哪種波長(zhǎng)更好？222nm VS 265nm 消殺能力比拼
發(fā)布時(shí)間：2021-09-16 13:20
來(lái)源：螢光創(chuàng)新
傳統(tǒng)意義上的消毒方法主要是滅活病原體，從而減少感染。隨著COVID-19大流行，人們對(duì)消殺空氣和表面中病毒的需求越來(lái)越高。根據(jù)相關(guān)事實(shí)證明，UVC能夠殺死大多數(shù)的細(xì)菌和病毒，能有效地消滅。
2020年由于汞（Hg）的使用安全問(wèn)題和法規(guī)生效，開(kāi)始大規(guī)模禁用汞燈，針對(duì)汞燈為基礎(chǔ)已開(kāi)發(fā)出常規(guī)紫外線消毒相關(guān)產(chǎn)品，促進(jìn)了替代紫外線消毒的發(fā)展。
UVC LED被認(rèn)為是汞燈的自然替代品，其原因有以下幾點(diǎn)：不含汞，操作方便的特性（例如瞬時(shí)開(kāi)關(guān)，循環(huán)使用且不影響使用壽命，沿著UVC光的相反方向吸收熱量，高性能的可靠性控制），維護(hù)成本低。這些優(yōu)點(diǎn)可以將UVC LED集成到水和高接觸表面的各種消毒應(yīng)用中，為用戶提高產(chǎn)品和功能質(zhì)量，降低OEM的成本。
遠(yuǎn)紫外線和殺菌紫外線對(duì)消毒的影響
在殺菌UVC的范圍內(nèi)，260nm到270nm被認(rèn)為是理想波長(zhǎng)，在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)，核酸損傷的功能效果僅是小幅減少（在263nm-265nm之間觀察到峰值DNA/RNA吸收），在該范圍之外，更長(zhǎng)或更短波長(zhǎng)的功能效果開(kāi)始急劇下降。
最近，科學(xué)家研究了溴和氯準(zhǔn)分子燈的應(yīng)用，分別在207nm和222nm處產(chǎn)生初級(jí)光子發(fā)射峰。范圍在220nm-280nm的波段通常被稱為遠(yuǎn)UVC。雖然在這個(gè)范圍內(nèi)發(fā)射的光子在一定程度上被DNA／RNA的核酸吸收，但是減少感染力的主要原因被認(rèn)為是吸收和蛋白質(zhì)的破壞所致。通過(guò)腺病毒，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和H1N1型病毒的實(shí)際殺菌可以來(lái)證明。
在水的應(yīng)用中222nm不能使用。因?yàn)樗械淖贤饩€透射率（UVT）太大。過(guò)濾水的UVT約在260nm左右是恒定的，且由于一般常見(jiàn)的化學(xué)污染物（例如硝酸鹽），在相對(duì)短的波長(zhǎng)處開(kāi)始急劇下降。另外，感興趣的病原體是生物膜形成細(xì)菌，例如在峰值吸收265nm-265nm之間假單胞菌，在較短的波長(zhǎng)下表現(xiàn)出較低的光子吸收。
因此，使用205nm-230nm的光子源來(lái)治療病原體的可能性要大的多，取決于病原體的蛋白質(zhì)方面，該方面可能具有顯著不同的吸收系數(shù)，而不是利用所驗(yàn)證的DNA吸收峰的核酸DNA / RNA方法。已經(jīng)證明，在260nm-270nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)匹配一致并可預(yù)測(cè)地消滅活病原體。
應(yīng)用在商業(yè)方面
市售的UVC LED基于由Al1-xGaxN合金制成的半導(dǎo)體，其發(fā)射波長(zhǎng)由其合金含量控制，這意味著UVC LED可以制成在225nm以下（包括222nm）以下的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)送。因此，波長(zhǎng)問(wèn)題不再僅是準(zhǔn)分子燈和UVC LED的問(wèn)題。UVC LED需要較高的Al摩爾分?jǐn)?shù)，并且可以在這些更短的波長(zhǎng)下進(jìn)行發(fā)射，從而導(dǎo)致效率降低。
因此，對(duì)于大多數(shù)病原體，使用現(xiàn)在的UVC LED技術(shù)時(shí)，達(dá)到的消毒水平在殺菌范圍內(nèi)會(huì)更高。雖然腺病毒與殺菌范圍相比，是222nm的輻射的效率高達(dá)10倍（1個(gè)數(shù)量級(jí)），但是230nm以下的當(dāng)前LED的功率更低，壽命更短。LED在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)解決方案的成本與殺菌范圍相比大幅增加。
在將準(zhǔn)分子燈與UVC LED進(jìn)行比較時(shí)，需要考慮其他因素。與UVC LED珠（通常為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為0.3cm的長(zhǎng)方體）相比，準(zhǔn)分子燈（通常比10cm長(zhǎng)的燈管）的占地面積意味著設(shè)置的柔軟性有很大的不同。關(guān)于對(duì)準(zhǔn)分子燈的皮膚直接暴露的初期應(yīng)用（到現(xiàn)在為止的結(jié)果好像沒(méi)有發(fā)現(xiàn)永久性的損傷，但是只進(jìn)行有限的研究）。準(zhǔn)分子燈將需要昂貴的帶通濾波器來(lái)去除更長(zhǎng)的波長(zhǎng)（例如，用于222nm發(fā)射的KrCl燈在258nm附近的UVC和UVB中具有二次發(fā)射峰）。
結(jié)論
對(duì)于特定UVC波長(zhǎng)（例如222 nm對(duì)265 nm）的偏好問(wèn)題取決于應(yīng)用。準(zhǔn)分子燈似乎在人類持續(xù)通過(guò)的大區(qū)域治療中有著重要意義，但是有限的研究（到現(xiàn)在為止的結(jié)果好像沒(méi)有發(fā)現(xiàn)永久性的損傷，只是進(jìn)行了有限的研究）一直在研究長(zhǎng)時(shí)間暴露對(duì)人類的影響。
自由生物安全首席醫(yī)學(xué)創(chuàng)新官，麻省理工學(xué)院Solve和NASA iTech顧問(wèn)，醫(yī)學(xué)博士何塞·莫雷表示，盡管遠(yuǎn)紫外線技術(shù)顯示出有很大的希望，但還沒(méi)有做好黃金時(shí)段的準(zhǔn)備。他說(shuō)：“曝光的角度和持續(xù)時(shí)間還沒(méi)有確定。”
與汞燈相比，UVC LED的使用不僅綠色環(huán)保，而且在多種應(yīng)用中在商業(yè)上更具吸引力。人類雖然不應(yīng)該直接暴露在UVC光線下，但是UVC LED的占地面積小和產(chǎn)生幾乎呈點(diǎn)狀的光，所以允許設(shè)計(jì)成有針對(duì)性的消毒應(yīng)用程序，在這些程序中，UVC輻射被良好的控制，除去不必要的曝光可以防止危害健康。另外，在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，UVC LED的WPE比汞燈低，但是不需要預(yù)熱，可以根據(jù)需要開(kāi)啟/關(guān)閉LED的能力在整個(gè)使用壽命中轉(zhuǎn)化為更高的電效率。
青島螢光創(chuàng)新科技有限公司，擁有專業(yè)的博士后團(tuán)隊(duì)，專注于紫外殺菌應(yīng)用的研究，經(jīng)過(guò)多年深耕紫外行業(yè)，公司獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專利。目前多款殺菌模組類產(chǎn)品已經(jīng)投入市場(chǎng)。更多詳細(xì)內(nèi)容可以瀏覽公司網(wǎng)站www.xiqiangdiesong.com聯(lián)系公司索取或者關(guān)注微信公眾號(hào)。
文章關(guān)鍵字：UVC、UVC LED、深紫外、紫外殺菌、深紫外 LED、波長(zhǎng)
