶采集器,他表示,采集器能在30分钟内将待检测空气中的颗粒采集到盛有病毒灭活液的采样管中,之后由专人运送到检测点。

在实验室另一边,清华大学医学院生物医学工程系的硕士生李保则向记者演示了新冠病毒核酸检测仪的操作。他从采样管中取出一毫升样本,转移到样本管,然后放入检测仪器,就可以全自动完成核酸提取与扩增检测、出具检测报告。“这项工作45分钟内就可以完成。”李保说。

▲ 一体化高灵敏新冠病毒核酸检测仪。封面新闻记者邵萌 摄影

据刘鹏介绍,由于涉及到运输等过程,在冬奥场馆的应用中,从采样到将检测结果反馈到场馆防疫部门,全程4小时之内可完成。

起到预警作用

对新冠病毒变异株依然有效

该系统能否应对不断变异的毒株?刘鹏表示,现有很多的检测方法都是可以检测各种不同的毒株的,因为检测基于病毒的保守序列,这段序列是不会发生变异的,这样就保证检测系统可以准确检测各种不同的毒株。

但他同时表示,检测系统只能判定样本是否为阳性,如果想知道具体是哪种毒株,则要相应地采取其他测序的方法。

刘鹏告诉记者,整个防疫必然是一个多手段的、相互协作的过程,比如冬奥赛时,在闭环管理中每人每天都要做核酸检测,戴口罩,要进行环境的消杀和物体表面的采样检测,所以实际上是一个细化的问题。“我们这个系统是作为整个大的体系当中的一个技术手段,起到预警作用。”

经过测试赛验证

将服务于北京冬奥

刘鹏介绍,2021年10至12月,公共空间生物气溶胶新冠病毒检测项目先后在首都体育馆、国家速滑馆、冰立方、五棵松冰上中心、国家体育场5个奥运场馆、主媒体中心以及2家签约酒店进行了气溶胶采样和检测。共检测气溶胶标本348例,成功率100%。

据悉,该项目已被确定为科技冬奥所有场馆实施的项目之一,冬奥组委会已下发《北京2022年冬奥会和冬残奥会期间生物气溶胶新冠病毒监测及应对方案》,正式推进冬奥期间气溶胶检测。按照计划,项目组将在冬奥会多个场馆布置气溶胶采集器,在昌平实验室和主媒体中心设置临时检测站,为冬奥会提供全面气溶胶新冠病毒检测保障。

▲ 清华大学医学院生物医学工程系研究员刘鹏介绍监测系统。封面新闻记者邵萌 摄影