在人口密集的公共場所,如何實現(xiàn)病原微生物的精準監(jiān)測與高效凈化始終是公共衛(wèi)生管理亟待解決的難題。山東師范大學環(huán)境微生物監(jiān)測與凈化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊歷時四年攻關,成功研發(fā)出“衛(wèi)微安—空氣病原微生物智能監(jiān)測與凈化機器人”,以創(chuàng)新技術破解傳統(tǒng)衛(wèi)生管理痛點,為公共衛(wèi)生安全提供了全新、智能化的解決方案。該成果已通過山東環(huán)境科學學會專家組鑒定,被認定為“總體達到國際先進水平”。
技術突破:從24小時到10分鐘的革命性跨越
傳統(tǒng)空氣微生物檢測依賴固體培養(yǎng)基培養(yǎng)與人工計數(shù),存在耗時長(需24-48小時)、誤差大(人工計數(shù)偏差達30%)等瓶頸。對此,團隊首創(chuàng)“ATP熒光酶技術+液體沖擊式采集”雙核監(jiān)測體系:
l 精準感知:通過ATP生物酶發(fā)光原理,將微生物ATP含量轉(zhuǎn)化為光信號,實現(xiàn)菌落濃度10分鐘快速檢測,誤差控制在±5%以內(nèi);
l 智能消殺:內(nèi)置AI算法實時解析數(shù)據(jù),自動匹配國家衛(wèi)生標準,精準計算消毒劑用量(準確度±10%),觸發(fā)霧化消毒聯(lián)動;
l 全程追溯:搭載可視化數(shù)據(jù)平臺,可生成污染熱力圖與消殺記錄報告,助力管理部門科學決策。
場景應用:打造全鏈條防控體系
目前,"衛(wèi)微安"機器人已在學校、餐廳等場景開展試點,展現(xiàn)出顯著的技術優(yōu)勢和應用場景:
l 動態(tài)監(jiān)測:設備每10分鐘更新空氣微生物濃度數(shù)據(jù),預警響應速度提升50倍;
l 精準凈化:針對白色葡萄球菌、白色念珠菌和H1N1流感病毒等常見病原,消殺效率達99%;
l 多機協(xié)同:最多可支持100臺設備組網(wǎng)運行,覆蓋10萬平方米空間。
與此同時,團隊還同步研發(fā)“氣載微生物高效多噴嘴采樣瓶”、“便攜式空氣微生物快速檢測儀”和“個體佩戴式生物氣溶膠采樣器”等配套設備產(chǎn)品,形成“監(jiān)測-預警-消殺-評估”全鏈條技術體系,滿足機場、學校、車站、海關、酒店和養(yǎng)老院等復雜場景的應用需求。
創(chuàng)新價值:為空氣環(huán)境凈化構筑“科技盾牌”
團隊指導老師于觀留副教授表示,傳統(tǒng)消毒如同“盲人摸象”,難以實現(xiàn)精準消殺。而“衛(wèi)微安”技術的應用,正是為公共場所衛(wèi)生管理賦予了“火眼金睛”,實現(xiàn)了從實時監(jiān)測到智能預警,再到精準消殺的全過程控制。目前,團隊正根據(jù)市場需求對產(chǎn)品技術進行迭代升級,如優(yōu)化多光譜傳感器融合算法,實現(xiàn)細菌與病毒載量的同步判別,并構建涵蓋大腸桿菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、鮑曼不動桿菌、結核桿菌、流感、腺病毒、新冠病毒、諾如病毒、乙肝病毒、痘病毒和支原體等12類高危病原體特征圖譜的公共場所微生物污染數(shù)據(jù)庫等,為未來應急處置提供更加堅實的技術支撐。
從實驗室到應用場,這支由李曉坤、王禧龍、宋志成和占睿琦等青年科研人員主導的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊,用技術創(chuàng)新詮釋了新時代科研攻關的青春擔當。在“健康中國”戰(zhàn)略指引下,他們的探索為智慧化公共衛(wèi)生管理提供了鮮活樣本,也讓科技守護生命健康的愿景照進現(xiàn)實。