COME FROM CHINA
新华侨网

新型紫外线灯:可杀死空气中的冠状病毒,且对人体无害

 

紫外线(Ultraviolet)是指电磁波谱中波长从(10纳米~400纳米)辐射的总称,波长介于可见光和X射线之间,对于肉眼来说不可见。

1801年,德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,从而发现了紫外线。紫外线可以用来灭菌,但是过多的紫外线进入人体会造成皮肤癌和白内障等疾病。

新型紫外线灯:可杀死空气中的冠状病毒,且对人体无害

便携式紫外线灯(图片来源:维基百科)

紫外线可根据波长不同可分为四个区域:长波紫外线简称UVA,波长320纳米~400纳米;中波紫外线简称UVB,波长280纳米~320纳米;短波紫外线简称UVC,波长200纳米~280纳米;真空紫外线简称UVD,波段波长100纳米~200纳米。

其中,长波紫外线(UVA)对衣物和人体皮肤的穿透性远比中波紫外线要强,可达到真皮深处,并可对表皮部位的黑色素起作用,从而引起皮肤黑色素沉着,使皮肤变黑,因而也称为“长波黑斑效应紫外线”。

中波紫外线(UVB)的极大部分都被皮肤表皮所吸收,不能渗入皮肤内部。但由于其能量较高,可对皮肤产生强烈的光损伤,被照射部位真皮血管会产生扩张,皮肤可出现红肿、水泡等症状,因而也称为“中波红斑效应紫外线”。

短波紫外线(UVC)具有消毒灭菌作用,也称为“C波段紫外线”或者“短波灭菌紫外线”。其穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎完全被臭氧层吸收。短波紫外线对人体伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌或者白内障等疾病。

紫外线杀菌灯发出的就是UVC。传统的短波灭菌紫外线(波长254纳米)可用于给空病房或空地铁车厢等无人空间消毒。但是,在有人空间中直接暴露在这些传统紫外线灯下是不行的,因为这样可能会有损健康。

创新

近日,美国哥伦比亚大学欧文医学中心采用了一种对人类安全的“C波段远紫外线(far-UVC)”,它可以杀死出现在空气飞沫中的逾99.9%的季节性冠状病毒。

这项研究的领导作者、哥伦比亚大学迷走神经内科和外科医学院教授、哥伦比亚大学欧文医学中心放射研究中心主任大卫·布伦纳(David Brenner)博士表示:“根据我们的研究成果,在目前的监管限制内通过C波段远紫外线进行持续的空气消毒,可能会大幅降低人类居住的室内环境中经空气传播的病毒水平。”

这项研究的论文于6月24日发表在《科学报告(Scientific Reports)》期刊上。

技术

什么是far-UVC?它属于UVC的一部分,波长范围是207纳米~222纳米。它可以穿透微生物的遗传物质并破坏遗传物质的键,阻止其复制,从而对物体和空气进行消毒。但是,它无法穿透眼睛的泪液层或者皮肤外围的死细胞层,不会到达或者损伤体内活细胞,所以不会导致皮肤癌或白内障。简单说,它对人类安全,但可以杀死细菌。

之前的研究中,研究人员已经展示过C波段远紫外线可以安全地杀死经空气传播的流感病毒。这篇新论文则将他们之前的研究拓展到季节性冠状病毒,这些冠状病毒在结构上与引起新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)相似。

这项研究中,研究人员使用了一个喷雾装置来气溶胶化两种常见的冠状病毒。然后,气溶胶中含有的冠状病毒在C波段远紫外线灯前的空气中流动。在气溶胶暴露于C波段远紫外线之后,研究人员通过测试来观察有多少病毒仍然存活。

新型紫外线灯:可杀死空气中的冠状病毒,且对人体无害

该设备用于测试C波段远紫外线杀灭经过空气传播的冠状病毒的效果。(图片来源:哥伦比亚大学放射研究中心)

研究人员发现,暴露的病毒逾99.9%都被非常低剂量的C波段远紫外线杀死。研究人员基于这些研究成果估计,在目前的监管限制内持续暴露于远紫外线将在约8分钟内杀死90%经空气传播的病毒,约11分钟内杀死95%,约16分钟内杀死99%,约25分钟内杀死99.9%。

冠状病毒对于远紫外线的敏感程度表明,在有人的室内公共场所使用头顶的远紫外线灯,显著降低冠状病毒以及流感病毒等其他病毒人传人的风险,是可行且安全的。

在另一项正在进行的研究中,研究人员们测试了C波段远紫外线对于经空气传播的新型冠状病毒的效力。初步数据表明,远紫外线灯对杀灭新型冠状病毒同样有效。

新型紫外线灯:可杀死空气中的冠状病毒,且对人体无害

(图片来源:Fusion Medical Animation)

布伦纳表示:“远紫外线并不能区分冠状病毒的类型,所以我们期望它能以同样的方式杀死新型冠状病毒。因为新型冠状病毒主要通过咳嗽和打喷嚏在空气中形成的飞沫和气溶胶传播,所以一个可以安全灭活空气中冠状病毒的工具显得非常重要,特别是附近有人的情况下。”

布伦纳继续说道:“因为可以在有人的空间例如医院、公交车、飞机、火车、火车站、学校、餐馆、办公室、剧院、健身房以及任何人们可以聚集的室内场所安全使用,所以C波段远紫外线可以配合其他措施使用,例如戴口罩或者洗手,来限制新型冠状病毒以及其他病毒的传播。”

 

参考资料

【1】Manuela Buonanno, David Welch, Igor Shuryak, David J. Brenner. Far-UVC light (222 nm) efficiently and safely inactivates airborne human coronaviruses. Scientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-67211-2

【2】https://www.cuimc.columbia.edu/news/far-uvc-light-safely-kills-airborne-coronaviruses

来源: 环球创新智慧

赞(1)
新华侨网 » 新型紫外线灯:可杀死空气中的冠状病毒,且对人体无害

评论 抢沙发