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紫外线灯、电吹风和烤箱们,能不能杀死新型冠状病毒?
发布时间:2020.02.14 来源:电子工程专辑 浏览次数: 所属栏目: 生活

时间:2020-02-12 作者:EETimes China

复旦大学的最新研究表明,一次性医用口罩经过电吹风热处理后30分钟后,病毒几乎完全被灭活,与没有病毒的对照标本相当。可以再生,不影响其原有的功能。同时,根据《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》公布的内容,冠状病毒对紫外线和热敏感,大部分消毒剂可有效灭活病毒。那么能不能利用我们常见的一些家电设备,来自行消毒呢?

鼠年这个春节,全中国乃至全世界人民的心都被新型冠状病毒肺炎牵住了。大家无论是出于自我保护还是恐慌,都纷纷囤积各种医疗防护和生活用品。

此前曾有专家说乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸、氯仿这些脂溶剂都可以有效灭活病毒;根据《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》公布的内容,冠状病毒对紫外线和热敏感,大部分消毒剂可有效灭活病毒,但氯己定不能有效灭活病毒,应避免使用含有氯己定的消毒剂……

于是网友们脑洞大开,利用这些方法自行消毒,但有些行为并不科学。

水煮、清蒸、喷酒精

比如,现在有的地方车辆进小区或单位的时候,就会对车辆的轮胎进行消毒或者对着马路喷洒消毒剂,中国疾病预防控制中心研究员冯录召表示:“这是没有必要的,属于过度消毒。”

比如,由于口罩紧缺,一些人采用在口罩上喷洒消毒剂、医用酒精的方式延长使用期限。冯录召表示:“采用酒精喷洒的方式给口罩消毒,水分会破坏口罩的静电作用,使口罩防护效率降低。”

教育部产业用纺织品工程中心副主任、东华大学非织造材料与工程系靳向煜教授在接受科技日报采访时,也科普到:“医用外科口罩和医用N95口罩外表面都经过‘拒水处理’,酒精、水、血液、唾液等都很难渗入,目的是加强对医生的保护,防止在与患者接触中出现液体喷射造成交叉感染。因此,表面涂抹、喷上酒精很难起到对医用口罩内部的消毒作用。另一方面,酒精也会破坏口罩外层防水结构,原因是酒精的表面张力和水有很大不同,用酒精处理过的口罩材料对水(血液、唾液)的吸收会增强,这会加速口罩过滤层失效。”

其他类似将使用过的口罩放到锅里蒸,放进水里煮就更不靠谱了。“水的进入会使过滤层中的电荷迅速消失,导致过滤效果大幅下降。同时,聚丙烯熔喷材料纤维非常细,要比头发丝细十几倍,平均只有两个微米左右,不耐高温,温度大于80℃时就会收缩变形,导致结构破坏,防护效果降低。” 靳向煜教授说到。

难道就没有靠谱的方法,实现口罩使用寿命的延长吗?还真有。

加热吹风实现口罩二次使用?

2月9日,在中国工程院院士闻玉梅的建议并关心下,复旦大学上海医学院教育部/卫健委医学分子病毒学实验室联合公共卫生学院,在《微生物与感染》杂志在线发表科研论文《安全、快捷再生一次性医学口罩的实验研究》证实:使用后的一次性医学口罩,以家用保鲜袋包裹,家用电热吹风处理30分钟后可再次使用,不影响其原有的滤过截留效果,并可灭活污染的病毒!

据人民日报报道,了解到我国防控新冠肺炎疫情中出现严重的医用口罩紧缺现象,闻玉梅院士立即建议复旦大学上海医学院教育部/卫健委医学分子病毒学实验室易志刚副研究员与公共卫生学院阚海东教授一起进行“安全、快捷再生一次性医学口罩”的实验研究。发布会后第二天,从1月31日开始,团队通过日以继夜的努力,仅用7天就完成这项实验研究。

据了解,研究团队应用热处理技术中最普遍应用的恒温烘箱及电热吹风对口罩进行处理后,检测其病毒灭活效果及滤过截留功能,以截留PM 2.5作为检测处理后的滤过截留指标。在病毒实验中,他们用活流感病毒模拟冠状病毒,在安全实验室内,将细胞培养的病毒定量后滴在口罩上,人工造成污染。经用烘箱或热电吹风处理后,再取口罩表面的病毒进行细胞培养,观察病毒引起的细胞病变及定量检验病毒核酸。结果显示,烘箱56℃及热电吹风30分钟后,对口罩的滤过截留功能均无显著影响;经热吹风30分钟后,病毒几乎完全被灭活,与没有病毒的对照标本相当。而烘箱56℃ 30分钟,由于标本外包有锡盒,未能完全灭活病毒。因此,研究证明:一次性医学口罩使用后,用电热吹风处理30分钟后可以再生,不影响其原有的功能。此外,研究团队还测定过电吹风“高档”,一分半即可达到65℃。

这是有关口罩再生研究中,第一次联合病毒学与环境卫生学的跨学科实验研究。“我们希望文章提供的实验数据,能对解决民用口罩紧缺有一定的缓解作用。”闻玉梅院士表示。同时,她特别叮嘱:“在非常时期,民间可以采取这一简便技术,但不适合于其他时期或医用单位。”

干热法消毒不实用?

小编在查询了“腾讯较真”平台后,发现这一方法也不被推荐。理由主要是吹风面积无法“照顾”到口罩完整的表面,病毒也容易被吹走而转移,一般家用吹风机的功率不同,导致热风的温度也在55-75度之间不尽相同。

而之前提到的用烘箱、烤箱,甚至微波炉56℃,30分钟的方案对N95口罩消毒报告中,没有提到对口罩金属条韧性、橡胶条和纤维寿命、呼吸阀变形的影响。

再则,家用的烤箱、微波炉都是厨具,对温度的控制没有那么精确,再消毒医护用品后也会造成二次污染,无法用于食物烹制。

干热法不行,那么紫外线法可以吗?

紫外线能够杀灭病毒?

病毒对紫外线敏感这条结论一出,不少网友表示要开始抢购紫外线灯了,类似紫外线灭蚊灯、带紫外线的验钞机都在采购清单之中。那么紫外线灯到底能不能杀死新型冠状病毒?

先简单说下病毒这东西。包括人类在内的所有生物,都是由细胞构成的,而病毒是没有细胞的,主要有蛋白质外壳和核酸构成,核酸有一个或多个核酸分子:DNA (脱氧核糖核酸)或RNA (核糖核酸)组成基因组,因此严格来讲,它不是生物,也正因为如此,病毒只能寄生在某一生物的细胞内生存、代谢、繁殖,一旦脱离生命体,它将会在短时间内死亡。

具体多短,要看病毒本身的强弱,弱的几分钟,一般的几十分钟,强的甚至能存活48小时以上。这次的新冠病毒,李兰娟院士说:这次的新型冠状病毒在干燥的环境中只能存活48小时,但暴露在空气中的2小时后,它的活性明显变弱了。

此次的新冠病毒通过RNA进行复制,都属于单链正链RNA病毒,而紫外线杀毒的过程是主要是使病毒的核酸(RNA)链断裂,并破坏病毒的蛋白质层,进而影响其存活及复制能力,造成生长性细胞和(或)再生性细胞死亡。这个过程,医学上叫“灭活”。

紫外线(UV)分三种:UVA(长波,波长320-400nm),UVB(中波,波长280-320nm)和UVC(短波,波长200-280nm),我们通常用到的紫外线消毒灯大部分是UVC类型的,主要波段为253.7nm,这个波段的紫外线可以作用于生物体的遗传物质DNA, 使DNA遭到破坏从而导致病毒失去存活和复制能力。

据民企参军实务报道,美国洛杉矶国际机场(LAX)、旧金山国际机场(SFO)和纽约约翰·肯尼迪国际机场(JFK) 已启用UVC杀毒。据悉,他们采用的是美国Dimer UVC Innovations公司的UVC紫外线杀菌机器人,对所有进出港的飞机内舱进行全面杀菌消毒,以有效预防新型防冠状病毒(2019-nCov)传播。

GermFalcon系统(图自:germfalcon.com)

Dimer UVC Innovations公司是美国专业的航空航天工业消毒系统提供商。该系统名为GermFalcon,专门设计用于增强整个飞机行业的卫生状况。

GermFalcon系统使用UVC紫外线消灭飞机内舱表面上和空气中的病毒、细菌和超级细菌,该系统的整体设计使飞机机舱的所有表面暴露在杀菌的UVC下,其核心光源采用了氮化镓(GaN)紫外LED技术,使得机器人具备整体重量轻、功耗低、发光波段可控可调(对人体无害)。

图自:germfalcon.com

不是所有紫外线都能杀毒

而前面说的,紫外线灭蚊灯的灯光波段长为320-375nm,属于UVA长波,这个波长是为了使更多害虫感兴趣。市面上卖的所谓“紫外线灭蚊灯”主要以黑光灯和紫光灯为基本光源,合成一种拓宽了波长的混合光谱,能吸引蚊虫过来再用物理方法(如电击、吸入等)灭之,但对灭活病毒没什么用。

一般验钞机使用的是365-400nm的波长,也属于UVA长波。原理是紫外线可以使荧光物质发光,所以可以用来检验钞票中的荧光物质,辨别真假。

上述两者都不能杀灭冠状病毒,请大家不要盲目了。

另外,有人可能认为紫色或者淡蓝色的光,就叫紫外线,把紫外线与可见光混为一谈,而事实上紫外线是在紫光之外人眼看不见的光

网友大神DIY紫外线口罩消毒箱

根据知乎作者@王旭Aric 的科普,紫外线杀毒要考虑的三个参数是:照射强度(μw/cm2)、照射时间(s)和照射距离(cm),其中照射距离和强度是负相关的,即同一个紫外线光源距离越近,接触面的照射强度就越高。另一种杀毒剂量的表述方式是用单位面积的照射量(J/cm2),含义就是只要病毒单位面积的照射量累积到一定程度,病毒就会失去活性,该照射量就可以通过调节照射强度和时间来达到。

所以,如果你家中有波长在200nm-300nm之间的紫外线灯,尤其是250nm-270nm之间的最好,想通过它来消毒口罩,请在隔离人员的时候晒足30分钟,比如采用专业紫外线消毒柜,或者自制一个——将紫外线光源和口罩放在一个纸箱里。

@王旭Aric 就尝试了DIY紫外线消毒箱,不过他发现在疫情阴霾的笼罩下,民众的抢货能力超级疯狂,听说紫外线能杀毒,网上的紫外线灯基本都脱销或是要很久才能发货。目前有货的大部分紫外线光源要不动辄几百块,要不就是那种很长的灯管,还都没货。于是他买了给鞋子消毒那种紫外线灯,做好后的消毒箱如下图:

图自:知乎@王旭Aric

因为紫外线灯不能直接应用于手部或其他皮肤部位的消毒,如果没有防护措施,紫外线极易对人体造成伤害。它对人体皮肤黏膜有一定损害,轻者会出现红肿、疼痒、脱屑;重者甚至会引发皮肤癌等。它还是眼睛的“隐形杀手”,可引起电光性眼炎,电光性眼炎反复发作可导致结膜炎等,长期照射可能会导致白内障。低于200nm波长的虽然也能杀灭病毒,但产生的臭氧对人体有害,会引起咳嗽、呼吸困难及肺功能下降等症状。

不同的声音

对于用紫外线消毒二次使用口罩,也有专家持反对意见。

靳向煜教授认为,无论是N95还是医用外科口罩,它们实现“防病毒”的手段都是依靠“过滤层”吸附、阻隔病毒等微颗粒(气溶胶),而过滤层主要由聚丙烯熔喷超细纤维构成。聚丙烯熔喷材料是一种热塑性高分子材料,耐老化性差对紫外线非常敏感。接受紫外线照射后,结构会发生破坏即氧化降解,过滤性能大幅下降。 课题组曾经做过实验,如果对N95级别的口罩进行水蒸、水洗、紫外灯消毒,它的过滤效率将由95%快速降低到60%以下,和普通的纱布口罩、棉布口罩差不多。

小编不是专业人士,不好判断哪位专家说的对。但根据网上各位专家的说法总结下来:4摄氏度下,冠状病毒可以存活5-28天,温度越高,活性越低。所以你如果在家办公,不会长时间外出使用口罩,也没有大量口罩可以每天换一个,建议在使用后把口罩放在通风、干燥、阳光照得到的地方尽量长时间,几个口罩轮换使用。

责编:Luffy Liu

本文参考自官方通告、国家卫健委、网易科技、量子位、人民日报、知乎、网易号民企参军实务报道

 

本文网址:http://mhwmm.com/Ch/NewsView.asp?ID=43951
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