Infecções relacionadas à saúde e transmitidas pela água custam ao mundo bilhões de dólares anualmente e milhares de vidas anualmente. Uma importante etapa preventiva é a esterilização, que pode ser realizada por meio de vários métodos, incluindo a irradiação com luz ultravioleta (UV). Como os procedimentos de esterilização adequados podem impedir a transmissão de doenças infecciosas, essa exigência se tornou mais urgente devido à epidemia mundial de coronavírus.
Em comparação com fontes de luz semicondutoras, fontes atuais como lâmpadas de mercúrio são volumosas, perigosas e têm menos opções de aplicação.
O que
São LEDs UV
?
UV-LEDs são LEDs que produzem raios UV com comprimentos de onda de 400 nm ou menos. Eles são separados em LEDs ultravioleta profundos (DUV-LEDs), que têm um comprimento de onda de emissão de cerca de 200-3
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0 nm e diodos emissores de luz quase ultravioleta (NUV-LEDs), que têm um comprimento de onda de emissão de cerca de 3
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0-400 nm.
Os LEDs UV são candidatos promissores para diversas aplicações, incluindo a substituição de lâmpadas UV, fontes de luz fluorescente para displays e iluminação, boas fontes de iluminação para microscópios e equipamentos de exposição,
fontes de luz para excitação química
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usados em biotecnologia, medicina e cura de resina, fontes de luz de excitação para espectroscopia usadas na identificação de cédulas, chips de DNA e monitoramento ambiental e fontes de luz sanitárias para desinfecção e esterilização.
Criação de Leds Uv
Mesmo em uma epidemia em andamento, a desinfecção de fômites é uma prática crucial de saúde pública para interromper a transmissão de muitas doenças infecciosas. Sem dúvida, há interesse em criar tecnologia que permita a desinfecção regular e de alto rendimento, especialmente em locais públicos muito visitados, dado o conhecimento recente do papel próximo que o contato e a aglomeração interna desempenham na transmissão do vírus
Apesar de sua eficácia, os produtos químicos ativos em desinfetantes químicos tradicionais em ambientes clínicos e laboratoriais apresentam riscos climáticos, de saúde pública e de infraestrutura que dificultam sua implantação generalizada. Além disso, a eficácia dos desinfetantes químicos pode variar dependendo do usuário e do cuidado com que seguem os procedimentos de limpeza repetíveis. Como alternativa, a radiação ultravioleta (UV) tem sido amplamente utilizada para inativar numerosos microrganismos, incluindo vírus. A luz ultravioleta pode ser automatizada para produzir uma dose germicida repetível.
A introdução de
Diodo led uv
fornece o mesmo nível de descontaminação que as lâmpadas de mercúrio tradicionais, mas com várias vantagens, incluindo a simplicidade de retrofit em uma variedade de fontes de luz suspensas usuais, com recursos aprimorados de desinfecção.
A eficácia do UV para limpeza é demonstrada por seu modo de operação simples. Enquanto as bases de timina vizinhas (ou bases de uracilo no caso do RNA) sofrem dimerização, o que interrompe a estrutura das sequências de nucleotídeos e cria "bloqueios" na replicação do genoma, as bases de nucleotídeos adjacentes no DNA e no RNA absorvem exclusivamente os fótons UV
Pesquisadores demonstraram a eficácia antiviral de um
Módulo led uv
inativando dois vírus: o coronavírus humano sazonal 229E (hCoV-229E) e o vírus da imunodeficiência tipo 1 (HIV-1). Os pesquisadores demonstram reduções significativas na replicação viral segundos após a exposição ao UV-LED, simulando instâncias ambientais comuns de dispersão de vírus (por exemplo, espirro, tosse, gotículas de sangue) utilizando abordagens de dispersão de gotículas.
Nossa pesquisa contribui para o corpo de conhecimento sobre o uso de UV-LEDs para higienizar locais públicos de alto contato. Os LEDs UV representam uma camada extra e muito eficaz de defesa contra a propagação de patógenos porque são baratos e simples de instalar em uma variedade de luminárias existentes, especialmente durante uma pandemia de infecções respiratórias em andamento.
Requisitos para LEDs UV
Nove LEDs de 275 nm em uma matriz de 3 3 e vinte LEDs de 380 nm em uma matriz de 4 5 compreendiam os dois conjuntos de LEDs UV fornecidos. A distância entre os LEDs e a amostra exposta foi de cerca de 5 cm, e a saída de luz UV de cada matriz variou de 0,4 a 0,6 mW/cm2.
A maior duração da radiação foi de 30 segundos, e as matrizes combinadas forneceram uma dose total às amostras radioativas variando de 8 mJ/cm2 a 20 mJ/cm2. Toda a área iluminada do aparelho ficou em torno de 10 cm por 20 cm, ou 200 cm2, significativamente maior que a amostra irradiada, e recebeu uma dose total do aquífero de 1,6 J a 4 J.
Resultados da pesquisa para o desenvolvimento de LED UV sob epidemia
Módulo led uv
mostraram-se nesses estudos eficazes na inativação de bactérias resistentes a UV, HIV-1 e o coronavírus humano 229E. No caso do coronavírus humano, vimos uma redução na replicação viral de até 5,8-Log. Uma vez que o dano do RNA é o mecanismo específico de deleção por irradiação UV e como-229E é um vírus de RNA, os pesquisadores preveem uma redução semelhante na infecciosidade após a exposição ao UV.
No entanto, eles não avaliaram diretamente se essa redução na replicação do hCoV-229E corresponde a uma redução semelhante na infecciosidade. Os pesquisadores alertam que nossos resultados podem ser aplicados diretamente para avaliar a eficácia na higienização de vírus não envelopados porque eles são tipicamente mais resistentes aos raios ultravioleta do que os vírus envelopados.
Neste estudo, as investigações indicam que nossos designs de vírus selecionados eram todos vírus envelopados, selecionados para avaliar possíveis diferenças na receptividade UV devido ao comprimento do genoma viral.
A inativação de B. pumilus, que são conhecidos por possuir um alto nível de resiliência UV, foi demonstrado em nossos testes. Os pesquisadores dizem que esta pode ser a primeira prova de que vírus não envelopados podem ser inativados pela luz ultravioleta. Foi proposto o uso de B. pumilus como substituto para testar a inativação do rotavírus humano não envelopado pela radiação UV.
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Com tecnologia de ponta de esterilização UVC LED, que não é tóxica e livre de mercúrio, sem radiação ou odor, a taxa de esterilização UV para copos desinfetantes UVC LED termicamente pode chegar a 99%.
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