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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Ermittlung von in der Luft schwebenden
Pathogenen. Genauer ausgedrückt
ist die Erfindung auf einen Probenehmer und Partikeldetektor zur
Ermittlung von in der Luft schwebenden Partikeln gerichtet, die
Größen aufweisen,
welche mit bestimmten gefährlichen
biologischen Pathogenen übereinstimmen,
die als biologische Kampfstoffe verwendet werden können. Die
Erfindung betrifft ferner ein integriertes System von hier beschriebenen
Probenehmern, das zur Ermittlung von potentiellen, in der Luft schwebenden,
biologischen Pathogenen verwendbar ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Es
besteht die Sorge unter Beamten in den Vereinigten Staaten, dass
bestimmte Populationen bei Gruppierung in großer Anzahl oder beim Besuch öffentlicher
Veranstaltungen durch Terroranschläge gefährdet sind und, genauer ausgedrückt, durch
Anschläge
unter Verwendung von in der Luft schwebenden biologischen und chemischen
Stoffen gefährdet
sind. Zum Beispiel schließen
besorgniserregende Veranstaltungen öffentliche Veranstaltungen
wie zum Beispiel Paraden, nationale und lokale Feierlichkeiten,
Sportveranstaltungen, Märsche
und politische Kundgebungen ein, die das Zusammenkommen einer großen Anzahl
von Personen mit sich bringen. Eine weitere Sorge unter Gesundheitsbeamten
ist die Zerstreuung solcher Mittel in einer großen Innenumgebung wie zum Beispiel
Untergrundbahnsystemen, Hallenarenen, Einkaufszentren, Bürogebäuden und
großen
Festsälen.
Eine weitere Sorge sowohl bei Gesundheits- als auch Sicherheitsbeamten
ist die zielgerichtete Freisetzung biologischer Stoffe in der Nähe bestimmter
Regierungsgebäude
wie zum Beispiel dem FBI, dem Pentagon, dem Weißen Haus, dem Capitol, oder
von Militäreinrichtungen
und Flottenschiffen. Jegliche dieser Standorte bieten attraktive
Ziele für
Terroristen, und die mit Installierung und Überwachung von Ermittlungsgeräten in solchen
möglichen
geographischen Zielbereichen verknüpften Kosten können durch
die Bedrohung gerechtfertigt werden.
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Obwohl
wirksame Abgabeverfahren für
in der Luft schwebende biologische Stoffe ein logistisches Problem
für Terroristen
bleiben, wird eine Anzahl von Abgabeverfahren als durchführbar betrachtet.
Momentan umfassen erwartete Arten, solche biologischen Stoffe in
die Luft abzugeben, Aerosole von entweder flugzeug- oder bodengestützten mobilen
Systemen. Es wird allgemein anerkannt, dass in der Luft schwebende
Pathogene, um eine wirksame biologische Waffe zu sein, als Feinpartikeln
einer Größe zwischen
1–20 Mikron
und vorzugsweise zwischen 1 und 5 Mikron zerstreut werden müssen. Infektion
mit aerosolierten oder gefriergetrockneten Stoffen wie Bacillus
anthraces, Pocken, Brucellose, Hasenpest, und Venezuelanische Pferdeenzephalitis
("VEE"), erfordert gewöhnlich tiefes
Einatmen einer infektiösen
Dosis, das am besten durch kleine Partikelgrößen von 1 bis 5 Mikron erreicht
wird. Die aerolisierte Abgabe von biologischen Stoffen kann durch
Aerolisationsverfahren ziemlich einfacher Technik erreicht werden,
die landwirtschaftliche Sprühflugzeuge,
Aerosolerzeuger auf kleinen Booten, Lastern, oder Autos; Rückenspritzen;
und sogar handgroße
Zerstäuber
einschließen,
wie sie zum Beispiel für
Parfümanwendungen
verwendet werden.
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Da
biologische Angriffe typischerweise keine Symptome bis einige Zeit
danach manifestieren, dass die Personen zuerst dem Virusstoff ausgesetzt
wurden, ist eine frühe
und genaue Identifikation des Stoffes von kritischer Wichtigkeit.
Die sehr schnelle Identifikation des Stoffes kann Behörden ermöglichen,
schnell eine angemessene Rettungsreaktion auszuführen, die eine Reihe von Maßnahmen
einschließlich
Evakuierungen, Quarantänen,
Schulungs- und Informationskampagnen, und die Verabreichung von
medizinischer Behandlung beinhalten können. Früherkennung eines biologischen
Stoffes in der Umgebung ermöglicht
frühe gezielte
Behandlung und Zeit, während
der Prophylaxe wirksam sein würde.
Die Fähigkeit,
akkurat das Vorliegen solcher Stoffe ohne falsche Beweise zu ermitteln,
ist besonders wichtig für
die öffentliche
Gesundheit von Zivilisten und Regierungsbeamten. Eine frühe, sehr
schnelle und akkurate Erkennung ist auch ein vorrangiges Anliegen
unter Polizeibeamten. Wenn solche Polizeistellen schnell erkennen
und verstehen, dass ein biologischer Angriff erfolgt, werden auch
die Chancen erhöht,
die Täter
zu fassen.
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Die
existierenden Atmosphärenprobenehmer,
siehe US-A-6 101 886, weisen ein einzelnes Luftansaug- und Filtersystem
auf.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Probeentnahme- und Ermittlungsvorrichtung
für in
der Luft schwebende Partikeln, die ein doppeltes Luftansaug- und
Filtersystem für
die parallele Probeentnahme von Umgebungsluft einschließt. Luft
fließt
zuerst an Partikeldetektoren vorbei, die ein Signal als Reaktion
auf das Vorliegen und die Größe von in
der Luft mitgeführten
Partikeln liefern. Die Partikeldetektoren werden geeicht, um besonders
empfindlich für
diese Signale zu sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Partikeldetektor
eine LED und eine Photodetektorgruppe auf, die das Vorliegen von
Licht ermittelt, welches von in dem Luftstrom mitgeführten Partikeln
reflektiert wird. Das Eintreten sehr großer Partikeln in den Lufteinlass
wird durch ein Maschensieb verhindert. Das Signal von dem Photodetektor
wird zu einem Mikroprozessor übertragen,
gespeichert und mit Signalen von bekannten Fällen verglichen. Zum Beispiel
zeigt die Dauer und Intensität
eines Impulses von einem Photodetektor die jeweilige Größe des Partikels
an. In dem Fall, dass das Signal von dem Mikroprozessor einem bekannten
Signal ähnelt,
wird der Mikroprozessor ein Kommunikationsprogramm ausführen, das Übertragung
der Daten über
eine Funkverbindung bewirken wird. In einer alternativen Ausführungsform
wird der Mikroprozessor das Signal verarbeiten und einen vorbestimmten
Anstieg in der Signalstärke
und von einer Grundlinie suchen. In dem Fall, dass der Schwellenwert überschritten
ist, wird das Kommunikationsprogramm ausgeführt und die Daten aus dem Speicher
werden über
eine Übertragungsverbindung übermittelt.
Die Probeentnahmestationen enthalten zwei parallele Filter über der
Austrittsseite der Partikeldetektoren zum Einfangen von Partikeln.
Eine Mehrzahl von Filtern ist an dem Standort vorgesehen und die
Filter werden automatisch nacheinander in den Luftstrom in vorbestimmten
Zeitintervall eingeführt. Wenn
Filter aus dem Luftstrom entfernt werden, werden sie versiegelt,
gesichert und mit der Zeit und anderen Informationen bezüglich des
Standorts der Probe markiert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gibt es zusätzlich
zu den Daten bezüglich
der Partikelgröße auch
Zusatzinformationen, die die Probeentnahmestation, den Standort
der Station, Umgebungswetterbedingungen und die Zeit identifizieren,
zu der die Daten aufgezeichnet wurden. Somit umfasst in einer bevorzugten
Ausführungsform
die Probeentnahmestation ein globales Positionsbestimmungssystem, eine
Uhr, Wetterüberwachungsausrüstung. Daten
von jeder dieser Komponenten werden zu einem entfernten Ort übertragen.
In noch einer weiteren Ausführungsform
wird eine Anzahl von Probenehmern an einem bestimmten geographischen
Ort kontinuierlich von einer entfernten Position überwacht.
Daten können
automatisch in vorbestimmten Zeitintervallen ungeachtet der Eingabe
von dem Photodetektor übertragen
und durch einen Techniker gelesen werden. Somit werden Daten zu
einem entfernten Befehlseinheitsort zur Analyse und Verarbeitung übertragen.
Zum Beispiel können
die Daten von dem Photodetektor mit der Windgeschwindigkeit und
der Zeit der Probe korreliert werden. Später, entweder in vorbestimmten
Zeitintervallen oder, zum Beispiel, als Reaktion auf ein Signal
von dem Prozessor, das angezeigt hat, dass das Photodetektorsignal
einen vorbestimmten Schwellenwert überschritten hat, werden die
Filter für
den entsprechenden Zeitintervall von der Probeentnahmestation abgeholt
und analysiert.
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Die
Erfindung schafft weiter ein integriertes mobiles System für die Ermittlung
von in der Luft schwebenden biologischen Pathogenen, das eine Mehrzahl
der vorgenannten Probenehmer an verschiedenen geographischen Orten,
und den Probenehmer aufweist, der vorzugsweise durch ein Funkmittel
mit einer zentralen Befehlseinheit kommunizieren kann, die weiter
ein mobiles Labor aufweist, das für die qualitative und sehr schnelle
Analyse von vorgewählten
Zielstoffen ausgerüstet
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems, die ein System
der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem eine Mehrzahl von Probenehmern
mit einer zentralen Befehlseinheit kommuniziert.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Probenehmers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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3 ist
eine schematische Darstellung des doppelten Luftprobenehmers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zuerst übergehend
zu 1, die das integrierte System gemäß der Erfindung
darstellt, bei dem eine Mehrzahl von Probenehmern 101–105 vorliegt
(die Abbildung von fünf
solcher Vorrichtungen ist nur illustrativ, die Erfindung ist in
keiner Weise auf nur fünf
begrenzt). Die Probensammler umfassen jeweils mindestens einen Partikeldetektor,
der über
ein Datenübertragungssystem 150 in
Kommunikation steht, das durch den Partikeldetektor gesammelte Daten
bezüglich
Partikelgröße zu einer
zentralen Befehlseinheit 106 überträgt. Die zentrale Befehlseinheit
ist vorzugsweise ein mobiles Fahrzeug wie ein Anhänger, Laster
oder Wohnmobil und muss ausreichend groß sein, um ein mobiles Labor
unterzubringen.
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Der
Probenehmer ist detaillierter in den 2 und 3 dargestellt.
Nun bezugnehmend auf 3, zeigt die schematische Darstellung
den Probenehmer, der aus einem doppelten Luftfilterungs-Probeentnahmesystem
gemäß der Erfindung
besteht. Der Probenehmer verwendet eine doppelte Gruppe von sowohl
Probeentnahme- als auch Siebfiltern. Die Probeentnahmefilter sind
auf einem Magazin positioniert und werden vor einem Luftprobenehmer
für vorbestimmte
Zeitintervalle rotiert. Umgebungsluft wird in die jeweilige Probeentnahmestation
durch einen Einlasssammler 308 und 309 durch eine
motorbetriebene Vakuumpumpe 302 gesaugt. Nach Ablauf des
vorbestimmten Zeitintervalls werden die Filter von dem jeweiligen
Magazin entfernt und mit anderen Probeentnahmedaten wie zum Beispiel
der Zeit, zu der die Probe genommen wurde; aufgezeichnet durch eine
Zeitsignatur von einer enthaltenen Uhr (nicht gezeigt), dem Standort
der Probeentnahmestation, der wahlweise durch ein globales Positionsbestimmungssystem
bestimmt wird, und irgendeiner beliebig zugewiesenen Identifikation
der Probeentnahmestation korreliert. Obwohl die Filter so beschrieben
sind, dass sie sich auf einem rotierenden Magazin befinden, könnten in
einer alternativen Ausführungsform
die Probeentnahmefilter in einer linearen Anordnung ausgerichtet
sein und jeder Filter nacheinander von dem Luftstrom durchquert
werden. Die Probeentnahmefilter 318 und 320, die
Partikeln aus der Umgebungsluft aufnehmen, werden dann anschließend zur
qualitativen Analyse zusammen mit ihren korrelierten Zeit- und Ortdaten transportiert.
Nach Ablauf eines Probeentnahmeintervalls wird der Probeentnahmefilter 318 aus
dem Probenstrom entfernt, aus dem Magazin entfernt, und anschließend in
luftdichter Verpackung versiegelt. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der an jeder jeweiligen Probeentnahmestation angeordnete Kontroller
(2, 206) programmiert, um einen druckempfindlichen
Markierungsaufkleber zu drucken und aufzubringen, der Probeentnahmeinformation
enthält.
Auf Informationen bezüglich
des geographischen Standorts kann durch ein Globalen Positionsbestimmungssystem
(2, 208) zugegriffen werden. Der druckempfindliche
Markierungsaufkleber wird auf die Außenseite, des Filterkanisters
oder der Filterverpackung aufgebracht. Die Korrelation solcher Probeentnahmeinformationen
mit der Probe ermöglicht
es der Bedienungsperson des integrierten mobilen Systems, anschließend eine
Fahne der zerstreuten biologischen Pathogene aufzuzeichnen und ihre
Charakteristiken aufzuzeichnen. Informationen bezüglich Wetterbedingungen
am Standort des Probenehmers wie zum Beispiel Windgeschwindigkeit
und Richtung können
auch zum Aufzeichnen der Fahne und Bestimmen potentieller menschlicher
Gefährdung
verwendet werden. Solche Probeentnahmeinformationen können in
Verbindung sowohl mit Rettungseinsätzen als auch Polizeiuntersuchung
verwendet werden. Zum Beispiel kann Analyse von Probeentnahmedaten
von mehreren Probeentnahmestationen wiederspiegeln, dass der Ursprung
einer Fahne eines in der Luft schwebenden biologischen Stoffes von
einer Punktquelle oder einer Liniequelle ausgeht, was anzeigt, dass
die Quelle des biologischen Stoffes sich bewegt, wie zum Beispiel
von einem Fahrzeug. Zum Beispiel können bei Wetterbedingungen
mit vorherrschenden Winden in einem einzigen Vektor, Daten – wie zum
Beispiel Konzentration von Schadstoff und Zeit der Einsammlung – von einer
Gruppe von auch in einem linearen Verhältnis angeordneten Probeentnahmestationen
Informationen über
die Quelle und Bewegungsrichtung der Schadstoffquelle liefern.
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Ein
automatisches System zur Entfernung von Filterkanistern aus einem
Filtermagazin ohne Handhabung ist bevorzugt, da es zum Minimieren
sowohl des Potentials schädlicher
Verseuchung des abholenden Technikers dient als auch die Integrität der Probe
durch Senken von Handhabungsfehlern bewahrt.
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Wie
in 3 abgebildet ist, ist eine bevorzugte Ausführungsform
des doppelten Luftsammelsystems zum Nehmen von Proben potentieller
in der Luft schwebender Pathogene vorgesehen. Eine motorbetriebene Vakuumpumpe 302 saugt
Luft durch Ansaugrohre 308 und 309 und durch ein
erstes Paar paralleler Siebfilterelemente 310 und 312 für eine vorbestimmte
Zeit. Die Ansaugrohre befinden sich vorzugsweise ausreichend nahe
beieinander (nicht mehr als 5 Yard auseinander), um so jedes Ansaugrohr
mit der gleichen Probeentnahmeumgebung zu versorgen und Variabilität zwischen
Proben von der selben Vorrichtung zu begrenzen. Während eine
erste Probe zur sofortigen quantitativen Analyse zur Verfügung steht,
kann die zweite Probe zu Archivierungszwecken behalten werden.
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Dieses
erste Paar von Siebfilterelementen 310 und 312 entfernt
große
Feststoffe (größer als
etwa 20 Mikron), die allgemein nicht charakteristisch für Partikeln
in dem Größenbereich
biologischer Pathogene sind. Stromabwärts von den Siebfilterelementen 310 und 312 befinden
sich Partikeldetektoren 314 und 315, die eine Ausgabe
liefern, welche die Anzahl von Partikeln in dem Zielbereich innerhalb
von Fließzellen 316 bzw. 317 wiederspiegelt.
Der Erfindung zufolge beträgt
der Zielbereich für
solche Partikeln etwa 0,5 bis etwa 20 Mikron. Partikeln in diesem
Bereich sind zu pathogener Aktivität aufgrund von Inhalation fähig. Unmittelbar
stromabwärts
von der Fließzelle 315 und 316 befinden
sich doppelte Probeentnahmefilter 318 und 320.
Die Probeentnahmefilter 318 und 320 stellen Filter
innerhalb eines Probeentnahmefiltermagazins dar, das eine Mehrzahl getrennter
Filter aufweist. Diese Filter sind mit einer Porosität bemessen,
die Partikeln von etwa 0,5–20
Mikron einfangen kann. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit werden
beide Paare von Siebfiltern und Probeentnahmefiltern aus dem Luftstrom
entfernt und gegen neue Filter innerhalb des Stroms ausgetauscht.
Die Siebfilter müssen
periodisch gewechselt werden, um sicherzustellen, dass der Luftstrom
durch die Probeentnahmestation konstant bleibt. Ein solcher Filter
kann als ein Kontrollprobeentnahmefilter dienen; Filter 318,
und wird zu einem entfernten Labor überführt. Das zweite Probeentnahmefilterelement 320 soll
-sofort zu der zentralen Befehlseinheit 112 (1)
für Feldtests
und Analyse überführt werden.
In dieser Hinsicht ist die Befehls- und Steuereinheit 112 vorzugsweise
als ein mobiles Labor ausgestattet, das zum Testen und Ermitteln
des Vorliegens potentieller pathogener biologischer Stoffe ausgerüstet ist,
infra.
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Partikeldetektoren der
Erfindung:
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Partikeldetektoren
fallen in vier allgemein Kategorien: Filtrierung, Trägheit & Schwerkraft,
und optische & elektrische
Mobilität.
Die meisten Verfahren erfordern isokinetische Probeentnahme, die
gewöhnlich
unter Verwendung scharfkantiger Sonden und Saugpumpen ausgeführt wird.
Probeentnahmepunkte müssen
auch in einem ausreichenden Abstand von Behinderungen (oder Systemauswirkungen)
entfernt ausgewählt
werden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die zum Einfangen der Probe verwendeten Einrichtungen
ein HEPA-Filter.
Alternative Partikeldetektoren 314 und 315 werden
von Abschlämmungen,
Kaskadenimpaktoren, virtuellen Impaktoren, Kaskadenzyklonen, Echtzeitanalysatoren
oder Zentrifugalspektrometern ausgewählt. Wie oben erörtert ist,
besteht eine bevorzugte Ausführungsform
des Partikeldetektors aus einer lichtemittierenden Diode und einem
Photodetektor. Andere Partikelermittlungsverfahren innerhalb des
Umfangs dieser Erfindung umfassen Probendetektoren, die die folgenden
elektrischen Mobilitätstechniken
einsetzen:
Elektrische Aerosolanalysatoren (EAA), die unipolare
Diffusionslader, Mobilitätsanalysatoren
und -Detektoren aufweisen. Partikeln erhalten elektrostatische Ladung,
durchqueren den Analysator und sammeln sich dann an dem Detektorfilter,
wo die Ladung an Erde abfließt.
Diese Analyse ist ultraempfindlich und erlaubt die Unterscheidung
von Partikeln im Bereich von 0,013 bis 0,75 Mikron.
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Differentialmobilitätsanalysatoren
(DMAs) arbeiten aufgrund ähnlicher
Prinzipien, weisen jedoch eine elektrostatische Sortiermaschine
anstelle des Mobilitätsanalysators
auf. Partikelermittlungsbereiche für diese Analysatoren liegen
in dem Bereich von 0,01 bis 0,9 Mikron.
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Das
LIDAR System (Light Detection And Ranging) verwendet Lichtwellen
in der gleichen Weise, in der Radar Funkwellen verwendet. Ein Laser
schießt
einen Strahl von kohärentem
Licht bei einer bestimmten Frequenz auf irgendein Ziel. Das Licht,
das von Gegenständen
einschließlich
Molekülen
und Bioaerosolen zurück gestreut
wird, wird durch Spiegel empfangen und analysiert, wiederum ähnlich zu
der Art, in der Radarsignale interpretiert werden.
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In den Probenehmern
der Erfindung verwendbare Filter
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Das
Filtermagazin enthält
eine Mehrzahl von Probeentnahmefilter, die periodisch ausgewechselt
werden, so dass Proben gesammelt werden können und zum Sicherstellen
akkurater Probenermittlung ohne Übersättigung
existierender Filter. Auf dem Magazin enthaltene neue Probeentnahmefilter
werden in den Probenstrom zu vorbestimmten Intervallen eingeführt. Ein
konventioneller High Efficiency Particulate Air Filter (HEPA, Schwebstofffilter)
ist bevorzugt, welcher HEPA-Filter ein durchgehendes Blatt eines
speziellen, papierartigen Glasfaserfiltermediums aufweist, das in
eine "v" Konfiguration mit
gewellten Aluminiumtrennern zwischen den Falten gefaltet ist. Diese "v" Konfiguration bildet die Filterelemente.
Das Filterelement wird dann in einen starren Rahmen unter Verwendung
einer speziellen Polyurethanverbindung gebunden. Standardfilter werden
in einer Reihe von Frontabmessungen und in zwei Standardtiefen von
etwa 150 mm und 300 mm hergestellt. Ein anderer Konstruktionstyp
wird für "Minifalten-" Filter verwendet,
die in Tiefen bis zu 50 mm hergestellt werden. Sie weisen sehr enge
Faltung des Filtermediums auf und Hersteller verwenden verschiedene Trenntechniken,
um minimalen Abstand zwischen den Falten zu erzeugen. Der Ultra
Low Penetration Air (ULPA) Filter, ein für Mikroelektronik-Reinräume
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In
einer alternativen Ausführungsform
können
Kaskadenimpaktoren zum Sammeln von Proben verwendet werden. Diese
Geräte
arbeiten durch Richten eines laminaren Luftstroms in und um eine
Reihe von Prallplatten herum. Die Luftgeschwindigkeit erhöht sich
an jeder Stufe, so dass große
Partikeln in der ersten Stufe abgelagert werden und aufeinanderfolgend
kleinere Partikeln durch die restlichen Platten gesammelt werden.
Die Endstufe enthält
gewöhnlich
einen Submikronfilter. Der Größenbereich
sowohl für
Kaskaden- als auch virtuelle Impaktoren, infra beträgt etwa
0,08 bis 35 Mikron.
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Melden von
Partikelprobedaten an die zentrale Befehlseinheit
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Beim
Bestimmen des Vorliegens von Partikeln in dem Größenbereich, der das Vorliegen
von in der Luft schwebenden biologischen Pathogenen anzeigt, überträgt der Probenehmer
die Daten über
die Datenübertragungsverbindung 105 (1),
die eine jegliche der folgenden, im technischen Gebiet bekannten
Schnittstellen sein kann, die ohne Begrenzung einschließen: Cat5e-Kabel,
serielles Probenehmer die Daten über
die Datenübertragungsverbindung 105 (1),
die eine jegliche der folgenden, im technischen Gebiet bekannten Schnittstellen
sein kann, die ohne Begrenzung einschließen: Cat5e-Kabel, serielles
Schnittstellenkabel, Small Computer Systems Interface (SCSI, Kleincomputersystemschnittstelle),
Koaxialkabel, Parallelkabel, IEEE-Kabel, Lichtwellenleiter, Cray-Kabel,
Telefonanalogkabel, ISDN-Kabel. In der bevorzugten Ausführungsform
wird die Datenübertragungsverbindung
durch drahtlose Kommunikation erreicht.
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Drahtlose
Kommunikation kann durch den Einschluss von Prozessoren erreicht
werden, die mit drahtlosen Logikprotokollen eingebettet sind, welche
ohne Begrenzung die Bluetooth- und WAP-Protokolle einschließen. Diese
Protokolle ermöglichen
der Datenübertragungsverbindung,
Daten in computerlesbarem Format an die zentrale Befehlseinheit
zu übertragen.
Daten wie zum Beispiel Standort, Zeit und Wetterbedingungen werden übertragen
und somit mit den erhaltenen Proben korreliert. Einrichtungen, die
drahtlos Daten übertragen,
und die für
drahtlose Kommunikation benötigten
Antennen sind dem Fachmann bekannt und können einfach in die Probenehmer
integriert werden, um jegliche erzeugte Daten ohne unnötige Experimente
zu übertragen.
Solche Systeme, Verfahrensprotokolle und Einrichtungen umfassen
die US-Patente 6,330,454, System and method for locating mobile
units operating within a wireless communication system [System und
Verfahren zum Lokalisieren mobiler Einheiten, die innerhalb eines
drahtlosen Kommunikationssystems arbeiten], 6,330,447, Method for
maintaining reliable communication in a wireless communication system
[Verfahren zum Aufrechterhalten zuverlässiger Kommunikation in einem
drahtlosen Kommunikationssystem], 6,324,564, Optimized wireless
communication system [Optimiertes drahtloses Kommunikationssystem],
6,329,948, Method of determining position of wireless communication
terminal [Verfahren zum Bestimmen der Position von drahtlosem Kommunikationsendgerät], 6,240,126
und 6,208,876, Wireless communication device [drahtlose Kommunikationseinrichtung],
6,131,040, Wireless communication device receiving configuration
data from multiple sources [Drahtlose Kommunikationseinrichtung,
die Konfigurationsdaten von mehreren Quellen empfängt], 5,914,689,
Antenna for a portable, wireless communication device [Antenne für eine tragbare,
drahtlose Kommunikationseinrichtung], und 5,739,792 Wireless communication
device with electrical contacts [Drahtlose Kommunikationseinrichtung
mit elektrischen Kontakten], die hier alle durch Bezugnahme in ihrer
Gesamtheit eingeschlossen sind. Einrichtungen, die zum automatischen
Erfassen von Daten von der Umgebung und anschließenden Übertragen solcher Informationen
verwendet werden, sind gut bekannt.
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Der
zentrale Kontroller ist weiter mit Eingabeeinrichtungen wie zum
Beispiel einer Tastatur 108 und einem Monitor 110 versehen
und weist die Befehls- und Steuereinheit 112 auf. Die Befehls-
und Steuereinheit ist vorzugsweise eine mobile Einheit und enthält Ausrüstung 115 für qualitative
Analyse zur sehr schnellen Identifizierung von biologischen Zielpathogenen.
Bevorzugte Ausführungsformen
der mobilen Befehlseinheit 112 verwenden ferner eine Wetterkontrollstation 118,
die ein Flügelrad
für Windrichtung
und einen Windgeschwindigkeitsmesser einschließt.
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Nun
bezugnehmend auf 2, schließt in der bevorzugten Ausführungsform
jeder Probenehmer 200 mindestens einen Partikeldetektor 202,
einen Probenfilter 204, einen Kontroller 206,
ein globales Positionsbestimmungssystem ("GPS") 208,
eine Datenübertragungsverbindung 209 zum Übertragen
von Partikeldaten und eine Stromquelle 212 ein. Obwohl
ein jegliches Datenübertragungssystem
die Aufgabe der Erfindung lösen
kann, sind drahtlose Techniken aus praktischen Erwägungen bevorzugt,
insbesondere angesichts des beabsichtigen Einsatzes des Systems
an temporären
Standorten.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
sind sowohl die Partikeldetektoren als auch die Probensammelausrüstung der
Probeentnahmestationen konfiguriert, um auf der Basis von Batterieenergie
für Zeitspannen
bis zu zwölf
Stunden zu arbeiten. Zusätzlich
zu dem Partikeldetektor und der Vakuumpumpe, die Umgebungsluft durch
den Probenfilter saugt, muss der Batteriesatz ausreichende Leistung
aufweisen, um den Kontroller, das Kommunikationssystem und das GPS
zu betreiben. Die Probeentnahmestation enthält einen Kontroller 206,
der Anweisungen an einen Motor 214 liefert (2),
um periodisch alle fünfzehn
bis dreißig
Minuten die Filter aus einem Magazin in den Probenluftstrom zu rotieren.
Luft wird durch die Filter durch die Vakuumpumpe 302 (3)
gesaugt und der Luftstrom wird auf einer konstanten Geschwindigkeit
gehalten. Die bevorzugte aufrechterhaltene Flussrate ist vorzugsweise
gleich der von menschlicher Atmung bei einem typischen Erwachsenen.
Da die Aussetzungszeit jedes Filters gesteuert und überwacht
wird, würde
das Probeentnahmesystem auch in der Lage sein, eine grobe Schätzung oder
Extrapolation der Anzahl von Partikeln zu liefern, der eine Einzelperson
während
einer Veranstaltung ausgesetzt gewesen sein könnte, und deshalb könnten die
Informationen dann zum Schätzen
der annähernden
Dosis verwendet werden, die an die Zielpopulation abgegeben wurde.
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Die
Ermittlung von in der Luft schwebenden oder aerolisierten biologischen
Stoffen beinhaltet zwei prinzipielle Tätigkeiten, einen Ermittlungsschritt
und einen Identifizierungsschritt. In dem Ermittlungsschritt ist die
Einrichtung aufgebaut, um Informationen bezüglich der Anzahl von Partikeln
in einem Bereich von etwa 0,5–20,
vorzugsweise zwischen etwa 0,5 bis 5 Mikron (bei Partikeln dieser
Größe ist es
am wahrscheinlichsten, dass sie sich in den Lungenbläschen festsetzen
und Krankheit manifestieren) zu erfassen, dem typischen Bereich
von besorgniserregenden Partikelgrößen in Verbindung mit biologischen
Pathogenen. Der meiste Staub, Pollen, Schimmel und Sporen sind typischerweise
kleiner und liegen im Bereich von 0,01 bis 0,5 Mikron. Partikeln
größerer Größe werden
effektiv durch Schleimhäute
innerhalb des Atmungstraktes eingefangen und Partikeln kleiner als
0,5 Mikron setzen sich nicht einfach innerhalb der Lungenbläschen ab,
sondern werden eher durch normales Ausatmen ausgeatmet. Dieser anfängliche
Partikelermittlungsschritt kann auf einer streng quantitativen oder
empirischen Basis ausgeführt
werden oder auf die relative Erhöhung
in der Partikelzählung über einer
Grundlagenzählung
gestützt
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Partikelermittlung
unter Verwendung einer Infrarotlichtquelle und von Photodetektoren
ausgeführt,
die sowohl die Übertragung
als auch das Reflexionsvermögen
von Feststoffen messen können,
welche in einem Probenstrom innerhalb einer Fließzelle suspendiert sind (siehe
LIDAR-System, supra). Informationen bezüglich der Anzahl und Größe von Partikeln
werden durch den Detektor 202 gesammelt und schließlich über die
Datenübertragungsverbindung 209 (äquivalent
zu der Datenübertragungsverbindung 150 von 1)
zu der zentralen Befehlseinheit 112 (1)
zum Verarbeiten und zur Analyse übertragen.
Zum Beispiel kann ein Lichtstreuungsverfahren wie zum Beispiel ein
Partikelflussmonitor die Anzahl und Größe potentieller biologischer
Partikel messen, indem ein Laserstrahl, der von einer Laserdiode
auf eine Partikelermittlungszone mit einer konvergierenden Linse
emittiert wird, fokussiert wird, der Laserstrahl gestreut wird,
wenn die Partikeln den Strahl überqueren,
und dann das gestreute Licht mit Hilfe von Photodioden gesammelt
wird.
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Die
Datenübertragungsverbindung 150 (1)
ermöglicht
die Fernüberwachung
und -Steuerung einer Anzahl von Funktionen von den entfernten Probeentnahmestationen
von der zentralen Befehlseinheit 112. Dieses Merkmal ermöglicht eine
koordinierte Analyse einer potentiellen Bedrohung und versetzt die
Bedienungsperson in die Lage, schnell den genauen Standort der Probenehmer
zu identifizieren, die für beschleunigte
Feldprüfung
basierend auf erfassten Bedingungen (z. B. Anzahl und Größe ermittelter
Partikeln pro vorbestimmter Luftprobe), Informationen oder einem
vermuteten feindlichen Ereignis identifiziert werden können. Zusätzlich zum
Empfangen einer Eingabe von den Probeentnahmestationen in Form von
Informationen bezüglich
Partikelermittlungscharakteristiken und Standort kann die Befehlseinheit 112 Ausgangsbefehle
durch die Datenübertragungsverbindung 105 zu
den Probenehmern liefern, wie zum Beispiel Anweisungen, die Intervallhäufigkeit
der Probeentnahme zu ändern.
Somit kann in dem Fall, dass die Partikeldetektoren innerhalb der
Probenehmer einen bedeutenden Anstieg in der Partikelzählung von
Partikeln mit der bestimmten Zielgröße an einer bestimmten Station
anzeigen, die Bedienungsperson schnell den Standort identifizieren
und einen Befehl liefern, die Häufigkeit
der Probeentnahme zu erhöhen.
Bedienungspersonen in der Befehlseinheit 112 können weiter
sofort Personal zum physikalischen Abholen der Filter 318 und 320 entsenden,
die die Proben von den Probenehmern zur Analyse enthalten. Ferner
können
in dem Fall der Ermittlung eines feindlichen Ereignisses, wie zum
Beispiel die Ermittlung einer Detonation einer explosiven Einrichtung
oder Identifizierung von verdächtiger
Aktivität
durch Geheimdienstquellen, die Probeentnahmefilter sofort zur Analyse
abgeholt werden.
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Bei
Einsatz und Aktivierung wird das System so arbeiten, dass das Probensammelsystem
für einen vorbestimmten
Zeitintervall laufen wird, typischerweise Intervalle von etwa fünfzehn Minuten.
Das Vorliegen von in der Luft schwebenden Feststoffen wird kontinuierlich überwacht.
In einer alternativen Ausführungsform hängt der
Zeitintervall der Probeentnahme von Daten ab, die von den Partikelzählern empfangen
werden. In dem Fall, dass der Partikeldetektor einen Anstieg in
den Zielpartikeln ermittelt, oder, wenn ein biologischer Stoff basierend
auf anderen Informationen ermittelt wird, wie zum Beispiel menschlicher
Informationen, kann die Analyse der Filter beschleunigt werden.
Daten von den an den Probenehmern angeordneten Partikelzählern können auch
mit dem Filter korreliert werden, der während des bestimmten Zeitintervalls
arbeitet, so dass die Bedienungsperson bestimmen kann, ob eine bestimmte
Probe zu einem Zeitintervall eingefangen wurde, während der
ein bedeutender Anstieg in der Partikelzählung erfolgt. Die Empfindlichkeit
des Systems kann verbessert werden, indem die Rate von Luftfluss
durch die Filter erhöht
wird, die Größe der Filter
vergrößert wird und
indem die Intervallperioden verkürzt
werden, in denen die Filter ausgewechselt werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird das hier beschriebene System in Verbindung mit Zusatzdiensten
ausgeführt,
die eine Analyse der Bedrohung und Gefährdung sowohl für die Öffentlichkeit
als auch die Polizeikräfte
einschließen.
Empfehlungen, die Bedrohung zu minimieren, wie zum Beispiel Beschränkungen
des Zugangs zu bestimmten Orten nahe der Veranstaltung, Straßensperren,
und Einschränkungen
wie zum Beispiel die Tageszeit der vorgeschlagenen Veranstaltung,
würden
in die Analyse eingeschlossen werden. Die technische Analyse und
Prüfung
würden
zum Bestimmen der optimalen Platzierung der Filter, des Einsatzes und
der Ausrüstung, die
in dem mobilen Labor bereitgestellt wird, und jeweiliger verknüpfter Befehls-
und Kontrollfunktionen verwendet werden. Ein Operationsplan bezüglich des
Standorts und der Abholung der Filter würde basierend auf der Natur
des Ereignisses entwickelt werden. Dieser Aspekt der Erfindung ist
zur Verwendung beim Überwachen
eines geographischen Gebiets kleiner als eine Quadratmeile vorgesehen
und in dem die Wetterbedingungen allgemein die gleichen sind. Als
ein Beispiel könnte
das System bei Neujahrsfeierlichkeiten, Feierlichkeiten am 4. Juli
und Paraden eingesetzt werden. Der Standort der Probeentnahmestationen würde von
den Windbedingungen und physikalischen Merkmalen der Region wie
zum Beispiel Flüssen,
Buchten und anderen Begrenzungsmerkmalen abhängen. Das Probeentnahmefiltersystem
kann mit dem JBPDS (Joint Biological Point Detection System, gemeinsames
biologisches Punktermittlungssystem) und dem BAWS (Biological Aerosol
Warning System, biologisches Aerosolwarnsystem) integriert werden,
um ein umfassendes Ermittlungs- und Analysenetz zu bilden. Somit
basiert genauer Einsatz des Systems, einschließlich der Anzahl von Probeentnahme-
und Ermittlungsstationen, auf der Beschaffenheit der Bedrohung,
der Größe der Veranstaltung
und den geographischen Charakteristiken des geographischen Zielgebiets.
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Nach
Entfernung der Filter aus dem Sammelsystem wird ein erster Filter
zu einem mobilen Labor überführt, das
nahe oder an dem Probeentnahmestandort für Sofortanalyse eingesetzt
wird. Die Filter werden rückgewaschen
und jegliche Feststoffe, die auf dem Filter eingefangen sind, werden
in Lösung
suspendiert. Die aus den Filtern erhaltenen gelösten Partikeln werden für Analyse
durch im technischen Gebiet gut bekannte Verfahren vorbereitet.
Typsicherweise können
Lysobakterienlösungen
bei Analyten sogar mit niedrigen bakteriellen (oder Virus-) Titern
verwendet werden, um Nucleinsäurematerial
aus denselben zu extrahieren. Probenpräparationssätze sind überall erhältlich, zum Beispiel von Qiagen® (QIAamp
DNA Mini Kit). Aus Lösung
extrahierte DNA wird dann mit bekannten Amplifikationsverfahren
unter Verwendung vorbestimmter Primer verstärkt, die auf bestimmte Marker
von biologischen Stoffen abzielen (d. h. Polymerasekettenreaktion
oder Ableitungen davon). In dem Fall von Bacillus anthraces sind
die verschlüsselnden
Nucleinsäuren
für Milzbrandödemfaktor,
Milzbrandletalfaktor, und für
Milzbrandschutzantigen isoliert worden und markerspezifische Primer können einfach
unter Verwendung im technischen Gebiet bekannter Verfahren synthetisiert
werden. Bradley et al., (2001), Nature, Band 414 in Letters to Nature.
Siehe auch das Patent an Megerle, US, Nr. 5,874,046, das hier durch
Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Laborausrüstung (d.
h. Temperaturwechsler, Teströhrchen,
Reinräume
und Gefriergeräte),
die bei den DNA-Präparations- und PCR-Amplifikationsprozeduren
verwendet werden, sind in der mobilen Befehlseinheit untergebracht
und Ausgangsinformationen, die charakteristisch für die Bedrohung
sind, könnten
sich an dem oder nahe des Standorts befinden. Die Erfindung ist
nicht auf einen Typ von mobilem Labor beschränkt. Ein hierbei verwendbares ähnliches
mobiles Labor ist durch Saito et al. im US-Patent 4,850,268 beschrieben
und ist hiermit durch Bezugnahme in seiner Vollständigkeit
eingeschlossen. Saito beschreibt einen Mehrzwecklaborraum für mobile
Anwendungen. Der Raum weist eine Gehäusestruktur mit einer luftdichten
Laboreinheit und einer Eingangseinheit, eine Klima- und Entlüftungsanlageneinheit,
die in dem oberen Teil der Gehäusestruktur
zu installieren ist, und eine Ausrüstungseinheit für Abflussbehandlungen
auf, die in der luftdichten Laboreinheit einzurichten ist. Die Reinheitsniveaus
in der Laboreinheit und Abflussbehandlung können in mehreren Schritten
durch elektrische Signalsteuerung ausgewählt werden. Der Laborraum besteht
aus einer hohlen Wandstruktur, sowie Boden und Decke, wobei Luftdruck
in den hohlen Teilen gesteuert wird. Der Filter ist mit einer Erhitzungseinrichtung
versehen. Zusätzlich
ist ein automatisches Autoklavensterilisiergerät zum Behandeln von Abflüssen eingebaut.
Ein Vibrationsisoliergerät
vom Suspensionstyp ist auch darin installiert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das mobile Labor ferner ausgeführt, um einen Reinraum aufgrund
der potentiellen Stärke
der biologischen Pathogene zu enthalten, die in das Labor von dem
Probenehmer gebracht werden könnten.
Ein Reinraum, der vorzugsweise von dem Rest der mobilen Einheit
abgeteilt ist, ist vakuumversiegelt und weiter von der äußeren Umgebung
abgeschlossen. Die bevorzugte Reinraumkonfiguration ist eine solche,
die für
die Herstellung integrierter Schaltungen bevorzugt wird.
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Die
US-Bundesnorm Fed-Std-209E enthält
eine gut definierte Spezifikation für die Klassifizierung eines
Reinraums. Die Spezifikation empfiehlt eine Partikelzählungsprüfung bei
Abnahme eines neu gebauten Reinraums und schlägt periodische Überprüfungen danach
vor. Die Industrienorm umfasst, eine Prüfung "wie gebaut" oder "im Ruhezustand" zuerst durchzuführen, und dann später eine
Prüfung "während Betrieb".
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Qualitative
Ermittlung von spezifischen Nucleinsäuresequenzen von dem biologischen
Pathogen kann anschließend
ausgeführt
werden, zum Beispiel durch Verwendung des fluorogenen 5'-Nucleaseassays.
Dieses Verfahren beinhaltet Verwendung einer fluorogenen Sonde komplementär zu einer
charakteristischen Nucleinsäure-Zielsequenz, die
der PCR-Reaktionsmischung hinzugefügt wird. Die Sonde besteht
aus einem Oligonucleotid mit einem Reporter und einem angefügten Quencherfarbstoff.
Wenn während
des PCR-Prozesses die Zielsequenz von Interesse vorhanden ist, erhitzt
die Sonde zwischen vorderen und hinteren Primerstellen. Die nucleotide
Aktivität
der Polymerase spaltet die Sonde, was zu einer Erhöhung der
Fluoreszenzaktivität
des Reporterfarbstoffs führt.
Dieser Prozess erfolgt in jedem Zyklus des PCR-Prozesses und behindert
nicht die Akkumulation des PCR-Produkts. Zum Hervorrufen von Fluoreszenz
während
PCR, wird Laserlicht auf die Probenmulden auf dem PCR-Prozessor
unter Verwendung einer Gruppe von Lichtwellenleitern verteilt. Die
resultierende Fluoreszenzemission kehrt über die Wellenleiter zurück und wird
auf einen Spektrograph mit einer ladungsgekoppelten Einrichtungs-(charge-coupled
device, CCD) Kamera gerichtet. Die US-Patente der Nr. 6,322,980,
Single nucleotide detection using degradation of a fluorescent sequence
[Einzelnucleotidermittlung unter Verwendung von Abbau einer Fluoreszenzsequenz],
6,280,933, Multichromophore fluorescent probes using DNA intercalation
complexes [Multichromophore Fluoreszenzsonden, die DNA-Interkalationskomplexe verwenden],
und 6,268,132, Fluorescent N-nucleosides and fluorescent structural
analogs of N-nucleosides [Fluoreszierende N-Nucleoside und fluoreszierende
Strukturanaloge von N-Nucleosiden] liefern exemplarische Verfahren
und Techniken zum Ausführen
von fluorogenem 5'-Nucleaseassay,
siehe auch Sambrook, J. et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual
[Molekulares Klonen: Ein Laborhandbuch], 2. Ausgabe, Cold Spring
Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989, und Ausubel, F.M. et
al. Current Protocols in Molecular Biology [Aktuelle Protokolle
in Molekularbiologie], Bd. 2, Wiley-Interscience, New York, von denen alle
durch Bezugnahme in ihrer Vollständigkeit
eingeschlossen sind.
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Im
Handel erhältliche
PCR-Ausrüstung
kann gleichzeitig mehrere Proben verarbeiten, wodurch die Analyse
mehrerer Antigene oder Stoffe ermöglicht wird. Qualitative Analyse
unter Verwendung des PCR-Prozesse kombiniert mit Nucleinsäuresonden
is sowohl äußerst spezifisch
als auch äußerst empfindlich.
In dem Fall einer positiven Ermittlung kann eine sofortige und bemessene
Reaktion koordiniert werden einschließlich Behandlungsoptionen,
Schulung bezüglich
der Gefährdung,
Evakuierungs- und Quarantänemaßnahmen.
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In
einer alternativen Ausführungsform
wird die Probe der Einbeziehung von Flusszytometrie unterzogen.
Weitere Analysemethodiken können
Enzymimmunassays ("EIA") oder schnelle Testtechniken
sein, die zum Prüfen
hinsichtlich bestimmter Antigene ausgewählt werden, welche charakteristisch
für vorbestimmte
biologische Stoffe sind, die eine potentielle Bedrohung darstellen.
Sowohl konventionelle EIA-Tests als auch sehr schnelle Testverfahren
sind ausgelegt, um zuzulassen, dass das Vorliegen des Zielstoffes
automatisch durch Reflexionsvermögen
bei bestimmten Lichtwellenlängen
ermittelt wird, und daher die Ermittlung des Vorliegens einer Farbe
das Vorliegen des pathologischen Stoffes oder Antigens reflektiert.
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Der
durch die Probenehmer der vorliegenden Erfindung geschaffene Vorteil
gewährleistet
Probeentnahme durch parallel arbeitende doppelte Filter. Der Vorteil
des parallelen Systems besteht darin, dass der zweite Filter als
eine Kontrolle dient. Der Kontrollfilter 320 wird von dem Probeentnahmeort
zu einem geeigneten Labor wie zum Beispiel einem PHS-Labor oder
zu dem Medizinischen Forschungsinstitut für Infektionskrankheiten der
US-Armee befördert.
Die zweite Probe wird sowohl als Referenz zum Ermitteln der Änderung in
Partikeln als auch als ein Speicher für nicht getestete Partikeln
vorgesehen, die zur weiteren Bewertung eingefangen werden können.
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In
Notfallsituationen, wenn Angriffe durch biologische Stoffe drohen,
ist wenig Zeit zum Sortieren von Proben und Bestimmen vorhanden,
wie viel Probe zur Bewertung benötigt
wird und wie viel Probe behalten werden kann. Aufgrund der Beschaffenheit
von hier verwendeter DNA-Extraktion und der Bewertung der Genotypprozedur
werden die aus den Filtern erhaltenen Bakterien- oder Virusproben
in Lösung
abgebaut (oder im Fall von Viren denaturiert) und deshalb zerstört. Dies
verhindert weitere Bewertung der Probe und die Verfügbarkeit
der Probe zum Gebrauch in Nachweisprozeduren oder für bakteriologische
Bewertungen zum Bestimmen ihrer Quelle. Der zweite Filter gewährleistet
daher diesen bisher nicht erfüllten
Bedarf.
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Außerdem wird
das integrierte System als eine Dienstleistung eingesetzt, die auf
benutzerspezifische Anforderungen und Kosten zugeschnitten wird.
Liefern der Systeme als eine Dienstleistung erlaubt Gemeinden und
anderen Organisationen, große
Kapitaleinsätze
sowohl für
die Hardware als auch das geschulte Personal zu vermeiden, das zum
Bedienen und Warten des Systems benötigt wird. Solche Dienstleistungen
könnten
für kurzzeitige
Veranstaltungen wie zum Beispiel Paraden, Märsche, Kundgebungen, zivile
Veranstaltungen erbracht werden oder auf einer längerfristigen Vertragsbasis
wie zum Beispiel der Überwachung
von Luftproben in der Nähe
eines bestimmten Gebäudes
oder einer bestimmten Anlage basieren. Erbringen der Dienstleistung
kann auch auf die besondere Beschaffenheit der Bedrohung, einschließlich der
geographischen Erwägungen
zugeschnitten werden, und sie kann auf den möglichen Zielstoff gerichtet
sein.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird ein Probensammelsystem als eine mobile Einheit geschaffen, das
zum Nehmen von Proben von Umgebungsoberflächen ausgelegt ist. In dieser
Ausführungsform
kann ein Probentechniker die Position des Lufteinlasses auf bestimmte
Umgebungsoberflächen
unter Untersuchung oder Verdacht richten. In einer erwogenen Anwendung
dieser Ausführungsform
kann ein Techniker das mobile Labor zum Testen hinsichtlich biologisch
aktiver Stoffe an einem bestimmten Ort testen, der bei einer Untersuchung
oder Suche auftritt.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird das oben beschriebene Probensammelsystem innerhalb
des Umgebungssystems eines Gebäudes
wie zum Beispiel einem Heizbelüftungs-
und Klimaanlagen (HVAC) System eines bestimmten Gebäudes oder
an Bord eines Schiffes eingesetzt.