کاهش (فوق العاده)بنفش

در حالی که انتظار برای دسترسی کامل به آزمایشگاه خود را با توجه به COVID-19 محدودیت دانشمندان در موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) گرفته اند این فرصت نادر برای گزارش جزئیات فنی پیشگام تحقیقات آنها انجام شده در گندزدایی آب آشامیدنی با استفاده از اشعه ماوراء بنفش (UV) نور است.

بازگشت در سال 2012 NIST دانشمندان و همکارانش به چاپ چندین مقاله در برخی از یافته های بنیادین با منافع بالقوه برای آب شرکت های آب و برق. اما این مقالات هرگز به طور کامل توضیح داد که تابش راه اندازی ساخته شده است که این کار ممکن است.

در حال حاضر برای اولین بار نیست محققان در حال انتشار جزئیات فنی این آزمایش منحصر به فرد است که با تکیه بر یک لیزری قابل حمل برای تست چگونه به خوبی مختلف طول موج اشعه ماوراء بنفش نور ، مختلف میکروارگانیسم ها در آب است. این کار به نظر می رسد امروز در بررسی از ابزار علمی (RSI).

"ما مایل است به طور رسمی این ارسال برای سال" گفت NIST تام Larason. "در حال حاضر ما هم به دنیا بگویید در مورد آن."

یک فوریت را برای انتشار توضیحات کامل نیست سیستم است که محققان تصور می کنیم با استفاده از این اشعه برای راه اندازی آزمایش جدید که فراتر از مطالعه آب آشامیدنی و به ضد عفونی سطوح جامد و هوا. کاربردهای بالقوه می تواند شامل بهتر اشعه ماوراء بنفش ضد عفونی اتاق بیمارستان و حتی مطالعات انجام شده از نور خورشید را غیرفعال میکند و عفونت coronavirus مسئول COVID-19.

"تا آنجا که من می دانم هیچ کس تکرار این کار حداقل نه برای تحقیقات بیولوژیکی," Larason گفت. "همین دلیل است که ما می خواهید برای دریافت این مقاله در حال حاضر."

خوب به اندازه کافی برای نوشیدن

نور ماوراء بنفش دارای طول موج خیلی کوتاه هستند برای چشم انسان برای دیدن. اشعه ماوراء بنفش در محدوده حدود 100 نانومتر (nm) به 400 نانومتر در حالی که انسان می تواند دیدن یک رنگین کمان از رنگ بنفش (حدود 400 نانومتر) به رنگ قرمز (در حدود 750 نانومتر).

یکی از راه های ضد عفونی کردن آب آشامیدنی است به منور آن با نور ماوراء بنفش است که موجب شکسته شدن میکروارگانیسم های مضر' DNA و مرتبط با مولکول های.

در زمان مطالعه اصلی ترین آب تابش سیستم با استفاده از یک لامپ UV که ساطع شده از آن اشعه ماوراء بنفش نور در یک طول موج 254 نانومتر است. برای سال هر چند آب شرکت های آب و برق تا به حال نشان داده شده است افزایش علاقه به یک نوع متفاوت از ضد عفونی لامپ بود که "تهیه عکسهای رنگی" به معنی آن ساطع نور UV در چند طول موج مختلف. اما اثر جدید لامپ بود نه به خوبی تعریف شده گفت: کارل لیندن یک دانشگاه کلرادو بولدر (CU بولدر) محیط زیست مهندس بود که یک محقق اصلی در سال 2012 مطالعه است.

"ما کشف شده در اواسط 2000s که تهیه عکسهای رنگی اکریلیک اشعه ماوراء منابع بيشتر موثر برای ویروس غیر فعال سازی -- به طور خاص به دلیل این لامپ تولید اشعه ماوراء بنفش نور در طول موج پایین و زیر 230 نانومتر" لیندن گفت. "اما آن سخت است برای تعیین کمیت چقدر موثر تر و چه مکانیسم است که اثربخشی شد."

در سال 2012 یک گروه میکروبیولوژی و زیست محیطی مهندسین رهبری مس تخته سنگ بود علاقه مند به اضافه کردن به پایگاه دانش است که آب شرکت های آب و برق تا به حال در مورد اشعه ماوراء بنفش ضد عفونی. با کمک مالی از بنیاد پژوهش آب, یک سازمان غیر انتفاعی دانشمندان به دنبال متد تست چقدر حساس مختلف میکروب ها به طول موج مختلف از نور UV.

به طور معمول منبع نور برای این آزمایش توانست یک لامپ است که به تولید طیف گسترده ای از اشعه ماوراء بنفش با طول موج. برای محدود از باند فرکانس به عنوان آنجا که ممکن است محققان برنامه ریزی شده بود به درخشش نور از طریق فیلتر. اما هنوز هم می خواهم که تولید نسبتا گسترده از 10 نانومتر باند و فرکانس های ناخواسته را بلد طریق فیلتر, ساختن آن دشوار برای تعیین دقیقا همان است که طول موج بودند غیرفعال نمودن هر یک از میکروارگانیسم.

این میکروبیولوژی و مهندسین می خواستم پاک کننده کنترل منبع نور UV. بنابراین آنها به نام NIST برای کمک به.

NIST توسعه یافته ساخته شده است و عملکرد یک سیستم برای ارائه یک خوبی کنترل اشعه پرتو بر روی هر نمونه از میکروارگانیسم ها در حال آزمایش. راه اندازی درگیر قرار دادن نمونه در سوال -- یک ظرف پتری پر از آب با غلظت معين یکی از نمونه ها را به نور-تنگ محوطه.

آنچه باعث می شود این تجربه منحصر به فرد است که نیست طراحی اشعه پرتو تحویل داده می شود توسط یک tunable laser. "موزون" به معنی آن می تواند تولید یک پرتو نور با پهنای باند بسیار باریک -- کمتر از یک نانومتر -- بیش از یک طیف گسترده ای از طول موج در این مورد از 210 نیوتن متر تا 300 نانومتر است. لیزر نیز قابل حمل اجازه می دهد دانشمندان به آن را به آزمایشگاه که در آن کار در حال انجام است. محققان همچنین با استفاده از یک NIST-کالیبره UV سنج برای اندازه گیری نور هدف قرار دادن ظرف پتری قبل و بعد از هر اندازه گیری به مطمئن شوید که آنها واقعا می دانستند که چقدر نور میزد هر نمونه.

وجود دارد مقدار زیادی از چالش برای به دست آوردن سیستم به کار می کنند. محققان تقبل قایق از آب عبور نور UV به پتری دیش با یک سری از آینه. اما متفاوت اشعه ماوراء بنفش با طول موج متفاوت نیاز مواد بازتابنده طوری نیست محققان تا به حال به طراحی یک سیستم است که با استفاده از آینه با پوشش انعکاسی که آنها می تواند مبادله بین آزمون اجرا می شود. آنها نیز مجبور به تهیه یک نور منتشر کننده به پرتو لیزر -- بالاتر است که با شدت در مرکز -- و گسترش آن را به طوری که آن را یکنواخت در سراسر آب نمونه.

نتیجه نهایی این بود که یک سری از نمودار که نشان داد که چگونه میکروب های مختلف در پاسخ به اشعه ماوراء بنفش نور از طول موج های مختلف -- اولین داده ها برای برخی از میکروب ها-با دقت بیشتر از همیشه قبل از اندازه گیری. و این تیم در بر داشت برخی از نتایج غیر منتظره. برای مثال ویروس ها به نمایش گذاشته افزایش حساسیت به طول موج کاهش زیر 240 نانومتر است. اما برای دیگر عوامل بیماری زا مانند ژیاردیا و اشعه ماوراء بنفش حساسیت به همان حتی به عنوان طول موج رو پایین تر است.

"نتایج حاصل از این مطالعه استفاده شده است کاملا اغلب با آب, شرکت ابزار نظارتی سازمان ها و دیگران در ماوراء زمینه کار به طور مستقیم بر روی آب-و همچنین هوا-ضد عفونی گفت: CU بولدر محیط زیست مهندس سارا بک, اولین نویسنده در سه مقاله تولید شده از این در سال 2012 کار می کنند. "درک که طول موج نور گونه های مختلف بیماری زا می تواند ضد عفونی شیوه های دقیق تر و کارآمد" او گفت:.

من اکریلیک اشعه ماوراء ربات

همان سیستم که نیست طراحی شده برای ارائه یک کنترل باند باریک از اشعه ماوراء بنفش نور به نمونه های آب نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای آینده آزمایش با دیگر کاربردهای بالقوه.

برای مثال محققان امید به کشف چگونه به خوبی اشعه ماوراء بنفش نور, کشته شدن میکروب ها روی سطوح جامد مانند کسانی که در اتاق بیمارستان و حتی میکروب های معلق در هوا. در تلاش برای کاهش عفونت های بيمارستانی برخی از مراکز درمانی شده اند و انفجار اتاق با استریل کردن پرتو تابش اشعه ماوراء بنفش انجام شده در توسط ربات.

اما وجود دارد هیچ استاندارد و در عین حال برای استفاده از این روبات محققان گفت: بنابراین اگر چه آنها می تواند موثر باشد, آن را سخت بدانید که چگونه موثر و یا به مقایسه نقاط قوت از مدل های مختلف.

"برای دستگاه هایی که منور سطوح وجود دارد بسیاری از متغیرهای. چگونه شما می دانم که آنها در حال کار است؟" Larason گفت. یک سیستم مثل تو نیست را می تواند مفید باشد برای توسعه یک روش استاندارد برای تست مدل های مختلف ضد عفونی رباتها.

یکی دیگر از پتانسیل های پروژه می تواند بررسی اثر نور خورشید بر رمان coronavirus هر دو در هوا و روی سطوح Larason گفت. و اصلی همکاران گفت: آنها امیدوارند که با استفاده از سیستم لیزر برای آینده پروژه های مرتبط با آب ضد عفونی.

"حساسیت میکروارگانیسم ها و ویروس های مختلف اشعه ماوراء بنفش طول موج است که هنوز هم بسیار مربوط به زمان و آب و هوا ضد عفونی شیوه های" بک گفت: "به خصوص با توجه به توسعه فن آوری های جدید را به عنوان به خوبی به عنوان جدید ضد عفونی چالش های مانند کسانی که در ارتباط با COVID-19 و عفونت های بيمارستانی به عنوان مثال."

###

-- گزارش شده و نوشته شده توسط جنیفر Lauren Lee