遠紫外線能對空氣中的病毒進行全面的消毒嗎？

除了已經有了幾十年歷史的汞燈之外，一種短波紫外線技術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菌的紫外線。兩項研究——一項正在接受同行評審，另一項報告了正在進行的實驗的初步結果——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，很快就會被廣泛應用于醫(yī)院、醫(yī)生辦公室、雜貨店、辦公樓、購物中心、機場、火車、飛機、公共交通、電梯或人們聚集在室內的任何地方的消毒。

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

哥倫比亞大學放射研究中心主任David Brenner說，這種差異只會增加遠紫外照明設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紫外線對微生物和病毒的殺菌作用已經超過十年了，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于COVID-19或SARS-CoV-2的。我們關注的是流感，但從某種意義上講，這是同一個故事：空氣傳播。因此，我們預計到下一個流感季節(jié)，這些設備將可以開始安裝?！?/p>

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

根據目前正在接受同行評審的Brenner研究小組的一項新研究顯示，歷史研究表明，這種波長為222納米的遠紫外線僅能到達皮膚的最外層——角質層，也就不會損害眼睛以及人體的活細胞。然而，這種遠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。

在實驗中，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紫外線燈前。測試結果表明，遠紫外光的照射能夠殺死空氣中超過99.9％的冠狀病毒。

隨后，研究人員進一步檢驗了照射時間與消毒效果之間的關系，結果發(fā)現(xiàn)，大約8分鐘的遠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，冠狀病毒對遠紫外光十分敏感，所以在室內公共場所使用遠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險。

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

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

雖然遠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對眼睛造成傷害。然而，Buonanno說：“我們正在進行一項研究，讓老鼠每周5天，每天8小時暴露在遠紫外線下?！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生了反應，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告，在老鼠暴露在遠紫外線下43周后。中期報告顯示：“我們發(fā)現(xiàn)，暴露在環(huán)境中的動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周遠紫外線的數(shù)據。”

Brenner說，到目前為止，在老鼠身上的發(fā)現(xiàn)與大多數(shù)關于遠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、光免疫學和光醫(yī)學（Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine）》雜志上發(fā)表的一封快報。在這項研究中，蘇格蘭科學家反駁了2015年的一項發(fā)現(xiàn)，即遠紫外線會對人體皮膚造成傷害。

這項新的研究進行了計算機模擬，發(fā)現(xiàn)2015年論文發(fā)現(xiàn)的危害很可能是由遠紫外燈二次產生的較長波長（UV-C）光引起的，這使舊的發(fā)現(xiàn)受到質疑。Brenner說：“222納米光需要做的是有一個濾光片。據我所知，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。如果一個遠紫外線燈可以濾除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造成傷害？

“我們還不知道，”Buonanno說?！拔覀冋媱澾M行一項研究，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，最近甚至達到250納米。但是，他說，能夠有效地產生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?！?/p>