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德国科研团队使用UVC LED对抗医院细菌

2020-05-27 文章来源:中国照明网报道 阅读原文

  在德国,每年发生40万至60万例医院细菌感染-约有10,000至20,000人死亡。由于多药耐药(MDR)病原体通常无法用抗生素治疗,因此需要其他方法。一种有前途的物理原理是用UVC光照射,可用于破坏微生物而不会产生抗性。

  氮化镓光电联合实验室,费迪南德·布劳恩研究所(FBH)和柏林工业大学(TUB)共同开发了在远紫外光谱范围内发射的AlGaN LED。LED发射的波长约为230 nm,并提供超过1毫瓦的输出功率。


Ferdinand-Braun-Institut研发的新型LED照射系统旨在通过超短波紫外线杀死微生物-无副作用

  与汞蒸气灯发出的长波UVC辐射不同,230nm的紫外光不会穿透皮肤的生命层。因此,希望它可以在没有任何损害的情况下使用,也可以将其自然修复的损害降至最低。研究人员希望这将有助于杀死MDR病原体,而没有任何长期的副作用。

  在VIMRE项目(通过体内UVC辐射预防多药耐药病原体感染)的框架内,FBH开发并生产了一种辐射系统,该辐射系统在8 cm x 8 cm的区域上包含118个这些LED的阵列。它在6 cm x 6 cm的区域内实现了0.2 mW / cm2的最大照射功率,且90%以上的均匀度。

  第一台原型机已交付给柏林夏利特大学Charité皮肤科进行皮肤检查。另一台设备将很快交付给格赖夫斯瓦尔德大学医学中心的卫生与环境医学研究所,以阐明其杀菌效果。VIMRE由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助,是“二十世纪20”计划中“先进的生命紫外线”财团的一部分。

  旨在验证程序的原型

  两个项目合作伙伴使用这些设备进行的测试旨在表明UVC辐射适合杀死微生物,尤其是MDR病原体(根除)。同时,要证明,只要保持特定的辐射剂量,这种接触对人类是无害的。这将使用人体皮肤的组织样本以及皮肤和粘膜模型进行验证,因为微生物(例如MDR病原体)的首选栖息地是前鼻腔和咽部。为此,Charité进行了剂量依赖性研究,以研究可能对辐照皮肤造成的DNA损伤。

  格赖夫斯瓦尔德大学医学中心将确定UV LED发射器如何有效杀死230 nm的MDR病原体,并将其结果与254 nm和222 nm的UV灯的结果进行比较。

  小型化及进一步的应用

  LED具有许多优点,并开辟了更多的前景:它们特别小,因此可以使辐射系统小型化。这些可在内窥镜中用于体孔或作为手持设备。LED还散发着很少的热量,几乎不会对皮肤造成任何压力。此外,它们不需要高压-一个重要的安全方面,因为它们用于人类。紫外线LED照射系统将在未来得到进一步发展,以便在难以接近的地方消除病原体。

  该设备可能对新冠疫情带来影响,因为它们也可以被短波UVC光灭活。由于SARS-CoV-2在第一阶段在咽中复制,因此在身体的这一部分使用此类光源来预防COVID-19疾病似乎是合理的。

编辑:严志祥

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