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奧密克戎來勢洶洶,消毒手段少不了

作者:青驕點擊:3062 發布時間:2022-03-26

    2021年11月,世衛組織(WHO)將B.1.1.529變異株定性為別的“值得關切的變異株”(VOC),命名為“奧密克戎”(Omicron)。因此過氧化氫消毒液成了居家必備消毒用品。

    

    同時,據新冠病毒數據庫GISAID信息顯示,奧密克戎變異株的突變位點數量明顯多于近2年流行的所有新冠病毒變異株。突變能力強,傳染速度快,是Omicron變異株的特點,面對如此兇猛的奧密克戎變異株,我們該怎么做呢?

    戴口罩仍是阻斷病毒傳播的有效方式,對于奧密克戎變異株同樣適用。加拿大多倫多綜合醫院(University Health Network)的Lothar Lilge等人研究了7款不同過濾式口罩傳播的數值模擬,以確定紫外線滅活的適用性。

    


實驗背景

    常見的消毒方法有物理法和化學法兩大類。紫外線消毒法屬物理法,原理是通過紫外線破壞細菌病毒中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡或再生性細胞死亡,達到消毒的效果。

    值得一提的是,紫外線分為短波紫外線UVC(200~280nm)、中波紫外線UVB(280~320nm)及長波紫外線UVA(315-400nm),只有UVC能達到消毒的效果。

    除波長外,紫外線輻射到每個口罩的劑量也決定了消毒效果。因此,對于紫外輻照過程中的監測很有必要。模塊化光譜儀是實時監測紫外燈輻照過程的良好工具。在此應用中,我們將介紹如何應用光譜儀來檢測紫外消毒燈。

實驗測量

    為驗證紫外線滅活的實用性,基于7款3M口罩(1805, 9105s , 1860, 8110s, 8210,1870+和9210),使用海洋光學USB4000光纖光譜儀、CC-3-UV余弦矯正器、XSR系列光纖搭建實驗測試系統。

    在測量紫外燈前首先需對光譜儀進行輻射校準。因為未校準的光譜縱坐標為Counts計數值,校準過后的光譜縱坐標為μW/nm可計算其能量值,如下圖所示。

    在紫外光譜250-300nm范圍內,基于蒙特克羅光衰減建模,對口罩每層的光吸收和光散射系數量化,仿真模擬以確定輻照時間及劑量。下圖為3M 1870+(左列)和3M 9105s(右列)N95口罩在波長254nm、260nm、280nm 和 290 nm處的光散射和吸收系數。

    圓形、三角形和正方形分別代表外層、內層和過濾層。

    實驗建立了 4 個測試模型,不同型號的N95口罩對其適用性差異較大。然而,為實現一致、快速和完全的,光源位置需要與呼吸器形狀配對,且需在紫外波長處確定要照射的口罩模型的光學特性,以根據此處所述的光子分布模擬確定所需的短曝光時間。


參考文獻

[1] Lilge L , Manalac A , Weersink M , et al. Light propagation within N95 Filtered Face Respirators: A simulation study for UVC decontamination[J]. Journal of Biophotonics.

 


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