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对短波紫外线


什么是UVC光?

什么是UVC光?

紫外线(UV)是电磁光谱的一个组成部分,位于可见光和x射线之间。


这种不可见辐射的波长范围为100纳米到400纳米。紫外线可以进一步细分为四个单独的区域:

  • 100纳米到200纳米
    远紫外线或真空紫外线(这些波长只在真空中传播)

  • 200纳米到280纳米
    UVC -用于消毒和感应

  • 280纳米到315纳米
    中波紫外线-适用于固化,鞣制和医疗应用

  • 315纳米到400纳米
    UVA(或“近紫外”)-用于印刷、固化、光刻、传感和医疗应用

UVA, UVB, UVC

大多数天然紫外线是由太阳产生的,大约10%的阳光是紫外线,只有大约3%到4%的阳光能穿透大气层到达地面。到达地球的紫外线辐射中,95%是UVA, 5%是UVB。

来自太阳的可测量UVC无法到达地球表面。由于DNA的光谱敏感性,只有UVC区域显示出显著的杀菌性能。

紫外线如何影响DNA


紫外线消毒是如何进行的?

多项研究和报告表明,当生物有机体暴露在200到300纳米的深紫外光下时,它会被DNA、RNA和蛋白质吸收。

蛋白质的吸收会导致细胞壁破裂和生物死亡。DNA或RNA(特别是胸腺嘧啶碱基)的吸收已知会通过形成胸腺嘧啶二聚体导致DNA或RNA双螺旋链的失活。如果DNA中产生了足够多的这种二聚体,DNA复制过程就会中断,细胞就无法复制。

细菌复制感染


不能复制的细胞不能感染。

人们普遍认为,不一定要用紫外线杀死病原体,而是要施加足够的紫外线来阻止生物体复制。防止复制所需的紫外线剂量比杀死所需的剂量低几个数量级,因此防止感染的紫外线治疗成本在商业上是可行的。

紫外线对细胞的伤害


确保完全失活

一般来说,在细菌在美国,已经有许多不同的修复机制来修复这些紫外线诱导的损伤。这些机制包括通过光解酶直接逆转损伤(光再激活),通过DNA糖化酶去除受损碱基(碱基切除修复,BER),通过核酸内切酶(紫外线损伤核酸内切酶,UVDE)切割损伤附近的DNA或去除含有损伤的完整寡核苷酸(核苷酸切除修复,NER)。因此,紫外线消毒的策略是提供足够高的剂量,以确保核酸受到无法修复的损伤。


确保完全失活

消毒用灭活率或Log Reduction Value(或LRV)来量化。减少日志是一个简单的数学术语,用来表示消毒后消除的活微生物的相对数量。

表1:Log Reduction Value
微生物还原
制动装置 因素 百分比
1 10 90%
2 One hundred. 99%
3. 1000年 99.9%
4 10000年 99.99%

紫外线剂量是微生物暴露于紫外线辐射的量,取决于紫外线辐射的强度和暴露时间。许多生物学研究已经为消毒中最常见的目标微生物提出了广泛接受的典型紫外线剂量要求。例如,要实现B. Subtillus (ATCC 6633)减少3 log(99.9%),需要60 mJ/cm2剂量。

表2:紫外线剂量
微生物还原
Log Reduction Value (LRV) 1 2 3. 4
一份 20.0 42.0 68.0 90.0
B.枯草ATCC 6633 20.0 39.0 60.0 81.0
大肠杆菌O157:H7 2.0 2.0 2.5 4.0
金黄色葡萄球菌 3.9 5.4 5.6 10.4

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