A NIST rendszer teljes leírásának közzétételének egyik sürgős sürgőssége az, hogy a kutatók ezt az UV -beállítást úgy tervezik használni az új kísérletekhez, amelyek túlmutatnak az ivóvíz vizsgálatán, valamint a szilárd felületek és a levegő fertőtlenítésén. A lehetséges alkalmazások magukban foglalhatják a kórházi helyiségek jobb UV-fertőtlenítését, és akár tanulmányokat is végezhetnek arról, hogy a napfény hogyan inaktiválja a COVID-19-ért felelős koronavírust.
& "Tudomásom szerint senki sem másolta meg ezt a munkát, legalábbis nem a biológiai kutatásokhoz, &"; - mondta Larason.&";' ezért szeretnénk most kiadni ezt a papírt."
Elég jó inni
Az ultraibolya fény hullámhossza túl rövid ahhoz, hogy az emberi szem láthassa. Az UV körülbelül 100 nanométer (nm) és 400 nm között mozog, míg az emberek szivárvány színét láthatják az ibolyától (kb. 400 nm) a vörösig (körülbelül 750 nm).
Az ivóvíz fertőtlenítésének egyik módja az UV -fénnyel történő besugárzás, amely káros mikroorganizmusokat bont le' DNS és rokon molekulák.
Az eredeti vizsgálat idején a legtöbb vízsugárzó rendszer UV -lámpát használt, amely UV -fényének nagy részét egyetlen hullámhosszon, 254 nm -en bocsátotta ki. A víziközmű -társaságok azonban évek óta növekvő érdeklődést mutattak egy más típusú fertőtlenítő lámpa iránt, amely&", polikromatikus, &"; vagyis több különböző hullámhosszon bocsátott ki UV -fényt. De az új lámpák hatékonysága nem volt pontosan meghatározott - mondta Karl Linden, a Colorado Boulder Egyetem (CU Boulder) környezetmérnöke, aki a 2012 -es tanulmány fő kutatója volt.
2012 -ben a CU Boulder vezette mikrobiológusok és környezetmérnökök egy csoportja érdekelt volt abban, hogy kiegészítse a víziközmű -társaságok UV -fertőtlenítéssel kapcsolatos tudását. A Water Research Foundation nonprofit szervezet finanszírozásával a tudósok módszeresen próbálták tesztelni, hogy a különböző baktériumok mennyire érzékenyek a különböző hullámhosszú UV -fényekre.
Általában ezeknek a kísérleteknek a fényforrása egy lámpa lett volna, amely széles spektrumú UV hullámhosszat generál. Annak érdekében, hogy a frekvenciasávot a lehető legnagyobb mértékben szűkítsék, a kutatók' A terv az volt, hogy szűrőkön keresztül világítsák meg a fényt. De ez még mindig viszonylag széles, 10 nm-es fénysávokat eredményezett volna, és a nem kívánt frekvenciák elvéreztek volna a szűrőn, ami megnehezítette annak meghatározását, hogy pontosan melyik hullámhosszak inaktiválják az egyes mikroorganizmusokat.
A mikrobiológusok és mérnökök tisztább, jobban szabályozható forrást akartak az UV -fény számára. Ezért segítségül hívták a NIST -t.
A NIST kifejlesztett, megépített és működtetett egy rendszert, amely jól ellenőrzött UV-sugarat juttat a vizsgált mikroorganizmusok minden mintájára. A beállítás során a szóban forgó mintát-az egyik minta bizonyos koncentrációjú vízzel töltött Petri-csészéjét-fényálló zárt házba kellett helyezni.
A kísérletet az teszi egyedivé, hogy a NIST úgy tervezte az UV -sugarat, hogy hangolható lézerrel juttassa el.&"Hangolható &"; azt jelenti, hogy rendkívül szűk - egyetlen nanométernél kisebb - sávszélességű fénysugarat képes előállítani széles hullámhossz -tartományban, ebben az esetben 210 nm -től 300 nm -ig. A lézer hordozható is volt, lehetővé téve a tudósok számára, hogy a laboratóriumba vigyék, ahol a munkát végezték. A kutatók NIST-kalibrált UV-detektorral is mérték a Petri-csészébe ütköző fényt minden mérés előtt és után, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy valóban tudják, mennyi fény üti az egyes mintákat.
A rendszer működéséhez sok kihívás állt. A kutatók tükrök sorozatával továbbították az UV -fényt a Petri -csészébe. A különböző UV -hullámhosszak azonban különböző fényvisszaverő anyagokat igényelnek, ezért a NIST kutatóinak olyan rendszert kellett tervezniük, amely különböző fényvisszaverő bevonatú tükröket használt, amelyeket ki lehetett cserélni a próbaüzemek között. Emellett fényszórót kellett beszerezniük a lézersugár felvételéhez - amelynek közepén nagyobb az intenzitása -, és elterítették, hogy egyenletes legyen a teljes vízmintában.
A végeredmény egy grafikon -sorozat volt, amely megmutatta, hogy a különböző csírák hogyan reagáltak a különböző hullámhosszúságú UV -fényre - egyes mikrobák első adatai - minden eddiginél nagyobb pontossággal. És a csapat talált néhány váratlan eredményt. Például a vírusok fokozott érzékenységet mutattak, mivel a hullámhossz 240 nm alá csökkent. De más kórokozók, például a Giardia esetében az UV -érzékenység körülbelül azonos volt, még akkor is, ha a hullámhosszak csökkentek.
& "; A tanulmány eredményeit meglehetősen gyakran használták a víziközmű -társaságok, a szabályozó hatóságok és az UV -területen dolgozók, akik közvetlenül a víz - és a levegő - fertőtlenítésén dolgoznak, &"; - mondta Sara Beck, a CU Boulder környezetmérnök, a 2012 -es munkából készült három dokumentum első szerzője.&"Annak megértése, hogy melyik hullámhosszú fény inaktiválja a különböző kórokozókat, pontosabbá és hatékonyabbá teheti a fertőtlenítési gyakorlatokat"&"; azt mondta.
Én, UV Robot
Ugyanaz a rendszer, amelyet a NIST az ellenőrzött, keskeny sávú UV -fény vízmintákhoz való továbbítására tervezett, más lehetséges alkalmazásokkal végzett későbbi kísérletekhez is használható.
Például a kutatók azt remélik, hogy feltárják, hogy az UV -fény mennyire képes elpusztítani a szilárd felületeken, például a kórházi helyiségekben található baktériumokat, sőt a levegőben lebegő baktériumokat is. A kórházban szerzett fertőzések csökkentése érdekében egyes orvosi központok robbantószobákat robbantottak fel robotok által szállított UV-sugárzással.
A kutatók szerint azonban még nincsenek valódi szabványok ezeknek a robotoknak a használatára, így bár hatékonyak lehetnek,' nehéz tudni, hogy mennyire hatékonyak, vagy összehasonlítani a különböző modellek erősségeit.
& "; A felületeket besugárzó eszközök esetében sok változó létezik. Honnan tudod, hogy' dolgoznak?" - mondta Larason. Egy olyan rendszer, mint a NIST&39, hasznos lehet a fertőtlenítő robotok különböző modelljeinek szabványos tesztelési módjának kidolgozásához.
Egy másik lehetséges projekt megvizsgálhatja a napfény hatását az új koronavírusra, mind a levegőben, mind a felületeken - mondta Larason. Az eredeti munkatársak pedig azt mondták, hogy remélik, hogy a lézerrendszert a jövőben a vízfertőtlenítéssel kapcsolatos projektekben fogják használni.
& "A mikroorganizmusok és vírusok érzékenysége a különböző UV -hullámhosszakra még mindig nagyon fontos a jelenlegi víz- és levegőfertőtlenítési gyakorlatok szempontjából, &"; Beck azt mondta:&"; különösen, ha figyelembe vesszük az új technológiák fejlődését, valamint az új fertőtlenítési kihívásokat, például a COVID-19-hez és a kórházban szerzett fertőzésekhez kapcsolódóakat."
