利用對人體安全之可視光成功實現殺菌、病毒去活性化

 

刊登日期:2021/12/20
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名古屋大學發表與靜岡大學成功地以可見脈衝光照射,有效率進行了世界首次細菌與病毒的殺菌、去活性化。由於UV-C只須照射光就可以輕鬆地對附著在室內空氣或表面的病原性病毒與細菌進行殺菌、去活性化,因此受到廣泛關注。然而UV-C會被人體細胞與蛋白質強烈吸收,若暴露於超過法規限制數值的狀況下則有導致皮膚炎、皮膚癌的疑慮。另一方面,以太陽光為代表的可見光雖對人體無害,但無法單純利用可見光照射應用於殺菌或病毒的去活性化。

研究團隊則利用自行開發的奈米秒波長可變脈衝雷射殺菌裝置,透過在奈米秒程度的瞬間照射高輝度可見光,進行了有效率之病毒與細菌之殺菌、去活性化的實證。

細菌與病毒在可見光領域亦有可有效率吸收光的波長區域,此項特徵在綠膿桿菌與黃色葡萄球菌等有色細菌中尤其明顯。利用波長可變的脈衝雷射產生具有與有效率吸收光的波長區域相符合之光譜組成的光,並在瞬間(奈米秒時間左右)以高輝度照射細菌或病毒之後,人體細胞等大細胞幾乎不會提升溫度,而對於較小的細菌與病毒則很容易達到300°C以上的高溫,進而實現殺菌、去活性化的效果。

此項方法係將雷射光物理學中使用的共振激發結合至病原性病毒、細菌的殺菌方法中。研究團隊實際將金的微粒子當作細菌、病毒,並用奈米秒波長可變脈衝雷射對金微粒子進行溫度上升的量測,確認溶液溫度僅上升了2°C左右,而金微粒子吸收了脈衝雷射光,瞬間變成1,000°C以上的高溫而熔化。

研究團隊也已實證確認可見脈衝光照射技術可有效率地對大腸桿菌進行殺菌。今後,研究團隊將繼續進行研究開發,期許未來利用此項可見脈衝光殺菌技術,從而實現對大腸桿菌以外的各種病原性細菌與病毒予以安全且有效率的殺菌、去活性化。


資料來源: https://optronics-media.com/news/20211124/75346/
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