新型冠状病毒肺炎

紫外线在公共场所有效、安全地威慑COVID-19

一种特定的紫外线(UV)波长被发现可以有效杀死COVID-19病毒和其他呼吸道病毒,同时对公共使用仍然安全。

凯尔西辛普金斯 2021年10月17日,
Courtesy: Linden Research Group, CU Boulder

科罗拉多大学博尔德分校的一项新研究发现,一种特定波长的紫外线不仅能非常有效地杀死导致COVID-19的病毒,而且在公共场所使用也更安全。

该研究首次全面分析了不同波长的紫外线对SARS-CoV-2等呼吸道病毒的影响,包括唯一一种在没有保护的情况下对生物更安全的波长。

该研究的作者称其为紫外光使用的“游戏规则改变者”,可能导致新的负担得起、安全和高效的系统,以减少病毒在机场和音乐会场馆等拥挤公共场所的传播。

“在我们研究过的几乎所有病原体中,到目前为止,这种病毒是最容易用紫外线杀死的,”资深作者说卡尔·林登,环境工程教授。“它只需要非常低的剂量。这表明,紫外线技术可能是保护公共空间的一个很好的解决方案。”

紫外线是由太阳自然发出的,大多数形式的紫外线对生物都是有害的,包括微生物,比如病毒。这种光线会被生物体的基因组吸收,在基因组中打结并阻止其繁殖。然而,这些来自太阳的有害波长在到达地球表面之前就被臭氧层过滤掉了。

一些常见的产品,如荧光灯,使用的是人造紫外线灯,但内部的白磷涂层保护人们免受紫外线的伤害。

林登说:“当我们把保护层拿掉时,我们就能发出那些波长,它们可能对我们的皮肤和眼睛有害,但它们也能杀死病原体。”

医院已经在使用紫外线技术,在没有人的情况下对空间的表面进行消毒,利用机器人在手术室和病房之间照射紫外线。

如今市场上的许多设备都可以用紫外线来清洁从手机到水瓶的一切东西。但是安全协议FDA还在研发中和美国环境保护署。林登警告说,不要使用任何暴露在紫外线下的个人或“杀菌”设备。

他说,新发现是独特的,因为它们击中了紫外线之间的甜蜜点,紫外线对人类相对安全,对病毒有害,尤其是导致COVID-19的紫外线。

“这可能是一个游戏规则的改变,在室内空间使用紫外线,”林登说。

由在不同能量状态间移动的分子驱动的氯化氪准分子灯发出的紫外线。Courtesy: Linden Research Group, CU Boulder

由在不同能量状态间移动的分子驱动的氯化氪准分子灯发出的紫外线。Courtesy: Linden Research Group, CU Boulder

死亡的风险

在这项研究中,林登和他的团队使用在紫外光行业开发的标准化方法并排比较了不同的紫外光波长。

林登说:“我们认为,让我们团结起来,就什么样的紫外线暴露才能杀死SARS-CoV-2做出明确的声明。”“我们希望确保,如果紫外线被用于控制疾病,就能提供正确的剂量,保护人类健康和皮肤,但也将杀死这些病原体。”

由于SARS-CoV-2的安全标准极其严格,开展这类工作的机会非常少。所以林登和他研究小组的博士后研究员Ben Ma,与病毒学家合作查尔斯Gerba在亚利桑那大学的一个实验室,该实验室已被批准研究该病毒及其变体。

研究人员发现,虽然这种病毒对一般的紫外线相当敏感,但222纳米的远紫外线c特别有效。由一个叫做氯化氪准分子灯这种波长是非常高的能量。因此,它能够造成更大的病毒蛋白质和核酸损伤病毒与其他UV-C设备相比,以及被阻塞的顶端的人类皮肤层和eyes-meaning限于没有有害健康的影响在剂量能够杀死的病毒。

“它不仅安全,而且是最有效的,”林登说。

今天紫外线消毒的作用

自20世纪初以来,各种形式的紫外线已经被广泛用于对水、空气和表面进行消毒。早在20世纪40年代,它就被用来减少结核病在医院和教室的传播,通过照射天花板上的光来消毒房间里流通的空气。今天,它不仅被用于医院,还被用于一些公共厕所和飞机上,当那些地方没有人的时候。

在国际紫外线协会最近发表的白皮书中,“远紫外线- c辐射:林登和他的合著者认为,这种更安全的远紫外- c光波长,除了改善通风、佩戴口罩和接种疫苗外,还可以作为应对当前和未来大流行的关键缓解措施。

林登设想,这些系统要么可以在室内循环往复,定期清洁空气和表面,要么在教师和学生、客户和服务人员以及在无法保持社交距离的空间中的人们之间创建一个持续的、无形的屏障,对空气进行消毒。

紫外线消毒甚至可以与改善室内通风的积极效果相媲美,因为它提供了相当于房间内每小时增加换气次数的保护。安装紫外线灯也比升级整个暖通空调系统要便宜得多。

“这是一个机会,既可以节省资金和能源,又可以以同样的方式保护公众健康。这真是令人兴奋,”林登说。

- Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程, CFE Media and Technology,cvavra@cfemedia.com


Kelsey辛普金斯
作者简介:凯尔西·辛普金斯(Kelsey Simpkins),科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的科学作家
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