9.00 по восточноевропейскому летнему времени 14 июня 2021г. Япония
Asahi Kasei Corporation совместно с Японским университетом медицины префектуры Нара, расположенный в городе Кашихара обнародовали данные на мировом уровне о проведённых исследованиях относительно эффективности УФ-С светодиодов ультрафиолетового излучения с длиной волны 226 нм (UVC) в инактивации коронавируса (SARS-CoV- 2), вызывающий COVID-19, и его воздействие на клетки кожи животных. Это первое в мире исследование, проведенное со светодиодами с такой длиной волны, и результаты подтверждают, что УФ-С светодиоды с длиной волны 226 нм способны быстро инактивировать SARS-CoV-2, оказывая при этом значительно меньшее влияние на клетки кожи животных, чем светодиоды UVC 270 нм.
Борьба с патогенами с помощью УФ-света
Инактивация (уничтожение) вирусов и других патогенов с использованием ультрафиолетового света, а не химических дезинфицирующих средств, привлекла большее внимание в связи с пандемией COVID-19. Тем не менее, было необходимо предотвратить прямое облучение кожи человека светом от обычных ртутных УФ-ламп (254 нм) из-за риска вредного воздействия. В прошлом году были введены УФ-эксимерные лампы с длиной волны 222 нм, которые оказали незначительное влияние на человеческий организм. Однако УФ-С светодиоды более компактны и обеспечивают большую гибкость в конструкции, имеют меньший риск поломки и имеют более быстрое время запуска, чем традиционные лампы, открывая новый потенциал для меньших, более безопасных и более инновационных устройств на основе УФ-С излучения.
Crystal IS, Inc., компания Asahi Kasei, выпустила на рынок светодиоды Klaran ™ UVC в диапазоне длин волн 260–270 нм и теперь постоянно вводит инновации в техпроцесс изготовления УФ-С светодиодов по достижению более коротких длин волн. Недавно отдел корпоративных исследований и разработок Asahi Kasei смог создать прототипы УФ-С светодиодов с длиной волны 226 нм, и были проведены испытания этих светодиодов на предмет их эффективности в отношении инактивации SARS-CoV-2, а также их воздействия на клетки кожи животных.
О тестах
Сто УФ-С светодиодов, с длиной волны 226 нм были размещены на панели в виде матрицы 10 × 10, как показано на Рис. 1.
Для сравнения также была подготовлена аналогичная матрица УФ-С светодиодов с длиной волны 270 нм. Все УФ-С светодиоды, использованные в этом исследовании, были созданы на основе запатентованной подложки из нитрида алюминия (AlN) и технологии псевдоморфного нитрида алюминия-галлия (AlGaN) компании Crystal IS.
1. Эффективность УФ-С светодиодов 226 нм для инактивации SARS-CoV-2
Жидкость, содержащая жизнеспособный SARS-CoV-2, вводили в чашку Петри и затем сушили. Матрицы панелей из УФ-С светодиодов с длиной волны 226 нм и 270 нм были активированы с одинаковой мощностью (440 мкВт/см2 ). После этого вирус был собран, и был измерен уровень заражения. Результаты, показанные на Рис. 2, показывают, что примерно за 6 секунд 99,9% вируса было инактивировано светодиодами UVC 226 нм и 270 нм.
2. Оценка воздействия на клетки кожи животных
Дополнительный эксперимент был проведен на клетках кожи мышей, чтобы оценить ущерб, которое 226-нм светодиодное УФ-С излучение оказывает на кожу животных по сравнению со светом 270 нм. На Рис. 3 показана схема эксперимента.
Клетки кожи мыши были размещены в два слоя, которые затем подвергались воздействию излучения УФ-С светодиодов с длиной волны 226 нм или 270 нм при дозе излучения 100 мДж/см2 и 500 мДж/см2. После экспонирования верхний слой клеток удаляли и относительную долю живых клеток в нижнем слое оценивали путем измерения оптической плотности (оптической плотности) после нанесения реагента-красителя. Краситель темного цвета указывал на количество оставшихся живых клеток. Результаты, показанные на Рис.4 и Рис .5, показывают, что излучение УФ-С светодиода с длиной волны 226 нм практически не оказывало эффекта при дозе облучения 100 мДж/см2. И даже при 500 мДж/см2 влияние на клетки нижнего слоя было значительно меньше по сравнению с матрицей УФ-С светодиодов 270 нм.
Обзор результатов
Приведенные выше результаты показывают, что УФ-С светодиоды с длиной волны 226 нм могут быстро инактивировать SARS-CoV-2, в то же время оказывая значительно меньшее влияние на клетки кожи животных по сравнению с нынешним поколением УФ-С светодиодов с длиной волны 270 нм для дезинфекции. Это предполагает возможность безопасного использования УФ-С светодиодов с длиной волны 226 нм для дезинфекции рук или предметов в местах, где поблизости находятся люди. В дальнейшем потребуются дальнейшие технологические достижения, прежде чем мощность света, излучаемого УФ-С светодиодами с длиной волны 226 нм, может быть увеличена в достаточной степени для коммерциализации. Постоянные исследования, проводимые Asahi Kasei, делают это возможным.
Дополнительная информация
- Все биологические эксперименты проводились на территории Медицинского университета Нары в испытательных центрах уровня биобезопасности 3 (BSL3) с использованием соответствующих средств для безопасного сдерживания активного вируса. Кроме того, вирусы, переносимые по воздуху, или их воздействие на людей не тестировались.
- Протестирован штамм нового коронавируса: SARS-CoV-2; 2019-нКоВ JPN / TY / WK-521
* 1 Метод определения зубного налета: метод измерения объемов вируса после дегенерации инфицированных вирусом клеток.
* 2 Реагент МТТ: соль тетразолия. Окрашивается, когда ферменты в митохондриях раскисляются, что указывает на то, что клетки все еще жизнеспособны.
#уфс излучение #уфс светодиоды #уф-с светодиоды #uvc светодиоды