外媒消息顯示，日本旭化成（Asahi Kasei）與日本奈良縣立醫(yī)科大學(xué)（Nara Medical University）合作研究波長為226nm的UVC LED對(duì)新冠病毒的滅活效果及其對(duì)動(dòng)物皮膚細(xì)胞的影響，并于近日公布了研究結(jié)果。

研究結(jié)果表明，226nm UVC LED能夠快速滅活新冠病毒，并且相對(duì)于270nm UVC LED來說，226nm UVC LED對(duì)動(dòng)物皮膚細(xì)胞的影響微乎其微。

據(jù)了解，旭化成旗下子公司Crystal IS已將波長為265nm的Klaran UVC LED商用化，其高照度殺菌用Klaran UVC LED已經(jīng)應(yīng)用到大金工業(yè)的UV Streamer空氣凈化器中。

現(xiàn)階段，Crystal IS正在支持旭化成開展關(guān)于更短波長的研究。最近，基于共同研究與開發(fā)，旭化成生產(chǎn)出226nm UVC LED原型產(chǎn)品，并針對(duì)其對(duì)于新冠病毒的滅活效果及對(duì)動(dòng)物皮膚細(xì)胞的影響展開多項(xiàng)測試。

殺菌效果測試

如圖所示，100顆226nm UVC LED以10×10的陣列擺放在面板上，另以相似的陣列擺放270nm UVC LED作為對(duì)比。

本次研究用的所有UVC LED都是基于Crystal IS專有的AlN襯底和AlGaN技術(shù)。所有的生物實(shí)驗(yàn)均在奈良縣立醫(yī)科大學(xué)生物安全三級(jí)測試設(shè)施中進(jìn)行，研究員采取多種適當(dāng)、安全的方式控制活性病毒。

研究員將含有活性新冠病毒的溶液注射到培養(yǎng)皿中，然后使其干燥。226nm和270nm UVC LED面板陣列以同樣的輸出（440μW/cm2）照射，然后收集病毒，并通過噬斑技術(shù)（測量病毒感染細(xì)胞后病毒體積的方法）測量傳染量。結(jié)果表明，兩種波長的UVC LED照射約6秒左右，就可滅活99.9%的病毒，如圖二所示。

安全性測試

除了殺菌效果之外，旭化成及奈良醫(yī)科大學(xué)也測試了226nm UVC LED對(duì)小鼠皮膚細(xì)胞的影響，目的是預(yù)測226nm UVC LED相對(duì)于270nm UVC LED對(duì)動(dòng)物皮膚的危害性。

研究員將小鼠皮膚細(xì)胞分為兩層，暴露在226nm UVC LED或270nm UVC LED光線下，使用劑量為100mJ/cm2和500mJ/cm2。

經(jīng)照射之后，去除頂層細(xì)胞，將MTT試劑染料（四唑鹽比色法）涂在底層細(xì)胞涂上，再對(duì)其吸光率進(jìn)行測試，以此來預(yù)估底層活細(xì)胞的相對(duì)比例，而深色染料展示的就是剩下的活細(xì)胞數(shù)量。

測試結(jié)果表明，紫外劑量為100mJ/cm2的226nm UVC LED對(duì)小鼠皮膚細(xì)胞的影響可忽略不計(jì)；而相比270nm UVC LED，紫外劑量為500mJ/cm2的226nm UVC LED對(duì)底層活細(xì)胞的影響明顯小得多，如圖四和圖五所示。

上述研究結(jié)果表明，226nm UVC LED可快速滅活新冠病毒，相比現(xiàn)有的270nm UVC LED，226nm對(duì)動(dòng)物皮膚細(xì)胞的影響明顯小很多，這進(jìn)一步說明，或許可以安全使用226nm UVC LED對(duì)手臂或者對(duì)有人在旁邊的物體進(jìn)行殺菌消毒。

小結(jié)

近兩年來，為了推動(dòng)UVC LED的普及化應(yīng)用，全球范圍內(nèi)的廠商加速突破UVC LED的技術(shù)，其中也包括對(duì)更短波長UVC LED的研究，如去年風(fēng)靡一時(shí)的222nm UVC技術(shù)。

盡管已有多項(xiàng)研究證明222nm UVC的殺菌率及對(duì)人體無害，但其實(shí)關(guān)于可行性和安全性的爭議持續(xù)存在，并且目前222nm的UVC主要以準(zhǔn)分子燈為主，LED方案的研究還在進(jìn)行當(dāng)中。

相信226nm UVC LED也同樣需要更多的驗(yàn)證，而且，本次旭化成與奈良縣立醫(yī)科大學(xué)并未測試空氣傳播病毒及其對(duì)人體的影響，所以，在安全性和可行性方面更加需要進(jìn)一步的研究和測試。

為了推動(dòng)226nm UVC LED技術(shù)的商用化，旭化成也正在持續(xù)推進(jìn)相關(guān)的研發(fā)工作。據(jù)悉，Asahi Kasei (Crystal IS) UVC LED采用AlN基板生產(chǎn)，因此其產(chǎn)品擁有相當(dāng)?shù)偷木Ц袢毕荩菀讓?shí)現(xiàn) <265nm 波長且具高光學(xué)功率產(chǎn)品能力。

值得注意的是，這是全球首次針對(duì)226nm波長UVC LED展開的研究，對(duì)于UVC LED產(chǎn)業(yè)而言也是一個(gè)取得進(jìn)步的好消息，未來更多的技術(shù)研究和實(shí)驗(yàn)測試將備受關(guān)注。（文：LEDinside Janice）

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