CN113546204A - 一种pcr实验室的消毒和去污染装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种PCR实验室的消毒和去污染装置，机箱安装有纳米喷头，纳米喷头通过输气管与液相等离子体主机安装有纳米滤膜的等离子体出口连接，液相等离子体通过两块平行的纳米阵列微电极激发，反应介质为超声雾化纳米水滴。纳米喷头置于箱体内时，只对箱体内的物件进行消毒和去污染；纳米喷头置于箱体外时，可对PCR实验室各个区域进行消毒和去污染，对实验设备无影响，无须消毒和去污染后再处理，安全高效。装置可以通过无线平板进行操控，随时启停，工作人员在PCR实验室之外就可以完成整个消毒和去污染过程，避免了正常时间及突发状况下为关闭设备而造成实验室消毒和去污染过程不彻底的事件发生。
Description
技术领域
本发明涉及PCR实验室的一种消毒和去污染装置，具体为一种基于等离子体的消毒和去污染装置，属于PCR实验室设备技术领域。
背景技术
随着新冠病毒疫情防控工作的推进，国内三级医院、传染病专科医院、县（区)级及以上疾控机构、海关及有条件的县医院都建立了PCR实验室。核酸检测反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但在操作过程中易受到污染，极痕量的污染即可造成假阳性。因此，PCR实验室的消毒和去污染就成为实验室安全管理和质量管理的重要工作：其一方面是为了杀灭实验室环境中的存活微生物，另一方面也是为了去除操作环境中的病原微生物核酸物质，避免影响检测结果的正确性。
目前，PCR实验室一般选择使用含氯消毒剂、过氧化物一类的消毒剂，以确保实验室空气、设备表面、工作台面和地面等的消毒效果并清除核酸的污染。虽然空气消毒剂喷淋对实验过程中产生的气溶胶可以产生较好的沉降效果，但是对实验室的设备装置会造成不良影响。与此同时，喷淋结束后需要拖擦地面和清水擦拭工作台面，以防止消毒液残留抑制实验结果。给PCR实验室工作人员带来不小的额外工作负担。此外，许多PCR实验室除了使用消毒剂外还同时使用紫外线照射消毒。但是紫外线清除实验室的核酸源污染效果并不理想。往往需要紫外线灯管距离工作区的距离在60-90cm的范围，且照射时间长，很多时候都需要照射过夜，这给PCR实验室的安全运行带来了额外的风险。因此，非常有必要发展不用消毒剂的安全高效的PCR实验室消毒和去污染技术装备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供不用消毒剂的安全高效的一种基于纳米阵列微电极以超声雾化水滴为液相介质的液相等离子体PCR实验室消毒和去污染技术装置，其激发的液相等离子体通过内置或外置的纳米喷头不仅可以对PCR实验室需要消毒和去污染的物件进行消毒和去污染外，而且也可对整个PCR实验室的不同区域进行消毒和去污染，使用灵活，对实验设备无影响﹑效率高﹑无须后处理，可以解决现有技术的不足。与此同时，机箱可以通过无线平板进行操控，随时启停，PCR实验室工作人员在实验室之外就可以完成整个消毒和去污染过程，避免了正常时间及突发状况下，操作人员为关闭设备而造成消毒和去污染过程不彻底的事件发生。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种PCR实验室的消毒和去污染装置，包括一个可以自动翻盖的机箱，所述机箱内自动升降的平台连接有可以全方位操控的纳米喷头，所述纳米喷头通过输气管与液相等离子体主机的等离子体出口连接，所述等离子体出口顶端安装有纳米滤膜，底端安装有排气装置，所述液相等离子体主机的组件包括一个水槽，两块平行的纳米阵列微电极，电源和控制器，所述液相等离子体的液相介质为超声雾化水滴，所述超声雾化水滴由安装在装置底端的超声雾化设备产生，所述电源供电电压为100-220V。
作为优选，所述纳米喷头的孔隙为100-500纳米，所述纳米喷头的数量为4个，均一分布在平台四侧。
作为优选，所述的等离子体出口顶端安装的纳米滤膜孔径大小为100-500纳米。
作为优选，所述的纳米阵列微电极的基底为氮化硼氧化物，所述微电极的材料为硼化铕，所述微电极微区表面分布的硼化铕材料电极按点阵状排列，所述硼化铕材料电极直径为500-1000纳米，所述硼化铕电极阵列之间的间距为1-5微米，所述硼化铕纳米阵列微电极之间的间距为10-20毫米。
作为优选，所述超声雾化设备的出口安装有孔径为50-100纳米的滤膜。
作为优选，所述电源包括外接电源以及安装于箱体内的储备电源。如发生停电﹑没有外部电源和智能移动的情况下，储备电源可进行供电使用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：不使用消毒剂，采用100-500纳米等离子体纳米喷头，在消毒和去污染后，对实验室的设备装置不会造成不良影响。与此同时，消毒和去污染结束后不需要拖擦地面和清水擦拭工作台面，且消毒和去污染时间短，给PCR实验室的工作人员和安全运行减少了风险。因此，本发明的消毒和去污染装置结构简单、智能运行程度高、成本适当，在PCR实验室用途较广。
附图说明
图1为实施例中纳米喷头外置对PCR实验室不同实验区进行消毒和去污染的装置结构示意图。
图2为实施例中纳米喷头内置对限定区域进行消毒和去污染的装置结构示意图。
图3为实施例中纳米喷头表面结构示意图。
图4为实施例中液相等离子体主机结构示意图。
图5为实施例中纳米阵列微电极表面微区结构示意图。
图6为实施例中远程操控智能控制功能示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明的实施例：如图1至图2所示，一种PCR实验室的消毒和去污染装置，包括正上方开口的机箱1，开口处安装有可自动开合的盖板2，所述机箱1内安装有四个纳米喷头（3,4,5,6）的平台7以及与平台7正下方底部安装有自动升降装置8，所述四个纳米喷头（3,4,5,6）分别通过通气管与隔层9下层的液相等离子体主机10连接，所述液相等离子体主机10通过线路与控制器11，外接电源12和储备电源13电连接，所述机箱1侧面安装有可以远程操控的智能控制装置14，所述机箱1底端安装有可以智能驱动的四个万向轮15。所述纳米喷头的结构如图3所示。
实施例1中，一种PCR实验室的消毒和去污染装置的液相等离子体主机10，如图4所示，液相等离子体主机10包括有一个含隔层16和顶板17的水槽18，所述顶板17安装有一个等离子体输送装置19，所述等离子体输送装置19底端安装有排风装置20，所述等离子体输送装置19顶端安装有一个带滤膜的通道21，所述通道21通过排气管路与四个纳米喷头（3,4,5,6）相连接。
实施例1中，一种PCR实验室的消毒和去污染装置的液相等离子体主机10所包括的水槽18左右两侧分别安装有30厘米×30厘米的纳米阵列微电极22和23，所述纳米阵列微电极22和23通过线路与控制器11，外接电源12和储备电源13电连接，如图4所示。
实施例1中，一种PCR实验室的消毒和去污染装置的液相等离子体主机10所包括的隔层16中间位置下端安装有超声雾化装置24，所述超声雾化装置24顶端通过安装有滤膜的超声雾化通道25与上端液相等离子体主机10中的水槽18相连接，所述超声雾化装置24通过底部的水管与隔层16下面左右两侧的水箱26和27相连接，所述水箱26和27分别安装有进水口28和29及水箱水位感应器30和31，如图4所示。
实施例1中，一种PCR实验室消毒和去污染装置的液相等离子体主机的微电极22和23，如图5所示，包括基座32和微电极阵列33，所述的微电极长度，宽度和厚度分别为30厘米×30厘米×5毫米，所述的微电极表面为点阵状排列的材料33，电极直径500-1000纳米，电极间距1-5微米，所述纳米阵列微电极之间的间距为10-20毫米，所述的电源电压调节范围为100-220V。
实施例1中，一种PCR实验室消毒和去污染装置的智能控制装置14，如图6所示，包括液晶显示屏34，超声雾化功率设置键35，超声雾化频率设置键36，超声雾化温度设置键37，左右水箱水位报警键38、感应器故障报警键39、等离子体起始时间键40、等离子体结束时间键41、等离子体电压键42、等离子体电流键43、等离子体功率键44、等离子体循环次数键45、等离子体动态数据监控无线传送键46和设备远程操控键47。
本发明的工作原理是：使用时，在水箱26和27加入水，打开电源开关，通过智能控制装置14，通过平板或直接在面板上设定超声雾化功率，超声雾化频率，超声雾化温度，等离子体起始时间、等离子体结束时间、等离子体电压、等离子体电流、等离子体功率、等离子体循环次数和等离子体动态数据监控无线传送等十个细项参数，设置时可通过按操作页面中上下键增减。如要保存修改过的参数按操作页面中确认键就是，按操作页面中退出键则不保存此更改。参数设定完毕后，智能控制装置14液晶显示屏会显示所设置的参数。最后一行则为所有设定的总结。通过智能控制装置14中启动/停止按键来启动和停止装置运行。
如图1所示，将平台7上升至机箱1外面时，四个纳米喷头（3,4,5,6）可以对PCR实验室不同实验区进行消毒和去污染；四个纳米喷头（3,4,5,6）位于机箱1里面时，通过开口将待消毒和去污染物件放入机箱1内平台7上并闭合盖板2，四个纳米喷头（3,4,5,6）对机箱1内进行消毒和去污染，如图2所示。本发明的四个纳米喷头（3,4,5,6），均匀地设置于平台7四侧，消毒和去污染无死角，效果好。
本发明的电源包括了储备电源13，除了为发生停电或者在没有外部电源的情况下提供电源外，还能为远端操作设备智能移动提供动力。本发明装置在PCR实验室应用较广，不仅可用于PCR实验室不同区域的消毒和去污染，还可用于PCR实验室物件的消毒和去污染。关键在于采用该装置很容易实现消毒和去污染过程，不影响实验设备，无须消毒和去污染后再处理，还能远程操控。本装置可以为PCR实验室消毒和去污染提供一个全新的选择。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种PCR实验室的消毒和去污染装置，其特征在于：
1）机箱安装有纳米喷头，纳米喷头可置于机箱内，也可以置于机箱外；
2）纳米喷头通过输气管与液相等离子体主机安装有纳米滤膜的等离子体出口连接；
3）液相等离子体主机安装有两块平行的纳米阵列微电极；
4）液相等离子体的液相介质为超声雾化纳米水滴。
2.根据权利要求1所述的一种PCR实验室的消毒和去污染装置，其特征在于：所述纳米喷头的孔隙优选为100-500纳米；纳米喷头通过可自动升降的平台置于机箱内外。
3.根据权利要求1所述的一种PCR实验室的消毒和去污染装置，其特征在于：所述液相等离子体主机的等离子体出口的纳米滤膜孔径优选为100-500纳米；等离子体出口安装有排气装置。
4.根据权利要求1所述的一种PCR实验室的消毒和去污染装置，其特征在于：所述纳米阵列微电极的基底优选为氮化硼氧化物，微电极材料优选为硼化铕，微电极微区表面分布的硼化铕纳米电极按点阵状排列，所述硼化铕纳米电极直径优选为500-1000纳米，所述硼化铕纳米电极阵列之间的间距优选为1-5微米，所述硼化铕微米阵列微电极之间的间距优选为10-20毫米，所述的电源电压调节范围优选为100-220V。
5.根据权利要求1所述的一种PCR实验室的消毒和去污染装置，其特征在于：所述液相等离子体液相介质超声雾化纳米水滴的粒径优选为50-100纳米。
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