更新時間：2024-07-12
UVC LED深紫外線殺菌燈能夠殺死新型冠狀病毒嗎
Can UVC led （deep ultraviolet germicidal lamp） kill new coronavirus？
Let's look at the coronavirus first. Coronavirus belongs to protein-bound single strand positive RNA virus. Previously, six kinds of coronaviruses were known to infect human: α (229E, nl63) and β (OC43, hku1, mersr CoV and SARS CoV). Among them, hku1, mersr CoV and SARS CoV can cause pneumonia. The most well-known are SARS in 2003 and mers in 2012.先來看冠狀病毒。 冠狀病毒屬于蛋白包裹的單鏈正鏈RNA病毒。此前已知感染人的冠狀病毒有六種：α屬（229E、NL63）以及β屬（OC43、HKU1、MERSr-CoV、SARSr-CoV）。其中HKU1、MERSr-CoV、SARSr-CoV均可引起肺炎。最為大家熟知的是2003年非典（SARS）以及2012年中東呼吸綜合癥（MERS）。
從病毒與受體結合強度來看，新型冠狀病毒2019-nCov結合能力要弱于SARS-CoV，這暗示著其傳染能力可能要比SARS弱，結合域結構更易被破壞，防控更容易。
研究發現，SARS病毒對熱輻射和UVC敏感。應用強度大于90μW／cm2的UVC照射冠狀病毒，30分鐘就可以殺滅SARS病毒。通過實驗室中模擬的自然條件下的日光中的紫外線對冠狀病毒的殺滅能力發現，在北京地區5月份上午10點的晴朗天氣下，即紫外線強度為4μW－5μW／cm2情況下，3小時可殺滅體外冠狀病毒。
此外，隨著溫度升高，冠狀病毒存活能力會顯著下降。在無血清培養條件下，加熱到75℃，30分鐘就能夠殺滅冠狀病毒。而近期對于2019-nCov的熱輻射實驗發現，在56℃的溫度下，30分鐘就能將其殺滅。因此UVC殺滅2019-nCov的輻射劑量有可能小于SARSr-CoV，但具體劑量還需要進一步研究確認。
綜上所述，UVC結合其他防護措施，在一定程度上可以有效防控此次新型冠狀病毒2019-nCov疫情擴散。
針對已知有效殺菌波段已開發多種尺寸UVC芯片及小，中，大，及超大功率UVC LED產品，已成功通過驗證測試并導入多家國內外知名品牌客戶，涉足領域包括表面殺菌，動/靜態水體殺菌及空氣凈化消毒設備等。
如何利用UV LED在這場新型肺炎戰役中殺菌消毒？
UV對于殺菌消毒而言是有作用的，但也不要僅靠UV，UV殺菌消毒的主要機理是蛋白滅活，而且主要是UVC產品。這類的應用適合體外。
有研究表明，UV主要是通過對微生物的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒的目的。UV對核酸的作用可導致鍵和鏈的斷裂、股間交聯和形成光化產物等，從而改變了生物活性，達到滅活效果。從病毒來看，主要包括DNA式和RNA式兩類，其中DNA式因為雙鏈結構，更加穩定，而RNA式單鏈病毒結構相對穩定性差，變異可能性高，所以RNA式病毒更難處理，變異體和適應性可能更加復雜。
能夠侵入人體的病毒大多包裹在蛋白質外殼下，以此欺騙人體的免疫系統和侵入細胞，UVC作用在病毒的第一階段就是破壞這層保護殼，使病毒丟掉保護殼，無法侵入細胞。其次，病毒內部的DNA或RNA也會遭到破壞，徹底滅活病毒。但是對于病毒，要特別小心其變異體的出現，避免殺菌消毒過程中篩選出更強的病毒。
關于未來，水俁公約節點的來臨下，UV LED還面臨成本、能效的突破，相信隨著技術進步和產業發展，會一步步落實和克服，UV LED作為一種更加方便、衛生、環保的消毒殺菌方式會得到越來越多的應用，同時，隨著體積等封裝、電源方案的變化，一些如折疊牙刷，隱藏式門把手等應用場景會得到極大的突破，特別是公共場所的應用，這些對于體外消毒殺菌都將非常有利，非常利于降低和隔絕病毒細菌的散播與擴散。
目前有哪些UVC LED產品可應用于防疫防控？
根據新發布的《新型冠狀病毒肺炎診療快速指南》，75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒劑、過氧乙酸和紫外線均可滅活病毒。
目前，超五千臺紫外燈具已送達雷神山和火神山醫院，據悉，首批紫外燈具包括了數百臺消費車以及上千支紫外線消毒燈，紫外線消毒車將用于病人的轉運，紫外線消毒燈則可應用于手術后各種消毒場景。
而在此次疫情中，除了紫外線消毒車和燈具直擊疫情現場，還有不少民眾購買紫外汞燈進行室內消毒，以及通過紫外線燈法來消毒口罩以延長口罩壽命。
產業周知，紫外線燈能消毒殺菌，那么是否真能消滅新型冠狀病毒？當下和未來的紫外汞燈和深紫外LED（UVC LED），分別能發揮哪些作用？有哪些UVC LED產品能夠應用于殺菌消毒來達到此次的防控防疫？UVLED行家和機構行家代表，給出了他們的以上分析。
深紫外LED（UVC LED）主要利用200nm－280nm波段對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒的目的。盡管目前UVC LED還處于剛剛起步階段，其性價比和發光效率與汞燈相比還有一定距離，但UVC LED憑借安全、環保、小巧、高效、低耗等性能以及無化學殘留的特性，已經在表面便攜式殺菌、母嬰市場、靜態水處理上得到了比較多的應用。
目前公共場所以及生活用品對健康衛生的要求正在不斷提高，而UVC LED正可以在這領域發揮重要的作用。比如說國星UVC LED與國際知名家電企業合作的加濕器案例，把UVC LED模組應用在加濕器上，避免了水放置長時間后細菌滋生的情況，確保了家用環境衛生。同時，在餐具、母嬰袋等生活用品，也有不少UVC LED便攜式殺菌消毒產品。而在醫院，如醫護人員用到的紅外線體溫計、聽診器、血壓計袖套、手機、眼鏡等也可以通過UVC LED消毒器來完成消毒。
目前來看，針對便攜式殺菌、小家電殺菌產品等，不同的使用環境，對應UVC LED的光功率、作用時間、以及發射角度會有所不同，比如對于一些便捷式的小殺菌產品，這類產品主要使用與日常生活的接觸比較多的工具，比如手機餐具等等，這種在使用前采用低光功率的UVC LED（2-5mW）照射幾秒-幾十秒就可以使用；而對于一些殺菌水杯，由于其存在細長型結構，所以UVC LED要設計成60或者30度的發光角度，以使其照射距離更遠，同時考慮UVC波段在水中的衰減，這種產品，一般均會采用10mW左右的光功率產品；另外在低流速的飲水機上，則光功率基本均需要50-100mW甚至更大，而由于功率越大，成本更高，目前部分廠家會結合集中手段進行過濾殺菌，只在出水口的最好階段增加UVC LED的殺菌模組，這樣會降低不少成本。
所以，僅從當前來看，在水處理，工業殺菌，醫院殺菌，室內殺菌等方面仍以紫外汞燈為主，UVCLED則可以在家電、便攜式殺菌消毒上發揮重要作用，將非常有利于降低和隔離居家、公共場所病毒細菌的擴散。
隨著汞燈慢慢退出歷史舞臺，UVC LED會繼續往高功率，高光效發展，波長也會繼續往低波段的發展。而對于UVC LED的封裝也提出更高的要求，如何進一步提升散熱和抗紫外特性將會是重要的挑戰。
相信在結合其它防護措施下，UVC能在一定程度上有效防控此次新型冠狀病毒2019-nCov疫情擴散。而國星光電也會與UVC LED整個產業鏈一起，加快新型冠狀病毒紫外照射滅菌試驗及研究。
