研究人员希望未来可用安全的紫外光线为机场消毒。
供图：Anucha Maneechote/Shutterstock.com/David Brenner改编
医院和实验室经常使用紫外线（UV）消毒灭菌，但这种做法有一大缺点：紫外线对人体有害。因此，只有在无人的手术室和未使用的实验室台中才会使用紫外线灯。如今，研究人员发现波长较短的紫外线可能对人体无害。该发现从理论上使紫外线变成了一种可以减缓疾病在学校、拥挤的飞机上、食品加工厂、甚至手术室和实验室中传播的新工具。
紫外线通过破坏将微生物遗传物质或蛋白质结合起来的分子键起到消毒的作用。最常用的紫外线的波长是254纳米(nm)，该波长相对较短(属于“C”类)，但足以穿透皮肤和眼睛，导致癌症和白内障。因此，在过去的4年中，由纽约市哥伦比亚大学医学中心物理学家David Brenner领导的团队对波长更短的“远紫外线”进行了测试，这种紫外线不能穿透眼睛或皮肤的外层。研究人员发现，远紫外线清除了实验鼠表面的细菌，但并未对鼠本身造成伤害。
接下来，Brenner和同事讨论了远紫外线能否应对许多公共环境中存在的主要健康隐患：空气中的微生物。他们首先将流感病毒在一个房间内进行雾化，并将其暴露于波长为222nm的紫外线中，作为对照组的流感病毒则不暴露于任何光下。随后，研究人员从该房间收集液体样本，并将其涂抹在易得流感的狗的肾细胞上。研究人员在2017年12月28日发表在生命科学预印本网站BioRxiv上的预印研究报告中指出，未暴露在任何光下的流感病毒液体样品会感染细胞，但经紫外线处理的液体样品则不能感染细胞。印第安纳大学公共卫生学院的工业卫生学家Shawn Gibbs曾研究过紫外线消毒剂特性，他说，如果这些研究结果得到证实，“这对于干扰疾病传播就十分有益”。
五年前，Brenner的一个朋友在医院接受一次小手术后感染了耐药细菌，并因此去世。从那时起，Brenner就对紫外线的杀菌特性产生了兴趣。他在2017年4月的 TED 演讲中说：“我代表我个人向超级细菌宣战。”Brenner在一家由居里夫人创办的放射研究机构工作，长期从事电离辐射、x射线和γ射线的研究，却鲜少关注紫外线的杀菌特性。朋友去世后，他开始疑惑：“人们确实证明了远紫外线能杀死细菌，但并没有说明它不能穿透人体细胞。”
Brenner的团队利用了最近改进的准分子灯，最著名的准分子灯应用例子是镭射视力矫正手术（LASIK）。准分子灯通过混合氪气和氯气产生单波长光子——与广谱相反——其波长范围在207 nm到222 nm之间。研究人员将滤波器添加到灯中以去除不必要的波长。Brenner说：“如果没有产生这种波长的单色光技术，我们的想法也不过是纸上谈兵。”他还说，每盏准分子灯的成本不到1000美元，如果这项技术证明有用，并且有公司能大量生产的话，这一成本还将大大降低。但在此他不会讨论自己的商业计划。
哈佛陈曾熙公共卫生学院的工业卫生学家James McDevitt曾研究过紫外线的杀菌特性。他说，根据常规计算结果得出的预测，他对Brenner和同事们的研究感到“惊讶”。他补充道，该研究方法乍看之下似乎还不错，但这一新的研究论文还未经过同行评审。McDevitt还提醒说，即使证明了222nm的波长确实相对来说比较安全，但人暴露在这种波长下的时间仍很有限。而且，它消除细菌和病毒的种类可能不如254nm的波长广泛。最后，准分子灯挂在房间上方可能对雾化细菌和病毒有作用，但对受微生物污染的表面几乎没有作用。
Brenner和他的同事计划对远紫外线和微生物进行更多的研究，以便更好地评估其在不同波长下的安全性和有效性。他说，如果一切进展顺利的话，几年之内他们可能收集到足够的数据以获得监管机构批准。
翻译：侯娇娇
审稿：董子晨曦
原文来自 环球科学
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