2022年2月， 加拿大多倫多大學(xué)士嘉堡校區(qū)（UTSC）的研究人員發(fā)文指出，

使用紫外線LED燈替代普通照明燈具， 或能強(qiáng)有力地阻止COVID-19傳播。

紫外光波長(zhǎng)在10～400 nm，比可見(jiàn)光中波長(zhǎng)最短的藍(lán)紫光還短，故不可見(jiàn)，并得英文名“ultraviolet”——由ultra（超出）和 violet（藍(lán)紫）組合而成，簡(jiǎn)稱UV。

UV按波長(zhǎng)可分4種：低頻長(zhǎng)波UVA，波長(zhǎng)400 nm

～320 nm；中頻中波UVB，波長(zhǎng)320 nm～280 nm；高頻短波UVC，波長(zhǎng)280 nm～100 nm；超高頻EUV，波長(zhǎng)100 nm～10 nm。

紫外線LED（或者叫UV-LED）功能強(qiáng)大，在人類生產(chǎn)生活的各方面發(fā)揮作用，具體用途因波長(zhǎng)而異。長(zhǎng)波的UVA-LED被用于固化油墨、涂料和黏合劑，常見(jiàn)波段為365 nm、385 nm、395 nm、405 nm。能量更強(qiáng)的UVB-LED和UVC-LED則可在殺菌消毒方面施展拳腳，尤其UVC燈更是公認(rèn)的“殺菌燈”。

早在2020年6月，就有研究人員證明波長(zhǎng)222 nm的UVC能破壞新冠病毒的外部蛋白質(zhì)包覆層，最終導(dǎo)致病毒失活。

但問(wèn)題在于，UVC超強(qiáng)的殺病毒能力基于其超強(qiáng)的輻射能量。讓UVC燈介入人類日常生活這件事，可能比新冠疫情本身危險(xiǎn)得多：若將皮膚和眼睛直接暴露于某些UVC前，你的眼睛會(huì)受損傷并伴隨疼痛，皮膚則會(huì)出現(xiàn)類似燒傷的反應(yīng)；此外，UVC也可降解諸如塑料和紡織品之類的材料。通常來(lái)說(shuō)，在通風(fēng)道內(nèi)使用UVC輻射來(lái)做空氣消毒是它的安全打開(kāi)方式。

UTSC科研團(tuán)隊(duì)盡可能規(guī)避了來(lái)自UVC的危險(xiǎn)，選擇3 × 3陣列的275 nm LED和4 × 5陣列的389 nm LED組成光照模塊，以長(zhǎng)短波交替照明的方式凈化房間內(nèi)環(huán)境，收到不錯(cuò)的殺毒效果。

此項(xiàng)研究的通信作者克里斯蒂娜·古佐（Christina Guzzo）表示，這些光照模塊能以簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的方式被改裝至許多標(biāo)準(zhǔn)照明設(shè)備中，有望為公共空間的防疫提供助力?！拔覀冋幱谝粋€(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，需要盡一切可能擺脫這場(chǎng)流行病。LED照明殺毒應(yīng)該是一種不難實(shí)施的防疫策略?！?/p>

古佐與其博士生阿爾文·佩爾索（Arvin T. Persaud）和喬納森·伯尼（Jonathan Burnie）首先針對(duì)短小芽孢桿菌（Bacillus pumilus）孢子測(cè)試了新設(shè)備的效力，因?yàn)樵摷?xì)菌孢子一直以UV耐受而聞名?！八绻軌驓⑺肋@些孢子，那么我們就有理由推斷它也能殺死生活環(huán)境中常見(jiàn)的大多數(shù)病毒。”在紫外線照射20秒內(nèi)，孢子的生長(zhǎng)量下降99%。

小試牛刀后，他們制備了含有新冠病毒或HIV的小滴（模仿人們?cè)诠矆?chǎng)合遇到病毒的典型方式，例如咳嗽和打噴嚏產(chǎn)生的飛沫），然后將小滴暴露于紫外線下并置于培養(yǎng)物內(nèi)，接著查看是否還有任何病毒保持活躍。結(jié)果顯示，僅暴露30秒，病毒的傳染能力就下降93%。

在測(cè)試了不同病毒濃度的樣本后，古佐等人發(fā)現(xiàn)含有更多病毒的樣本對(duì)紫外線的抵抗力更強(qiáng)，但即便遭遇最頑強(qiáng)抵抗，UV模塊還是把傳染性降低了88%。

此外，古佐還將UV模塊與實(shí)驗(yàn)室常用的兩種重型消毒劑進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者滅活病毒的水平不遜于后者。“紫外線的消毒能力竟然可以達(dá)到我們認(rèn)為是黃金標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)品水平。我們對(duì)此實(shí)在感到很驚訝。UV-LED真的可以在保持公共空間衛(wèi)生方面發(fā)揮重要作用?！?/p>

雖說(shuō)UV燈光仍會(huì)使一小部分病毒存活，可正如“瑞士奶酪模型”所指出的，對(duì)抗病原體傳播的任何一種策略都有其漏洞，但每一層都是阻止病毒蔓延的機(jī)會(huì)。

重復(fù)多次的紫外線照射是捕捉遺漏病毒顆粒的關(guān)鍵——對(duì)于LED來(lái)說(shuō)，這種重復(fù)非常簡(jiǎn)單，只需按壓開(kāi)關(guān)。另外，更換燈具要比更換空氣過(guò)濾系統(tǒng)容易得多。古佐指出，UV-LED成本低廉，便于改裝和維護(hù)，而且使用壽命長(zhǎng)?！澳隳芤砸环N并不侵犯人們正常生活的方式進(jìn)行消毒?！?/p>

與此同時(shí)，照明系統(tǒng)的自動(dòng)化特點(diǎn)可助其規(guī)避人為錯(cuò)誤，提供標(biāo)準(zhǔn)化的殺菌劑量。如果使用消毒劑來(lái)防范病原體，一方面，它可能出現(xiàn)一些操作不規(guī)范的情況，另一方面，它產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)和廢物最終將流入水域和垃圾填埋場(chǎng)，因?yàn)椴脸緞┑哪ú紩?huì)被扔掉，工作人員的雙手需要清洗。

當(dāng)然，如前文所述，UV燈光的害處不容忽視——紫外線輻射能破壞核酸，反復(fù)、長(zhǎng)時(shí)間地暴露于UV之下必然對(duì)人體，尤其是皮膚和眼睛，造成損傷。（夏天出門(mén)前涂抹防曬霜并佩戴太陽(yáng)鏡是有理由的。）這也是為什么古佐建議，應(yīng)當(dāng)在公共空間無(wú)人時(shí)打開(kāi)UV-LED，例如空載的公交車或電梯；對(duì)于自動(dòng)扶梯，我們可以在其地下軌道部分安裝紫外線燈以持續(xù)消毒。

資料來(lái)源 scitechdaily.com