研究证明紫外线消毒新冠病毒的正确剂量

通常用于LED UVC灯，最佳效果来自260至280 nm的范围

 

2020年初，冠状病毒疾病大流行时，紫外线辐射与口罩、洗手液和社交距离一起成为防止病毒传播的常用方法之一。

 

问题是：几乎没有研究表明什么紫外线剂量可以杀死病毒。什么波长？多长时间？紫外线系统能否安装在机场、公交车站和商店等公共场所，而不会对人们造成长期损害？

 

在一项最新发表的研究中，宾厄姆顿大学托马斯•J•沃森工程与应用科学学院的研究人员回答了其中许多问题，并为制定真正消毒的卫生标准奠定了基础。

 

这篇题为“SARS-CoV-2 UVC消毒的系统评估和建模”的论文发表在科学报告中，由生物医学工程系主任Kaiming Ye、BME副教授Guy German和BME教授Sha Jin，以及博士生Sebastian Freeman、Zachary Lipsky博士、亚利桑那州立大学生物设计研究所的Karen Kibler撰写。

 

这项研究的想法是在疫情初期个人防护装备（PPE）短缺的情况下提出的，Kaiming Ye、德国和宾厄姆顿大学的工作人员迅速为该地区的医院建立了紫外线消毒站，以使N-95口罩和其他物品可以重复使用。

 

“科学文献中有很多关于紫外线剂量的研究，但不是以系统的方式，”Ye说。“当我们开始这个项目时，确实没有数据或实验，因为疫情流行发生得很快。”

 

Ye等人通过国家科学基金会（National Science Foundation）提供的182728美元的2020年年中拨款获得了研究资金。宾厄姆顿研究小组在三种不同培养基（细胞培养基、水和人工再造的人类唾液）中添加了类似SARS-CoV-2的逆转录病毒，并将其暴露在UVC范围内的三种不同波长下。UVC通过破坏病毒和其他微生物的DNA和RNA来杀死它们，而DNA和RNA是生命的生物有机组成部分。

 

“病毒传播的媒介对消毒效率有很大影响，”Ye说。“当病毒悬浮在唾液、水和细胞培养基中时，我们使用了相同的剂量、相同的光强度和相同的波长，但效率完全不同。”

 

在研究期间，最好的结果来自260到280 nm范围，这通常用于LED UVC灯。260 nm以下的波长只能部署在无人居住的空间，因为它们会损害人类的皮肤和眼睛。

 

“有很多公司声称他们的产品完全消毒，完全安全，”German说。“然而，在这篇文章中，我们证明远（222 nm）和常规UVC光（254 nm）都会降低皮肤表层角质层的机械完整性，导致更高的开裂可能性。这意味着讨厌的细菌和其他微生物可以进入并可能感染你的皮肤。”

 

根据研究结果，Ye和德文设计了一种LED灯消毒系统，该系统对人体皮肤造成的损害应较小。在申请专利之前，他们正在做额外的测试。

 

“我们正在等待数据，然后我们就基本完成了。我们知道它会起作用，”Ye说。

 

此外，宾厄姆顿团队还发现，两种氨基酸（L-色氨酸和L-酪氨酸）和一种维生素（烟酰胺）是UVC的强吸收剂，如果UVC消毒在公共场所变得越来越普遍，这一发现可能会带来阻止暴露和防止皮肤损伤的乳液。

 

Ye认为，这项研究最重要的部分是，它为规范紫外线消毒设备制造商的说法提供了科学依据。

 

“我们提出的系统可以成为任何想要标准化剂量的人体模型，”他说。“这就是如何使用UVC来确定使用UVC根除SARS-CoV-2——也可能是SARS-CoV-3、SARS-CoV-4、SARS-CoV-5。我们希望这些永远不会出现，但我们需要做好准备。”

 

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