遠(yuǎn)紫外線能對空氣中的病毒進(jìn)行全面的消毒嗎？

除了已經(jīng)有了幾十年歷史的汞燈之外，一種短波紫外線技術(shù)可能是迄今為止最有希望殺死空氣中冠狀病毒和其他病毒和細(xì)菌的紫外線。兩項(xiàng)研究——一項(xiàng)正在接受同行評審，另一項(xiàng)報(bào)告了正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果——顯示出這種紫外線對人類眼睛和皮膚是安全的。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于222納米波長的紫外線下，空氣中超過99.9％的冠狀病毒都會(huì)被殺死，值得注意的是，該紫外線對人類健康無害。由于其效率足夠高，很快就會(huì)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、醫(yī)生辦公室、雜貨店、辦公樓、購物中心、機(jī)場、火車、飛機(jī)、公共交通、電梯或人們聚集在室內(nèi)的任何地方的消毒。

也許又不是。所有關(guān)于遠(yuǎn)紫外線的安全性和有效性的研究結(jié)果，仍然是初步的。而遠(yuǎn)紫外最終的成敗取決于它自己，除了那些公認(rèn)的抗病毒和細(xì)菌的UV-C技術(shù)是眾所周知的，直接暴露在更長波長的UV-C也會(huì)對人體皮膚和眼睛有害。

哥倫比亞大學(xué)放射研究中心主任David Brenner說，這種差異只會(huì)增加遠(yuǎn)紫外照明設(shè)備在控制冠狀病毒大流行方面可能取得的飛躍。

Brenner和他的合作者研究遠(yuǎn)紫外線對微生物和病毒的殺菌作用已經(jīng)超過十年了，他在近日的一次采訪中表示。

他說：“我們多年來所做的所有研究顯然都不是關(guān)于COVID-19或SARS-CoV-2的。我們關(guān)注的是流感，但從某種意義上講，這是同一個(gè)故事：空氣傳播。因此，我們預(yù)計(jì)到下一個(gè)流感季節(jié)，這些設(shè)備將可以開始安裝?！?/p>

那么，如何才能持續(xù)安全地對室內(nèi)區(qū)域進(jìn)行消毒呢？研究人員提出了222納米波長的“遠(yuǎn)紫外光”，英文簡稱為Far-UVC。

根據(jù)目前正在接受同行評審的Brenner研究小組的一項(xiàng)新研究顯示，歷史研究表明，這種波長為222納米的遠(yuǎn)紫外線僅能到達(dá)皮膚的最外層——角質(zhì)層，也就不會(huì)損害眼睛以及人體的活細(xì)胞。然而，這種遠(yuǎn)紫外光的殺毒功效卻可以與UVC光相媲美，它同樣可以有效的殺死空氣傳播的流感病毒。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用霧化裝置將兩種普通冠狀病毒霧化。然后，將含有冠狀病毒的空氣暴露在遠(yuǎn)紫外線燈前。測試結(jié)果表明，遠(yuǎn)紫外光的照射能夠殺死空氣中超過99.9％的冠狀病毒。

隨后，研究人員進(jìn)一步檢驗(yàn)了照射時(shí)間與消毒效果之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大約8分鐘的遠(yuǎn)紫外光照射可以殺死90％的空氣病毒；大約11分鐘的照射可以殺死95％的空氣病毒；而殺死99.9％的空氣病毒只需大約25分鐘。

對此，研究人員表示，冠狀病毒對遠(yuǎn)紫外光十分敏感，所以在室內(nèi)公共場所使用遠(yuǎn)紫外燈是可行且安全的，這樣做可以顯著降低新冠病毒的人際傳播風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)Brenner的同事、輻射研究中心的副研究員、遠(yuǎn)紫外對生物系統(tǒng)影響的專家Manuela Buonanno說，這實(shí)際上也意味著通過人體和動(dòng)物組織傳播的距離更短。

Buonanno說，組織中的蛋白質(zhì)只需移動(dòng)0.3微米，就能將222nm遠(yuǎn)紫外線的強(qiáng)度減半。與傳統(tǒng)的UV-C光（254nm波長）相比，后者的組織穿透深度是3μm時(shí)的10倍。

雖然遠(yuǎn)紫外線甚至不能穿透人體5至10微米厚的死皮層的一小部分，但至少有些紫外線能穿透活的皮膚細(xì)胞，在那里紫外線可能殺死它們或使它們癌變。

Photo:Manuela Buonnano/Columbia University

Apparatus for exposing airborne virus to a far-UVC lamp.

眼睛也一樣；直接暴露在普通紫外線下會(huì)對眼睛造成傷害。然而，Buonanno說：“我們正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，讓老鼠每周5天，每天8小時(shí)暴露在遠(yuǎn)紫外線下?！毖芯恐械?6只（無毛）老鼠定期接受檢查，以發(fā)現(xiàn)它們的皮膚是否對輻射產(chǎn)生了反應(yīng)，或者它們的眼睛是否受到了不利影響。

Brenner分享了一份最近的初步報(bào)告，在老鼠暴露在遠(yuǎn)紫外線下43周后。中期報(bào)告顯示：“我們發(fā)現(xiàn)，暴露在環(huán)境中的動(dòng)物和對照組之間沒有任何區(qū)別。他說，研究小組將繼續(xù)至少幾個(gè)月的老鼠研究，直到他們收集到每天暴露在老鼠身上60周遠(yuǎn)紫外線的數(shù)據(jù)?！?/p>

Brenner說，到目前為止，在老鼠身上的發(fā)現(xiàn)與大多數(shù)關(guān)于遠(yuǎn)紫外線的人體安全性研究是一致的，比如在最近一期《光熱學(xué)、光免疫學(xué)和光醫(yī)學(xué)（Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine）》雜志上發(fā)表的一封快報(bào)。在這項(xiàng)研究中，蘇格蘭科學(xué)家反駁了2015年的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，即遠(yuǎn)紫外線會(huì)對人體皮膚造成傷害。

這項(xiàng)新的研究進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，發(fā)現(xiàn)2015年論文發(fā)現(xiàn)的危害很可能是由遠(yuǎn)紫外燈二次產(chǎn)生的較長波長（UV-C）光引起的，這使舊的發(fā)現(xiàn)受到質(zhì)疑。Brenner說：“222納米光需要做的是有一個(gè)濾光片。據(jù)我所知，這些公司都是這樣做的?；旧峡梢宰钃?40和250納米波長的光?！?/p>

Buonanno說，長波長紫外光的閾值水平尚未確定。如果一個(gè)遠(yuǎn)紫外線燈可以濾除99.9%更長更具破壞性的UV-C射線，那就足夠了嗎？或者，0.1%的其他紫外線穿透后仍然會(huì)造成傷害？

“我們還不知道，”Buonanno說?！拔覀冋?jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)研究，以更系統(tǒng)的方式解決這一問題，以測量暴露于其他波長（如225至255 nm）后的安全性?！?/p>

Brenner表示，希望遠(yuǎn)紫外發(fā)光二極管可以很快被開發(fā)出來。LED的波長短至300納米，最近甚至達(dá)到250納米。但是，他說，能夠有效地產(chǎn)生230納米甚至220納米光的紫外發(fā)光二極管還沒有被發(fā)明出來。

據(jù)Brenner說，主要原因是：“到目前為止，230納米發(fā)光二極管的需求量還不大。沒有那么多的工作要做。但我非常希望各位讀者能理解這一點(diǎn)?！?/p>