Переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля Российский патент 2023 года по МПК E04H15/18 E04H15/20 B01L9/02 C12M1/00 

Переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля (ПМЛ ПМ) относится к переносным лабораториям и предназначена для автономного проведения лабораторных исследований проб биологического материала и объектов окружающей среды на наличие маркеров возбудителей особо опасных, других опасных и природно-очаговых инфекционных болезней методами экспресс и ускоренной диагностики при возникновении вспышек этих инфекционных болезней, а также при осуществлении эпизоотологического мониторинга природных очагов бактериальных и вирусных инфекционных болезней в полевых условиях.

Повышению эффективности реагирования на возникновение чрезвычайных ситуаций санитарно-эпидемиологического характера способствует использование мобильных лабораторий, способных дислоцироваться на территории отдельных, отдаленных, в том числе труднодоступных районах, не охваченных стационарной лабораторной сетью, а также 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 с использованием современных методов экспресс- и ускоренной диагностики с соблюдением требований биологической безопасности.

Специальные пневмокаркасные модули имеют небольшие габаритные размеры в свернутом виде. Надувные палатки могут быть установлены за короткий срок и использоваться длительное время. Изделия на базе пневмокаркаса широко используются в различных сферах в качестве быстровозводимых помещений: для размещения воинских подразделений, гражданского населения и ремонта техники в полевых условиях; при ликвидации стихийных бедствий, аварий, техногенных катастроф; для организации исследовательских экспедиций и мобильных госпиталей; в качестве передвижных медпунктов и временных штабов; для создания палаточных городков; в качестве палаток для дезактивации и дезинфекции, мобильной бани и пр.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, не выявил сведения об использовании изделия на базе пневмокаркаса в качестве переносной мобильной лаборатории для автономного проведения в полевых условиях диагностических исследований по выявлению возбудителей инфекционных болезней бактериальной и вирусной природы в биологическом (клиническом) материале и объектах окружающей среды.

Задача изобретения заключается в разработке автономной, легко транспортируемой любым видом транспорта, быстровозводимой на местности и не требующей специальных условий при установке переносной мобильной лаборатории на базе пневмокаркасного модуля с широкими функциональными возможностями, которая отвечает соответствующим требованиям нормативных документов, предъявляемых при работе с ПБА I-IV группы патогенности и позволяет проводить комплекс диагностических исследований (экспресс- и ускоренная диагностика методами МФА, ПЦР, ИФА) проб биологического материала и объектов окружающей среды на наличие возбудителей особо опасных и других опасных и природно-очаговых инфекционных болезней.

Технический результат заключается в реализации указанного назначения, а также в повышении уровня биологической безопасности для персонала и снижении контаминации окружающей среды. Дополнительный технический результат заключается в оперативной доставке лаборатории к месту назначения и ввода в эксплуатацию.

Техническое решение достигается тем, что переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля (ПМЛ ПМ), включает пневмокаркасный лабораторный модуль с крышей конькового типа и нижней обвязкой, содержащий герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками, оснащенной высокоэффективными фильтрами очистки воздуха, с единой системой обеззараживания, с дополнительным рециркулятором для обеззараживания рабочей зоны, с системой визуального контроля температуры в помещении, разделенный перегородками с герметично закрывающейся дверью, на лабораторный отсек, оснащенный передаточной шлюзовой камерой, боксом микробиологической безопасности III класса, ПЦР-боксом, оборудованием и приборами необходимыми для проведения и обеспечения подготовки биологического материала и проб объектов окружающей среды к анализу, выделения ДНК и РНК, оборудованием для выполнения исследований методами ПЦР, МФА, ИФА; и тамбур-шлюз для надевания и снятия средств индивидуальной защиты.

Кроме того, пневмокаркасный лабораторный модуль оснащен ручками для перемещения на новое место в собранном состоянии.

Кроме того, переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля включает в себя технический модуль для размещения вспомогательного оборудования.

Суть заявляемой полезной модели поясняется на фиг. 1-3. Заявляемая лаборатория включает технический модуль 1 и пневмокаркасный лабораторный модуль 2, соответствующий правилам безопасности работы с микроорганизмами I-IV группы патогенности. Пневмокаркасный лабораторный модуль 2 представляет собой надувное сооружение с крышей конькового типа. Несущей конструкцией пневмокаркасного лабораторного модуля является надувной герметичный ПВХ каркас 3, заполняемый воздухом с помощью электронасоса. Пневмокаркас имеет встроенный клапан надува и предохранительный клапан (на фиг. не указаны), автоматически стравливающий избыточное давление. Время эксплуатации без подкачки порядка 3-х суток, подкачка производится в автоматическом режиме при подключении компрессора к электросети. Пневмокаркас размещается внутри наружного тента 4 и совмещен с ним, что сокращает время сборки при монтаже. Внутренний тент 5 крепится к пневмокаркасу при помощи строп с креплением типа «фастекс» и имеет возможность регулировки натяжения. Воздушное пространство, образованное между внутренним и наружным тентами является теплоизолятором и обеспечивает при включенной системе вентиляции поддержание оптимального микроклимата внутри помещения лаборатории при любых показаниях температуры окружающей среды. Используемые при производстве пневмокаркасного лабораторного модуля материалы устойчивы к действию моющих и дезинфицирующих средств.

Внутренне помещение лабораторного модуля 2 разделено на лабораторный отсек 6 для проведения исследований; тамбур-шлюз 7 для надевания и снятия средств индивидуальной защиты.

Основной вход осуществляется через тамбур-шлюз 7, представляющий внутренне помещение с закрывающимися надувными дверями 8. Надувные двери 8 оснащены отдельными ручными клапанами сброса давления, снабжены ручками и имеют возможность фиксации в закрытом положении. Для большей герметизации дверные проемы оснащены предохранительной завесой из ПВХ ткани, снабженной замком-молнией, открывающейся с двух сторон (на фиг. не указаны).

В лабораторном отсеке 6 размещены: складные лабораторные столы 9, мобильный бокс микробиологической безопасности III класса 10; мобильный ПЦР-бокс 11; оборудование и приборы (не указаны) необходимые для обеспечения подготовки биологического материала и проб объектов окружающей среды к анализу, выделения ДНК и РНК; выполнения исследований методами ПЦР, МФА, ИФА. В помещении лабораторного отсека размещен передаточный шлюз 12, который служит для передачи образцов биологического материала в лабораторию. Передаточный шлюз представляет собой отдельную камеру, доступ во внутреннее пространство которого осуществляется при помощи двух герметичных молний.

Пневмокаркасный лабораторный модуль 2 оснащен единой системой обеззараживания помещения. В состав системы входят более одного бактерицидного облучателя (не показаны), для обеззараживания воздуха рабочей зоны лаборатории дополнительно устанавливаются бактерицидные рециркуляторы 13.

Внутри пневмокаркасного лабораторного модуля 2 расположены крепления (не указаны) для мобильных систем хранения вещей.

Все лабораторное оборудование и лабораторная мебель во время транспортировки упаковывается и размещается в транспортировочных контейнерах, кейсах, сумках 18.

Тамбур-шлюз 7 предназначен для надевания и снятия средств индивидуальной защиты, и оснащен подвесами для одежды и зеркалом.

Пневмокаркасный лабораторный модуль 2 оснащен автоматической модульной системой приточно-вытяжной вентиляции 14 и состоит из приточного блока 14.1 и вытяжного блока 14.2. Корпус каждого модуля вентиляции является транспортировочным контейнером. Система приточно-вытяжной вентиляции присоединяется к лабораторному модулю 2 посредством рукавов 15 и соединяется с системой управления специализированным кабелем (не указан).

Система приточно-вытяжной вентиляции 14 обеспечивает необходимые санитарно-гигиенические и микроклиматические условия (в том числе температуру в лабораторном помещении 23±2°С в автоматическом режиме); обеззараживание удаляемого из рабочего помещения воздуха путем оснащения системы вытяжной вентиляции высокоэффективными фильтрами очистки воздуха класса не менее Н14; предварительную двухступенчатую очистку подаваемого в приточную систему воздуха на фильтрах класса не менее G4, F9, очистку подаваемого в рабочее помещение воздуха на фильтре класса не ниже НИ; защиту от попадания ПБА в окружающую среду через систему вытяжной вентиляции в случае возникновения аварийной ситуации фильтром класса не ниже HI4; создание и поддержание величины отрицательного давления (разрежения) относительно окружающей среды в рабочем помещении, гарантирующее направленность воздушного потока на высокоэффективный фильтр очистки воздуха.

Заданная температура в помещении лаборатории поддерживается в теплый период за счет охлаждения воздуха на фреоновом воздухоохладителе системы притока. В холодный период воздух подогревается встроенными ТЭНами.

Система приточно-вытяжной вентиляции автоматически поддерживает заданную температуру воздуха помещения лабораторного отсека, все фильтры системы оснащены датчиками засорения, которые включают индикационные лампы при достижении предельных значений их засорения.

Управление и синхронизацию работы всех элементов системы вентиляции и кондиционирования осуществляется автоматически модулем управления и контроля, находящимся на панели управления электроснабжения 17.

Электроснабжение ПМЛ обеспечивается от внешних стационарных сетей или от автономного источника электроэнергии - электрогенератор 16. Панель управления системой электроснабжения 17 располагается между слоями пневмокаркасного модуля с доступом снаружи.

Технический модуль 1 предназначен для размещения вспомогательного оборудования и организации складского помещения, и представляет собой быстровозводимую палатку. В техническом модуле располагаются электрогенераторы 16, которые обеспечивают питание ПМЛ и транспортируются внутри отдельных кейсов; транспортировочные контейнеры 18 которые предназначены для перевозки оборудования и складной мебели лаборатории.

Для транспортировки модули и все оборудование заявляемой полезной модели могут быть упакованы в отдельные транспортировочные кейсы и сумки, что обеспечивает главный принцип ПМЛ ПМ - мобильность.

Подготовка к работе заявляемой лаборатории осуществляется следующим образом.

Собирается технический модуль. Надувается пневмокаркасный лабораторный модуль с помощью электрического насоса. Пневмокаркасный лабораторный модуль устанавливают на отведенном участке местности, фиксируют от произвольного перемещения при помощи кольев и оттяжки. Устанавливают сборный пол и приступают к расстановке мебели, оборудования и подключению систем жизнеобеспечения: заземляют модуль; точки ввода подачи электроэнергии запитывают от стационарной сети или от автономного источника электропитания; включают системы освещения помещений лаборатории, приточно-вытяжной вентиляции. После выхода параметров системы приточно-вытяжной вентиляции в рабочий режим (создание необходимого давления и температуры окружающей среды в лаборатории), подключают стационарное и съемное оборудование, проверяют его готовность к работе. На рабочие столы устанавливают соответствующие рабочим местам лабораторные принадлежности, реактивы. Для работы биологический материал, упакованный согласно требованиям санитарных правил, передают через передаточный шлюз в лабораторный отсек, где проводят его регистрацию, выделение ДНК и РНК, проведение МФА, ИФА, ПЦР (выявление маркеров возбудителей - ДНК, антигенов и антител к ним). Полученные результаты сохраняют на электронных носителях. Отработанный и обеззараженный материал упаковывают в контейнер для дальнейшей утилизации. Перед началом работ оператор входит в тамбур-шлюз, надевает защитную одежду и проходит в лабораторию. После окончания работы оператор в тамбур-шлюзе осуществляет химическое обеззараживание защитной одежды (СИЗ), ее снятие и упаковывание в полиэтиленовые мешки для проведения термического обеззараживания.

Конструктивные особенности, технические характеристики и оборудование ПМЛ ПМ обеспечивают постоянную готовность и необходимые условия для комплексной диагностики особо опасных инфекций в полевых условиях методами экспресс и ускоренной диагностики, при этом персоналу созданы оптимальные условия для выполнения исследований. Заявляемая полезная модель эргономична, не требует большого количества обслуживающего и технического персонала, а также может транспортироваться различными видами транспорта. Применение в составе переносной мобильной лаборатории на базе пневмокаркасного модуля мобильного бокса микробиологической безопасности Ш класса позволило обеспечить не только высокий уровень биологической безопасности, но и мобильность модуля благодаря разработке складной системы бокса с конструктивными особенностями и техническими характеристиками, обеспечивающими необходимые условия для работы с ПБА I-IV группы патогенности.

Инфраструктурные требования для развертывания мобильной лаборатории минимальны. Кроме возможности ее развертывания на местности, имеется возможность ее применения в приспосабливаемых помещениях. Время развертывания силами 4 человек составляет до 1 часа.

Надежность и транспортабельность являются ключевыми характеристиками мобильной переносной лаборатории на базе быстровозводимого пневмокаркасного модуля. Все лабораторное и инженерное оборудование упаковано в кейсы на колесах, защищенные от воды и пыли. Оборудование транспортируется в 27 упаковочных местах общей массой 1127 кг. Масса упаковочных мест позволяет их перевозку в качестве багажа на международных авиалиниях.

ПМЛ ПМ может применяться с целью эпизоотологического обследования территории, а также в качестве мобильного поста.

Заявителем изготовлен опытный образец заявляемой лаборатории, прошедший испытания, подтвердившие его соответствие требованиям нормативных документов по безопасности работы с ПБА I-IV группы патогенности.

Изобретение относится к переносным лабораториям и предназначено для автономного проведения лабораторных исследований проб биологического материала и объектов окружающей среды на наличие маркеров возбудителей особо опасных, других опасных и природно-очаговых инфекционных болезней методами экспресс- и ускоренной диагностики при возникновении вспышек этих инфекционных болезней, а также при осуществлении эпизоотологического мониторинга природных очагов бактериальных и вирусных инфекционных болезней в полевых условиях. Техническим результатом является повышение уровня биологической безопасности для персонала и снижение контаминации окружающей среды. Технический результат достигается тем, что переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля включает пневмокаркасный лабораторный модуль с крышей конькового типа и нижней обвязкой, содержащий герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками, оснащенной высокоэффективными фильтрами очистки воздуха, с единой системой обеззараживания, с дополнительным рециркулятором для обеззараживания рабочей зоны, с системой визуального контроля температуры в помещении, разделенный перегородками с герметично закрывающейся дверью на лабораторный отсек, оснащенный передаточной шлюзовой камерой, боксом микробиологической безопасности III класса, ПЦР-боксом, оборудованием и приборами, необходимыми для обеспечения подготовки биологического материала и проб объектов окружающей среды к анализу, выделения ДНК и РНК, выполнения исследований методами ПЦР, МФА, ИФА, и тамбур-шлюз для надевания и снятия средств индивидуальной защиты; и технический модуль для размещения вспомогательного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Переносная мобильная лаборатория на базе пневмокаркасного модуля, включающая пневмокаркасный лабораторный модуль с крышей конькового типа и нижней обвязкой, содержащий герметично исполненный салон с уровнем биологической безопасности BSL-3, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками, оснащенной высокоэффективными фильтрами очистки воздуха, с единой системой обеззараживания, с дополнительным рециркулятором для обеззараживания рабочей зоны, с системой визуального контроля температуры в помещении, разделенный перегородками с герметично закрывающейся дверью на лабораторный отсек, оснащенный передаточной шлюзовой камерой, боксом микробиологической безопасности III класса, ПЦР-боксом, оборудованием и приборами, необходимыми для обеспечения подготовки биологического материала и проб объектов окружающей среды к анализу, выделения ДНК и РНК, выполнения исследований методами ПЦР, МФА, ИФА, и тамбур-шлюз для надевания и снятия средств индивидуальной защиты; и технический модуль для размещения вспомогательного оборудования.

2. Переносная мобильная лаборатория по п. 1, отличающаяся тем, что пневмокаркасный лабораторный модуль оснащен ручками для перемещения на новое место в собранном состоянии.