对污染物进行消毒仍然是减少各种传染病传播的一项重要公共卫生措施，尤其是在新冠疫情流行期间。此外，研究人员也在积极开发更高效的消毒技术，尤其是对人流量大的公共场所。
紫外线 (UV) 光以前已被确定为有用的消毒方法，已证明可有效灭活多种微生物。紫外线发光二极管的出现提供了易于消毒的优点，因为可以使用与提供标准白光来照亮房间的相同照明单元来提供杀菌紫外线。
多伦多大学士嘉堡校区科学家们通过灭活两种不同的病毒模型：人类冠状病毒 229E 和人类免疫缺陷病毒（艾滋病毒），证明了紫外线发光二极管作为净化手段的有效性和可行性，这种灯可以在白光和有杀菌消毒作用的紫外线（UV）光之间交替使用。该研究的高级作者Christina Guzzo说，通过廉价的改装，它们也可以用于许多标准的照明装置，为公共场所带来“独特的吸引力”。
“我们正处在一个关键时刻，我们需要利用每一个可能的停止来使我们摆脱这种大流行病，”该校生物科学系的副教授Guzzo说。“应该使用每一个可以轻松实施的缓解策略。”
紫外线灯通过辐射杀死病毒。Guzzo与博士生Arvin T. Persaud和Jonathan Burnie一起，首先在以抵抗这种辐射而闻名的细菌孢子（被称为Bacillus pumilus孢子）上测试了这种灯。
“如果你能够杀死这些孢子，那么你可以合理地说，你应该能够杀死你在环境中经常遇到的大多数其他病毒，”Guzzo说。
在紫外线照射的20秒内，孢子的生长下降速度了99%。
研究人员随后制造了含有冠状病毒或HIV的飞沫，以模拟人们在公共场合遇到病毒的典型方式，例如从咳嗽、打喷嚏等。然后将这些飞沫暴露在紫外线下，并放入一个培养物中，以观察是否有任何病毒保持活性。仅仅暴露30秒，病毒的感染能力就下降了93%。
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%。
尽管没有包括在研究中，Guzzo和她的学生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。他们发现这些灯在使病毒失活的能力方面具有类似的效果。
UV-LED 以两组供应，9 个 275 nm LED 在 3 × 3 阵列中，20 个 380 nm LED 在 4 × 5 阵列中。LED 距离辐照样品大约 5 cm，每个阵列提供 0.4 到 0.6 mW/cm 2的紫外光。最大辐照时间为 30 秒，导致对辐照样品的组合阵列的总递送剂量为 8 mJ/cm 2至 20 mJ/cm 2 。照射面积明显大于照射样品，装置的总照射面积约为 10 cm x 20 cm，或总共 200 cm 2，导致总面积剂量为 1.6 J 至 4 J。
虽然灯光仍然使一小部分病毒得以存活，但Guzzo提到了防御COVID的“瑞士奶酪模型”。每一种对抗传播的策略都有其漏洞，但每一层都是阻止散落的病毒颗粒的另一个机会。
反复暴露在紫外线下是捕捉这些遗漏颗粒的关键--幸运的是，这就像轻按一个开关一样容易。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，可以很容易地在现有的灯具中进行改造，而且灯泡的寿命很长，维护起来也很简单。
这些灯也得益于自动化。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流域和垃圾填埋场。
但是灯光并不是无害的，涂抹防晒霜和戴太阳镜是有原因的--紫外线辐射会损害核酸，反复、长时间的照射是有害的。这就是Guzzo说这些灯应该在公共场所空着的时候使用的原因，比如在空出的巴士已经完成了它们的路线，或者在无人使用电梯时。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。
Safe Antivirus Technologies公司是一家位于多伦多的初创公司，它与Guzzo合作进行研究，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。
这项研究已发表在《病毒学杂志》上，它强调UV-LED灯是一种可以在大流行之后使用的工具，最好能帮助预防另一次大流行。
参考链接：https://virologyj.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12985-022-01754-w
最前沿的电子设计资讯
