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和換燈泡一樣簡單,安裝「遠紫外線C」照明能有效殺死室內空氣中的病原體

和換燈泡一樣簡單,安裝「遠紫外線C」照明能有效殺死室內空氣中的病原體

我們想讓你知道的是

「在人們聚集於室內之處使用這項科技,能夠防範下一個可能的流行病。遠-UVC燈安裝起來很簡單,既不昂貴,也不需要人們改變他們的行為,而來自多個研究的證據認為,要預防任何病毒的傳播這可能是一個安全的方式。」

文:Сергей Хуан

科學家指一種稱作「遠紫外線C」(Far-ultraviolet C light, Far-UVC)的紫外光,可能可以大幅度改變我們對抗空氣中病原體在室內環境中傳播的方式,研究發表於《科學報告》(Scientific Reports)期刊。

研究作者指出,比起現存需要大幅改變人們行為的控制方法,例如遵守封城、維持社交距離、戴口罩或者注射疫苗,這項技術代表了一種新的「無須干涉」方式,來抑制COVID-19(嚴重特殊傳染性肺炎、新冠肺炎、武漢肺炎)的傳播。

相對於那些有效但通常不受歡迎的方法所面臨的挑戰,科學家表示,在室內環境中安裝「遠紫外線C」照明可能跟換燈泡一樣簡單,但是設備的抗微生物輻射有效性還是很傑出。

研究作者之一、哥倫比亞大學醫學中心(Columbia University Medical Center)的生物物理學家大衛.布倫納教授(David Brenner)說:「遠紫外線C快速地降低室內空氣中活躍的微生物至接近零,讓室內空氣基本上與室外空氣一樣安全。」

進行測試

雖然我們已知曉紫外線(UVC)的殺菌效果數十年了,但是這種輻射光會導致曬傷、皮膚癌、以及傷害人的眼睛,這導致其在使用上很嚴格,大部分都限制於消毒醫療設備上使用。

然而到了近期,深入探討較短波長的遠紫外線C發射器──又稱作氯化氪(Krypton Chloride, KrCl)或KrCl準分子燈──的研究認為,UVC光譜的這個子集合,不會對老鼠或人類細胞皮膚造成風險,但同時又能維持殺死空氣中病原體的能力。不過,現存的研究大部分都侷限於小規模的實驗室設施中測試遠紫外線C。

為了測試這項技術是否在正常大小的房間內具有同樣的效果,科學家們在一間受控制、約4 x 3平方公尺的生物氣溶膠室中,安裝了5台遠紫外線C燈,並在房間內抽送氣溶膠化的金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。

研究的另一位作者、英國利兹大學(University of Leeds)的環境微生物學家露易絲.弗萊徹博士(Louise Fletcher)說:「這座設施是一個密封的腔室,大小就跟一間醫院單人房一樣,可以在裡頭落實不同類型的建築物通風與設備,以測試像是遠紫外線C等方法在完整規模的情況下的潛在有效性。」

未命名
圖片來源:Scientific Reports volume 12, Article number: 4373 (2022)

效果驚人

根據實驗結果,遠紫外線C燈能在幾分鐘內減少最多98.4%病原體濃度,並且在符合國際非離子化輻射防護委員會(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP)標準下,讓環境長時間維持在病原體濃度減少92%的程度。

測試腔室的通風程度被設定像一般房間一樣的等效換氣次數(equivalent air changes per hour, eACH),但是遠紫外線C輻射的效力,相當於184次的換氣次數。研究團隊說,這樣的效率,超過任何其他讓擁擠室內空間免於感染的方法。

研究作者之一、英國聖安德魯斯大學(University of St Andrews)的物理學家肯尼斯.伍德博士(Kenneth Wood)說:「我們的試驗產生了非常驚人的結果,遠超過單單通風所能達成的效果。」

在真實世界中必須克服的難題

雖然這項技術很明顯潛力無窮,但研究人員也承認,在真實世界中仍必須克服許多難題,來發揮遠紫外線C的潛在用途。尤其是必須確保在室內環境中安裝的遠紫外線C燈,符合正確的輻射暴露標準,好讓系統在保有殺菌效果的同時,也確保一切都在安全範圍內。

研究人員說,若是這之間的平衡能夠安全達成的話,我們可能正看著一個能夠開創新局的健康科技。

布倫納教授說:「在人們聚集於室內之處使用這項科技,能夠防範下一個可能的流行病。遠紫外線C燈安裝起來很簡單,既不昂貴,也不需要人們改變他們的行為,而來自多個研究的證據認為,要預防任何病毒的傳播這可能是一個安全的方式,包括COVID-19病毒及其變種,還有流感以及未來任何可能的流行病病毒。」

參考資料

  • Dockrill, P., (2022, March 28). New Kind of Ultraviolet Light Safely Kills Airborne Pathogens Indoors, Scientists Say. ScienceAlert
  • Eadie, E. et al., (2022, March 23). Far-UVC (222 nm) efficiently inactivates an airborne pathogen in a room-sized chamber. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-022-08462-z

本文經明日科學授權刊登,原文刊載於此

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責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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