2019年末爆發的新冠病毒仍肆虐全球,若要滅活COVID-19病毒,哪種波長以及多大輻射的紫外線效率最高呢?
圖1:激光系統示意圖
(左:激光-光纖耦合系統;中:BSL-3大門外走廊上的激光系統;右:BSL-3内部實驗裝置,包括存放SARS-CoV-2樣本的容器。圖片來源:NIST)
解答以上兩個問題需要克服兩個主要障礙。首先,研究人員需要将病毒完全分離出複雜的外界環境;其次,每次隻能用一種單一波長的紫外線照射病毒,并且在兩次測試之間微調參數。
近日,美國國家标準與技術研究所(NIST)和國家生物防禦分析與對策中心(NBACC,美國國土安全部科學與技術局所屬實驗室)合作,共同克服障礙,得到了若幹種紫外線和不同可見光波長對COVID-19的影響,完成了可能是有史以來針對新冠病毒的最徹底的實驗,以上成果發表在新銳期刊《Applied Optics》上。
論文表明,實驗室環境的生物安全等級為Ⅲ級(BSL-3),用于研究具有高度氣溶膠擴散危險的微生物。在該實驗室中,該團隊用單色光輻射COVID-19病毒樣本系統,試圖最大程度研究COVID-19病毒。
所以SARS-CoV-2型的克星是什麼呢?結果表明,沒有顯著差别:和其它病毒,如流感病毒一樣,這種病毒容易收到紫外線影響。而最有效的波長在UVC範圍内(即222 - 280 納米,又稱短波滅菌紫外線),波長比UVB範圍(280 - 315 納米)短。
此外,研究人員還表明,病毒周圍的環境可以保護病毒不受光線幹擾。在這項研究中,設立純水和含有鹽分、蛋白質等物質模拟人類唾液的對照組,結果表明更低強度的紫外線就可以滅活純水中的病毒。該團隊還使病毒懸浮在模拟唾液中,模拟現實世界中打噴嚏和咳嗽的情況,得到更直接的信息,比先前研究結果更具參考性。
NBACC的Michael Schuit說:“我認為這項研究的一大貢獻就是,證明理想條件下的實驗結果與實際情況有不可忽視的偏差。如果病毒被類似唾液的物質包裹,紫外線的滅活效率就會降低。”
利用以上結果,紫外線消毒設備制造商和監管機構進一步探索在醫療環境、飛機甚至其它液體中,應該輻射病毒多長時間使其滅活。
NIST團隊與另一個合作團隊先前的合作工作奠定了以上研究的基礎。
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