根據(jù)2020年1月28日，國家衛(wèi)健委和國家中醫(yī)藥管理局公布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行）第四版》描述：病毒對紫外線和熱敏感。也就是說：紫外線能殺死新型冠狀病毒（2019-nCoV）。

隨著紫外線LED的功率提升與技術(shù)精進(jìn)，在市場上已經(jīng)借由安全、環(huán)保、小巧等性能以及無化學(xué)殘留等優(yōu)勢逐步取代了較低功率的紫外線水銀燈管。金鑒實(shí)驗(yàn)室通過以往的UV LED殺菌測試案例總結(jié)發(fā)現(xiàn)品牌、燈珠燈具類型、波長、發(fā)光效率、照射距離、照射時(shí)間、輻射強(qiáng)度、穿透性率、應(yīng)用領(lǐng)域等是UV-LED不同于紫外汞燈的消毒與滅菌鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素。

在本文中，我們列舉三個(gè)實(shí)驗(yàn)說明其中幾個(gè)因素的重要性，并建議客戶根據(jù)產(chǎn)品性能和應(yīng)用領(lǐng)域的不同科學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件，評估UV-LED紫外燈的殺菌效果。

一、同一產(chǎn)品對不同菌種的殺菌效果對比

某客戶委托金鑒實(shí)驗(yàn)室對UV LED燈具進(jìn)行殺菌測試。金鑒工程師測試此款燈具中心波長為275nm，在照射距離1m時(shí)其輻射強(qiáng)度為98μW/cm 2，垂直照射15min后對比空白組評價(jià)對白色念珠菌、金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的殺菌效果。本次試驗(yàn)中試驗(yàn)結(jié)果顯示同種UV LED雖然輻射強(qiáng)度相同，但對不同菌種的殺菌效果不同。

二、同一產(chǎn)品不同照射時(shí)間的效果對比

某客戶委托金鑒實(shí)驗(yàn)室對UV LED燈珠進(jìn)行不同條件的殺菌對比測試。金鑒工程師測試送樣款UV LED燈珠中心波長為280nm，距離培養(yǎng)基上方垂直照射30s、40s、50s后評價(jià)其對大腸桿菌的殺菌效果。本次試驗(yàn)顯示在相同照射距離下，UV LED隨照射時(shí)間的增加，殺菌效果明顯增強(qiáng)，本款UV LED紫外線燈對大腸桿菌照射50s后有較好的殺菌效果。測試效果如下所示：

三、同一產(chǎn)品不同照射距離的效果對比

某客戶委托金鑒實(shí)驗(yàn)室對UV LED燈珠進(jìn)行殺菌測試，金鑒工程師測試此款UV LED燈珠中心波長為 275nm。距離培養(yǎng)基上方垂直5cm、7cm、10cm照射60S后評價(jià)其對金黃色葡萄球菌的殺菌效果。本次試驗(yàn)中UV LED紫外線燈在相同的照射時(shí)間下，隨著距離的增加，殺菌效果明顯降低；在距離5cm時(shí)對金黃色葡萄球菌有較好的殺菌效果。測試效果如下所示：

相對于傳統(tǒng)紫外線燈，金鑒實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為設(shè)計(jì)UVLED殺菌實(shí)驗(yàn)需考慮以下差異：

1. 波段：不同波段紫外線對于細(xì)菌，病毒的殺滅效果不同。傳統(tǒng)用的紫外汞燈以放電產(chǎn)生以波長為253.7nm為主的紫外輻射，但根據(jù)目前最新的研究結(jié)果，在264納米附近，紫外線的殺菌效果可能會(huì)更高。在深紫外UVC LED殺菌消毒方面，標(biāo)準(zhǔn)化面臨著一系列的挑戰(zhàn)，如紫外汞燈殺菌主要在253.7nm，而UVC LED波長主要分布在200-280nm，這為后續(xù)應(yīng)用解決方案帶來了一系列差異。

2. 紫外線劑量：殺菌需要足夠的照射強(qiáng)度、足夠的時(shí)間及合適的波段。紫外輻射強(qiáng)度取決于紫外光源中有效光譜的發(fā)光強(qiáng)度、燈具的光輸出角度（光束集中度）、燈具與被輻射物體之間的距離等因素。一般來說，輻射強(qiáng)度越高效果越好；光束越集中于被輻射物體表面殺菌效果越好；距離被輻射物體越近效果越好；累積輻射時(shí)間即被照物體在紫外線燈具下的總輻射時(shí)間越長效果越好。

3. 發(fā)光效率：目前紫外LED在發(fā)光效率等方面還無法完全取代汞燈。UVA  LED技術(shù)已比較成熟，EQE可達(dá)到50-60%，針對UVA的產(chǎn)品未來更多的工作會(huì)聚焦于應(yīng)用系統(tǒng)層面的開發(fā)。UVB和UVC波段深紫外LED的外量子效率還比較低，EQE普遍在10%以下，商業(yè)化產(chǎn)品基本在1%~3%。

4. 應(yīng)用領(lǐng)域：紫外LED還具有小巧便攜、環(huán)保安全、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，可以催生出一些不同于傳統(tǒng)汞燈的應(yīng)用需求。比如目前已經(jīng)出現(xiàn)的便攜式的電子消毒產(chǎn)品、電梯扶手殺菌機(jī)、掃地機(jī)器人等。這是傳統(tǒng)紫外光源很難應(yīng)用的地方。

5. 紫外線穿透性：UV LED對直接照射的物體表面具有良好的滅活效果，但穿透性不強(qiáng)，對光線穿透不了的物體內(nèi)部和被覆蓋的部分，沒有明顯的效果，而傳統(tǒng)紫外線燈可利用產(chǎn)生的臭氧的彌散性彌補(bǔ)由于紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點(diǎn)。

6. 殺菌差異：不同品牌、不同規(guī)格的紫外線燈殺菌差異性大，選購時(shí)要確認(rèn)其光源輻射波長、輻射強(qiáng)度、防護(hù)設(shè)計(jì)、工作要求等，選擇合適的燈具。

金鑒實(shí)驗(yàn)室作為一家專門從事LED品質(zhì)管理的第三方實(shí)驗(yàn)室，通過了檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定（CMA）、中國合格評定國家認(rèn)可委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可（CNAS）、ISO 9001質(zhì)量管理體系等認(rèn)證，特向市場推出“UV LED紫外殺菌實(shí)驗(yàn)”的服務(wù)項(xiàng)目。根據(jù)品牌、燈珠燈具類型、波長、發(fā)光效率、照射距離、照射時(shí)間、輻射強(qiáng)度、穿透性率、應(yīng)用領(lǐng)域等影響消毒與滅菌鑒定結(jié)果的因素，與客戶共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，科學(xué)地評估UV-LED紫外燈的殺菌效果。

其中優(yōu)化測試方案：

1. 不同菌種對比測試

2. 不同照射距離殺菌效果對比測試

3. 不同照射時(shí)間殺菌效果對比測試

4. 不同輻射強(qiáng)度殺菌效果對比測試

5. 不同產(chǎn)品同樣測試條件對比測試

......

測試菌種：金黃色葡萄球、大腸桿菌、銅綠假單胞菌、白色葡萄球菌、龜分枝桿菌膿腫亞種、枯草桿菌黑色變種芽孢、白色念珠菌等。

注：金黃色葡萄球菌ATCC 6538作為細(xì)菌繁殖體中化膿性球菌的代表；

大腸桿菌8099作為細(xì)菌繁殖體中腸道菌的代表；

銅綠假單胞菌ATCC 15442作為醫(yī)院感染中最常分離的細(xì)菌繁殖體的代表；

白色葡萄球菌8032作為空氣中細(xì)菌的代表；

龜分枝桿菌膿腫亞種ATCC 93326作為人結(jié)核分枝桿菌的代表；

枯草桿菌黑色變種芽孢ATCC 9372作為細(xì)菌芽孢的代表；

白色念珠菌ATCC 10231作為致病性真菌的代表。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《消毒技術(shù)規(guī)范》、《GB 28235-2011紫外線空氣消毒器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《HJ2522-2012環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求紫外線消毒裝置》、《WST367-2012醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》及金鑒實(shí)驗(yàn)室企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

附錄：

一、深紫外UV LED殺菌消毒優(yōu)勢：

1. 高效率殺菌：對細(xì)菌、病菌的殺菌滅活一般是幾秒內(nèi)完成，幾乎是瞬時(shí)發(fā)生。

2. 殺菌廣譜性：對幾乎所有細(xì)菌病毒都能高效率殺滅。

3. 無二次污染：沒有其他化學(xué)污染物產(chǎn)生。

點(diǎn)擊查看：深紫外光對常見細(xì)菌病毒的殺菌效率

二、紫外波段分類     

根據(jù)波長劃分紫外波段：

UVA：315-400nm（近紫外NUV365-400nm），應(yīng)用包括固化、光催化凈化、防偽等領(lǐng)域。

UVB：280-315nm，應(yīng)用包括光健 康/醫(yī)療、植物生長光照調(diào)節(jié)等。

UVC：200-280nm（solar blind——“日盲”紫外線），應(yīng)用于如水、空氣等的殺菌消毒。

三、紫外線消毒原理

紫外線消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、醫(yī)學(xué)和光動(dòng)力學(xué)的研究基礎(chǔ)，利用專門設(shè)計(jì)的高效率、高強(qiáng)度和長壽命的UVC波段紫外光燈具來實(shí)現(xiàn)的。紫外線通過對微生物（細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體）的輻射損傷和破壞核酸的功能，從而使微生物致死，達(dá)到消毒和殺菌的目的，滅活效果取決于紫外輻射劑量。

微生物結(jié)構(gòu)與紫外線滅活機(jī)理：

四、第一、二類消毒產(chǎn)品

國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)（衛(wèi)生計(jì)生委）出臺(tái)相應(yīng)政策，要求第一、二類消毒產(chǎn)品首次上市前需要自行或委托第三方進(jìn)行衛(wèi)生安全評價(jià)，評價(jià)合格的消毒產(chǎn)品方可上市銷售。即上市前需委托第三方檢測評價(jià)機(jī)構(gòu)進(jìn)行衛(wèi)生安全評價(jià)，出具專業(yè)檢測報(bào)告，政府備案，產(chǎn)品方可上市銷售。

第一類消毒產(chǎn)品是指具有較高風(fēng)險(xiǎn)，需要嚴(yán)格管理以保證安全、有效的消毒產(chǎn)品。包括用于醫(yī)療器械的高水平消毒劑和消毒器械、殺菌劑和殺菌器械，皮膚黏膜消毒劑，生物指示物、殺菌效果化學(xué)指示物。

第二類消毒產(chǎn)品是指具有中度風(fēng)險(xiǎn)，需要加強(qiáng)管理以保證安全、有效的消毒產(chǎn)品，包括除第一類產(chǎn)品外的消毒劑、消毒器械、化學(xué)指示物，以及帶有殺菌標(biāo)識(shí)的殺菌物品包裝物、抗（抑）菌制劑。