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[font=arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]大气气溶胶是指悬浮在大气中的固体和液体颗粒共同组成的多相体系。人们所处的大气环境实际就是由不同相态的颗粒物均匀分散在空气中形成的一个气溶胶体系。常见的大气气溶胶包括直接排放至大气的沙尘、道路扬尘和黑炭等一次颗粒物,以及通过化学反应形成的二次颗粒物,例如二氧化硫和氮氧化物通过大气氧化形成的硫酸盐和硝酸盐等。由于大气气溶胶的环境、气候及健康效应,在过去几十年里,对它的理化性质的研究正日益受到包括化学家、环境学家等科学家等的重视。[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]吸湿性是气溶胶最重要的物理化学性质之一(Tang et al., 2019a)。例如对于研究大气化学来说,吸湿性会影响实际环境条件下大气颗粒物的含水量,从而会影响颗粒物的大气化学反应活性;从大气能见度和直接辐射强迫的角度来看,在实际大气环境中,颗粒物吸水会导致其粒径增大,从而影响颗粒物的光学性质,继而影响气溶胶的消光系数、对能见度的影响以及对直接辐射强迫的影响;另外,气溶胶的吸湿性也与气溶胶颗粒物的云凝结核活性和冰核活性密切相关。[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#0070c0]1. 已有吸湿性测量技术的局限性[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]现有研究中常用的吸湿性测量技术主要有吸湿性分级差分迁移率分析仪(H-TDMA)、电动力天平、显微镜以及红外光谱等(Tang et al., 2019a)。目前最常用的吸湿性测量技术为H-TDMA,该仪器是通过测定不同相对湿度下气溶胶的电迁移率直径来研究其吸湿性。使用该仪器对气溶胶的吸湿性进行表征时,必须假设气溶胶为球形,但某些颗粒物的形貌并不规则,例如花粉、烟炱以及矿质颗粒物等。另外,H-TDMA的测量精度较为有限,仅可测定颗粒物大于1%的直径变化。[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]电动力天平是通过测量单个颗粒物的质量变化来研究其吸湿性,虽然它对颗粒物的形貌没有要求,但该仪器的灵敏度同样比较有限,一般只能测量大于1%的质量变化。此外,显微镜也常用于测量颗粒物的吸湿性,它可以通过测量颗粒物的形貌变化来直接观察颗粒物粒径的大小变化从而研究其吸湿性。然而该技术同样基于球形颗粒物的假设,且灵敏度有限。另外,红外光谱是一个非常灵敏的吸湿性测量方法,该方法通过测量颗粒物中水的红外光谱来研究吸湿性,但把颗粒物中水的红外吸收光谱定量转换为颗粒物的含水量时存在一定的限制。[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#0070c0]2. 蒸汽吸附分析仪[/color][/font][font=arial, helvetica, sans-serif][color=#000000]虽然目前用于颗粒物吸湿性的测量手段较为丰富,但准确测定非球形的或者吸湿性较弱的颗粒物的吸湿性仍然是一个很大的挑战。本课题组自主开发和建立了使用蒸汽吸附分析仪测量大气颗粒物吸湿性的新方法,相关研究成果由Atmospheric Measurement Techniques发表(Gu et al., 2017a)。该方法通过测定不同相对湿度下颗粒物的质量变化来研究其吸湿性,其原理如图1所示。[/color][/font][align=center][img=图片1.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202104/uepic/616e1c5d-0f0c-45d0-8af1-47ca370a87e5.jpg[/img][/align][align=left]更多详见:[url]https://www.instrument.com.cn/news/20210420/578041.shtml[/url][/align]
在第六版诊疗方案中明确提到了气溶胶传播,那么对于气溶胶传播我们应该如何防范呢? 第六版诊疗方案明确,经呼吸道飞沫和密切接触传播是新冠病毒主要的传播途径;在相对封闭的环境中,长时间暴露于高浓度气溶胶情况下,存在经气溶胶传播的可能。 气溶胶是指悬浮在气体中所有固体和液体的颗粒。气溶胶传播是指飞沫混合在空气中形成气溶胶,飘浮至远处,造成远距离传播。 此前,中国疾控中心流行病学首席专家吴尊友曾表示,在理论上气溶胶传播是有可能的,但是即使有,对传播流行的作用也非常有限,不是主要传播方式。 多位专家表示,可能存在的气溶胶传播限定条件包括“封闭环境”“长时间”“高浓度”,这意味着,气溶胶传播在公众日常生活中出现的概率不高。
2020年4月18日,《[url=https://www.zhihu.com/search?q=%E5%8D%8E%E7%9B%9B%E9%A1%BF%E9%82%AE%E6%8A%A5&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22article%22%2C%22sourceId%22%3A%22387158915%22%7D]华盛顿邮报[/url]》(WashingtonPost)爆出一则重磅新闻,美国CDC在实验室生产的新冠病毒检验试剂出现了污染问题(图1),导致全美的核酸检测推迟最少一个月。2020年1月21日,美国CDC开发了新冠病毒检测方法,1月下旬,美国CDC对26个公共卫生实验室发放新冠病毒试剂盒,有24个实验室出现了假阳性,美国CDC紧急召回诊断试剂,直到3月2日,IDT公司生产新冠试剂重新投入使用。由于实验室污染,美国错过了黄金的疫情防控窗口。[img=,919,]https://pic3.zhimg.com/80/v2-cd8d1d3aca2679ba712ee37665d3f292_720w.jpg[/img][img=,979,]https://pic3.zhimg.com/80/v2-b0ffe581305755a0db617c2b5e98eaf6_720w.jpg[/img]二、核酸污染与分类2.1 核酸污染,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室绕不开的“疼”[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url](聚合酶链式反应简称)检测因其灵敏度高、快速、操作方便等优势被广泛应用,不过正是由于它灵敏度极高,极微量的污染源都有可能导致检测结果的假阳性。因此,如何避免以及处理实验室污染,对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]检测人来说是一种挑战。2.2 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]污染分类(1)样本间交叉污染:主要是在采(取)样的过程中,由于取样工具之间的交叉造成污染;或者在核酸提取的过程中,由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液器[/color][/url]、离心管等使用不当导致的样本间污染。(2)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]试剂的污染:主要是在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]试剂配制过程中,由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液器[/color][/url]、容器、阴性对照及其它试剂被核酸模板或阳性对照污染。(3)克隆质粒的污染:在实验室操作中经常会用到阳性参考品,这些阳性参考品大多数是由某些克隆质粒制作而成,克隆质粒在单位容积内浓度高,使用不当极易造成污染。(4)CR扩增产物污染:这是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]反应中最主要、最常见,也是最令人头疼的污染问题。因为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物拷贝量大,远远高于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]检测数个拷贝的极限,所以极微量的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物污染,就可造成假阳性结果。[img=,966,]https://pic2.zhimg.com/80/v2-ef39f2836cc5d3c8b081f0916a887635_720w.jpg[/img]图2 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物拷贝量示意三、扩增产物[url=https://www.zhihu.com/search?q=%E6%B0%94%E6%BA%B6%E8%83%B6&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22article%22%2C%22sourceId%22%3A%22387158915%22%7D]气溶胶[/url]污染—核酸污染中的“牛皮藓”[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室核酸污染中最难消除的是气溶胶污染,尤其是扩增产物的气溶胶污染。污染主要发生在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]的扩增和产物分析阶段。因为,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物拷贝量大(一般为1013拷贝/mL)(图2),扩增产物液面与空气摩擦时会形成气溶胶。所以,比较剧烈地摇动反应管、开盖时吸样,以及反复吸样都可形成气溶胶污染。飞溅的扩增产物会形成气溶胶漂浮在空气中,粘附到物体表面及检测人员身体上,随着人员及物料流动而污染整个实验室。如果这种污染能及时发现,实验室空置几天,采取积极有效的处理措施,情况会好转。四、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室核酸污染传统处理方法4.1 物理方法使用紫外灯照射是目前[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室预防污染最常规的方法。由于DNA链上相邻的嘧啶在254nm紫外诱导下发生交联,[url=https://www.zhihu.com/search?q=%E5%98%A7%E5%95%B6%E4%BA%8C%E8%81%9A%E4%BD%93&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22article%22%2C%22sourceId%22%3A%22387158915%22%7D]嘧啶二聚体[/url]不能被切除,导致DNA聚合酶在空间上被阻碍或者DNA不能被完全变性,从而使扩增反应终止。由于小的扩增子只有较少的临近嘧啶,所以该方法对小的扩增子效果不明显,对富含G+C的和短的(300bp)的扩增产物污染效果不大。4.2 化学方法包括使用商品化的DNA去除剂、次氯酸钠、1mol/L的盐酸等各种化学物质去降解DNA。化学方法主要通过氧化损伤核酸的作用,从而使留在实验室的扩增产物被破坏掉。4.3 顺其自然法停下所有实验,靠通风和时间抹掉核酸的痕迹。4.4 绝地求生法换一种试剂盒,只要两种试剂的扩增产物不一致,没有交叉反应,可以继续做实验。五、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室核酸污染的整体解决方案根据《[url=https://www.zhihu.com/search?q=%E5%8C%BB%E7%96%97%E6%9C%BA%E6%9E%84%E6%96%B0%E5%9E%8B%E5%86%A0%E7%8A%B6%E7%97%85%E6%AF%92&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22article%22%2C%22sourceId%22%3A%22387158915%22%7D]医疗机构新型冠状病毒[/url]核酸检测手册(试行第二版)》(联防联控机制医疗法〔2020〕313号)中提到:实验室结束后空气清洁要求。必要时可采用核酸清除剂等试剂清除实验室残留核酸(图3)。[img=,795,]https://pic4.zhimg.com/80/v2-86e6a5ba788dad4f3b9aae8016e0ce0f_720w.jpg[/img]图3《医疗机构新型冠状病毒核酸检测手册(试行第二版)》的要求5.1 全自动核酸气溶胶污染清除仪—预防、清除气溶胶污染的得力助手[img=,829,]https://pic4.zhimg.com/80/v2-232699116e0e539fab32efb00bd91db3_720w.jpg[/img]Ares Y2000 / Ares Y1000图4 熠创鼎惠全自动核酸气溶胶污染清除仪Ares Y2000 / Ares Y1000熠创鼎惠(上海)生物科技有限公司推出的全新全自动核酸气溶胶污染清除仪(图4),清除仪采用独特配方的配套核酸清除剂(片剂溶解),经Ares系统顶尖的Dry Fog剪断作用,雾化的清除剂被超音速空气再次微粒化,与另一喷口同样被雾化的水滴在中央撞击,相互反复剪断的同时,发生3.3万-4万赫兹的超声波,使清除剂更加微粒化,均等化,形成真正的Dry Fog。超级雾化的清除剂通过无规则的布朗扩散运动,充分捕捉空气中[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]气溶胶,高效破坏DNA的嘌呤和嘧啶碱的共轭双键,从而实现清除的目的。Ares在氧化处理[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]气溶胶后,通过空气置换,由气溶胶吸附屏吸附DNA气溶胶,在设备内部LED紫外灯光照下,二氧化钛发生光触媒反应,产生数以亿计具有超强氧化能力的羟基自由基,进一步降解[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]气溶胶,从多维度协同清除气溶胶。Ares还能起到分解细菌和病毒,净化空气,保证实验室生物安全性的多重作用。另外可以一机多用,还具有雾化过氧化氢消毒消毒功能,更加全面保障实验室的安全。可广泛使用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室样本处理区、核酸提取区、试剂配制区、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]扩增或检测区,适用于医院检验科、疾控、海关、食药监、血站、科研院校等[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室。图5为RCR气溶胶清除仪使用效果验证示意。为配合气溶胶清除仪对物表核酸污染的高效清除,配套的核酸气溶胶清除剂采用接触催化协同作用,非酶性高效降解[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]产物或DNA/RNA,高效防止[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]假性的扩增。该型清除剂使用简单,不影响实验结果,无腐蚀性和[url=https://www.zhihu.com/search?q=%E8%87%B4%E7%99%8C%E6%80%A7&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22article%22%2C%22sourceId%22%3A%22387158915%22%7D]致癌性[/url],对皮肤无刺激性,无毒性,是可安全使用的产品。对不锈钢和铜、铝等材料也基本无腐蚀。且其作用有效,可以全面解决困扰实验室的气溶胶污染问题。[img=,970,]https://pic3.zhimg.com/80/v2-e051cd9b0d92ab8423b60f253f39f3b2_720w.jpg[/img]结语[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]实验室污染引起的检测结果假阳性风险极大,因此需要采取积极有效的预防措施。进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]操作时,操作人员应该严格遵守一些操作规程,最大程度地降低可能出现的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/jp][color=#3333ff]PCR[/color][/url]污染或杜绝污染的出现。实验结束后,对实验室环境进行清洁,必要时采用核酸清除剂等试剂清除实验室残留核酸。熠创鼎惠气溶胶污染清除仪可有效预防和清除气溶胶核酸污染,保障实验室安全。熠创鼎惠厂家13728031910