Πολλές μολυσματικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων covid-19, διαδίδονται από τα αερομεταφερόμενα παθογόνα. Οι αποτελεσματικοί περιβαλλοντικοί έλεγχοι απαιτούνται που ιδανικά δεν εξαρτώνται από τη ανθρώπινη συμπεριφορά. Μια πιθανή λύση είναι excimer χλωριδίου κρυπτού (KrCl) λαμπτήρες (συχνά αποκαλούμενοι μακριά-UVC), οι οποίοι μπορούν αποτελεσματικά να αδρανοποιήσουν τα αερομεταφερόμενα παθογόνα όπως τα coronaviruses και η γρίπη. Οι μελέτες έχουν δείξει ότι όταν φιλτράρονται οι λαμπτήρες KrCl για να αφαιρέσουν τις πιό μακροχρόνιες UV εκπομπές μήκους κύματος, δεν προκαλούν τις οξείες αντιδράσεις στο δέρμα ή τα μάτια, ούτε αυτές καθυστερούν τα αποτελέσματα όπως ο καρκίνος δερμάτων. Ενώ υπάρχουν εργαστηριακά στοιχείο ότι το μακριά-υπεριώδες φως είναι αποτελεσματικό, τα στοιχεία στα πραγματικού μεγέθους δωμάτια είναι περιορισμένα. Καταδεικνύουμε ότι για πρώτη φορά εκείνος ο μακριά-UVC που επεκτείνεται σε μια δωμάτιο-ταξινομημένη αίθουσα αδρανοποιεί αποτελεσματικά το με αεροζόλ S. χρυσό. Σε ένα ποσοστό εξαερισμού δωματίων 3 εναλλαγών αέρα ανά ώρα (ACH), το φορτίο παθογόνων κατάστασης μειώθηκε από 98,4% χρησιμοποιώντας 5 πηγές φίλτρων, που παρέχουν πρόσθετες 184 ισοδύναμες εναλλαγές αέρα (κάθε). Αυτή η μείωση επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας την μακριά-UV ακτινοβολία σύμφωνη με το τρέχον 8ωρο συνεχές όριο κατώτατων ορίων έκθεσης δερμάτων της αμερικανικής διάσκεψης των κυβερνητικών βιομηχανικών υγιεινολόγων. Τα στοιχεία μας προτείνουν ότι μακριά-UVC μπορεί να είναι αποτελεσματικότερος από τα βακτηρίδια ενάντια στους κοινούς αερομεταφερόμενους ιούς, συμπεριλαμβανομένων SAR-CoV-2, και πρέπει επομένως να είναι μια αποτελεσματική και «εμπράγματη» τεχνική για τη μετάδοση των αερομεταφερόμενων ασθενειών. Τα συμπεράσματα παρέχουν τα στοιχεία δωμάτιο-κλίμακας για να υποστηρίξουν το σχέδιο και την ανάπτυξη των αποτελεσματικών μακριά-UV συστημάτων. Το αυστηρό οξύ αναπνευστικό coronavirus 2 (SAR-CoV-2), ο ιός που προκαλεί την πανδημία covid-19, μπορεί να διαβιβαστεί από ένα άτομο σε έναν ή περισσότερους ανθρώπους μέσω προερχόμενων από ιό transport1-4 στα αερομεταφερόμενα μόρια. Ο κίνδυνος αερομεταφερόμενης μετάδοσης SAR-CoV-2 από τέτοια γεγονότα αυξάνεται στα εσωτερικά περιβάλλοντα όπου οι μεγάλοι αριθμοί ανθρώπων συλλέγουν, ειδικά εάν το περιβάλλον είναι κακώς αερισμένα 5,6. Όπως καλά τεκμηριωμένος, τα υψηλά επίπεδα της μετάδοσης SAR-CoV-2 έχουν συντρίψει τα εθνικά υγειονομικά συστήματα, τα φονικά εκατομμύρια και την πρόκληση των μακροπρόθεσμων προβλημάτων υγείας. Ο αντίκτυπος στη σφαιρική οικονομία είναι και θα συνεχίσει να είναι καταστρεπτικός, οδηγώντας στις ανησυχίες περαιτέρω ευημερίας και δημόσιας υγείας. Επομένως, είναι σαφές ότι η μείωση ή η παρεμπόδιση της μετάδοσης SAR-CoV-2 είναι μια κρίσιμη και πρωτοφανής σφαιρική πρόκληση. Τα μέτρα ελέγχου μετάδοσης περιλαμβάνουν τα εθνικά lockdowns, περιορισμοί στις κοινωνικές και επιχειρησιακές συλλογές, βελτίωσαν τον εσωτερικό εξαερισμό, τις εκστρατείες δημόσιας υγείας, τα προστατευτικά καλύμματα προσώπου και τους εμβολιασμούς. Αυτοί οι έλεγχοι έχουν τα ποικίλα ποσοστά επιτυχίας, κάθε ένα με τις προκλήσεις του. Ο εμβολιασμός είναι ένα από τα αποτελεσματικότερα μέτρα για να μειωθεί ο θάνατος και η σοβαρή ασθένεια, αν και τα στοιχεία στην αποτελεσματικότητα του εμβολιασμού στη μείωση της εξάπλωσης της ασθένειας είναι unclear7,8. Αντιμετωπίστε τα καλύμματα μπορεί να είναι ένα αποτελεσματικό μέτρο ελέγχου για να μειωθεί ο κίνδυνος αερομεταφερόμενης μετάδοσης, αλλά εξαρτάται από τις μεμονωμένες συμπεριφοριστικές επιλογές και απαιτεί ένα υψηλό επίπεδο της συμμόρφωσης για να επιτύχει τον πληθυσμός-ισόπεδο αντίκτυπο σε transmission9,10. Με την έγκαιρη ανάπτυξη της πανδημίας covid-19, η αποδοχή και η υιοθέτηση των μέτρων ελέγχου που έχουν επιπτώσεις στη καθημερινή ζωή είναι χαμηλές, αυξάνοντας κατά συνέπεια την ανάγκη για τα αποτελεσματικά μέτρα που δεν στηρίζονται σε ανθρώπινο συμπεριφοριστικό choices11,12. Εκτός από covid-19, Tis είναι επίσης σημαντικό η αερομεταφερόμενη μετάδοση έχει αναγνωριστεί ως σημαντικός μηχανισμός για ένα ευρύ φάσμα άλλων προερχόμενων από ιό μολύνσεων, συμπεριλαμβανομένης της γρίπης, ιλαρά, άλλα ανθρώπινα coronaviruses (SAR-CoV, MERS-CoV) και αναπνευστικός syncytial ιός (RSV) και οι βακτηριακές μολύνσεις περιλαμβάνουν τη φυματίωση και μερικά παθογόνα που προκαλούν νοσοκομείο-επίκτητο infections13-15. Το μικροβιοκτόνο υπεριώδες φως (GUV) είναι ένα μέτρο ελέγχου που καλύπτει τις ανωτέρω απαιτήσεις και έχει ένα επιστημονικά επιτυχές ιστορικό. Το 1942, τα φρεάτια et al16 κατέδειξαν ότι υπήρξε λιγότερη μετάδοση της ιλαράς και της παρωτίτιδας μεταξύ των παιδιών στις GUV-ακτινοβολημένες τάξεις στα ανώτερα δωμάτια έναντι των ελέγχων στα δωμάτια χωρίς GUVs. Ομοίως, Escombe et al15 κατέδειξαν ότι η μετάδοση φυματίωσης από τους ασθενείς στα ινδικά χοιρίδια μειώθηκε από περισσότερο από 70% όταν χρησιμοποιήθηκε η ανώτερη αίθουσα GUV, με ένα ποσοστό μόλυνσης φυματίωσης 35% στην ομάδα ελέγχου και 9,5% στην ομάδα GUV. Εντούτοις, μια σημαντική πρόκληση με συμβατικά 254 NM GUVs είναι τυχαία έκθεση στους ανθρώπους, η οποία μπορεί να οδηγήσει στις ενδεχομένως επίπονες αντιδράσεις έγκαυμα-τύπων στο δέρμα και τον κερατοειδή χιτώνα 17. Αυτό περιορίζει παραδοσιακό GUVs στα καλά σχεδιασμένα συστήματα ανώτερος-δωματίων, τα κλειστά κύτταρα, ή το φωτισμό μη κατειλημμένου rooms18. Ακόμη και με την υιοθέτηση κατά αυτόν τον τρόπο, οι τυχαίες εκθέσεις μπορούν ακόμα να εμφανιστούν και να προσκρούσουν στην τεχνολογία adoption19,20. Μια πιθανή λύση είναι «μακρινή υπεριώδης ακτίνα,» ή μικροβιοκτόνος UV-C ακτινοβολία, χαρακτηριστικά στη σειρά μήκους κύματος των νανομέτρων 200 έως 230.
Μια κοινή πηγή μακριά-UVC είναι excimer χλωριδίου κρυπτού (KrCl) λαμπτήρες, οι οποίοι εκπέμπουν πρώτιστα σε 222 NM και έχουν τη χαμηλή υπόλοιπη εκπομπή σε όλη υπεριώδης περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι μικροβιοκτόνες ιδιότητες excimer KrCl των λαμπτήρων έχουν αποδειχθεί στα εργαστηριακά πειράματα για να αδρανοποιήσουν τα Gram-positive και Gram-negative βακτηρίδια, drug-resistant βακτηρίδια, ιοί της γρίπης, και ανθρώπινα coronaviruses, συμπεριλαμβανομένων SAR-CoV-2 virus22-28. Σημαντικά, όταν φιλτράρεται για να ελαχιστοποιήσει τη UV εκπομπή στα μήκη κύματος επάνω από 230 NM, μακριά-UVC excimer KrCl λαμπτήρες είναι μακριά λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν τις οξείες δυσμενείς αντιδράσεις δερμάτων και ματιών από τις συμβατικές (254 NM) πηγές GUV, και μέχρι στιγμής σε ζωικό και τον άνθρωπο τα πρότυπα δεν έχουν παρουσιάσει οποιεσδήποτε μακροπρόθεσμες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία 21,29-34. Ενώ τα εργαστηριακά αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, η αδρανοποίηση των παθογόνων σε μια ελεγχόμενη laboratory-scale εργαστηριακή ρύθμιση δεν μεταφράζει απαραιτήτως στη μειωμένη μετάδοση ασθενειών όταν επεκτείνεται η τεχνολογία με «πραγματικό» limitations35,36. Το ιστορικό προηγούμενο του ανώτερος-δωματίου GUVs παρέχει κάποια εμπιστοσύνη στην μακριά-UVC's δυνατότητα να μειωθεί η μετάδοση ασθενειών, αλλά υπάρχει ακόμα μια μη ικανοποιηθείσα ανάγκη για πραγματικό assessments16,37. Τέτοιες μελέτες είναι σύνθετες και πρέπει να διεξαχθούν κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης περιόδου του χρόνου (συνήθως τουλάχιστον 12 μήνες). Ένα μεταφραστικό βήμα προς την πραγματική έρευνα πραγματοποιεί τα πειράματα στις μεγάλες, δωμάτιο-ταξινομημένες αίθουσες αερολύματος. Αυτά τα δωμάτιο-ταξινομημένα δωμάτια, με την ελεγχόμενη ροή αέρος, τη θερμοκρασία και την υγρασία, σχεδιάζονται για να ξαναδιπλώσουν το πραγματικό περιβάλλον δωματίων. Αυτά τα διαστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί για να καταδείξουν την αποτελεσματικότητα των ανώτερων συστημάτων αιθουσών GUV και για να μελετήσουν τη μικροβιακούς επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό 38-43. Το Tey μπορεί επίσης να παρέχει τις σημαντικές ιδέες στη χρήση της τεχνολογίας στα δωμάτια όπου τα μολυσμένα άτομα μπορούν να είναι παρόντα για τις εκτεταμένες χρονικές περιόδους, όπως είναι κοινό στα σχολεία, τους εργασιακούς χώρους, τα νοσοκομεία και τις τοποθετήσεις φιλοξενίας. Με τη συνεχή ελεγχόμενη απελευθέρωση των αερομεταφερόμενων παθογόνων, ένα περιβάλλον κατάστασης επιτυγχάνεται, και ο εσωτερικός αέρας μπορεί να επιλεχτεί περιοδικά με ή χωρίς περιβαλλοντικές τεχνικές απολύμανσης αέρα, που παρέχουν μια ένδειξη που προσεγγίζει περισσότερο την πραγματική απόδοση. Εδώ, για πρώτη φορά, ερευνήσαμε την αποτελεσματικότητα μακριά-UVC στην αδρανοποίηση των αερομεταφερόμενων παθογόνων υπό τους όρους κατάστασης σε μια πραγματικού μεγέθους δωμάτιο-ταξινομημένη αίθουσα bioaerosol.
