哪种波长更好？222nmVS265nm消杀能力比拼

UVLED风向 · 2021-03-23

哪种波长更好？222nm VS 265nm 消杀能力比拼

传统上，消毒方法主要为灭活病原体，从而减少感染。随着COVID-19大流行，对杀灭空气和表面中病毒的需求越来越高。根据相关事实证明，UVC光可以有效地灭活大多数病原体，包括耐药菌和大多数病毒株。

基于汞（Hg）灯的常规紫外线消毒已开发出相关的产品，但是随着围绕禁止使用汞的安全问题和法规生效，推动了替代紫外线消毒源的发展。

UVC LED被视为汞灯的自然替代品，其原因有以下几种：不含汞，操作便利的特性（例如瞬时开/关，有循环能力而不会影响使用寿命，沿UVC光相反方向吸热，高性能的可靠性控制），维护成本低。这些优势使UVC LED可以集成到水和高接触表面的各种消毒应用中，从而为最终用户提高产品和功能的质量，并降低OEM的成本。

远紫外线和杀菌紫外线对消毒的影响

在杀菌UVC范围内，260 nm至270 nm被视为理想波长，在该波长范围内，核酸损伤的功效仅小幅下降（在263 nm至265 nm之间观察到峰值DNA / RNA吸收）而在该范围之外，更长或更短波长的功效开始急剧下降。

最近，科学家研究了溴和氯准分子灯的应用，以分别在207 nm和222 nm处产生初级光子发射峰。在207 nm至222 nm范围内的UVC通常被称为远UVC。虽然在此范围内发射的光子在一定程度上被DNA / RNA的核酸吸收，但降低感染力的主要因素被认为是由于吸收和对蛋白质的破坏所致。这已在腺病毒，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和H1N1型流感病毒中得到了证明。

在水的应用中，似乎不太可能使用222 nm，因为水中的紫外线透射率（UVT）变得过大。过滤水的UVT大约在260 nm左右是恒定的，并且由于常见的化学污染物（例如硝酸盐），在较短的波长处开始急剧下降。另外，感兴趣的病原体是生物膜形成细菌，例如峰值吸收在260nm至265nm之间的假单胞菌，其在较短的波长下显示出较低的光子吸收。

因此使用205 nm至230 nm的光子源治疗病原体的可能性要大得多，取决于病原体的蛋白质方面，该方面可能具有显着不同的吸收系数，而不是经过验证的利用DNA吸收峰的核酸DNA / RNA方法。在260 nm至270 nm的波长范围内，已证明能够一致且可预测地灭活病原体。

应用在商业方面

市售的UVC LED基于由Al1-xGaxN合金制成的半导体，并且其发射波长由其合金含量控制，这意味着UVC LED也可以制成在225 nm以下（包括222 nm）以下的波长发射。因此，波长问题不仅仅是准分子灯与UVC LED的问题。UVC LED需要更高的Al摩尔分数才能在这些更短的波长下发射，这导致效率降低。

因此，对于大多数病原体，当使用当今的UVC LED技术时，所达到的消毒水平在杀菌范围内会更高。而腺病毒是一种特殊情况，与杀菌范围相比，222 nm辐射的效率高达10倍（1个数量级），但是即使在此处，低于230 nm的当前LED的功率更低，寿命更短。与杀菌范围相比，该波长范围内的LED解决方案的成本大大增加。

在将准分子灯与UVC LED进行比较时，还需要仔细考虑其他因素。与UVC LED灯珠（通常为长方体，长为0.3 cm的长方体）相比，准分子灯（通常长于10 cm的灯管）的占地面积意味着安装的灵活性将大不相同。对于准分子灯直接暴露在皮肤上的早期应用（到目前为止，尽管结果似乎表明未发现永久性损坏，但仅进行了有限的研究）。准分子灯将需要昂贵的带通滤光片以去除更长的波长（例如，用于222 nm发射的KrCl灯在258 nm附近的UVC和UVB中具有次级发射峰）。

结论

对于特定UVC波长（例如222 nm对265 nm）的偏好问题取决于应用。准分子灯似乎在人类持续通过的大区域治疗中具有重要意义，但是有限的研究（到目前为止，尽管结果似乎表明未发现永久性损坏，仅进行了有限的研究）一直在研究长时间暴露对人类的影响。

自由生物安全首席医学创新官，麻省理工学院Solve和NASA iTech顾问，医学博士何塞·莫雷（Jose Morey）表示，尽管远紫外线技术显示出很大的希望，但尚未为黄金时间做好准备。他说：“曝光的角度和持续时间尚未确定。”

与汞灯相比，UVC LED的使用不仅绿色环保，而且在多种应用中在商业上更具吸引力。虽然人类不应该直接暴露在UVC光线下，但由于UVC LED的占地面积小和几乎呈点状的光产生，允许设计有针对性的消毒应用程序，在这些应用程序中，UVC辐射得到良好控制，并且消除了不必要的暴露，可以防止危害健康。此外，虽然在连续运行时，UVC LED的WPE低于汞灯，但无需预热即可按需打开/关闭LED的能力可在整个使用寿命中转化为更高的电效率。

来源：klaran

翻译：UVLED风向