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一种可用于现场防疫检测的快速筛查系统、装置及方法

一、系统概述

(1)随着全球范围内疫情防控工作的不断深入，快速、准确的现场防疫检测系统成为公共卫生领域的重要需求。现场防疫检测快速筛查系统作为一种新型检测技术，旨在为疫情监测、防控提供高效、便捷的解决方案。该系统以先进的生物传感器技术和人工智能算法为核心，通过自动化、智能化的检测流程，实现对病毒核酸或抗原的快速识别和定量分析。

(2)本系统设计之初就充分考虑了现场应用的便捷性和实用性。系统采用模块化设计，便于快速部署和移动。在硬件方面，系统集成了高性能的生物传感器、高效离心机、自动加样器等关键设备，确保了检测的准确性和稳定性。软件层面，系统采用云计算和大数据分析技术，实现了检测数据的实时传输、存储和分析，为疫情防控决策提供了有力支持。

(3)现场防疫检测快速筛查系统具备以下特点：首先，检测速度快，能够在短时间内完成样本的采集、处理和结果输出；其次，检测灵敏度高，能够准确识别低浓度病毒；再次，系统操作简便，无需专业人员进行复杂操作，便于在基层医疗机构、社区等场所推广使用；最后，系统具有良好的兼容性和扩展性，可适应不同类型样本的检测需求，为疫情防控提供全面的技术保障。

二、装置结构及工作原理

(1)该快速筛查系统装置主要由样本采集模块、预处理模块、生物传感器检测模块、数据采集与分析模块以及用户界面组成。样本采集模块负责收集待检测样本，预处理模块对样本进行初步处理，包括核酸提取和纯化。生物传感器检测模块是系统的核心，利用生物传感器技术对目标病毒进行定量检测。数据采集与分析模块负责收集检测数据，通过人工智能算法进行分析，最终输出检测结果。

(2)在预处理模块中，离心机用于分离样本中的杂质，自动加样器则精确地将处理后的样本添加到生物传感器芯片上。生物传感器芯片上含有特定的识别靶标，当病毒核酸或抗原与之结合时，会引起传感器的物理或化学性质变化。这种变化通过光学、电学或化学信号进行检测，进而实现对病毒的定量分析。

(3)数据采集与分析模块通过高精度传感器实时捕捉检测信号，并将信号传输至数据处理中心。数据处理中心利用先进的算法对信号进行分析，识别病毒的存在和浓度。用户界面则提供直观的操作界面，用户可以通过简单的操作进行样本上传、结果查看和数据分析。整个装置结构紧凑，操作简便，确保了现场防疫检测的快速、准确和高效。

三、检测方法及流程

(1)现场防疫检测快速筛查系统的检测方法基于PCR（聚合酶链反应）技术和生物传感器技术。首先，通过样本采集模块收集待检测样本，如咽拭子、鼻拭子等。随后，样本被送入预处理模块，进行核酸提取和纯化。提取的核酸样本经过离心处理，去除杂质，然后通过自动加样器将纯化后的核酸添加到生物传感器芯片上。

(2)在生物传感器检测模块中，芯片上的识别靶标与病毒核酸或抗原发生特异性结合，这一结合过程会引起传感器的物理或化学性质变化。例如，利用荧光标记的探针与病毒核酸结合，通过荧光信号的强度变化来定量分析病毒浓度。此外，系统还采用了实时荧光定量PCR技术，可以实时监测PCR扩增过程中的信号变化，从而实现快速、准确的检测结果。

(3)检测流程包括样本准备、核酸提取、加样、扩增、信号采集和分析等步骤。在样本准备阶段，通过自动化设备完成样本采集和预处理。核酸提取过程中，采用高效、稳定的提取方法，确保核酸的完整性和纯度。加样步骤中，自动加样器精确地将核酸样本添加到生物传感器芯片上。扩增阶段，利用PCR技术对病毒核酸进行扩增，增加检测灵敏度。信号采集和分析阶段，通过高精度传感器实时捕捉检测信号，并通过数据处理中心进行信号分析和结果输出。整个检测流程自动化程度高，减少了人为操作误差，提高了检测效率和准确性。

四、系统优势及应用前景

(1)现场防疫检测快速筛查系统具有显著的优势。首先，其检测速度快，能够在短时间内完成大量样本的检测，满足大规模现场检测需求。其次，系统具有较高的灵敏度和特异性，能够准确识别和定量分析病毒，降低漏检和误检率。此外，系统操作简便，无需专业人员进行复杂操作，便于在基层医疗机构、社区等场所推广使用。

(2)该系统在疫情防控中的应用前景广阔。在疫情爆发初期，快速筛查系统可用于大规模筛查，及时发现感染者，控制疫情蔓延。在常态化防控阶段，系统可作为日常监测工具，为疫情防控提供数据支持。此外，系统还可应用于其他传染病检测，如流感、SARS-CoV-2变异株等，具有广泛的应用前景。

(3)随着科技的不断进步，现场防疫检测快速筛查系统有望进一步优化和升级。未来，系统可能集成更多检测参数，实现多病原体同时检测。同时，随着人工智能、大数据等技术的应用，系统在数据分析、预警等方面将发挥更大作用，为公共卫生领域提供更加智能、高效的解决方案。