abstrakt: enligt den ultravioletta dödande dosen av beta-coronavirus coronavirus, såsom sars och mers i litteraturen, gavs den 99,99% dödliga ultravioletta dosen för 2019-ncovnovel coronavirus ncp med en initial koncentration av tcid50 av cirka 105,8 / ml 1085 mj / cm2, och basmodellen av djup ultraviolett ledning med hänvisning till ytantivirus och luftrening för utveckling av olika tillförsel.

1.grundsinformation

Det har gått mer än två månader sedan utbrottet av wuhan roman coronavirus utsattes. en stor mängd medicinska resurser har investerats i behandling av patienter, utveckling av behandlingsmetoder, screening av effektivitetsläkemedel och förebyggande och kontroll av epidemisk spridning. den nationella hälsokommissionen i folkrepubliken Kina utfärdade ”behandlingsplan för lunginflammation infekterad av nya coronavirus (spår fjärde upplagan)” [1], som nämnde att ”förståelsen av de fysiska och kemiska egenskaperna hos coronavirus främst kommer från studien av sars-cov och mers-cov. viruset är känsligt för ultraviolett och värme, 56 ℃ 30 minuter, eter, etc, inaktiverar effektivt viruset. denna fysisk-kemiska egenskap hos coronavirus gör det möjligt att använda ultraviolett desinfektionsteknik för att döda coronavirus på olika ytor, luft och vatten, och ett stort antal ultraviolett utrustning har tagits i bruk i miljöer med hög viruskoncentration, såsom sjukhus [2,3 ]. nyheterna om den ultravioletta industrin nämnde också att dong xiaoping, en expert från institutet för förebyggande av virussjukdomar och kontroll av det kinesiska centret för sjukdomsbekämpning och förebyggande, fann att koronaviruset som utsatts för Uvc med en intensitet större än 90 u / cm2 kunde döda sars-viruset på 30 minuter [4]. för närvarande har inga fler kvantitativa data funnits om uttrycket eller experimentella data för den dödliga ultravioletta dosen av nya coronavirus ncp 2019-ncov. i den praktiska tillämpningen av ultraviolett teknik är applikationsmiljön, måldödningshastighet, ultraviolett intensitet och dos de tekniska indexen som måste beaktas. avsaknaden av kvantitativa experimentella data kommer att göra tillämpningen av UV-lamprör eller UV-ledd stanna på kvalitativ eller empirisk nivå.

naturligtvis, begränsat av begränsade experimentella resurser, är det svårt att studera UV-dödsdosen och kinetiken för nya coronavirus ncp 2019-ncov. därför, under sars-epidemin, gav forskningen om mushepatitvirus (mhv) en mycket god vetenskaplig grund för upptäckt, identifiering och förståelse av sars fysikalisk-kemiska egenskaper. det är känt [5] att koronaviruset innehåller fyra virusgenera, nämligen alfa-coronavirus, beta-coronavirus, delta-coronavirus och gamma-coronavirus. det mycket patogena coronavirus sara-cov och mers-cov, liksom modellviruset mhv som används för att studera den molekylära virologin hos coronavirus, är beta-coronavirus. genomet till detta virus är en enda positiv sträng rna, längden på cirka 30 000 nukleinsyror, tillhör genomet av de största rna-virusen. mhv, sars-cov, mers-cov och ncp 2019-ncov har hög homologi och strukturell homogenitet, så deras motstånd mot ultraviolett strålning har likhet och ömsesidig referens.

baserat på ovanstående fakta, sammanfattade detta dokument forskningsdata för ultraviolett dödande av olika koronavirus, såsom sars-cov, mhv-cov, i en del av litteraturen, och sammanfattade den ultravioletta dosen och påverkar villkoren för uvc som behövs för virusdödning på ytan och i luften för att vägleda utvecklingen av UV-ledade leveranser. den specifika processen med viruskultur och experiment är inte i fokus för denna artikel, se referensen, här upprepas inte. samtidigt, med tanke på att när referenserna publicerades, djupt uv uvc-ledde inte var en populär teknik, så ljuskällan som användes var alla ultravioletta kvicksilverlampor, vilket inte betyder att det inte har någon referensbetydelse för projektdesignen för djup ultraviolett UV-ledning. dessutom avlivningseffektiviteten för 275nm djup ultraviolett ledning är samma som 254nm ultraviolett lamprör.

2. mängden ultraviolett strålning som krävs för att döda coronavirus på en yta

fikon. 1, samband mellan överlevnad och exponeringstid för sars-cov coronavirus under UV-bestrålning och Uva-bestrålning [6]

taylor-teamet vid centrumet för biologisk bedömning och forskning av USA: s livsmedels- och läkemedelsadministration 2004 [6] och 2006 [7] visade att under bestrålningen av en djup ultraviolett ljuskälla med den karakteristiska våglängden 254 nm och strålningsintensiteten av 4016 × w / cm, dödades provet av sars-cov-virus med den initiala koncentrationen av tcid50 av cirka 105,8 / ml delvis efter 1 minut, och antalet överlevnad efter 6 min var ~ 10 / ml, med avlivningshastigheten över 99,99%. efter 10 minuter <1,0 tcid 50 (log 10) / ml kan avlivningshastigheten betraktas som> 99,99%. från tabellen kan man också se att loggvärdet för dödsfrekvensen är positivt korrelerat med den kumulativa exponeringsdosen (här är exponeringstiden), och ett linjärt samband bildas innan loggvärdet är lägre än 4. så vid 105,8 / ml viruskoncentration, den erforderliga uv-dosen för 99,99% dödningshastighet var 1445 mj / cm2. enligt det linjära förhållandet mellan dödfrekvensloggvärdet och dosen är det inte svårt att få att den erforderliga dosen på 99,9% dödningshastighet är 722mj / cm2. medan uva kan förstöra virusets rNA-kedja genom att kombinera med fotokatalysator för att producera reaktiva syrearter, har Uva ultraviolett (365 nm, 2133 kb / cm2) ingen dödande effekt på sars-cov coronavirus. xiao-ping dong team [8] rapporterade styrka & gt; 90 mu 2003 w / cm2 kvadratisk UV-bestrålning coronavirus, 60 minuter för att döda sars-virus (observera att originalet är 60 min 30 min) snarare än vad som tidigare sagts i nyheterna, den kumulativa dosomvandlingen 324 mj / cm2, lägre än taylor team 1445 mj / cm2, förmodligen på grund av att experimenttillståndet, eller ett virusprovskälla, och xiao-ping dong-teamet inte gav specifika värden på loggdata, så det är fem gånger skillnaden (återspeglas i loggen på avlivningshastigheten värdet är endast 0,5). ur perspektivet av prestanda redundans föreslås att applikationstillverkarna behöver 1085mj / cm2 dos enligt dödsfrekvensen 99,99% i schemat design.

i början av denna månad sprang utbrottet. enligt litteraturöversynen hemma och utomlands beräknades den dödliga dosen av det nya koronaviruset vara 1445 mj / cm2 med den initiala koncentrationen av cirka 105,8 / ml ny koronavirus och dödningshastigheten 99,99%. dosen är felaktig och behöver korrigeras. detta är den dos som beräknas genom att multiplicera den optiska effektdensiteten gånger tiden. denna slutsats saknar en detalj, som är att sars-testscenariot var en 1 cm hög vattenlösning, och det är inte korrekt att beräkna strålningsdosen för hela lösningen med en ytstyrka på 4016 km / cm2. bestrålningsintensiteten är omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet. så strålningsintensiteten längst ner i lösningen är inte densamma som toppen. om du beräknar den kumulativa dosen, bör du ta ett linjärt medelvärde. led är en liten storlek på ljus, ungefärligt spot ljuskälla, bestrålad ytfördelning är inte enhetlig, med tanke på att intervallet på 1 cm fluktuationer är små, liten påverkan, här kan vara ungefär genomsnitt. dessutom, absorptionen av UV genom vattenlösning, tidigare studier nämnde att absorptionen av rent vatten 275 nm är relativt liten, och spridningstätheten av virus är också begränsad, så absorptionen av vatten kan ignoreras här. efter djuppoängen reviderar vi härmed den dödliga dosen av det nya koronaviruset till 1085mj / cm2 för din referens.

sars-cov-viruset i ovanstående dödsförsök sprids i fosfatlösning, vilket kan jämföras med situationen för objektytan och vatten. naturligtvis har coronavirus i vävnad som blod visat sig inte kunna dödas direkt av ultraviolett strålning [7].

fig.2 dödande förmåga hos sars-cov genom gammastrålar i olika doser [6]

anmärkningsvärt att gammastrålarna (upp till 15 000 rad) som förstör normala mänskliga celler och cancerceller har liten effekt på sars-viruset.

3.uv-dos som krävs för luftburet coronavirus-förstörelse

fikon. 3 överlevnadshastighet för aeronoler i coronavirus under ultraviolett strålning och dess förhållande till fuktighet [9]

i 50 * 260 * 455 mm (l * w * h) encirkulationskanal med en flödeshastighet av 12,5 l / min, luft med en aerosolviruskoncentration av 104 ~ 105 pfu / ml och en fuktighet av 50% rh matades . med användning av en 36w ultraviolett kvicksilverlampa (ozonisolering) för att belysa röret från insidan 455 mm justerades den ultravioletta strålningsintensiteten vid det stängda fönstret till 599 w / cm2. efter stabil drift under 15 minuter var dödningshastigheten för mhv-koronavirus som samlades in från encykeluttaget 87,8%, jämfört med kontrollgruppen. data i fig. 2 visade också att dödhastigheten för virusserosol var hög under hög luftfuktighet.

det datum som visas ovan ger datastöd för desinfektionsscenariot. Det kan i princip konverteras att i cyklisk vindläge är dödningshastigheten för mhv-coronavirus i luften på 30 kubikmeter på 2 timmar 87,8%, vilket måste använda 320 st 10mw 275nm uvc ledde ljuspärlor , är mycket mer än antalet pärlor i den naturliga bakteriescenen (det teoretiska beräkningsresultatet är 2 ~ 4 st [10], beroende på produktstrukturen). ytdödningsdosen för 99,99% av escherichia coli är cirka 13,2mj / cm2. i det andra avsnittet av detta papper är den dos som krävs av sars-virus 110 gånger den escherichia coli, vilket i princip överensstämmer med den dosmultipelrelation som krävs av luftrening. för att tillämpa det i det faktiska scenariot är det nödvändigt att ändra arbetstiden för UV-ledning till 24 timmars kontinuerlig öppning, så att antalet uvc-ledde som behövs konfigureras för 30 kubikmeter utrymme är 27 st, vilket kan möta kostnadskraven för kommersiell tillämpning. förmodligen kan detta dosförhållande också hänvisas till i statiskt och rinnande vatten.

4. referensbetydelsen för ncp 2019-ncovnovel coronavirus uvc uv dödande dos

fikon. 4 sambandet mellan överlevnad och upphettningstid för sars-cov efter värmebehandling vid olika temperaturer [6]

de experimentella uppgifterna visade att sars-cov-behandlingen vid 56 ° C under 20 minuter kunde uppnå en dödningshastighet på över 99,99%, och den tid som krävdes vid 65 ° C kunde till och med reduceras 10 minuter. även om det finns information om att ncp 2019-ncov kan dödas när den värms upp till 56 ℃ under 30 minuter, finns det ingen analogi mellan termisk resistens och UV-resistens, så de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos sars kan inte vetenskapligt dras för uv-resistensen för ncp 2019-ncov , som endast kan användas som referens. kurt bedell, bs, från universitetet i lowa, usa, rapporterade att på ett avstånd av 1,22 meter tog mhv-a59 och mers-cov vid en koncentration av 8,9 * 105 pfu / ml, också tillhörande släktet beta-coronavirus, 10 minuter respektive 5 min, med två gånger den dödliga dosskillnaden [11]. emellertid, som nämnts ovan, är skillnaden på 2 gånger dos som återspeglas i dödningshastigheten endast logvärdet av 0,3, vilket är skillnaden mellan 99,9% och 99,95% i fallet med hög logbas, vilket kan ignoreras i produktionen.

5. Sammanfattning

viruset är utbredd, djupt ultraviolett ledda industriföretag, det åligger den effektiva programutvecklingen och kärnenhetsleveransnivån att gå vidare. man hoppas att den dödliga dosen på 1085 mj / cm2 99,99% bakteriedödande hastighet (den initiala koncentrationen av viral tcid50 är cirka 105,8 / ml) och motsvarande ytdesinfektions- och luftreningsmodeller kan hjälpa till att utveckla olika typer av djupa ultraviolettledda produkter.

6.references

[1] nationell hälsokommission. Behandling av lunginflammation av nya coronavirus (försök 4) [z] ]2020．

[2] ledde vid sidan av epidemin, om den ultravioletta steriliseringen av dessa kunskapspunkter att veta!

[Eb / ol] .https: //www.ledinside.cn/news/20200204-46872.html

[3] vad kan vi lära av sars mot ett nytt coronavirus

[Eb / ol] .https: //news.china.com/socialgd/10000169/20200121/37728369_all.html#page_2

[4] darnell m e r, subbarao k, feinstone s m, et al. inaktivering av coronavirus som inducerar allvarligt akut andningsyndrom, sars-cov [j]. journal of virological metoder, 2004,121: 85-91.

[5] darnell m e, taylor d r. utvärdering av inaktiveringsmetoder för svårt akut respiratoriskt syndrom coronavirus i icke-cellulära blodprodukter [j]. transfusion, 2006,46 (10): 1770-1777.

[6] duan s m, zhao x s, wen r f, et al. stabilitet hos sars coronavirus i mänskliga exemplar och miljö och dess känslighet för uppvärmning och UV-bestrålning [j]. biomed miljö sci, 2003,16 (3): 246-255.

[7] rullator c m, ko g. effekt av ultraviolett bakteriedödande bestrålning på virala aerosoler [j]. miljövetenskap & amp; teknologi, 2007,41 (15).

[8] kurt bedell b, buchaklian a h, stanley perlman m. effektivitet hos ett automatiserat multipel emitterande ultraviolett-c desinficeringssystem för hela rummet mot coronavirus mhv och mers-cov [j]. infektionskontroll & amp; sjukhusepidemiologi, 2016,37 (5): 598-599.

[9] referenser från duvtek

hur man mäter UV-kraften och intensiteten?

naturligtvis är det första valet Amerika eit power puck ii .

kontakt med mig: uvcure@uvspacelight.com