消毒剂的迫切需求促使人们寻找喷嘴以外的替代方案。对于纽约的两家面包店来说,这意味着要在入口处安装实验性照明设备,以在不伤害人体的情况下消毒病原体。
据《纽约邮报》的报道,Magnolia Bakery 计划安装发出“远紫外线”的光源。目前,这家面包店将在门口上方安装一个类似金属探测器的拱门——或称“通道”,用紫外线照射顾客。这家面包店告诉《邮报》,它将用这些特殊品种的光源替换店内的灯泡。
照射在面包店顾客身上的光是哥伦比亚大学多年研究的成果。到目前为止,研究表明这种光能有效地破坏某些病原体(如H1N1流感病毒或称为MRSA的细菌)的遗传物质,同时哺乳动物的皮肤细胞则相对无损。
但远紫外线灯在现实世界中的应用却让一些专家感到意外。今年3月,美国食品药品监督管理局(FDA)发布了一份文件,允许在COVID-19紧急情况下,在医疗保健场所使用UVC消毒设备。然而,目前似乎没有已发表的研究表明远紫外线可能或不可能对长期暴露于其中的人体产生影响——这是非常重要的一步,因为其他种类的紫外线会损伤皮肤和眼睛。
科罗拉多大学博尔德分校的环境工程师 Karl Linden 说:“看到这个通道出现,我非常震惊。” Linden 研究紫外线作为消毒表面和水的技术已有几十年,他说看到人们对消毒技术越来越感兴趣是令人兴奋的。但如果没有长期研究表明“远紫外线”不会伤害人体,“我的兴奋感就伴随着担忧,因为它可能是一种会产生危险副作用或直接影响的应用。”
紫外线的优点和缺点
在电磁波谱上,紫外线位于可见光和X射线之间。我们自己看不见它,但它存在于阳光中,并且能很好地破坏我们的DNA。你之所以要涂抹防晒霜,就是因为这种光——乳液保护你免受两种紫外线,UVA和UVB的伤害,它们导致过早皮肤皱纹、晒伤和皮肤癌。第三种类型,称为UVC,其波长太短,无法穿透地球大气层到达我们的皮肤,因此对日光浴者没有威胁。但它可以在灯泡中重新产生。
研究发现,UVC 会严重降解DNA等遗传物质,受照射的微生物或病毒无法繁殖。“它不会杀死病毒——而是使其无法繁殖,”阿尔伯塔大学环境工程师 Jim Bolton 说。疫情的爆发使UVC紫外线消毒变得更加流行,医院甚至纽约地铁系统也开始采用这项技术。
UVC紫外线在破坏遗传物质方面毫不区分,它也会损伤人体皮肤和眼睛细胞。Bolton说,某些特定的UVC波长与皮肤癌或白内障有关。使用这种光的消毒程序,例如被推入医院的机器人,在没有人在场时运行,以避免受到有害波长的照射。
对人体安全,但对病原体无效
哥伦比亚大学的研究团队认为,“远紫外线”(far-UVC)光是这个规则的例外。术语“远紫外线”指的是UVC波长的一个特定子集。属于这个狭窄范围内的光似乎会被眼睛和皮肤的表层和非活体层吸收。Bolton说,例如,在后者的表皮上,最外层的两层总是死皮细胞。通过吸收所有的紫外线,死细胞保护了它们下方的活细胞免受伤害。
然而,漂浮在空气中的病原体缺乏死细胞屏障,这会阻碍远紫外线与其自身的珍贵遗传物质之间。理论上,如果一个人呼出带有微生物的云,并站在远紫外线下,光束会破坏细菌的DNA,但不会穿过你的非活体组织到达健康的皮肤和眼睛细胞。
哥伦比亚大学实验室首先提出“远紫外线”这一概念,并已证明其在消毒至少H1N1流感病毒和称为MRSA的细菌方面是有效的,并且该团队正在众筹研究关于导致我们大流行的病毒:SARS-CoV-2。
Linden 也研究过这种特定的UVC波长——他正在开始一项研究项目,调查不同种类的UVC光,以确定哪些种类能最好地对SARS-CoV-2进行表面消毒。但Linden和Bolton都不知道有研究探讨了人类在远紫外线照射下长时间暴露的情况。唯一一项关于定期暴露对健康的影响的研究是在小鼠身上进行的。在一项研究中,这些啮齿动物在长达10周的时间里周期性地接受照射,并未出现任何肿瘤。
哥伦比亚大学医学中心放射研究中心主任 David Brenner 领导着该大学的远紫外线研究。他通过电子邮件表示,他的团队与纽约商店的技术安装无关,但他表示,在对小鼠和人体皮肤细胞进行近十年的远紫外线研究后,“我们迄今为止获得的所有证据,即使在远高于实际使用剂量的剂量下,都是令人欣慰的。”
然而,由于缺乏更多关于人类在这种光照下情况的研究,其他人认为一些问题仍然悬而未决。Linden说,重要的是要确保这些灯不会伤害连续轮班的员工,例如,或者要知道有既往皮肤或眼部疾病的人情况如何。关于哪种类型的灯光安装能杀死SARS-CoV-2,也存在不确定性。Linden说,到目前为止,研究表明远紫外线可以分解SARS-CoV-2的RNA,并且当病毒在空气中漂浮时,它可以非常迅速地做到这一点。哪些UVC波长效果最好——以及需要多长时间才能靶向冠状病毒以破坏其RNA——是他即将进行的研究的一部分。
安全但愚蠢?
哈佛医学院传染病研究员 Ed Nardell,他职业生涯的大部分时间都致力于研究紫外线消毒,他也认为远紫外线是足够安全使用的。他说,这种光很容易被死皮细胞或衣物阻挡,因此它可以成为一种无害的方法,用于消毒人们脸前空气,例如在美甲沙龙里,技术人员和顾客之间。
然而,使用一个人必须走过的远紫外线“消毒通道”则站不住脚。Nardell说:“如果目的是要某种程度上降低顾客的感染性,或者保护他们免受在出去的路上被感染,那——没有别的词可以形容——那就是愚蠢的。”
一个人身体的一部分,比如脸和手,在进入一家企业之前暴露在光线下的时间很短,这无法有效消毒病毒。此外,如果一个人有传染性,他们在穿过远紫外线灯后仍然会呼出病原体,并将这些颗粒释放到他们与之互动的人附近。“这是一个非常好的技术,但却用错了地方,”他说。
但Linden认为,目前关于远紫外线的数据很有希望,看到UVC消毒的其他应用变得越来越受欢迎是令人鼓舞的,因为它既有效,又不会将新的、潜在有害的化学物质引入环境。但对于远紫外线,那种几乎科幻小说般的通过消毒灯的幻想似乎正在迅速实现。Linden说:“我认为这让很多人感到不安。无论它是否安全,我们都需要弄清楚并看看证据怎么说。”
到目前为止,证据可能还没有达到应有的水平。“如果我是监管者,”Bolton补充说,“我肯定会希望看到更多的研究,并且不会允许这项技术在实际应用中使用。”
编者注:本文已更新,加入了 Ed Nardell 的评论。














