紫外線照射能否有效滅活武漢新型冠狀病毒?
當然!
紫外線是一切微生物最大的天敵,可以輕輕鬆鬆殺死任何微生物,自然包括武漢新冠病毒。
太陽暴曬可以殺菌殺(病)毒,靠的就是日光紫外線
對於今天的人來說,「日光暴曬可以殺菌消毒」是一種最基本的常識,
但上溯到19世紀,這卻是一項重大科學發現。
早在1887年,有兩位科學家就注意到,日光可以抑制試管中微生物的生長,經過長時間暴曬後,密封試管內可以保持長達數月的無菌狀態。
今天看來,這實在太過平淡無奇,卻開啟了紫外線殺菌消毒的歷史,被譽為「光生物學歷史上最有影響力的發現之一」。
在隨後的觀察中,科學家發現,日光對於微生物的抑制和殺滅效應與光照劑量、微生物的敏感性相關,但更依賴於光的波長。
1890年,微生物病原學奠基人科赫發現,陽光可以殺滅結核桿菌,這也成為曬太陽有助於結核病治療的基礎。
經過不懈努力,到1905年,科學家就已經建立起了紫外線和可見光光譜與殺菌效應之間的關係,認為紫外線-C具有最好的殺菌效果。
到20世紀中葉,科學家已經確定波長260 nm的紫外線具有最強的生物學效應。
到1960年,紫外線生物效應基本機制揭曉:
紫外線-C可以使生物細胞染色體上兩個相鄰胸腺嘧啶之間形成嘧啶二聚體,即紫外線直接作用於生物細胞遺傳物質,是殺菌和誘變(致癌)的生物學基礎。
紫外線殺菌消毒的原理
在今天,紫外線是一種常見的殺菌消毒手段,應用於空氣、水、和物體表面消毒。
其中水消毒是目前最成熟和廣泛最應用的技術。
紫外線是如何殺菌的呢?
紫外線是一種波長短的高能電磁輻射,輻射能可以作用於特定結構生物活性物質,激發最外層電子而發生光化學反應。
紫外線可以導致光化學反應是有條件的,就是被照射物質的分子機構與紫外線輻射能(波長)相匹配,這種物質結構集團被稱為發色團。
紫外線根據波長可以分為三個頻段,其中能量最高,也就是最具有殺菌作用的是紫外線-C。
可以吸收紫外線-C的發色團是富含包括C= O、C= S和芳族環的有機分子。
而後者大量存在於生物細胞遺傳物質(DNA和RNA)中。
就是說,紫外線直接作用於細胞核染色體,導致相鄰胸腺嘧啶形成嘧啶二聚體,從而阻礙染色體的正常複製,可以直接殺滅細菌、病毒等微生物。
這同時也是紫外線是迄今發現的最強致癌因素的分子機制。
因此,不管是細菌還是病毒,只要接受足夠劑量紫外線的照射,統統都能被殺滅。
因此,根本不需要進行實驗,我們就可以肯定地說,紫外線一樣可以輕鬆殺滅新發現的武漢新冠病毒,一般的紫外線燈,近距離照射(中間沒有物體吸收紫外線),在幾秒鐘內就可以殺死病毒。
紫外線消毒可以在武漢新冠病毒疫情中發揮怎樣的作用?
基於以上基本知識,人們會覺得紫外線應該是一種很好的空氣和物體表面消毒方式。
科學家開始也是這麼想的。
紫外線空氣消毒
從1930年代開始,科學家就嘗試將紫外線空氣消毒用於傳染性和危害性最大的傳染病防控,其中最主要的是結核病和極易傳染的麻疹等。
雖然,開始階段的一些研究似乎取得了不錯的效果,但是,最終的研究都歸於了失敗。
這其中最大的問題是,由於紫外線能量很高波長很短,紫外燈和消毒目標之間存在任何物體都能吸收阻擋其有效照射,因而,相對固定的紫外線燈難以很好地進行室內空氣和固定物體表面的消毒。
另外,紫外線如果直接照射到人體,也會引發生物學效應造成損傷。
最常見的就是引發眼睛發炎,即人們常說的電光性眼炎。
如果長期照射還容易誘發皮膚癌。
加之紫外線的不可見性,在有人的室內開啟紫外線也不容易被發現,更增加造成意外損害的危險。
因此,紫外線不用於有人的室內空間的消毒。
2009年甲流大流行後,我國很多學校教室中(違反科學規律)安裝了紫外線燈,就連續發生意外開啟造成學生大面積損傷的事件。
因此,目前國外紫外線空氣消毒主要用於某些醫院或其他公共場所,也不會採取室內空間直接照射的方法,而是採取以下兩種照射方式:
只照射室內分隔的上層空氣,就是天花板以上的空間;
或者,照射密閉空間的空氣循環通道(比如,供暖、空調或者單純的通風通道)。
這要求在建築物建設之前就必須設計好。
由此可見,紫外線空氣消毒並不是一種好的選擇。
紫外線燈物體表面的消毒
同樣的道理,固定安裝的紫外線燈也不可能常規用於室內固定物體表面的消毒。
當然,上世紀90年代之前,我國醫院的手術室、治療室等都常規安裝有紫外線燈進行室內空氣消毒,後來隨著技術進步逐漸被淘汰了。
目前來說,紫外線除了用於水消毒,最常見的是使用可移動紫外線車用於某些空間(確保無人時)或者物體表面的消毒。
或者可移動或手持紫外線燈進行一些較小物件的表面消毒。
特別是一些不適於清洗和使用液體消毒劑消毒的物體,比如,紙幣、書本等的消毒。
由此可見,儘管紫外線具有強大的消殺功能,但在目前的新冠病毒疫情中可以用武之地卻很是有限。