高校核磁共振波譜儀的運行管理模式與維護

黎 煒

(廣西師范大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541000)

隨著“科教興國”戰(zhàn)略的實施和高校“雙一流”建設(shè)工作的推進，國家大力加強對高等教育的資金投入和政策支持，高等院校因此進入了快速發(fā)展期，陸續(xù)購置了大量性能先進、價格高昂的大型儀器設(shè)備，使得高校的教學(xué)科研條件大為改善，有力支撐了高校各個學(xué)科的發(fā)展[1-4]。然而，當(dāng)下高校普遍存在著大型儀器的購置速度與儀器管理使用能力嚴重脫節(jié)的問題。大量高精尖的儀器設(shè)備，因為專職管理人員的數(shù)量不足、操作水平欠缺、運行管理模式陳舊等問題，使得儀器不能充分被使用，存在資源浪費的現(xiàn)象[5-7]。為此，本文以我校目前運行的液體核磁共振波譜儀為例，結(jié)合本人的管理和維護經(jīng)歷，對如何提高核磁共振波譜儀的使用效率進行了探討。

1 核磁共振波譜儀的主要用途和特點

核磁共振波譜儀主要用于有機化合物結(jié)構(gòu)解析與鑒定、分子運動學(xué)等研究，廣泛運用于化學(xué)、材料以及生物學(xué)等學(xué)科，是高?？蒲衅脚_必不可少的大型儀器[8-9]。鑒于我?；瘜W(xué)與藥學(xué)學(xué)科的教學(xué)科研水平日漸提升，核磁樣品測試數(shù)量與日俱增，核磁儀器運行機時、測試機時均名列大型儀器使用率前茅。核磁共振波譜儀的樣品測試量大，儀器自動化水平較高、樣品的配制和上機操作相對簡單，但對譜圖質(zhì)量和譜圖結(jié)果的時效性要求較高。需要保證核磁共振波譜儀長期處于基礎(chǔ)勻場穩(wěn)定、譜圖線性解析水平較高以及樣品測試合理緊湊的狀態(tài)。

2 傳統(tǒng)管理模式存在的問題

核磁共振波譜儀傳統(tǒng)管理模式主要為委托測試模式[10]。此模式需要管理人員負責(zé)所有樣品的測試工作。雖然可以起到減少儀器室人員進出，降低儀器故障率的作用，但是管理人員往往會出現(xiàn)因樣品測試量太大，管理的儀器過多而不堪重負；而且樣品測試的時效性，公平性難以保證；如果管理人員只在工作時間上班，下班后停止測試，將會造成機時大量浪費；管理人員忙于日常繁重的樣品測試工作將無暇參加培訓(xùn)進修、開發(fā)新式測試方法和功能，導(dǎo)致儀器的應(yīng)用開發(fā)水平長期處于原地踏步的狀況。

3 核磁共振波譜儀開放模式探索

針對傳統(tǒng)核磁共振波譜儀管理模式存在的問題，急需探索新式運行管理模式。鑒于配備自動進樣器的核磁共振波譜儀具有自動化水平高，上機操作簡單的特點，十分適合面向師生開放自主測試，此舉將有效提高儀器的使用效率?；凇跋燃s先測”、“人人平等”的原則，建立起一套相對穩(wěn)定、合理的核磁共振波譜儀運行管理制度，包含操作培訓(xùn)、機時預(yù)約、數(shù)據(jù)傳輸、懲罰制度等方面。

3.1 操作培訓(xùn)

核磁共振波譜儀配備自動進樣器之后，雖然上機操作步驟已大為簡化，人為因素導(dǎo)致儀器故障的機率極低，但仍需對使用者進行相應(yīng)的規(guī)范培訓(xùn)。每學(xué)期擇期開展儀器操作培訓(xùn)，強制性要每個課題組需派至少1人參加培訓(xùn)，該同學(xué)培訓(xùn)結(jié)束后作為組內(nèi)核磁測試指導(dǎo)員，指導(dǎo)其他同學(xué)進行測試。根據(jù)各課題組研究方向進行分組分類講授，培訓(xùn)內(nèi)容包括：核磁室安全注意事項、核磁儀器基本原理、儀器操作規(guī)程、樣品配制要求、實驗參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、核磁軟件使用講解、譜圖質(zhì)量不佳原因分析、常見儀器報錯的原因及解決方法、常見不規(guī)范核磁管上機案列警示等。通過親自演示上機操作流程，重點強調(diào)存在導(dǎo)致儀器故障風(fēng)險的環(huán)節(jié)，要求每位學(xué)員進行獨立操作，嚴格考核。核磁室內(nèi)粘貼詳細的操作規(guī)程、不規(guī)范操作圖片和圖文并茂的簡化版上機操作流程，避免學(xué)生出現(xiàn)一時忘記而不懂操作的情況。

3.2 預(yù)約制度

結(jié)合核磁儀器樣品量大、時效性要求高的特點，傳統(tǒng)網(wǎng)頁版預(yù)約系統(tǒng)靈活性不足且經(jīng)常性出現(xiàn)故障，預(yù)約過程較為繁瑣和滯后?，F(xiàn)采用即時通訊工具QQ群預(yù)約的方式，大大加快了樣品預(yù)約與審批的速度。群員統(tǒng)一備注年級、姓名、所屬課題組，固定樣品預(yù)約語言，明確可送樣時間、測試項目、樣品數(shù)量、所需機時、儀器型號等。管理員根據(jù)樣品預(yù)約量和儀器運行情況，以先約先測、有效利用機時為原則，有序、錯峰、插空靈活安排，學(xué)生在指定時間內(nèi)將樣品上機待測。該預(yù)約方式為全員開放預(yù)約，以樣品可送樣時間結(jié)合發(fā)布預(yù)約信息時間順序，可充分利用機時，避免出現(xiàn)機時浪費。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸

核磁數(shù)據(jù)時效性要求極高，且數(shù)據(jù)量大，人工發(fā)送或現(xiàn)場拷貝的方式均不能達到快速獲取數(shù)據(jù)的要求。目前較為理想的方式是核磁數(shù)據(jù)通過本地文件共享，局域網(wǎng)內(nèi)ftp遠程下載數(shù)據(jù)，該傳輸方式不僅具有無需聯(lián)網(wǎng)、文件傳輸速度快、無需人為干預(yù)、可長時間穩(wěn)定運行的優(yōu)點，而且可以避免工作站電腦出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)后系統(tǒng)自動升級，核磁軟件版本不適用、數(shù)據(jù)泄漏等問題。具體操作是：數(shù)據(jù)電腦與工作站電腦通過網(wǎng)線連接，工作站電腦設(shè)置文件共享，數(shù)據(jù)電腦安裝運行Goodsync文件復(fù)制軟件，設(shè)置24小時自動復(fù)制文件，核磁數(shù)據(jù)一旦測試完成將會迅速被復(fù)制到數(shù)據(jù)電腦指定文件夾。數(shù)據(jù)電腦開啟windows系統(tǒng)自帶的ftp文件傳輸服務(wù)，通過網(wǎng)線連接校園網(wǎng)，在校園網(wǎng)內(nèi)的用戶即可通過訪問數(shù)據(jù)電腦的ip地址，進入指定文件夾復(fù)制數(shù)據(jù)。用戶只需提交樣品上機等待測試便可返回實驗室下載數(shù)據(jù)，免去了拷貝數(shù)據(jù)導(dǎo)致電腦染毒或人工發(fā)送數(shù)據(jù)徒增工作量的困擾。

3.4 懲罰制度

根據(jù)人為操作儀器可能存在故障風(fēng)險的環(huán)節(jié)，在培訓(xùn)時重點強調(diào)，并作為日后懲罰要素。一旦出現(xiàn)不規(guī)范操作，視情況嚴重程度，在群內(nèi)公開處罰，暫停安排該課題組所有成員的樣品測試，迫使學(xué)生認真學(xué)習(xí)操作規(guī)程，避免再次出現(xiàn)因一人出現(xiàn)問題導(dǎo)致整個課題組無法按時測試的情況。

3.5 維護工作

為保證儀器長期正常穩(wěn)定運行，維護工作是重中之重。管理員需做好以下幾個方面的工作：(1)磁體的維護：每日檢查儀器液氮、液氦存量，磁體上方液氮、液氦出氣口是否異常，定時補加液氮、液氦，保證磁體安全；(2)空壓機系統(tǒng)的維護：檢查空壓機的運行情況，供氣壓力是否足夠，是否在達到指定壓力后停止工作，空壓機與儲氣罐之間的管路是否存在漏氣現(xiàn)象，及時排空儲氣罐內(nèi)的積水，控制空壓機房間的溫、濕度處在適宜范圍；(3)核磁室保潔工作：核磁室開放使用后，進出房間人數(shù)將倍增，需做好防塵工作，如：在入口出粘上防塵墊，每日需清潔地面，擦拭儀器表面灰塵，定期清洗機柜防塵濾網(wǎng)；(4)自動進樣器維護：在進樣器附近安裝監(jiān)控攝像頭，可遠程實時監(jiān)控樣品上機情況，注意檢查是否出現(xiàn)核磁管過長過短、標簽紙易脫落等存在故障風(fēng)險的現(xiàn)象，應(yīng)及時糾正。經(jīng)常檢查樣品升降、進出磁體時是否存在異常，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是否變慢，應(yīng)及時做好擦拭、潤滑工作；(5)測樣系統(tǒng)維護：經(jīng)常檢查譜圖質(zhì)量，線性、峰型、分辨率等指標是否正常，定期做好基礎(chǔ)勻場、90°脈沖校正等維護工作。

4 結(jié) 語

本文對高校核磁共振波譜儀運行管理模式進行了探討。結(jié)合本人工作經(jīng)歷，提出了傳統(tǒng)管理模式存在的問題，以及開放運行管理模式下，管理員需做好的各項準備工作。核磁共振波譜儀作為使用頻率極高的大型儀器，長期穩(wěn)定運行、合理安排樣品測試是基本的要求。面向師生開放使用的運行管理模式，不僅可以將管理員從繁忙的測試工作中解放出來，延長儀器測試時間，提高樣品測試效率，還可以讓管理員有更多的時間進行儀器維護、新方法研究、人員培訓(xùn)等工作，從而更好的服務(wù)于師生的教學(xué)科研工作。