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利用紫外线UV-LED灯可高度有效杀死冠状病毒和HIV

发布时间:2023-02-24 人气:655

利用紫外线UV-LED灯可高度有效杀死冠状病毒和HIV

在一项新的研究中,来自加拿大多伦多大学士嘉堡校区的研究人员办公室和公共场所使用的灯泡可以用来消灭冠状病毒和HIV。他们利用可以在白光和有消毒作用的紫外线(UV)之间交替使用的UV-LED灯杀死了这两种病毒。相关研究结果近期发表在期刊上,论文标题为AUV-LEDmodulethatishighlyeffectiveatinactivatinghumancoronavirusesandHIV-1。论文通讯作者、多伦多大学士嘉堡校区生物科学系助理教授ChristinaGuzzo说,通过廉价的改装,它们也可能用于许多标准的照明装置中,为公共场所带来独特的吸引力。

Guzzo说,我们正处在一个关键时刻,我们需要利用每一个可能的途径来摆脱这场大流行病。应该使用每一种容易实施的缓解策略。

紫外线通过辐射杀死病毒。Guzzo与博士生ArvinT.Persaud和JonathanBurnie一起,首先在对这种辐射的抵抗力而闻名的细菌孢子—短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)的孢子—上进行了测试。

Guzzo说,如果能够杀死这些孢子,那么就可以合理地说,我们应该能够杀死在环境中经常遇到的大多数病毒。在紫外线照射的20秒内,这些孢子的生长下降了99%。

这些作者随后构建出含有冠状病毒或HIV的飞沫,以模拟人们在公共场合遇到病毒的典型方式,如咳嗽、打喷嚏和出血。然后将这些飞沫暴露在紫外线下,并放入培养物中,以观察是否有任何病毒保持活性。仅仅暴露30秒,这两种病毒的感染能力就下降了93%。

紫外线能有效地灭活不同滴度的病毒。图片来自VirologyJournal,2022,doi:10.1186/s12985-022-01754-w。

在测试不同浓度的病毒时,他们发现具有更多病毒颗粒的样本对紫外线的抵抗力更强。但即使病毒载量如此之高,Guzzo称其为最坏的情况,感染力也下降了88%。

尽管没有纳入在这项新的研究中,Guzzo和她的学生们还将紫外线与实验室研究中使用的两种重型消毒剂进行了比较。他们发现紫外线在使病毒失活的能力方面具有类似的效果。她说,我真的很惊讶,紫外线的性能与那些常用的实验室化学品相同。这让我想到,‘哦,天哪,这是一个没有得到充分利用的合法工具。’

通过巧妙的使用平衡紫外线的利与弊

虽然紫外线仍然使一小部分病毒得以存活,但是Guzzo参考了瑞士奶酪模型(Swisscheesemodel)来防御COVID-19。每一种对抗病毒传播的策略都有漏洞,但每一层都是阻止病毒颗粒扩散的另一个机会。

反复暴露在紫外线下是捕捉这些漏网之鱼的关键—幸运的是,这就像按开关一样容易。换一个灯泡也比换一个空气过滤系统更简单。Guzzo指出,UV-LED灯很便宜,可以很容易地对现有的灯具进行改造,而且灯泡的寿命很长,维护起来也很简单。Guzzo说,你可能能用一种不妨碍人们享受他们渴望的日常‘正常’生活的方式进行消毒。

UV-LED灯也得益于自动化。每次都可以提供标准化的杀菌剂量,而用消毒剂擦拭空间的过程则有可能出现人为错误。这些消毒剂产生的化学品和废物也会因为洗手和扔掉抹布而最终进入水域和垃圾填埋场。

但是紫外线并不是无害的,涂抹防晒霜和戴太阳镜是有原因的—紫外线辐射会破坏核酸,反复、长时间的紫外线暴露是有害的。这就是为什么Guzzo说这些UV-LED灯应该在公共场所空着的时候使用,比如空着的巴士已经结束了它们的路线,或者空着的电梯在楼层之间行驶。自动扶梯的扶手可以通过在轨道的地下部分放置紫外线灯来持续消毒,在每次旋转时对其进行清洁。

作为一家位于多伦多的初创公司,SafeAntivirusTechnologies公司与Guzzo合作进行了这项新的研究。该公司正在开发独特的UV-LED照明模块。通过运动传感器,当房间里没有人的时候,这些灯会自动切换到紫外光,然后在有动静的情况下转回普通光。

这项新的研究强调UV-LED灯是一种可以在COVID-19大流行病之后使用的工具,在理想情况下可能有助于预防另一次大流行病。

Guzzo说,像COVID-19大流行病这样的世界性事件,尽管很可怕,但希望仍然可以从中吸取教训。我们学到的一件事是,这是一种未得到充分利用的工具,我们应该更多地考虑实施。

   

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