Борьба с болезнями с помощью ультрафиолета

Исследователи определят передовые уровни ультрафиолета и время воздействия, чтобы можно было разработать устройства для дезинфекции на основе ультрафиолета, способные уничтожать вирусы, передающиеся по воздуху, в помещениях и на поверхностях. Фото: Алисса Лагранж, Колледж Мэри Болдуин. Все права защищены.

26 мая 2020 г.

Мэрайя Чупрински

УНИВЕРСИТЕТ-ПАРК, Пенсильвания. Сейчас и в ближайшие месяцы перед больницами и коммерческими зданиями будет поставлена ​​задача дезинфекции больших помещений, чтобы предотвратить передачу вирусов, таких как SARS-CoV-2, вызывающих COVID-19. Новое исследование, финансируемое стартовым грантом, могло бы обеспечить базу знаний, необходимую для разработки продуктов оптического излучения, используемых в таких крупномасштабных санитарных процессах.

Уильям Банфлет, со-главный исследователь (PI) и профессор архитектурного проектирования в Университете штата Пенсильвания, присоединяется к со-исполнителю Сурешу Кучипуди, клиническому профессору ветеринарных и биомедицинских наук в Колледже сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания, для изучения способности оптического излучения дезинфицировать поверхности и снижать передачу вирусов.

Банфлет и его сотрудники получили около 90 000 долларов стартового капитала для шестимесячного проекта от Института наук о жизни штата Пенсильвания, Инженерного колледжа и Институтов энергетики и окружающей среды.

Исследователи будут тестировать суррогатный человеческий коронавирус, похожий на SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, против ультрафиолетового света различной длины в реакторе, похожем на шкаф, как показано на рисунке. Фото: Департамент архитектурного проектирования / Университет штата Пенсильвания. Творческое сообщество

«Определенные длины волн ультрафиолетового света обладают способностью инактивировать микроорганизмы, такие как грибы и вирусы, повреждая их ДНК или РНК, так что они больше не могут размножаться», — сказал Банфлет. «Наш исследовательский вопрос в рамках этого проекта заключается в том, насколько хорошо различные длины волн деактивируют или убивают такие коронавирусы, как COVID-19».

Внутри реактора, похожего на кабинет, Банфлет, Кучипуди и его коллега Джим Фрейхаут, профессор архитектурного проектирования в Пенсильванском университете, будут измерять степень дезинфекции образцов коронавируса, подвергнутых воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 254 или 365 нанометров в течение разных периодов времени воздействия. . Исследователи будут использовать в своих тестах суррогатный человеческий коронавирус, аналогичный вирусу COVID-19, который будет предоставлен Департаментом ветеринарных и биомедицинских наук штата Пенсильвания. Тестирование будет проходить в лаборатории уровня 2 биобезопасности в парке Университета штата Пенсильвания.

«Когда будут определены передовые уровни ультрафиолета и время воздействия, можно будет разработать устройства для дезинфекции на основе ультрафиолета, чтобы дезактивировать вирусы, передающиеся по воздуху, в системах подачи воздуха зданий, на поверхностях помещений или оборудования, в масках для лица и в оборудовании для взятия проб вирусов», — сказал Фрайхаут. «В будущем эту же технологию можно будет использовать и для дезактивации бактерий и других типов вирусов, но уровни ультрафиолетового света, возможно, придется корректировать для каждого конкретного целевого загрязнителя».

В конечном итоге, по словам Фрайо, заинтересованные стороны смогут применить те же возможности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования школ и конференц-залов, которые являются важными очагами распространения вирусов гриппа всех типов.

Во втором сегменте проекта Донхён Рим из Пенсильванского университета, доцент архитектурного проектирования, и Ричард Мистрик, доцент архитектурного проектирования, будут работать с Банфлетом, чтобы применить результаты экспериментальной части исследования к вычислительному моделированию гидродинамики и моделирование освещения. Моделирование поможет спрогнозировать влияние системы бактерицидного облучения в сочетании с вентиляцией и фильтрацией на жизнеспособность образцов коронавируса.

«Мы разработаем план по контролю различных элементов, входящих в пространственную модель, а также риска заражения, который перемещается в пространстве распределения воздуха», — сказал Рим. «Мы также смоделируем типичное движение воздуха в помещении, которое обычно удаляется, очищается, а затем рециркулируется в помещении».