空气毒性活体监测系统ATMS（Air Toxicity in vivo Monitoring System）

空气毒性活体监测系统ATMS（Air Toxicity in vivo Monitoring System）是基于北京大学生物气溶胶实验室最新的空气污染研究理论成果与技术创新，研发的全球首创、中国自主可控的空气污染健康效应与生物安全实时探测设备系统，是新一代空气污染监测技术的颠覆性突破，弥补了现有监测体系对健康效应关注的不足，为优化空气污染控制策略和公众健康防护提供了重要的技术支撑。

图1 空气毒性活体监测系统ATMS原理结构示意图

空气毒性活体监测系统ATMS利用传感器阵列实时检测暴露于环境空气中的大鼠呼出气中的8种关键气体生物标志物，分析其释放特征和变化规律，评估大鼠的健康状态和所受的环境胁迫，结合人工智能直接、快速反映环境空气的毒性和对人群的健康威胁。相比于传统的毒理学实验方法，该系统无需对污染物进行采样，无需对实验动物进行注射、采血、解剖等侵入性操作，具备无创、简便、成本低的优势。ATMS可快速部署于城市空气污染监测站点，实现24小时全天候、实时、无人值守的监测，时间分辨率为3秒。ATMS耦合机器人操作移动、GPS定位、IoT数据传输、云端数据存储技术，可将数据实时上传至服务器，在电脑、手机APP双端在线显示。基于实验室可控暴露实验和全国13个城市的实地应用，团队开发出了一套空气毒性综合指数ATI（Air Toxic Index）算法，其利用大鼠呼出气中的8种生物标志物计算得到，可直接衡量环境空气的综合毒性，并在线显示在网络平台上。该系统部首次在国际上利用大鼠实现对空气污染健康效应实时监测。