Sviluppu di Led UV sottu à l'epidemie

L'infezioni legate à a salute è di l'acqua costanu à u mondu miliardi di dollari annu è migliaia di vite annu. Un passu preventivu impurtante hè a sterilizazione, chì pò esse realizatu cù diversi metudi, cumprese l'irradiazione di luce ultravioletta (UV). Siccomu e prucedure di sterilizazione adattate ponu piantà a trasmissione di malatie infettive, questu requisitu hè diventatu più urgente per via di l'epidemie di coronavirus in u mondu.

In cunfrontu cù e fonti di luce semiconductori, e fonti attuali cum'è i lampadini di mercuriu sò voluminosi, periculosi, è anu menu opzioni di applicazione.

Chen Sò LED UV ?

UV-LED sò LED chì pruducianu raghji UV cù lunghezze d'onda di 400 nm o menu. Sò separati in deep-ultraviolet LED (DUV-LEDs), chì anu una lunghezza d'onda di emissione di circa 200-3 2 0 nm, e diodi emettitori di luce quasi ultravioletti (NUV-LED), che hanno una lunghezza d'onda di emissione di circa 3 2 0-400 nm.

I LED UV sò candidati promettenti per parechje applicazioni, cumprese a sustituzione di lampade UV, fonti di luce fluorescente per display è illuminazione, boni fonti di illuminazione per microscopi è equipaghji di esposizione,
fonti di luce per eccitazione chimica 4 utilizatu in biotecnologia, medicina, e curing di resina, fonti di luce di eccitazione per spettroscopia utilizata in l'identificazione di e note di valuta, chips di DNA è monitoraghju ambientale, è fonti di luce sanitarie per a disinfezione è a sterilizazione.

Creazione di Leds Uv

Ancu in una epidemia in corso, a disinfettazione di fomites hè una pratica cruciale di salute publica per frenà a trasmissione di parechje malatie infettive. Ci hè senza dubbitu interessu à a creazione di tecnulugia chì permetterebbe una disinfezione regulare, à grande produzzione, soprattuttu in lochi publichi assai visitati, datu a cunniscenza recente di u rolu strettu in u cuntattu è l'affollamentu di l'internu ghjucanu in a trasmissione di virus.

Malgradu a so efficacità, i sustanzi chimichi attivi in ​​i disinfettanti chimichi tradiziunali in ambienti clinichi è di laboratoriu ponenu risichi climatichi, di salute publica è di infrastruttura chì facenu difficultà a so implementazione diffusa. Inoltre, l'efficacità di i disinfettanti chimichi pò varià secondu l'utilizatori è quantu attentamente seguitanu e prucedure di pulizia ripetibili. Comu alternativa, a radiazione ultravioletta (UV) hè stata largamente utilizata per inattivà numerosi microorganismi, cumpresi i virus. A luce ultravioletta pò esse automatizata per pruduce una dosa germicida ripetibile.

L'intruduzioni di Iarcumact dà u stessu livellu di decontaminazione cum'è i lampi tradiziunali di mercuriu, ma cù parechji vantaghji, cumpresa a simplicità di retrofit in una varietà di fonti di luce di sopra, cù capacità di disinfezione rinfurzate.

L'efficacità di l'UV per a pulizia hè dimustrata da u so modu simplice di funziunamentu. Mentre e basi di timina vicine (o basi di uracile in u casu di RNA) soffrenu dimerizazione, chì disturba a struttura di e sequenze di nucleotidi è crea "obstaculi" in a replicazione di u genoma, e basi di nucleotidi adiacenti in DNA è RNA assorbanu unicamente i fotoni UV.

I ricercatori anu dimustratu l'efficacità antivirale di a Igarcutahà ot inattivendu dui virus: u Coronavirus umanu 229E di stagione (hCoV-229E) è u virus di l'immunodeficienza di tipu 1 (HIV-1). I ricercatori dimustranu riduzioni significativa in a replicazione virali in pochi secondi dopu l'esposizione UV-LED simulando casi ambientali cumuni di spargimentu di virus (per esempiu, starnuti, tosse, gocce di sangue) utilizendu approcci di dispersione di gocce.

A nostra ricerca cuntribuisce à u corpu di cunniscenze nantu à l'usu di UV-LED per sanitizà i lochi publichi d'altu cuntattu. I UV-LED rapprisentanu una strata extra, assai efficace di difesa contr'à a diffusione di i patogeni perchè sò pocu costu è simplici per installà in una gamma di apparecchi di illuminazione esistenti, in particulare durante una pandemia di infezioni respiratorie in corso.

Requisiti per i LED UV

Nove LED 275 nm in un array 3 3 è vinti LED 380 nm in un array 4 5 cumprendi i dui setti di UV-LED chì sò stati furniti. A distanza trà i LED è a mostra esposta era di circa 5 cm, è l'emissione di luce UV da ogni array varieghja da 0,4 à 0,6 mW/cm2.

A durata di a radiazione più alta era di 30 seconde, è l'arrays cumminati furnianu una dosa tutale à i campioni radioattivi chì varieghja da 8 mJ/cm2 à 20 mJ/cm2. L'intera zona illuminata di u dispusitivu era di circa 10 cm per 20 cm, o 200 cm2, significativamente più grande di a mostra irradiata, è hà ricevutu una dosa di l'acquiferu tutale di 1,6 J à 4 J.

Risultati à a ricerca per u sviluppu di UV LED sottu epidemia

Igarcutahà ot   sò stati dimustrati in questi studii per esse efficaci à inattivà i batteri resistenti à i UV, HIV-1, è u Coronavirus umanu 229E. In u casu di u coronavirus umanu, avemu vistu una riduzione di a replicazione virali finu à 5.8-Log. Siccomu u dannu di l'RNA hè u mecanismu specificu di eliminazione da l'irradiazione UV è cumu-229E hè un virus RNA, i circadori predicenu una riduzzione simili di infezzione dopu l'esposizione à UV.

Tuttavia, ùn anu micca valutatu direttamente se sta riduzzione in a replicazione di hCoV-229E currisponde à una riduzione simile di l'infettività. I ricercatori avvisanu chì i nostri risultati puderanu esse direttamente applicati per valutà l'efficacità in a sanitizazione di virus senza involucri perchè sò tipicamente più resistenti à l'UV cà i virus avvolti.

In questu studiu, l'investigazioni indicanu chì i nostri disinni di virus selezziunati eranu tutti i virus enveloppati, scelti per valutà ogni pussibuli differenze in a ricettività UV per via di a lunghezza di u genoma virali.

L'inattivazione di B. pumilus spores, chì sò rinumatu per pussede un altu livellu di resilience UV, hè statu dimustratu in i nostri prucessi. I circadori dicenu chì questu pò esse a prima prova chì i virus non-enveloped ponu esse inattivati ​​da a luce UV. Hè statu prupostu di utilizà B. pumilus spores cum'è un stand-in per pruvà l'inattivazione di u rotavirus umanu senza involuzione da a radiazione UV.

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Quandu s'utilice in a UV LED   piège à moustiques, LED UV cù a pruduzzione ottica massima pò attrae efficacemente i mosquitoes nantu à una zona più grande. Producenu ancu CO2 per via di una reazione fotocatalitica cù TiO2 rivestitu nantu à a parte interna di u tettu superiore.