RU221537U1 - Autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials - Google Patents

Autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials Download PDF

Info

Publication number
RU221537U1
RU221537U1 RU2022134528U RU2022134528U RU221537U1 RU 221537 U1 RU221537 U1 RU 221537U1 RU 2022134528 U RU2022134528 U RU 2022134528U RU 2022134528 U RU2022134528 U RU 2022134528U RU 221537 U1 RU221537 U1 RU 221537U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
laboratory
sampling
sampling devices
gas
Prior art date
Application number
RU2022134528U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Павлович Карасев
Алексей Николаевич Вязников
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон" filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Электрон"
Application granted granted Critical
Publication of RU221537U1 publication Critical patent/RU221537U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель автономная мобильная экспресс-лаборатория (АМЭЛ) для безопасного анализа патогенных биологических материалов относится к мобильным комплексам для анализа патогенных биологических материалов, может быть использована в полевых условиях для отбора проб и исследования их на наличие опасных и особо опасных микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания, в соответствии требованиям СанПиН. Автономная мобильная экспресс-лаборатория содержит смонтированную на прямоугольной платформе транспортного средства группу оборудования для определения требуемых характеристик, включающую три пробоотборные устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, установленные таким образом, чтобы два пробоотборных устройства располагались по боковым сторонам платформы и одно пробоотборное устройство по середине задней стороны платформы, таким образом, чтобы три пробоотборные устройства образовали равнобедренный треугольник с основанием 3 м и высотой 1,5 м, рядом с каждым пробоотборным устройством на платформе установлены газовые баллоны, соединенные с ним шлангом, на платформе размещен блок вакуумных насосов, которые соединены тремя змеевиками с входящими в блок спектрометрической лаборатории тремя портативными газоанализаторами, а тремя газоотводами - с каждым из трех пробоотборных устройств. Дополнительно АМЭЛ содержит систему электроснабжения, в том числе с встроенным электрогенератором. Полезная модель найдет применение для безопасного определения наличия неизвестных захоронений (человека или животных) с возможностью определения зараженности их опасными бактериями (включая сибирскую язву).

Figure 00000001
The utility model Autonomous Mobile Express Laboratory (AMEL) for the safe analysis of pathogenic biological materials refers to mobile complexes for the analysis of pathogenic biological materials, can be used in the field for sampling and testing them for the presence of dangerous and especially dangerous microorganisms that cause infectious diseases, in accordance with the requirements of SanPiN. An autonomous mobile express laboratory contains a group of equipment mounted on a rectangular platform of a vehicle to determine the required characteristics, including three sampling devices for safe collection of soil samples from given depths, installed in such a way that two sampling devices are located on the sides of the platform and one sampling device along in the middle of the rear side of the platform, so that the three sampling devices form an isosceles triangle with a base of 3 m and a height of 1.5 m, next to each sampling device on the platform there are gas cylinders connected to it by a hose, a block of vacuum pumps is placed on the platform, which connected by three coils to three portable gas analyzers included in the spectrometric laboratory unit, and by three gas outlets to each of the three sampling devices. Additionally, AMEL contains a power supply system, including a built-in electric generator. The useful model will be used to safely determine the presence of unknown burials (human or animal) with the ability to determine their contamination with dangerous bacteria (including anthrax).
Figure 00000001

Description

Полезная модель автономная мобильная экспресс-лаборатория (АМЭЛ) для безопасного анализа патогенных биологических материалов относится к мобильным комплексам для анализа патогенных биологических материалов, может быть использована в полевых условиях для отбора проб и исследования их на наличие опасных и особо опасных микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания, в соответствии требованиям СанПиН, и найдет применение для безопасного определения наличия неизвестных захоронений (человека или животных) с возможностью определения зараженности их опасными бактериями (включая сибирскую язву).The utility model Autonomous Mobile Express Laboratory (AMEL) for the safe analysis of pathogenic biological materials refers to mobile complexes for the analysis of pathogenic biological materials, can be used in the field for sampling and testing them for the presence of dangerous and especially dangerous microorganisms that cause infectious diseases, in accordance with the requirements of SanPiN, and will be used for the safe determination of the presence of unknown burials (human or animal) with the possibility of determining their contamination with dangerous bacteria (including anthrax).

В настоящее время практически всеми развитыми странами производятся и используются, как часть мобильных комплексов для анализа патогенных биологических материалов (агентов), мобильные лаборатории биологического профиля, предназначенные для индикации и идентификации патогенных биологических агентов (ПБА) и биологических токсинов [Parsons A., Matero P., Adams М., Yeh К. Examining the utility and readiness of mobile and field transportable labora-tories for biodefence and global health security-related purposes. Global Security: Health, Science and Policy. 2018; 3(1): 1-13. DOI: 10.1080/23779497.2018.1480403.]. Это могут быть сборно-разборные модульные (перемещаемые любыми видами транспортных средств) и мобильные (смонтированные на базе автошасси) комплексы.Currently, almost all developed countries produce and use, as part of mobile complexes for the analysis of pathogenic biological materials (agents), mobile biological laboratories designed for the indication and identification of pathogenic biological agents (PBA) and biological toxins [Parsons A., Matero P ., Adams M., Yeh K. Examining the utility and readiness of mobile and field transportable laboratories for biodefence and global health security-related purposes. Global Security: Health, Science and Policy. 2018; 3(1): 1-13. DOI: 10.1080/23779497.2018.1480403.]. These can be prefabricated modular (movable by any type of vehicle) and mobile (mounted on a vehicle chassis) complexes.

Зарубежные образцы специализированных автолабораторий представлены универсальными автолабораториями РХБ-разведки (радиационной, химической, биологической) [Toader С, Epure G., Mosteanu D., Epure С, Iorga О., Florin I. Mobile deployable laboratory - chemical module. International conference Knowledge-based organization.2016: 22(30):677-80. DOI: 10.1515/kbo-2016-0116.], а также специализированными машинами биологической разведки. Автолаборатории находятся на вооружении специальных подразделений силовых министерств и ведомств и предназначены для установления фактов преднамеренного применения патогенных биологических агентов [Cardozo М, Oliveira V.G.M., Sousa R.B., de Paula R.L.Chemical and biological mobile laboratory: infrastructure employed by Brazilian Army in emergency response actions. J. Phys.: Conf. Ser. 2018; 975:012003. DOI: 10.1088/1742-6596/975/1/012003].Foreign samples of specialized automotive laboratories are represented by universal automotive laboratories for RCB reconnaissance (radiation, chemical, biological) [Toader C, Epure G., Mosteanu D., Epure C, Iorga O., Florin I. Mobile deployable laboratory - chemical module. International conference Knowledge-based organization.2016: 22(30):677-80. DOI: 10.1515/kbo-2016-0116.], as well as specialized biological reconnaissance machines. Automotive laboratories are in service with special units of law enforcement ministries and departments and are designed to establish facts of the deliberate use of pathogenic biological agents [Cardozo M, Oliveira V.G.M., Sousa R.B., de Paula R.L. Chemical and biological mobile laboratory: infrastructure employed by Brazilian Army in emergency response actions. J. Phys.: Conf. Ser. 2018; 975:012003. DOI: 10.1088/1742-6596/975/1/012003].

Широкое распространение на современном этапе получили и мобильные лаборатории биологического профиля гражданских ведомств, предназначенные для индикации и идентификации возбудителей опасных инфекционных болезней при возникновении эпидемий.Mobile biological laboratories of civil departments, designed for the indication and identification of pathogens of dangerous infectious diseases in the event of epidemics, have also become widespread at the present stage.

Наиболее наглядным примером востребованности мобильных лабораторий биологического профиля стало их широкое использование в 2014-2015 гг.в ходе ликвидации эпидемии болезни, вызванной вирусом Эбола (БВВЭ) в странах Западной Африки, в которых отсутствовала сеть собственных стационарных лабораторий с соответствующим уровнем биологической безопасности. [Попова А.Ю., Кутырев В.В., редакторы. Ликвидация эпидемии Эбола в Гвинейской Республике: опыт работы специализированной противоэпидемической бригады Роспотребнадзора. М.: ООО «Творческий информационно-издательский центр»; 2016. 354 с.].The most obvious example of the demand for mobile biological laboratories was their widespread use in 2014-2015 during the elimination of the Ebola virus disease (EVD) epidemic in West African countries, which did not have a network of their own stationary laboratories with the appropriate level of biological safety. [Popova A.Yu., Kutyrev V.V., editors. Elimination of the Ebola epidemic in the Republic of Guinea: experience of the specialized anti-epidemic team of Rospotrebnadzor. M.: LLC “Creative Information and Publishing Center”; 2016. 354 p.].

Кроме того, процессы изменения климата - потепления, обуславливающие изменение границ вечной мерзлоты, для Роспотребнадзора означает - проблемы оценки риска угрозы таяния вечной мерзлоты в районах расположения скотомогильников, свалок бытовых и промышленных отходов. Это ставит задачу обосновать требования к корректировке программ социально-гигиенического мониторинга с включением показателей, характеризующих содержание высокотоксичных загрязняющих веществ и возбудителей опасных инфекций и инвазий, передающихся по пищевой цепи через объекты традиционного промысла населения, а также социальные и климатические особенности региона. [«Российская Арктика» 6/2019. Подготовлен при участии ученых ФБУН «Северо-Западный Научный центр гигиены и общественного здоровья» г. Санкт-Петербург].In addition, the processes of climate change - warming, causing changes in the boundaries of permafrost, for Rospotrebnadzor means problems of assessing the risk of the threat of permafrost thawing in the areas where cattle burial grounds, household and industrial waste dumps are located. This poses the task of justifying the requirements for adjusting social and hygienic monitoring programs with the inclusion of indicators characterizing the content of highly toxic pollutants and pathogens of dangerous infections and invasions transmitted along the food chain through traditional fishing objects of the population, as well as the social and climatic characteristics of the region. ["Russian Arctic" 6/2019. Prepared with the participation of scientists from the North-Western Scientific Center for Hygiene and Public Health, St. Petersburg].

Одной из мер повышения эффективности эпизоотологического мониторинга в природных очагах инфекционных болезней бактериальной и вирусной природы может быть использование мобильных лабораторий, способных дислоцироваться на территории природных очагов инфекций, независимо от их ландшафтно-географических и климатических характеристик, и проводить в должном объеме в полевых условиях комплексный лабораторный анализ проб биологического материала и объектов окружающей среды, собранных в ходе эпизоотологического обследования, с использованием современных методов исследования при соблюдении требований биологической безопасности с привлечением минимального количества специалистов.One of the measures to increase the efficiency of epizootological monitoring in natural foci of infectious diseases of bacterial and viral nature may be the use of mobile laboratories that can be deployed on the territory of natural foci of infections, regardless of their landscape, geographic and climatic characteristics, and carry out comprehensive laboratory tests in the field analysis of samples of biological material and environmental objects collected during an epizootological survey, using modern research methods in compliance with biological safety requirements with the involvement of a minimum number of specialists.

В 2007-2008 гг.в РосНИПЧИ «Микроб» впервые в мировой практике научно обоснован, разработан и, совместно с ООО «Автоспектр НН» (Нижний Новгород), создан комплекс мобильных лабораторий специализированной противоэпидемической бригады (СПЭБ) на базе автошасси КАМАЗ 43118 и спецавтоприцепов. Научная новизна инновационных разработок защищена шестью патентами Российской Федерации: патент №66723 «Мобильный противоэпидемический комплекс»; патент №65434 «Лаборатория санитарно-гигиенических исследований»; патент №65435 «Бактериологическая лаборатория»; патент №65436 «Лаборатория индикации»; патент №65437 «Лаборатория особо опасных инфекций»; патент №65833 «Блок поддержки бактериологических исследований».In 2007-2008, for the first time in world practice, in RosNIPCI “Microbe” was scientifically substantiated, developed and, together with Avtospectr NN LLC (Nizhny Novgorod), a complex of mobile laboratories of a specialized anti-epidemic brigade (SPEB) was created on the basis of a KAMAZ 43118 chassis and special trailers . The scientific novelty of innovative developments is protected by six patents of the Russian Federation: patent No. 66723 “Mobile anti-epidemic complex”; patent No. 65434 “Laboratory of sanitary and hygienic research”; patent No. 65435 “Bacteriological laboratory”; patent No. 65436 “Indication laboratory”; patent No. 65437 “Laboratory of especially dangerous infections”; patent No. 65833 “Bacteriological research support unit.”

Комплекс включал шесть модулей: штабной модуль, лаборатории индикации, особо опасных инфекций, бактериологическую лабораторию, санитарно-гигиеническую лабораторию и блок поддержки бактериологических исследований. Структурно-функциональные и технические особенности лабораторий мобильного комплекса рассмотрены ранее [Онищенко Г.Г., Кутырев В.В., редакторы. Специализированные противоэпидемические бригады (СПЭБ): эволюция научной концепции и практического применения. ООО «Буква»; 2014. 572 с.].The complex included six modules: a headquarters module, indicator laboratories, especially dangerous infections, a bacteriological laboratory, a sanitary and hygienic laboratory and a bacteriological research support unit. The structural, functional and technical features of the laboratories of the mobile complex were discussed earlier [Onishchenko G.G., Kutyrev V.V., editors. Specialized anti-epidemic teams (SPEB): evolution of scientific concept and practical application. LLC "Bukva"; 2014. 572 p.].

Научно обоснована и создана проектная документация на мобильную лабораторию индикации для осуществления эпизоотологического мониторинга особо опасных и других природно-очаговых инфекций.Scientifically substantiated and created design documentation for a mobile indication laboratory for epizootological monitoring of especially dangerous and other natural focal infections.

Научная новизна данной разработки защищена патентами Российской Федерации (патент №112112 «Мобильная лаборатория для осуществления эпизоотологического мониторинга особо опасных и других природно-очаговых инфекций»; патент №98369 «Мобильная лаборатория для осуществления эпизоотологического мониторинга особо опасных и других природно-очаговых инфекций»).The scientific novelty of this development is protected by patents of the Russian Federation (patent No. 112112 “Mobile laboratory for epizootological monitoring of particularly dangerous and other natural focal infections”; patent No. 98369 “Mobile laboratory for epizootological monitoring of particularly dangerous and other natural focal infections”).

В лабораториях мобильного комплекса обеспечен высокий уровень биологической безопасности - BSL-2-3 в соответствии с критериями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), что позволило им впервые пройти валидацию на международном уровне - ВОЗ включила их в международную систему ответных мер в борьбе с эпидемией лихорадки Эбола.The laboratories of the mobile complex ensure a high level of biological safety - BSL-2-3 in accordance with the criteria of the World Health Organization (WHO), which allowed them to be validated at the international level for the first time - WHO included them in the international response system in the fight against the Ebola epidemic .

Основными направлениями использования мобильных лабораторий биологического профиля в России являются:The main areas of use of mobile biological laboratories in Russia are:

реагирование на чрезвычайные ситуации санитарно-эпидемиологического характера как в России, так и за рубежом;responding to emergency situations of a sanitary and epidemiological nature both in Russia and abroad;

усиление территориальных служб санитарно-противоэпидемического профиля при проведении массовых мероприятий;strengthening territorial sanitary and anti-epidemic services during public events;

проведение эпизоотологического обследования природных очагов инфекционных болезней;carrying out epizootological examination of natural foci of infectious diseases;

оказание материально-технической поддержки странам-партнерам Российской Федерации в области борьбы с инфекционными болезнями (Кутырев В.В., Топорков А.В., Карнаухов И.Г. Применение мобильных лабораторий для противоэпидемического обеспечения населения в условиях ЧС. Проблемы особо опасных инфекций. 2007; 1:27-9).providing material and technical support to partner countries of the Russian Federation in the field of combating infectious diseases (Kutyrev V.V., Toporkov A.V., Karnaukhov I.G. The use of mobile laboratories for anti-epidemic provision of the population in emergency situations. Problems of especially dangerous infections. 2007;1:27-9).

Тем не менее, спектр направлений использования мобильных лабораторий биологического профиля в целях обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения должен расширяться.However, the range of areas for using mobile biological laboratories to ensure the sanitary and epidemiological well-being of the population should expand.

Известна «Передвижная комплексная лаборатория», содержащая смонтированную на транспортном средстве группу оборудования для определения требуемых характеристик, отличающаяся тем, что она снабжена метеостанцией для измерения диапазонов скорости ветра, температуры и направления ветра, микропроцессорным газоанализатором, обеспечивающим необходимый контроль фоновых концентраций атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны, промышленных выбросов и технологических процессов, шумо-виброизмерительным комплексом, обеспечивающим акустические измерения и мониторинг шума окружающей среды, пробоотборными устройствами, обеспечивающими отбор проб воздуха на содержание пыли и аэрозолей, и автоматический отбор газов, паров и аэрозолей через поглотитель, газоанализатором окиси углерода, обеспечивающим измерение концентрации окиси углерода в атмосфере, пробоотборным устройством для почв с насадкой, прибором газового контроля для измерения концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны и промышленных выбросов и контроля зараженности почвы, грунта и воды, дозиметром-радиометром для контроля радиационной обстановки, рентгено-флуоресцентным спектрометром для определения содержания токсичных элементов, измерителем массовой концентрации аэрозольных частиц различного происхождения и химического состава и компьютером для обеспечения оперативного оформления результатов анализов (патент на полезную модель РФ№50175, опубл. 27.12.2005 г. ).A “Mobile complex laboratory” is known, containing a group of equipment mounted on a vehicle to determine the required characteristics, characterized in that it is equipped with a weather station for measuring ranges of wind speed, temperature and wind direction, a microprocessor gas analyzer that provides the necessary control of background concentrations of atmospheric air, working air zones, industrial emissions and technological processes, a noise-vibration measuring complex that provides acoustic measurements and monitoring of environmental noise, sampling devices that provide air sampling for dust and aerosols, and automatic sampling of gases, vapors and aerosols through an absorber, a carbon monoxide gas analyzer, providing measurement of the concentration of carbon monoxide in the atmosphere, a soil sampling device with a nozzle, a gas monitoring device for measuring the concentration of harmful substances in the air of a working area and industrial emissions and monitoring the contamination of soil, soil and water, a dosimeter-radiometer for monitoring the radiation situation, X-ray fluorescence a spectrometer to determine the content of toxic elements, a meter for the mass concentration of aerosol particles of various origins and chemical compositions, and a computer to ensure prompt registration of analysis results (RF utility model patent No. 50175, publ. December 27, 2005).

Известна «Лаборатория санитарно-гигиенических исследований», описанная в патенте на полезную модель РФ№65434, опубл. 10.08.2007 г. Лаборатория смонтирована в кузове-фургоне на базе прицепа к автомобилю КАМАЗ и содержит герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-2, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и средствами жизнеобеспечения. Салон лаборатории разделен герметичными перегородками на функциональный отсек, предназначенный для проведения санитарно-гигиенических исследований, и санпропускник. Прием биологического материала и передачу его в отсек для исследований осуществляют через окно-люк, вмонтированное в дверь аварийного выхода. Внутреннее помещение лаборатории оснащено необходимым оборудованием для санитарно-гигиенических исследований. Лаборатория оснащена звуковой аварийной сигнализацией, средствами визуальной системы контроля за работой фильтровентиляционной установки, средствами оповещения о режиме работы.The well-known “Laboratory of Sanitary and Hygienic Research” is described in the RF utility model patent No. 65434, publ. 08/10/2007 The laboratory is mounted in a van body on the basis of a trailer for a KAMAZ vehicle and contains a hermetically sealed interior with a BSL-2 biological safety level, with a forced supply and exhaust ventilation system and life support equipment. The laboratory interior is divided by hermetically sealed partitions into a functional compartment intended for carrying out sanitary and hygienic studies, and a sanitary inspection room. Reception of biological material and its transfer to the research compartment is carried out through a hatch window built into the emergency exit door. The interior of the laboratory is equipped with the necessary equipment for sanitary and hygienic research. The laboratory is equipped with an audible alarm, a visual monitoring system for monitoring the operation of the filter-ventilation unit, and means of alerting about the operating mode.

Недостатками данных устройств является то, что они не обеспечивают требований нормативных документов по безопасности работы с микроорганизмами I-II групп патогенности.The disadvantages of these devices are that they do not meet the requirements of regulatory documents on the safety of working with microorganisms of pathogenicity groups I-II.

Известна «Лаборатория особо опасных инфекций», описанная в патенте РФ №65437, опубл. 10.08.2007 г. Лаборатория смонтирована в кузове-фургоне на базе прицепа к автомобилю КАМАЗ и содержит герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции и средствами жизнеобеспечения. Салон лаборатории разделен герметичными перегородками на функциональные отсеки, предназначенные для проведения бактериологических исследований, и санпропускник. Для приема биологического материала и передачи его в другой отсек в стенах предусмотрены передаточные шлюзовые камеры. Внутреннее помещение снабжено всем необходимым оборудованием для бактериологических исследований. Лаборатория оснащена звуковой аварийной сигнализацией, средствами электрической визуальной системы контроля за работой фильтровентиляционной установки, средствами оповещения о режиме работы. Лаборатория обеспечивает возможность проведения бактериологического анализа микроорганизмов I-II групп патогенности.The well-known “Laboratory of Particularly Dangerous Infections” is described in RF patent No. 65437, publ. 08/10/2007 The laboratory is mounted in a van body on the basis of a trailer for a KAMAZ vehicle and contains a hermetically sealed interior with a biological safety level of BSL-3, with a forced supply and exhaust ventilation system and life support equipment. The laboratory interior is divided by hermetically sealed partitions into functional compartments intended for bacteriological research and a sanitary inspection room. To receive biological material and transfer it to another compartment, transfer lock chambers are provided in the walls. The interior is equipped with all the necessary equipment for bacteriological research. The laboratory is equipped with an audible alarm system, an electrical visual system for monitoring the operation of the filter-ventilation unit, and means of alerting about the operating mode. The laboratory provides the ability to conduct bacteriological analysis of microorganisms of pathogenicity groups I-II.

Недостатком этой модели является то, что окончательная идентификация выделенных микроорганизмов методами ПЦР, ИФА и другими производится (путем их передачи) в индикационной лаборатории, расположенной вне лаборатории, позволяет проводить подготовку поступившего биоматериала, но не позволяет сделать окончательного заключения о наличии в отобранном биоматериале тех или иных патогенных микроорганизмов. Это приводит к потере времени, что может иметь в условиях реального очага бактериологического заражения непредсказуемые последствия.The disadvantage of this model is that the final identification of isolated microorganisms using PCR, ELISA and other methods is carried out (by transferring them) in an indicator laboratory located outside the laboratory, which makes it possible to prepare the incoming biomaterial, but does not allow making a final conclusion about the presence of certain or other substances in the selected biomaterial. other pathogenic microorganisms. This leads to a loss of time, which can have unpredictable consequences in the conditions of a real focus of bacteriological infection.

Известна «Мобильная лаборатория для осуществления эпизоотологического мониторинга особо опасных и других природно-очаговых инфекций» (описанная в патенте на ПМ РФ №112112, опубл. 10.01.2012 г.). содержащая два оборудованных, функционально взаимосвязанных модуля - индикации и бактериологический, каждый из которых имеет герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-2; систему принудительной приточно-вытяжной вентиляции; разделен перегородками на санпропускник и функциональные отсеки; оснащен средствами жизнеобеспечения, содержащими системы энергоснабжения, водоснабжения, канализации, отопления, кондиционирования и вентиляции, систему связи, отличающаяся тем, что каждый модуль дополнительно оснащен системой контроля и управления доступом, интегрированной с системой аварийной сигнализации, при этом система контроля и управления доступом содержит центральное контрольно-управляющее устройство, блок питания, электромеханический замок, блок идентификатора персональных карт и/или блок биометрического сканера отпечатков пальцев, кнопку выхода, устройства индикации, элементы коммутации, линии связи, а система аварийной сигнализации - блок питания, аварийную кнопку, устройства звукового оповещения, коммутационные элементы, линии связи.The well-known “Mobile laboratory for epizootological monitoring of especially dangerous and other natural focal infections” (described in the patent for PM of the Russian Federation No. 112112, published on January 10, 2012). containing two equipped, functionally interconnected modules - indication and bacteriological, each of which has a hermetically sealed interior with a biological safety level of BSL-2; forced supply and exhaust ventilation system; divided by partitions into a sanitary inspection room and functional compartments; equipped with life support systems containing power supply, water supply, sewerage, heating, air conditioning and ventilation systems, a communication system, characterized in that each module is additionally equipped with an access control and management system integrated with an alarm system, while the access control and management system contains a central control and control device, power supply, electromechanical lock, personal card identifier unit and/or biometric fingerprint scanner unit, exit button, display devices, switching elements, communication lines, and the alarm system - power supply, emergency button, sound warning devices , switching elements, communication lines.

Недостатком описанных устройств является расположение приборов контроля и управления инженерными системами непосредственно в лабораторных отсеках, что препятствует доступу технического персонала в помещение лаборатории во время проведения исследований и для их обслуживания требуется остановка исследовательских работ; установленный в лаборатории бокс микробиологической безопасности II класса типа А2 предназначен для работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности и не обеспечивает соблюдение требований биологической безопасности в соответствии с нормативными документами, регламентирующими правила работы с микроорганизмами I-II групп патогенности. Самое важное - в этих лабораториях санитарно-гигиенических исследований имеется передаточное окно - для передачи биологического материала в отсек для приема и работы с заразным биологическим материалом, которое при открывании не обеспечивает изоляцию заразной зоны лаборатории, что повышает риск выхода патогенных биологических агентов (ПБА) в окружающую среду.The disadvantage of the described devices is the location of monitoring and control devices for engineering systems directly in the laboratory compartments, which prevents technical personnel from accessing the laboratory premises during research and their maintenance requires stopping research work; The class II microbiological safety cabinet of type A2 installed in the laboratory is designed to work with microorganisms of III-IV pathogenicity groups and does not ensure compliance with biological safety requirements in accordance with regulatory documents regulating the rules for working with microorganisms of I-II pathogenicity groups. The most important thing is that these sanitary and hygienic research laboratories have a transfer window for transferring biological material into the compartment for receiving and working with infectious biological material, which, when opened, does not provide isolation of the infectious zone of the laboratory, which increases the risk of release of pathogenic biological agents (PBA) into environment.

Общим недостатком всех выявленных в научной и патентной литературе АМЭЛ является отсутствие безопасного извлечения пробы грунта, в том числе в многолетнемерзлых породах, и безопасной отправки его для дальнейшего лабораторного исследования в условиях, характеризующих содержание высокотоксичных загрязняющих веществ и возбудителей опасных инфекций и инвазий, передающихся по пищевой цепи через объекты традиционного промысла населения, а также социальные и климатические особенности региона.A common drawback of all AMELs identified in the scientific and patent literature is the lack of safe extraction of soil samples, including those in permafrost, and the lack of safe sending it for further laboratory research under conditions characterizing the content of highly toxic pollutants and pathogens of dangerous infections and infestations transmitted by food chains through the objects of traditional fishing of the population, as well as the social and climatic characteristics of the region.

В качестве прототипа, как наиболее близкого по своей технической сути, выбрана полезная модель РФ№50175, опубл. 27.12.2005 г. «Передвижная комплексная лаборатория».As a prototype, as the closest in its technical essence, utility model RF No. 50175, publ. 12/27/2005 “Mobile complex laboratory”.

Задача полезной модели заключается в разработке более мобильной, эффективной и безопасной лаборатории с широкими функциональными возможностями, позволяющими проводить безопасный оперативный комплекс диагностических исследований почв, предназначенных для вскрышных работ (строительство, буровые работы, использование под сельхозработы и т.п.) в соответствии с МУК 4.2.2413-08.The purpose of the utility model is to develop a more mobile, efficient and safe laboratory with broad functionality that allows for a safe operational complex of diagnostic studies of soils intended for stripping operations (construction, drilling operations, use for agricultural work, etc.) in accordance with the MUK 4.2.2413-08.

Данная задача решается за счет того, что автономная мобильная экспресс-лаборатория (АМЭЛ), содержит смонтированную на прямоугольной платформе транспортного средства группу оборудования для определения требуемых характеристик, включающую три пробоотборные устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта (патент РФ ПМ №207417, опубл.27.10.2021), установленные таким образом, чтобы два пробоотборных устройства располагались по боковым сторонам платформы и одно пробоотборное устройство по середине задней стороны платформы, таким образом, чтобы три пробоотборные устройства образовали равнобедренный треугольник с основанием 3 м и высотой 1,5 м, рядом с каждым пробоотборным устройством на платформе установлены газовые баллоны, соединенные с ним шлангом, на платформе размещен блок вакуумных насосов, которые соединенны тремя змеевиками с входящими в блок спектрометрической лаборатории тремя портативными газоанализаторами, а тремя газоотводами - с каждым из трех пробоотборных устройств.This problem is solved due to the fact that the autonomous mobile express laboratory (AMEL) contains a group of equipment mounted on a rectangular platform of the vehicle to determine the required characteristics, including three sampling devices for the safe collection of soil samples from given depths (RF patent PM No. 207417, publ.27.10.2021), installed so that two sampling devices are located on the sides of the platform and one sampling device in the middle of the rear side of the platform, so that the three sampling devices form an isosceles triangle with a base of 3 m and a height of 1.5 m , next to each sampling device on the platform there are gas cylinders connected to it by a hose; on the platform there is a block of vacuum pumps, which are connected by three coils to three portable gas analyzers included in the spectrometric laboratory unit, and three gas outlets to each of the three sampling devices.

АМЭЛ также содержит систему электроснабжения, в том числе с встроенным электрогенератором.AMEL also contains a power supply system, including a built-in electric generator.

Указанные признаки являются существенными с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential to form a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является высокая безопасность для исследователей извлечения пробы грунта и исследования газа от сожженной пробы грунта, т.к. исследователь не имеет контакта с газовой пробой на всем протяжении прохождения ее по герметичным каналам. Кроме этого, большим преимуществом заявленной модели является высокая мобильность и снижение трудоемкости отбора пробы для исследования; универсальность и оперативность за счет компактности заявляемой полезной модели при проведения обследований больших площадей, ввиду того, что исследования проводятся одновременно из трех точек отбора проб почвы, после сжигания которых газ поступает одновременно на три газоанализатора. Таким образом, вся процедура занимает меньшее подготовительное время для измерения и перемещения к следующим трем точкам (на 4 м.). Особенно это эффективно при обследовании больших площадей.The technical result of the claimed utility model is high safety for researchers in extracting a soil sample and studying gas from a burned soil sample, because the researcher has no contact with the gas sample throughout its passage through sealed channels. In addition, the great advantage of the claimed model is its high mobility and reduced labor intensity of sampling for research; versatility and efficiency due to the compactness of the claimed utility model when conducting surveys of large areas, due to the fact that the studies are carried out simultaneously from three soil sampling points, after combustion of which the gas is supplied simultaneously to three gas analyzers. Thus, the entire procedure takes less preparation time to measure and move to the next three points (at 4 m). This is especially effective when surveying large areas.

Локализация и ликвидация очагов опасных заболеваний требует незамедлительного уничтожения источника инфекции, в том числе путем сжигания трупов животных [Journal of NBC Protection Corps. 2017. V. 1. №4 - C. 50-58]. В «Ветеринарно-санитарных правилах сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов» [Ветеринарно-санитарные правила сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов, утв. Главным государственным ветеринарным инспектором Российской Федерации 4 декабря 1995 г. №13-7-2/469.], приведены способы утилизации методом сжигания трупов животных в траншеях (приведены различные конфигурации траншей с указанием их габаритов) с использованием в качестве горючих материалов дров, резиновых отходов и других твердых горючих материалов, а также описаны возможности по сжиганию трупов животных в специальных печах.Localization and elimination of outbreaks of dangerous diseases requires immediate destruction of the source of infection, including by burning animal corpses [Journal of NBC Protection Corps. 2017. V. 1. No. 4 - pp. 50-58]. In “Veterinary and sanitary rules for the collection, disposal and destruction of biological waste” [Veterinary and sanitary rules for the collection, disposal and destruction of biological waste, approved. Chief State Veterinary Inspector of the Russian Federation on December 4, 1995 No. 13-7-2/469.], provides methods of disposal by burning animal corpses in trenches (various configurations of trenches are given with an indication of their dimensions) using firewood, rubber as combustible materials waste and other solid combustible materials, and also describes the possibilities for burning animal corpses in special ovens.

Однако, как показывает практика, эти меры не гарантируют полной безопасности ликвидации очагов опасных заболеваний.However, as practice shows, these measures do not guarantee complete safety in eliminating outbreaks of dangerous diseases.

В ходе обследования специалистами ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России моровых полей на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) в 2017 г. на предмет контаминации возбудителем сибирской язвы было отобрано 32 пробы с глубины почвенного покрова 15 см. В двух из них, №3 - зольный остаток с места сжигания трупа оленя, и №13 - биологический материал от трупа, не подвергшегося полному сжиганию, методом ПЦР в режиме реального времени обнаружены специфические фрагменты ДНК Bacillus anthracis. Из этих проб были получены чистые культуры возбудителя сибирской язвы. [А.В. Савиных, Д.Л. Павлов, А.В. Кузнецовский и др. «Результаты мониторинга сибиреязвенных моровых полей эпизоотии 2016 года на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа», Вестник войск РХБ защиты. 2017. Том 1. №3. С 18-29].During a survey by specialists of the Federal State Budgetary Institution “48 Central Research Institute” of the Russian Ministry of Defense of pestilence fields in the Yamal region of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug) in 2017, 32 samples were taken from a soil depth of 15 cm for contamination with the anthrax pathogen. In two of them , No. 3 - ash residue from the site of burning a deer corpse, and No. 13 - biological material from a corpse that was not completely burned; specific DNA fragments of Bacillus anthracis were detected by real-time PCR. From these samples, pure cultures of the anthrax pathogen were obtained. [A.V. Savinykh, D.L. Pavlov, A.V. Kuznetsovsky et al. “Results of monitoring anthrax pestilence fields of the 2016 epizootic on the territory of the Yamal region of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug,” Bulletin of the Russian Chemical Defense Defense Troops. 2017. Volume 1. No. 3. From 18-29].

Это еще раз подтверждает важность и актуальность разработки таких полезных моделей, как заявляемое устройство автономная мобильная экспресс-лаборатория (АМЭЛ) для безопасного анализа патогенных биологических материалов. Все работы по забору, транспортированию и подготовке проб из объектов окружающей среды осуществляют в строгом соответствии с требованиями СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности)» [СП 1.3.3118-13. «Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности)». Санитарные правила. М., 2014. 197 с.], а также СП 1.2.036-95 «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности» [СП 1.2.036-95. «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности». Санитарные правила. М.,1995. 81 с.].This once again confirms the importance and relevance of the development of such useful models as the proposed autonomous mobile express laboratory (AMEL) device for the safe analysis of pathogenic biological materials. All work on the collection, transportation and preparation of samples from environmental objects is carried out in strict accordance with the requirements of SP 1.3.3118-13 “Safety of working with microorganisms of I-II pathogenicity (hazard) groups” [SP 1.3.3118-13. “Safety of working with microorganisms of I-II pathogenicity (hazard) groups.” Sanitary rules. M., 2014. 197 p.], as well as SP 1.2.036-95 “Procedure for recording, storage, transfer and transportation of microorganisms of pathogenicity groups I-IV” [SP 1.2.036-95. “The procedure for recording, storage, transfer and transportation of microorganisms of I-IV pathogenicity groups.” Sanitary rules. M., 1995. 81 p.].

Использование трех пробоотборных устройств, представляющих собой устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы по патенту РФ №207417, опубл.27.10.2021, обеспечивают улучшенные тактико-технические характеристики АМЭЛ, а именно уменьшение времени развертывания мобильного комплекса за счет применения современных технических средств. Исследования проводятся одновременно из трех точек отбора проб почвы, после сжигания которых газ поступает одновременно в спектрометрическую портативную лабораторию с тремя газоанализаторами, которые змеевиками, позволяющими снизить температуру поступающего газа, соединены с каждым из трех вакуумных насосов. Наличие блока из трех вакуумных насосов, вытягивающих газы через газоотводы от пробоотборных устройств и подающих их в блок газоанализаторов позволяет повысить эффективность и безопасность работы АМЭЛ. При этом, соблюдаются требования МУК 4.2.2413-08 (Методические указания. 4.2. Методы контроля, биологические и микробиологические факторы. Лабораторная диагностика и обнаружение возбудителя сибирской язвы. Дата введения 2008-09-01).The use of three sampling devices, which are devices for safe sampling of soil samples from given depths, including permafrost rocks according to RF patent No. 207417, published 10/27/2021, provides improved tactical and technical characteristics of AMEL, namely reducing the deployment time of the mobile complex due to the use modern technical means. Research is carried out simultaneously from three soil sampling points, after combustion of which the gas enters simultaneously into a spectrometric portable laboratory with three gas analyzers, which are connected to each of the three vacuum pumps by coils that reduce the temperature of the incoming gas. The presence of a block of three vacuum pumps that extract gases through gas outlets from sampling devices and supply them to the gas analyzer unit allows increasing the efficiency and safety of AMEL operation. At the same time, the requirements of MUK 4.2.2413-08 are met (Methodological instructions. 4.2. Control methods, biological and microbiological factors. Laboratory diagnostics and detection of the anthrax pathogen. Date of introduction 2008-09-01).

Рациональность АМЭЛ и ее безопасность, так как выброс опасной фракции предотвращается за счет высокой температуры сгорания керна, что позволяет использовать комплекс для безопасного отбора и оперативного исследования почвенных проб в широком диапазоне условий среды - от экстремальных условий высокоширотных регионов до объектов городской среды.The rationality of AMEL and its safety, since the release of a dangerous fraction is prevented due to the high combustion temperature of the core, which allows the complex to be used for the safe selection and prompt study of soil samples in a wide range of environmental conditions - from extreme conditions of high-latitude regions to urban environment objects.

Универсальность АМЭЛ - возможность получения проб не только для микробиологического исследования, но и для анализа состава материалов, загрязнений и других целей. Таким образом, достигается снижение риска биологической опасности за счет расширения арсенала инженерно-технических средств, обеспечивающих высокий уровень биологической безопасности, соответствующий мировым стандартам в области биологической безопасности.The versatility of AMEL is the ability to obtain samples not only for microbiological research, but also for analyzing the composition of materials, contaminants and other purposes. Thus, the risk of biological hazard is reduced by expanding the arsenal of engineering and technical means that ensure a high level of biological safety that meets international standards in the field of biological safety.

Своевременное выявление на территории предполагаемых технических работ, в том числе, в многолетних мерзлых породах, органических, бактериологических или токсических веществ, которые могут представлять опасность для людей и окружающей среды, позволит аргументировано обосновать прекращение проектирование и строительство технических объектов на данной территории.Timely detection of organic, bacteriological or toxic substances in the territory of proposed technical work, including in permafrost, that may pose a danger to people and the environment, will make it possible to substantiate the cessation of the design and construction of technical facilities in this territory.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой АМЭЛ для оценки территории при проектировании и строительства объектов, в том числе в криолитозоне, обусловлена действенной профилактикой возникновения чрезвычайных ситуаций технического и биологического характера в районе строительства, позволяющей предотвратить многомиллионные расходы на их ликвидацию.The technical and economic efficiency of the proposed AMEL for assessing the territory during the design and construction of facilities, including in the permafrost zone, is due to the effective prevention of emergency situations of a technical and biological nature in the construction area, which makes it possible to prevent multimillion-dollar expenses for their elimination.

Заявляемое устройство иллюстрируется блок-схемой автономной мобильной экспресс-лаборатории (АМЭЛ) для безопасного анализа патогенных биологических материалов.The inventive device is illustrated by a block diagram of an autonomous mobile express laboratory (AMEL) for the safe analysis of pathogenic biological materials.

Подробное описание устройства и примеры его практического выполненияDetailed description of the device and examples of its practical implementation

Автономная мобильная экспресс-лаборатория содержит смонтированную на прямоугольной платформе 1 транспортного средства (на чертеже не обозначено) группу оборудования для определения требуемых характеристик: три устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы (по патенту РФ №207417, опубл.27.10.2021), далее именуемые: пробоотборные устройства 2, каждое из которых соединено с газовым баллоном 3, телескопический кран-манипулятор 4, блок из трех вакуумных насосов 5, блок спектрометрической лаборатории из трех портативных газоанализаторов 6 с тремя змеевиками 7, газоотводы 8.The autonomous mobile express laboratory contains a group of equipment mounted on a rectangular platform 1 of a vehicle (not indicated in the drawing) to determine the required characteristics: three devices for safe sampling of soil samples from given depths, including permafrost (according to RF patent No. 207417, publ. 27.10 .2021), hereinafter referred to as: sampling devices 2, each of which is connected to a gas cylinder 3, a telescopic crane 4, a block of three vacuum pumps 5, a spectrometric laboratory block of three portable gas analyzers 6 with three coils 7, gas outlets 8.

Пробоотборные устройства 2 (выполнены по патенту РФ №207417, опубл.27.10.2021) - относятся к устройствам для безопасного бурения почвы, включая многолетнемерзлые породы, и могут быть использованы для безопасного отбора различных почвенных образцов в полевых условиях для проведения лабораторных исследований, как для научных целей, так и для оценки земель технологического назначения. Это устройство включающее цилиндрическую трубу с заостренной режущей кромкой и приспособление для извлечения пробы, отличающееся тем, что цилиндрическая труба бура содержит по всей длине с двух противоположных сторон направляющих стенок несколько сквозных отверстий, центры которых расположены на заданном расстоянии друг от друга и совпадают с центрами отверстий на противоположной направляющей стенке, на верхнем торце трубы бура установлена технологическая заглушка с отверстием для привода, а на нижнем торце расположен резец; приспособление для безопасного извлечения пробы выполнено в виде термоблока, содержащего обсадную трубу с двумя отверстиями, размеры и форма которых совпадают с отверстием на трубе бура, при этом к отверстию с одной стороны обсадной трубы жестко расположена горелка, с другой стороны обсадной трубы к отверстию подходит сборник зольного остатка, причем труба бура вставляется в обсадную трубу. Отверстия на трубе бура выполнены в форме прямоугольника, а расстояния между их центрами соответствуют шагу взятия пробы грунта. Длина обсадной трубы выбирается равной длине отрезка буровой трубы, содержащей одно отверстие на своих направляющих, размеры и форма которого совпадают с отверстием на трубе бура. Резец содержит режущую кромку и стопора, расположенные по окружности.Sampling devices 2 (made according to RF patent No. 207417, published on October 27, 2021) - refer to devices for safe drilling of soil, including permafrost, and can be used for the safe selection of various soil samples in the field for laboratory research, both for for scientific purposes and for assessing lands for technological purposes. This device includes a cylindrical pipe with a pointed cutting edge and a device for extracting a sample, characterized in that the cylindrical drill pipe contains several through holes along the entire length on two opposite sides of the guide walls, the centers of which are located at a given distance from each other and coincide with the centers of the holes on the opposite guide wall, at the upper end of the drill pipe, a technological plug with a hole for the drive is installed, and a cutter is located at the lower end; the device for safe sample extraction is made in the form of a thermoblock containing a casing pipe with two holes, the dimensions and shape of which coincide with the hole on the drill pipe, while a burner is rigidly located to the hole on one side of the casing pipe, and on the other side of the casing pipe a collector fits to the hole ash residue, and the drill pipe is inserted into the casing pipe. The holes on the drill pipe are made in the shape of a rectangle, and the distances between their centers correspond to the step of taking a soil sample. The length of the casing pipe is chosen equal to the length of the drill pipe section containing one hole on its guides, the dimensions and shape of which coincide with the hole on the drill pipe. The cutter contains a cutting edge and a stopper located around the circumference.

Экспериментальная модель данного устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы была апробирована нами в полевых условиях и показала полную применимость и работоспособность. Это послужило возможности включить ее в разработку АМЭЛ для безопасного анализа патогенных биологических материалов.An experimental model of this device for safely taking soil samples from given depths, including permafrost, was tested by us in the field and showed full applicability and performance. This provided an opportunity to include it in the development of AMEL for the safe analysis of pathogenic biological materials.

Автономная мобильная экспресс-лаборатория для безопасного анализа патогенных биологических материалов монтирована на передвижной платформе 1 на базе прицепа к автомобилю повышенной проходимости КАМАЗ, тягачу или вездеходу и содержит три пробоотборные устройства 2 у становленью согласно схеме: два пробоотборных устройства по боковым сторонам платформы 1 и одно пробоотборное устройство по середине задней стороны платформы 1, таким образом, чтобы три пробоотборные устройства 2 образовали равнобедренный треугольник с основанием 3 м и высотой 1,5 м. Рядом с каждым пробоотборным устройством 2 на платформе 1 крепится газовый баллон 3, соединенный шлангом с пробоотборным устройством 2. Также, на платформе 1 размещен блок вакуумных насосов 5 соединенных с входящими в блок спектрометрической лаборатории тремя портативными газоанализаторами 6 с тремя змеевиками 7 для отведения газа (от сожженных проб), поступившего через змеевики 8, от каждого из трех пробоотборных устройств 2. На платформе 1 установлен также телескопический кран-манипулятор 4 для передвижения пробоотборных устройств 2 с платформы 1 на место исследования и возвращения на платформу 1 (система электроснабжения не показана).An autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials is mounted on a mobile platform 1 on the basis of a trailer for a KAMAZ off-road vehicle, tractor or all-terrain vehicle and contains three sampling devices 2 according to the scheme: two sampling devices on the sides of platform 1 and one sampling device device in the middle of the rear side of platform 1, so that the three sampling devices 2 form an isosceles triangle with a base of 3 m and a height of 1.5 m. Next to each sampling device 2 on platform 1, a gas cylinder 3 is attached, connected by a hose to the sampling device 2 Also, on platform 1 there is a block of vacuum pumps 5 connected to three portable gas analyzers 6 included in the spectrometric laboratory block with three coils 7 for removing gas (from burnt samples) entering through coils 8 from each of the three sampling devices 2. On the platform 1, a telescopic crane 4 is also installed for moving sampling devices 2 from platform 1 to the research site and returning to platform 1 (the power supply system is not shown).

Для проведения исследования в заданной точке местности пробоотборные устройства 2 телескопическим краном-манипулятором 4 поочередно спускаются с платформы 1 и устанавливаются для забора грунта в соответствии с инструкцией по эксплуатации данного устройства по трем сторонам платформы 1, так, чтобы три пробоотборные устройства 2 образовали равнобедренный треугольник с основанием 4 м и высотой 2 м при установке на площадке для исследования, таким образом, соблюдается правило взятия проб по определенной конфигурации в виде «конверта» со стороной 4 м (в соответствии с требованиями МУК 4.2.2413-08). С использованием пробоотборных устройств 2 производят забурение на глубину 2 м с последующим медленным извлечением пробы грунта в соответствии с инструкцией по работе пробоотборных устройств 2. Так как АМЭЛ имеет блок спектрометрической лаборатории с портативными газоанализаторами, газ от сжигания почвенной пробы по газоотводам 8 отсасывается из пробоотборных устройств 2 вакуумными насосами 5 и от них через змеевики 7 поступает к газовым анализаторам 6.To conduct research at a given point in the area, sampling devices 2 with a telescopic crane 4 are lowered one by one from the platform 1 and installed to collect soil in accordance with the operating instructions for this device on three sides of the platform 1, so that the three sampling devices 2 form an isosceles triangle with base 4 m and height 2 m when installed on the research site, thus, the rule of sampling in a certain configuration in the form of an “envelope” with a side of 4 m is observed (in accordance with the requirements of MUK 4.2.2413-08). Using sampling devices 2, drilling is carried out to a depth of 2 m, followed by slow extraction of the soil sample in accordance with the instructions for the operation of sampling devices 2. Since AMEL has a spectrometric laboratory unit with portable gas analyzers, the gas from the combustion of the soil sample through gas outlets 8 is sucked out of the sampling devices 2 vacuum pumps 5 and from them through coils 7 it goes to gas analyzers 6.

При движении по исследуемой местности платформа 1 с установленным на ней оборудованием передвигается на расстояние 4 м от места, где берется первая проба, для соблюдения требований, указанных в МУК о взятии проб по определенной конфигурации в виде «конверта» со стороной 4 м, после чего повторяется новый забор почвенных проб. В ходе исследования, полученные пробоотборными устройствами 2 пробы почвы сжигаются непосредственно в них же и газ от сожженной почвенной пробы по газотводам 8 отсасывается из пробоотборных устройств 2 вакуумными насосами 5 и от них через змеевики 7 поступает к газовым анализаторам 6 в блоке спектрометрической лаборатории.When moving through the study area, platform 1 with the equipment installed on it moves to a distance of 4 m from the place where the first sample is taken, in order to comply with the requirements specified in the MUK about taking samples according to a certain configuration in the form of an “envelope” with a side of 4 m, after which a new collection of soil samples is repeated. During the study, soil samples obtained by sampling devices 2 are burned directly in them and the gas from the burned soil sample is sucked out of the sampling devices 2 by vacuum pumps 5 through gas outlets 8 and from them through coils 7 is supplied to gas analyzers 6 in the spectrometric laboratory block.

Такие передвижения производятся по всей исследуемой площади. Все полученные результаты регистрируются в спектрометрической лаборатории, где производятся необходимые измерения содержания в газе следов сгоревших бактерий или Са или его соединений. Таким образом, можно констатировать обнаружение захоронения человека или животного. При обнаружении следов сгоревших бактерий мы можем сделать предположение о зараженности почвы и предпринять все необходимые меры для обеспечения безопасности обследуемой местности.Such movements are carried out throughout the entire study area. All results obtained are recorded in a spectrometric laboratory, where the necessary measurements of the content of traces of burnt bacteria or Ca or its compounds in the gas are made. Thus, it can be stated that the burial of a person or animal has been discovered. If traces of burnt bacteria are detected, we can make an assumption that the soil is contaminated and take all necessary measures to ensure the safety of the area being examined.

Определение элементного состава газа, выделенного при полученнии зольного остатка позволяет выявить не только наличие скотомогильников, но и содержание высокотоксичных и бактериологических загрязняющих веществ. В этом случае производят закупоривание места взятия пробы грунта жидкой фракцией (например, бетоном). Устанавливают предупреждающую табличку и сообщают координаты обнаруженного очага в соответствующие органы санэпидконтроля.Determining the elemental composition of the gas released during the production of ash residue makes it possible to identify not only the presence of cattle burial grounds, but also the content of highly toxic and bacteriological pollutants. In this case, the site for taking a soil sample is clogged with a liquid fraction (for example, concrete). Install a warning sign and report the coordinates of the detected outbreak to the relevant sanitary and epidemiological control authorities.

Заявляемая нами АМЭЛ эргономична, не требует большого количества обслуживающего и технического персонала. Может использоваться как в составе мобильного противоэпидемического комплекса при ликвидации эпидемиологических последствий стихийных бедствий, техногенных катастроф, чрезвычайных биолого-социальных ситуаций и совершении биотеррористических актов, так и в отдельности в зависимости от поставленных задач.The AMEL we declare is ergonomic and does not require a large number of maintenance and technical personnel. It can be used both as part of a mobile anti-epidemic complex when eliminating the epidemiological consequences of natural disasters, man-made disasters, emergency biological and social situations and the commission of bioterrorist acts, and separately, depending on the assigned tasks.

Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.This utility model is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result by the given set of features.

Экспериментальный комплекс АМЭЛ, был апробирован нами в полевых условиях с исследованием 3-х проб грунта полученных на различных заданных глубинах. На глубине 20 см 1-я проба: грунт 1, по составу приближенный к тундровому; на глубине 40 см 2-я проба: грунт 1 с добавлением 5% мела в качестве имитатора кальция и на глубие 60 см 3-я проба: грунт 1 с добавлением 5% костных останков СХЖ). Газ полученный в ходе получения зольных остатков этих проб исследовался на газоанализаторе в лабораторных условиях. В результате были получены данные о наличии Са5(Р04)3(ОН) в пробе 3 на порядок отличающиеся от проб 1 и 2, что являлось достоверным признаком наличия в пробе грунта костных останков (признак скотомогильника).The AMEL experimental complex was tested by us in the field with the study of 3 soil samples obtained at various specified depths. At a depth of 20 cm, 1st sample: soil 1, composition close to tundra; at a depth of 40 cm, 2nd sample: soil 1 with the addition of 5% chalk as a calcium simulator and at a depth of 60 cm, 3rd sample: soil 1 with the addition of 5% bone remains of SGS). The gas obtained during the production of ash residues from these samples was studied using a gas analyzer in laboratory conditions. As a result, data were obtained on the presence of Ca5(PO4)3(OH) in sample 3, which was an order of magnitude different from samples 1 and 2, which was a reliable indication of the presence of bone remains in the soil sample (a sign of a cattle burial ground).

Таким образом, заявленная полезная модель в экспериментальном выполнении показала полную применимость и работоспособность.Thus, the declared utility model in experimental execution showed full applicability and performance.

Заявляемая полезная модель АМЭЛ позволяет безопасно для исследователей получать газ от сжигаемых проб, не извлекая сами пробы на поверхность, и исследовать его газоаналитическими методами на содержание следов органических, бактериологических или токсических веществ, в том числе реликтовой микробиоты многолетних мерзлых пород в районе проведения технических работ или их отсутствие. Это позволяет оперативно принять решение о проведении вскрышных работ или обеззараживании территории и сократить физические затраты, упростить и удешевить весь процесс. Большим преимуществом АМЭЛ перед известными аналогами являются компактные габариты и масса; простота и удобство в эксплуатации, достигнутые за счет того, что не требуются дополнительные модули, разделенные герметичными перегородками на функциональные отсеки, предназначенные для проведения бактериологических исследований, санпропускники, передаточные шлюзовые камеры для приема биологического материала и передачи его в другие отсеки.The claimed utility model AMEL allows researchers to safely obtain gas from burned samples without removing the samples themselves to the surface, and to examine it using gas analytical methods for the content of traces of organic, bacteriological or toxic substances, including relict microbiota of permafrost in the area of technical work or their absence. This allows you to quickly make a decision on stripping or disinfecting the area and reduce physical costs, simplify and reduce the cost of the entire process. The big advantage of AMEL over well-known analogues is its compact dimensions and weight; simplicity and ease of operation, achieved due to the fact that no additional modules are required, divided by hermetically sealed partitions into functional compartments intended for bacteriological research, sanitary inspection rooms, transfer lock chambers for receiving biological material and transferring it to other compartments.

Claims (1)

Автономная мобильная экспресс-лаборатория для безопасного анализа патогенных биологических материалов, содержащая смонтированную на транспортном средстве группу оборудования для определения требуемых характеристик, в том числе с пробоотборным устройством для почв и газоанализатором, отличающаяся тем, что группа оборудования для определения требуемых характеристик смонтирована на прямоугольной платформе транспортного средства и содержит три пробоотборных устройства, установленных таким образом, чтобы два пробоотборных устройства располагались по боковым сторонам платформы и одно пробоотборное устройство - по середине задней стороны платформы, таким образом, чтобы три пробоотборных устройства образовали равнобедренный треугольник с основанием 3 м и высотой 1,5 м, рядом с каждым пробоотборным устройством на платформе установлены газовые баллоны, соединенные с ним шлангом, на платформе размещен блок вакуумных насосов, которые соединены тремя змеевиками с входящими в блок спектрометрической лаборатории тремя портативными газоанализаторами, а тремя газоотводами - с каждым из трех пробоотборных устройств.Autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials, containing a group of equipment mounted on a vehicle to determine the required characteristics, including a soil sampling device and a gas analyzer, characterized in that the group of equipment to determine the required characteristics is mounted on a rectangular platform of the vehicle means and contains three sampling devices installed in such a way that two sampling devices are located on the sides of the platform and one sampling device is located in the middle of the rear side of the platform, so that the three sampling devices form an isosceles triangle with a base of 3 m and a height of 1.5 m, next to each sampling device on the platform there are gas cylinders connected to it by a hose; on the platform there is a block of vacuum pumps, which are connected by three coils to three portable gas analyzers included in the spectrometric laboratory unit, and three gas outlets to each of the three sampling devices.
RU2022134528U 2022-12-26 Autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials RU221537U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU221537U1 true RU221537U1 (en) 2023-11-10

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU50175U1 (en) * 2005-06-17 2005-12-27 Гаджиев Георгий Ашраф-оглы MOBILE COMPLEX LABORATORY
FR2899918A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-19 Vladimir Grcevic Mobile pathogen analysis laboratory, transportable to contaminated locations, comprises chamber containing sealed, depressurized analysis zone, providing high level of safety
WO2015079273A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Honvédelmi Minisztérium Elektronikai Biological safety level 4 container laboratory
RU207417U1 (en) * 2020-12-25 2021-10-27 Акционерное общество "ЦНИИ "Электрон" Device for safe sampling of soil samples from specified depths, including permafrost
US11284040B2 (en) * 2015-04-30 2022-03-22 Exsis Limited Surveillance unit with removable modules

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU50175U1 (en) * 2005-06-17 2005-12-27 Гаджиев Георгий Ашраф-оглы MOBILE COMPLEX LABORATORY
FR2899918A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-19 Vladimir Grcevic Mobile pathogen analysis laboratory, transportable to contaminated locations, comprises chamber containing sealed, depressurized analysis zone, providing high level of safety
WO2015079273A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Honvédelmi Minisztérium Elektronikai Biological safety level 4 container laboratory
US11284040B2 (en) * 2015-04-30 2022-03-22 Exsis Limited Surveillance unit with removable modules
RU207417U1 (en) * 2020-12-25 2021-10-27 Акционерное общество "ЦНИИ "Электрон" Device for safe sampling of soil samples from specified depths, including permafrost

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moody et al. Mercury emissions from Peruvian gold shops: Potential ramifications for Minamata compliance in artisanal and small-scale gold mining communities
Nolte et al. Medical examiners, coroners, and biologic terrorism
Creager Human bodies as chemical sensors: A history of biomonitoring for environmental health and regulation
RU221537U1 (en) Autonomous mobile express laboratory for the safe analysis of pathogenic biological materials
Salih et al. Heavy metal accumulation in dust and workers’ scalp hair as a bioindicator for air pollution from a steel factory
Bakri et al. Mobile carbon monoxide monitoring system based on arduino-matlab for environmental monitoring application
Neumann et al. Bioaerosol exposure during refuse collection:: results of field studies in the real-life situation
Yoshimura et al. Detection of green algae (Chlorophyceae) for the diagnosis of drowning
Ingravalle et al. Wild rats as urban detectives for latent sources of asbestos contamination
Fazzo et al. A meta-analysis of mortality data in Italian contaminated sites with industrial waste landfills or illegal dumps
Huang et al. An overview for monitoring and prediction of pathogenic microorganisms in the atmosphere
Rutkowski et al. Spider webs in monitoring of air pollution
Vallero Waste management accountability: risk, reliability, and resilience
Cardozo et al. Chemical and biological mobile laboratory: infrastructure employed by Brazilian Army in emergency response actions
Guadarrama-Guzmán et al. Assessment of risk to health caused by the exposure to mining waste in Durango, Mexico
Sittaramane et al. Sewage monitoring in rural communities: A powerful strategy for COVID-19 surveillance
Confer et al. Occupational Health and Safety: Terms, Definitions and Abbreviations
Zilinskas Verifying compliance to the biological and toxin weapons convention
Goncharuk et al. The system of the efficient monitoring of air quality in maritime cities and health resort areas: Pollution of the nearwater layer of the atmosphere with sea aerosols
Kumar et al. Domesticated source apportionment of bioaerosol and its impacts on human health
Vreeland Filter sampling of particulate matter in exposure-relevant settings
RU50175U1 (en) MOBILE COMPLEX LABORATORY
Popescu et al. Capabilities for identification and confirmation of bacterial biological agents
Akparorue et al. Health Conditions of Landfills Workers, Lagos State, Nigeria
Kanellopoulos et al. A Pilot Study of an Online Intelligent Environmental Observation System for Monitoring and Evaluating Public Health Hazard from Indoor and Outdoor Pollutants