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研究表明确认 226 nm 紫外线灯(UVC LED) 对新冠病毒(SARS-CoV-2 )的功效并验证对动物皮肤细胞的影响降低

2021-06-22

研究表明确认 226 nm 紫外线灯(UVC LED) 对新冠病毒(SARS-CoV-2 )的功效并验证对动物皮肤细胞的影响降低

图 1 和图 2 参考文献表明 226 nm UVC LED 对 SARS-CoV-2(导致 COVID-19 的病毒)的功效。 (图示:美国商业资讯)

研究表明确认 226 nm 紫外线灯(UVC LED) 对新冠病毒(SARS-CoV-2 )的功效并验证对动物皮肤细胞的影响降低

图 3、图 4 和图 5 中的参考文献显示了实验流程和对动物皮肤细胞结果的评估。 (图示:美国商业资讯)


纽约绿岛和东京--(BUSINESS WIRE)--(美国商业资讯)--日本旭化成宣布与奈良医科大学就 226 nm 紫外线 C (UVC) LED 灭活冠状病毒 (SARS-CoV- 2) 导致 COVID-19,及其对动物皮肤细胞的影响。 这是世界上首次使用该波长 LED 进行的研究,结果证实 226 nm UVC LED 能够快速灭活 冠状病毒,同时对动物皮肤细胞的影响明显小于 270 nm UVC LED。


用 UVC 光对抗病原体

随着 COVID-19 大流行,使用紫外线而不是化学消毒剂灭活(杀死)病毒和其他病原体已经引起了更多的关注。然而,由于存在有害影响的风险,有必要防止来自传统汞紫外线灯 (254 nm) 和 UVC LED (260–280 nm) 的光直接照射人体皮肤。相比之下,去年推出的波长为 222 nm 的紫外线准分子灯对人体的影响可以忽略不计。然而,与传统灯相比,LED 更紧凑,设计更灵活,损坏风险更小,启动时间更快,为更小、更安全、响应更快的 UVC 光应用开辟了新的潜力。

 

日本旭化成旗下的 Crystal IS, Inc. 已将 260–270 nm 波长范围内的 Klaran™ UVC LED 商业化,现在正在支持 Asahi Kasei 的先进研究,以达到更短的波长。最近,Asahi Kasei 的企业研发部能够创建 226 nm UVC LED 原型,并针对这些 LED 进行了关于它们灭活 SARS-CoV-2 的功效以及它们对动物皮肤细胞的影响的测试。


关于测试

100 个 226 nm UVC LED 以 10 × 10 阵列放置在面板上,如图 1 所示。为了进行比较,还准备了类似的 270 nm UVC LED 阵列。本研究中使用的所有 UVC LED 均由 Crystal IS 专有的氮化铝 (AlN) 衬底和假晶氮化铝镓 (AlGaN) 技术制成。

226 nm UVC LED 灭活 SARS-CoV-2 的功效

1. 将含有活 SARS-CoV-2 的液体注入培养皿中,然后干燥。 226 nm 和 270 nm UVC LED 的面板阵列以相同的输出 (440 μW/cm2) 激活。之后,收集病毒,并通过噬菌斑技术*1测量传染量。结果如图 2 所示,表明在大约 6 秒内,99.9% 的病毒被 226 nm 和 270 nm UVC LED 灭活。

 

2. 评估对动物皮肤细胞的影响

对小鼠皮肤细胞进行了另一项实验,以估计 226 nm UVC LED 光与 270 nm 光相比对动物皮肤的损害。图 3 显示了实验流程。小鼠皮肤细胞分为两层,然后暴露于 226 nm 或 270 nm UVC LED 光下,剂量为 100 mJ/cm2 和 500 mJ/cm2。曝光后,去除上层细胞,通过对底层细胞施加MTT试剂*2染料后测量吸光度(光密度)来评估底层中活细胞的相对分数。深色染料表示剩余的活细胞数量。图 4 和图 5 中显示的结果表明,226 nm UVC LED 灯在 100 mJ/cm2 时几乎没有影响,甚至在 500 mJ/cm2 时对底层电池的影响也明显小于270 nm UVC LED 灯。


结果概览

述结果表明,与当前用于消毒的 270 nm UVC LED 相比,226 nm UVC LED 可以快速灭活 SARS-CoV-2,同时对动物皮肤细胞的影响要小得多。 这表明 226 nm UVC LED 可以安全地用于对附近有人的手或物体进行消毒的可能性。 展望未来,在 226 nm UVC LED 发出的光的功率可以提高到足以商业化之前,技术的进一步进步将是必要的。


附加信息

• 所有生物实验均在奈良医科大学校园内的生物安全等级 3 (BSL3) 测试设施中以适当的方式进行,以安全地控制活性病毒。 此外,没有测试空气传播的病毒或其对人类的影响。

• 测试的新型冠状病毒株:SARS-CoV-2; 2019-nCoV JPN/TY/WK-521

*1 噬菌斑技术:一种在病毒感染细胞变性后测量病毒体积的方法。
*2 MTT 试剂:四唑盐。 当线粒体内的酶被脱氧时变得有色,表明细胞仍然有活力。


关键词: LED工作照明LED工业照明LED球场照明