Optimierte Parameter für effektives SARS

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 16664 (2022) Diesen Artikel zitieren

1158 Zugriffe

2 Altmetrisch

Details zu den Metriken

Die Ausbreitung von SARS-CoV-2-Infektionen und die Schwere der Coronavirus-Pandemie 2019 (COVID-19) haben zu einer raschen Entwicklung von Medikamenten, Impfstoffen und Gegenmaßnahmen zur Reduzierung der Virusübertragung geführt. Obwohl neue Behandlungsstrategien zur Vorbeugung einer SARS-CoV-2-Infektion verfügbar sind, bleiben Virusmutationen eine ernsthafte Bedrohung für das Gesundheitswesen. Daher sind medizinische Geräte erforderlich, die mit Funktionen zur Virusausrottung ausgestattet sind, um die Übertragung von Viren zu verhindern. UV-LEDs erfreuen sich im medizinischen Bereich immer größerer Beliebtheit und nutzen das keimtötendste UVC-Spektrum, das durch die Bildung von Photoprodukten wirkt. Hierin haben wir ein tragbares und wiederaufladbares medizinisches Gerät entwickelt, das SARS-CoV-2 in weniger als 10 Sekunden zu 99,9 % desinfizieren kann und 6 Stunden lang anhält. Mit diesem Gerät untersuchten wir die antivirale Wirkung von UVC-LED (275 nm) gegen SARS-CoV-2 in Abhängigkeit von Bestrahlungsabstand und Einwirkzeit. Ein Bestrahlungsabstand von 10–20 cm, eine Belichtungszeit von < 10 s und UV-Dosen von > 10 mJ/cm2 wurden als optimal für die SARS-CoV-2-Eliminierung (≥ 99,99 % Virusreduktion) ermittelt. Die UVC-LED-Systeme bieten Vorteile wie eine schnell stabilisierende Intensität und Temperaturunempfindlichkeit und können zur Entwicklung medizinischer Geräte beitragen, die eine SARS-CoV-2-Infektion eindämmen können. Durch den Nachweis der Inaktivierung von SARS-CoV-2 durch sehr kurzfristige UVC-LED-Bestrahlung kann unsere Studie Leitlinien für die Gewährleistung einer sichereren medizinischen Umgebung vorschlagen.

Die Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) hat sich seit ihrem ersten Ausbruch im Jahr 2019 weltweit ausgebreitet und schwere Morbidität und Mortalität verursacht. Es wird durch SARS-CoV-2 (Coronavirus 2 mit schwerem akutem respiratorischem Syndrom) verursacht, ein hoch ansteckendes Virus, das hauptsächlich in Proben aus den Atemwegen und aus dem Nasopharynx von COVID-19-Patienten nachgewiesen wird1. Berichte deuten auf eine Übertragung zwischen Menschen innerhalb von 2–10 Tagen hin, was darauf hinweist, dass sich das Virus durch direkten Kontakt, beispielsweise durch kontaminierte Hände und Oberflächen, sowie über die Luft verbreitet2. Unter Umweltbedingungen bleibt SARS-CoV-2 in Aerosolen bis zu 3 Stunden lebensfähig und ist auf Kunststoff und Edelstahl (bis zu 72 Stunden) stabiler als auf Kupfer (4 Stunden) und Pappe (24 Stunden)3. Die Exposition gegenüber kontaminierten Umweltmaterialien kann durch viele Kontrolltechniken verhindert werden, darunter Hitzesterilisation, chemische Desinfektion, Filtration, Desinfektion von Oberflächen und ultraviolette (UV) Bestrahlung4. Die möglichen materiellen Schäden durch Hitzesterilisation und die Toxizität chemischer Desinfektionsmittel sowie der Mangel an Filtern auf dem Markt stellen während der Pandemie eine große Herausforderung dar und führen zu einer alarmierenden Nachfrage nach nachhaltigeren Desinfektionssystemen4. Angesichts der schnellen Übertragung des Virus ist es wichtig, nachhaltige Maßnahmen und Technologien zu entwickeln, die das Virus inaktivieren und die Übertragung begrenzen können.

Das weltweite Wachstum des UVC-Marktes (Ultraviolett-C) wurde durch den COVID-19-Ausbruch positiv beeinflusst. Während der Pandemie hat die UV-Luft- und Oberflächendesinfektion die Aufmerksamkeit auf UV-Geräte gelenkt und viele Produkte wurden auf den Markt gebracht4. An verschiedenen öffentlichen Orten mit unterschiedlich stark verunreinigter Luft und Umweltmaterialien wurden UV-Oberflächendesinfektionssysteme eingesetzt4. UV-Strahlen werden je nach Wellenlänge in drei Grundtypen eingeteilt: UVA (320–400 nm), UVB (280–320 nm) und UVC (100–280 nm)5. Verschiedene Forschungszentren und Labore entwickeln UVC-basierte Produkte, um die Ausbreitung von Infektionen zu verhindern. UV-Leuchtdioden (UV-LEDs) sind quecksilberfreie Geräte, die für On-Demand-Operationen verwendet werden können6. Während Quecksilberlampen Licht nur bei einer bestimmten Wellenlänge emittieren, sind UV-LEDs in der Lage, Licht bei mehreren einzelnen Wellenlängen zu emittieren5. Aus Gründen der öffentlichen Gesundheit und der Umweltsicherheit verbot das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) im Jahr 2013 quecksilberhaltige Produkte und ab 2020 sollten Niederdruck-Quecksilberlampen durch neue UV-emittierende Quellen ersetzt werden7. UV-Bestrahlung ist aufgrund ihrer Flexibilität, Verfügbarkeit und einfachen Kontrolle der Strahlungsmuster ein aufstrebender antimikrobieller Ansatz8. Mit UV-LEDs ausgestattete medizinische Geräte erfreuen sich im medizinischen Bereich immer größerer Beliebtheit, wobei UVC, das durch die Bildung von Photoprodukten wirkt, als der wirksamste keimtötende Bereich innerhalb des UV-Spektrums gilt9. Darüber hinaus ergab eine aktuelle Studie, dass die UVC-LED-Intensität nicht durch Temperaturänderungen oder Aufwärmzeit beeinflusst wurde10. Darüber hinaus inaktiviert UVC-LED Krankheitserreger durch verschiedene Mechanismen, einschließlich der Schädigung von Nukleinsäuren oder Proteinen und der Produktion von Sauerstoffradikalen11,12. Eine aktuelle Studie berichtete, dass die Bestrahlung mit UVC-LED bei einer Wellenlänge von 280 ± 5 nm das aus einem COVID-19-Patienten isolierte SARS-COV-2 schnell inaktivierte9. Darüber hinaus berichtete eine andere Studie über die Eliminierung von SARS-COV-2 bei Behandlung mit hoher Temperatur (> 56 °C) und UVC-Bestrahlung (100–280 nm)13. Zu den verschiedenen Technologien zur Desinfektion von COVID-19 mittels UV gehört die photoelektrochemische Oxidationstechnologie (PECO), die bei der Entwicklung eines Luftreinigers verwendet wurde, wobei UV-A-Licht verwendet wurde, um einen Katalysator im mit Nanopartikeln bedeckten Filter zu aktivieren, um Luftverunreinigungen zu oxidieren14. In Übereinstimmung mit diesen Erkenntnissen haben wir ein tragbares und wiederaufladbares medizinisches Gerät zur SARS-CoV-2-Desinfektion entwickelt, das zur Sterilisation schwer zugänglicher Bereiche oder Oberflächen verwendet werden kann, die bei Kontakt mit Reinigungschemikalien Flecken hinterlassen oder auf andere Weise reagieren. In der aktuellen Studie demonstrieren wir bestrahlungszeit- und abstandsabhängige Reduzierungen von SARS-COV-2 durch UVC und zielen darauf ab, die Leistung des entwickelten UVC-LED-Geräts zu optimieren und zu validieren.

In der aktuellen Studie wurde ein tragbares UVC-Gerät des Korea Railway Research Institute (KRRI) mit einem 1000-mW-LED-Modul verwendet. Das Modul enthielt außerdem ein Kühlsystem und einen Personenerkennungssensor, die nach Gebrauch entsorgt wurden, um Kontaminationsrisiken vorzubeugen. UVC-Expositionsexperimente wurden mit einem UV-LED-System mit ausgewählten LEDs durchgeführt, die vom Korea Institute of Lighting and ICT (Bucheon, Korea) bezogen wurden. Die UV-Spektren der in dieser Studie verwendeten UV-LED-Wellenlängen wurden mit einem IDR300 Photobiological Safety Spectroradiometer (Bentham, Reading, UK) gemessen.

Die in dieser Studie verwendete SARS-CoV-2-Ressource (NCCP43326) wurde von der National Culture Collection for Pathogens des Korea Center for Disease Control and Prevention beschafft. VeroE6-Zellen (Nierenzelllinie der Afrikanischen Grünen Meerkatze) wurden von der Korean Cell Line Bank (Seoul, Korea) gekauft. Für diese Experimente wurden 100 μl der Virussuspension mit einem Titer von 3,16 × 106 TCID50 (50 % Gewebekultur-Infektionsdosis)/ml in eine Petrischale gegeben und mit einem Quarzdeckglas abgedeckt. Die zur Virusausrottung erzeugte UVC-LED-Bestrahlungsstärke wurde in verschiedenen Höhen (10, 20, 30 und 50 cm) für verschiedene Zeiten (2–60 s) gemessen. Nach der UV-Exposition wurde das Virus gesammelt und zehnfach seriell verdünnt und in die Vero-E6-Zellen infiziert. Infizierte Zellen wurden 3 Tage lang bei 37 °C in einem befeuchteten 5 % CO2-Inkubator inkubiert, anschließend wurden die zytotoxischen Wirkungen durch Anfärben mit einer Kristallviolettlösung bewertet.

Die mit dem nachbestrahlten Virus infizierten Vero-E6-Zellen wurden gefärbt und der TCID50 wurde mit der Spearman-Karber-Methode berechnet. Die Virustiter und Reduktionsraten wurden anhand der Einwirkungszeit und des Abstands zwischen dem UV-Strahlungsgerät und den virusinfizierten Zellen bestimmt. Die Virusreduktion wurde nach folgender Gleichung berechnet:

Die UV-Dosis wurde durch Berechnung der UV-Bestrahlungsstärke basierend auf der Belichtungszeit (s) und dem Abstand (cm) zwischen der UV-LED und der Virusoberfläche geschätzt. In dieser Studie wurde ein Gerät mit einer Lichtstärke von 1000 mW verwendet, unter Berücksichtigung des experimentellen Verlusts wurde jedoch ein Wert von 800 mW zur Berechnung der UV-Dosis gemäß Gl. (2):

Der Abstand zwischen dem UVC-LED-Gerät und dem ausplattierten Virus wurde auf 10, 20, 30 und 50 cm eingestellt und es wurden Belichtungszeiten von 2, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50 und 60 s verwendet . Das ausplattierte Virus wurde für eine gleichmäßige UV-Belastung mit einem Quarzdeckglas abgedeckt. Nach der Exposition wurde das Virus durch Waschen des Quarzdeckglases mit vollständigem Medium geerntet, dann zehnfach seriell verdünnt und zur Infektion von Vero-E6-Zellen verwendet. Nach dreitägiger Inkubation wurde die Virustiterreduktion durch Anfärben der Zellen mit einer Kristallviolettlösung gemessen.

Alle Varianzmaße werden als Standardfehler des Mittelwerts (SEM) dargestellt. Korrelationen der Wirksamkeit mit Bestrahlungsabstand und -zeit sowie Beziehung zur UV-Dosis wurden mithilfe einer Zwei-Wege-Varianzanalyse (ANOVA) mit einem Tukey-Post-hoc-Test unter Verwendung von Prism8 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) analysiert.

Die zur Virusausrottung erzeugte UVC-LED-Bestrahlungsstärke wurde in Höhen von 10, 20, 30 und 50 cm gemessen. Wir haben die Bestrahlungsstärke bei einer Wellenlänge von 275 nm gemessen und bestätigt, dass die Intensität des 275-nm-Peaks an der Probe mit zunehmendem Abstand von der Quelle allmählich abnahm (Abb. 1). Dementsprechend haben wir die Virusausrottung zu verschiedenen Bestrahlungszeitpunkten und -entfernungen bewertet.

UV-LED-Bestrahlungsstärke als Funktion der Wellenlänge. UV-Licht entspricht dem Bereich des Lichts mit Wellenlängen zwischen 100 und 400 nm; Eine Wellenlänge von 275 nm zeigte in unserer Studie die höchste gemessene Bestrahlungsstärke.

Der Abstand zwischen UVC-LED und plattiertem Virus (3,16 × 104 TCID50/mL, 100 µL) wurde festgelegt und die Belichtungszeit variiert. Das Virus wurde abgedeckt und UVC ausgesetzt, wonach das Virus zur Infektion in die Vero-E6-Zellen geerntet wurde (Abb. 2).

Schematische Darstellung des UV-Bestrahlungstests gegen SARS-CoV-2. Das Virus wurde in Abständen von 10, 20, 30 und 50 cm ultraviolettem C (UVC) ausgesetzt. Das unter jeder Bedingung behandelte Virus wurde seriell verdünnt und in Vero-E6-Zellen infiziert.

Nach der Bestrahlung wurde die Virusreduktion als Funktion der unterschiedlichen UVC-Expositionszeit und -Distanz durch Bestimmung des Virustiters gemessen (Abb. 3). Nach dreitägiger Inkubation wurde der durch eine Virusinfektion induzierte Zelltod durch Anfärben der Zellen mit einer Kristallviolettlösung beurteilt. Wir beobachteten, dass die Lebensfähigkeit von Zellen, die mit UVC-bestrahlten Viren infiziert waren, mit zunehmender UVC-Expositionszeit und kürzerem Abstand zwischen dem Virus und der UVC-LED allmählich abnahm.

Kristallviolettfärbung von Vero-E6-Zellen, die mit UV-bestrahltem SARS-CoV-2 infiziert sind. Vero E6-Zellen wurden mit UV-bestrahltem Virus infiziert und 3 Tage lang inkubiert. Anschließend wurden die Zellen mit einer Kristallviolettlösung gefärbt.

Nach der Färbung der infizierten Vero E6-Zellen wurde TCID50 mit der Spearman-Karber-Methode berechnet (Abb. 4). Bei 50 cm wurden die Virustiter auf 3,2 × 103, 2,0 × 103, 6,8 × 102, 9,3 × 101, 7,8 × 101, 7,8 × 101 und 6,3 × 101 TCID50/ml bei Bestrahlungszeiten von 5, 10, 20, 30, 40, 50 bzw. 60 s, was die entsprechenden logarithmischen TCID50/ml-Werte von 3,468, 3,301, 2,801, 1,968, 1,884, 1,884 und 1,801 ergibt. Aus diesen Werten wurde eine Virusreduktion von ≥ 99,99 % im Vergleich zu den unbestrahlten Virusproben (3,16 × 106 TCID50/mL, 6.500 log TCID50/mL) bei Bestrahlungszeiten von > 30 s und einem Abstand von 50 cm berechnet. Bei 30 cm wurden die Virustiter auf 1,1 × 103 TCID50/ml (3,031 log TCID50/ml), 2,2 × 102 TCID50/ml (2,301 log TCID50/ml) und 6,3 × 101 TCID50/ml (1,801 log TCID50) berechnet /mL) bei Bestrahlungszeiten von 5, 10 bzw. 20 s. Bei 20 cm wurden Virustiter zu 8,96 × 102 TCID50/ml (2,884 log TCID50/ml), 6,32 × 101 TCID50/ml (1,801 log TCID50/ml) und 6,32 × 101 TCID50/ml (1,801 log TCID50/ml) berechnet ) bei Bestrahlungszeiten von 5, 10 bzw. 20 s. Zusammengenommen bestätigen diese Daten eine Virusreduktionsrate von > 99,99 % bei 30 cm/20 s, 20 cm/10 s und 20 cm/20 s. Bei 10 cm betrugen die Virustiter 7,80 × 101 TCID50/ml (1,884 log TCID50/ml) und 6,32 × 101 TCID50/ml (1,801 log TCID50/ml) bei Bestrahlungszeiten von 2 und 4 s, was beides einer Virusreduktionsrate entspricht von > 99,99 %.

Überprüfung der SARS-CoV-2-Reduktion als Funktion der Expositionszeit und Entfernung im ultravioletten C (UVC). Nach der Färbung von Vero E6-Zellen mit Kristallviolett wurde die infektiöse Dosis der Gewebekultur (TCID50) von 50 % mithilfe der Spearman-Karber-Methode berechnet. (A) Bestimmung des Virustiters bei variabler Strahlungsexpositionszeit und Abstand zwischen der UV-Leuchtdiode (UV-LED) und dem plattierten Virus. (B) Bestimmung der Virusreduktionsrate über die Zeit bei variierendem UV-Bestrahlungsabstand (*p ≤ 0,05, **p ≤ 0,005, ***p ≤ 0,0005 vs. 50 cm-Bedingung).

UV-Dosen bei unterschiedlichen Abständen und Belichtungszeiten wurden mithilfe von Gl. berechnet. (2) und eine Leistung von 800 mW statt der tatsächlichen 1000 mW, um den experimentellen Verlust zu berücksichtigen (Tabelle 1). Vier Bedingungen (rote Schrift) führten zu einer Virusreduktion von ≥ 99,99 %: 30 s UV bei 50 cm, 20 s UV bei 30 cm, 10 s UV bei 20 cm und 2 s UV bei 10 cm.

Darüber hinaus haben wir den Titer und die Virusreduktion von SARS-CoV-2 als Funktion der UVC-Strahlung überprüft (Abb. 5, Tabelle 2). Interessanterweise ergab sich aus diesen Experimenten ein gemeinsames Merkmal, dass UV-Dosen > 10 mJ/cm2 zu einer Virusreduktion von 99,99 % führten. Im Fall der 20 cm/5 s-Bedingung zeigte die berechnete Dosis von 10 mJ/cm2, die mit der für die 50 cm/30 s-Bedingung ermittelten Dosis übereinstimmt, eine Virusreduktion von ≥ 99,96 %, was etwas niedriger ist als die 99,99 %. Standardreduzierung. Daher kommen wir zu dem Schluss, dass für eine stabile Virusreduktion von > 99,99 % eine UV-Dosis von > 10 mJ/cm2 erforderlich ist.

Überprüfung der SARS-CoV-2-Titerreduktion bei verschiedenen ultravioletten C (UVC)-Strahlungsdosen. Die UV-Bestrahlungsstärke wurde anhand der Belichtungszeit und des Abstands zwischen der UV-Leuchtdiode (UV-LED) und dem Virus abgeleitet. (A) Die Varianz des Virustiters aufgrund von UV-Bestrahlung. (B) Bewertung der Virusreduktionsrate durch UV-Bestrahlung. Als Negativkontrolle wurde der Titer des unbestrahlten Virus verwendet. ***p ≤ 0,0005.

Die Ausbreitung der SARS-CoV-2-Infektion und die Schwere der COVID-19-Pandemie haben weltweit Anlass zur Sorge gegeben und die rasche Entwicklung von Medikamenten, Impfstoffen und Gegenmaßnahmen zur Eindämmung der Virusübertragung ermöglicht. In dieser Studie untersuchten wir die antivirale Wirkung von UVC-LED gegen SARS-CoV-2 bei einer Wellenlänge von 275 nm in unterschiedlichen Abständen und Belichtungszeiten. Das Neue an unserer Studie ist, dass sie die optimierten SARS-CoV-2-Deaktivierungsbedingungen unter Verwendung von UVC-LED bei einer Wellenlänge von 275 nm präsentiert. Wir bestätigten eine Virusreduktionsrate von ≥ 99,99 % bei 50 cm bei Bestrahlung für > 30 s, 30 cm bei 20 s Bestrahlung, 20 cm bei 10 s Bestrahlung und 10 cm bei 2 s Bestrahlung. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass ein Abstand von 10–20 cm ideal für eine schnelle (< 10 s) Virusausrottung ist. Nach unseren Berechnungen führte eine UV-Dosis von > 10 mJ/cm2 zu einer Reduzierung des Virus um 99,99 %. Insgesamt kommen wir zu dem Schluss, dass ein Abstand von 10–20 cm zwischen der UVC-Quelle und der viruskontaminierten Oberfläche, eine Belichtungszeit von < 10 s und eine UV-Dosis von > 10 mJ/cm2 die idealen Bedingungen für eine wirksame SARS-CoV-Infektion sind. 2 Ausrottung.

Sowohl die Gemeinschaft als auch das Gesundheitswesen sind anfällig für die Ausbreitung von SARS-CoV-2, und die Stabilität von SARS-CoV-2 wird wahrscheinlich in beiden Umgebungen eine Bedrohung darstellen3. Obwohl derzeit verschiedene klinische Studien und Impfstoffe zur Behandlung und Prävention von SARS-CoV-2 verfügbar sind, bleiben Virusmutationen eine ernsthafte Bedrohung für unser Gesundheitswesen. Daher sind medizinische Geräte erforderlich, die mit Virenbekämpfungsfunktionen ausgestattet sind, um die Virusübertragung im Gesundheitswesen zu verhindern.

Mit UV-LEDs ausgestattete Geräte erfreuen sich im medizinischen Bereich zunehmender Beliebtheit9. Innerhalb des UV-Spektrums wird angenommen, dass UVC die stärkste keimtötende Wirkung hat und verschiedene Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Protozoen und Pilze unter anderem durch die Bildung der Pyrimidin-Dimere in DNA und RNA inaktiviert9,15. Folglich gelten Pyrimidin-Dimere als Photoprodukte, die die DNA-Replikation und -Transkription stören und zum Zelltod führen16. Shin et al. berichteten über eine wirksame Inaktivierung von Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium und Listeria monocytogenes auf Mediumoberflächen unter Verwendung von UVC-LED bei einer Wellenlänge von 275 nm und in Wassersystemen bei 278 nm unter verschiedenen Bedingungen10. Darüber hinaus ergab eine andere Studie, in der verschiedene UVA-, UVB- und UVC-Spektren mit Influenzaviren verglichen wurden, dass UVB- und UVC-LED-Bestrahlung das Virus hochwirksam inaktivierte5. Durch den Nachweis der SARS-CoV-2-Inaktivierung durch sehr kurzfristige UVC-LED-Bestrahlung und die Bestimmung der optimalen Bestrahlungsabstände und Belichtungszeiten schlägt unsere Studie Leitlinien für die Gewährleistung einer sichereren medizinischen Umgebung vor. In Anbetracht der Vorteile von UVC-LED, wie der schnellen Stabilisierung der Intensität und der Temperaturunempfindlichkeit10, könnte dieses System zur Entwicklung medizinischer Geräte beitragen, die eine SARS-CoV-2-Infektion verhindern können.

Die während der aktuellen Studie generierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor ([email protected]) erhältlich.

Wölfel, R. et al. Virologische Beurteilung von Krankenhauspatienten mit COVID-2019. Natur 581, 465–469. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2196-x (2020).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Kampf, G. et al. Persistenz von Coronaviren auf unbelebten Oberflächen und ihre Inaktivierung mit bioziden Wirkstoffen. J. Hosp. Infizieren. 104, 246–251. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.01.022 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

van Doremalen, N. et al. Aerosol- und Oberflächenstabilität von SARS-CoV-2 im Vergleich zu SARS-CoV-1. N. engl. J. Med. 382, 1564–1567. https://doi.org/10.1056/NEJMc2004973 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Raeiszadeh, M. & Adeli, B. Eine kritische Überprüfung von UV-Desinfektionssystemen gegen den COVID-19-Ausbruch: Anwendbarkeit, Validierung und Sicherheitsüberlegungen. ACS Photon. 7, 2941–2951. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c01245 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Nishisaka-Nonaka, R. et al. Die Bestrahlung mit ultravioletten Leuchtdioden inaktiviert Influenza-A-Viren, indem sie die Replikation und Transkription viraler RNA in Wirtszellen hemmt. J. Photochem. Photobiol. B Biol. 189, 193–200. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2018.10.017 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Rattanakul, S. & Oguma, K. Inaktivierungskinetik und Effizienz von UV-LEDs gegen Pseudomonas aeruginosa, Legionella pneumophila und Ersatzmikroorganismen. Wasserres. 130, 31–37. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.11.047 (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

Kim, D.-K. & Kang, D.-H. UVC-LED-Bestrahlung inaktiviert aerosolisierte Viren, Bakterien und Pilze in einem kammerartigen Luftdesinfektionssystem effektiv. Appl. Umgebung. Mikrobiol. 84, e00944-e1918. https://doi.org/10.1128/aem.00944-18 (2018).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gerchman, Y. et al. UV-LED-Desinfektion des Coronavirus: Wellenlängeneffekt. J. Photochem. Photobiol. B Biol. 212, 112044. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2020.112044 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Inagaki, H. et al. Schnelle Inaktivierung von SARS-CoV-2 durch Deep-UV-LED-Bestrahlung. Emerg. Mikroben infizieren. 9, 1744–1747. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1796529 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Shin, J. et al. Grundlegende Eigenschaften von Leuchtdioden im tiefen UV-Bereich und ihre Anwendung zur Bekämpfung lebensmittelbedingter Krankheitserreger. Appl. Umgebung. Mikrobiol. 82, 2–10. https://doi.org/10.1128/aem.01186-15 (2016).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Gerchman, Y. et al. Die Beteiligung von Superoxidradikalen an der Mitteldruck-UV-Inaktivierung. Wasserres. 161, 119–125. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.05.084 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Rastogi, RP et al. Molekulare Mechanismen der durch ultraviolette Strahlung verursachten DNA-Schädigung und -Reparatur. J. Nucl. Acids 2010, 592980. https://doi.org/10.4061/2010/592980 (2010).

Artikel CAS Google Scholar

Parsa, SM et al. Wirksamkeit der solaren Wasserdesinfektion im Zeitalter der COVID-19 (SARS-CoV-2)-Pandemie für die Behandlung von kontaminiertem Wasser/Abwasser unter Berücksichtigung von UV-Effekt und Temperatur. J. Water Process Eng. 43, 17 (2021).

Artikel Google Scholar

Chaudhary, V. et al. Fortschritte in Forschung und Entwicklung zur Bekämpfung von COVID-19 mittels Nanotechnologie. Nanotechnologie. Umgebung. Ing. 6, 8. https://doi.org/10.1007/s41204-021-00102-7 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Yaun, BR et al. Hemmung von Krankheitserregern auf frischen Produkten durch ultraviolette Energie. Int. J. Lebensmittelmikrobiol. 90, 1–8. https://doi.org/10.1016/S0168-1605(03)00158-2 (2004).

Artikel PubMed Google Scholar

Franz, CM et al. UV-C-Inaktivierung von Mikroorganismen in naturtrübem Apfelsaft mithilfe neuartiger Inaktivierungsgeräte auf Basis der Dean-Vortex-Technologie. Lebensmittelkontrolle 20, 1103–1107. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2009.02.010 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Referenzen herunterladen

Diese Forschung wurde vom Korea Railroad Research Institute und dem Ministerium für Gesundheit und Soziales (Fördernummer HQ21C0264) unterstützt, das Korea Health Technology R&D Project durch das Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), finanziert vom Ministerium für Gesundheit und Soziales der Republik von Korea (Zuschuss Nr. HQ21C0264, HV22C0263) und Ministerium für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit (Zuschuss Nr. 22183MFDS443) im Jahr 2022.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Cheulkyu Lee und Ki Hoon Park.

Forschungsteam für Transportumwelt, Korea Railroad Research Institute, 176, Cheoldobangmulgwan-ro, Uiwang-si, Gyeonggi-do, Republik Korea

Cheulkyu Lee

Abteilung für Biomedizinische Wissenschaft und Technik, KU Convergence Science and Technology Institute, Konkuk University, Seoul, 05029, Republik Korea

Ki Hoon Park, Minjee Kim und Young Bong Kim

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Konzeptualisierung, CL; Methodik und Validierung, KP; Validierung und Datenkuration, CL und KP; Originalentwurf Vorbereitung und Betreuung, MK; Verfassen, Überprüfen und Bearbeiten von Manuskripten sowie Beschaffung von Fördermitteln, YBK Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt. CL und KP sind die Co-Erstautoren und MK und YBK sind die Co-Korrespondenzautoren.

Korrespondenz mit Minjee Kim oder Young Bong Kim.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Lee, C., Park, KH, Kim, M. et al. Optimierte Parameter für eine effektive SARS-CoV-2-Inaktivierung mittels UVC-LED bei 275 nm. Sci Rep 12, 16664 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-20813-4

Zitat herunterladen

Eingegangen: 11. April 2022

Angenommen: 19. September 2022

Veröffentlicht: 05. Oktober 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-20813-4

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.

Nachricht