자외선으로 질병과 싸우다

2020년 5월 26일

머라이어 추프린스키

펜실베니아주 유니버시티파크 — 현재와 앞으로 몇 달 안에 병원과 상업용 건물은 코로나19를 유발하는 SARS-CoV-2와 같은 바이러스의 전파를 방지하기 위해 대규모 실내 환경을 소독하는 임무를 맡게 될 것입니다. 새로운 종자 보조금 지원 연구는 대규모 위생 공정에 사용되는 광학 방사선 제품을 개발하는 데 필요한 지식 기반을 제공할 수 있습니다.

Penn State의 공동 연구 책임자(PI)이자 건축 공학 교수인 William Bahnfleth는 공동 PI인 Suresh Kuchipudi(Penn State 농업 과학 대학의 수의학 및 생물 의학 임상 교수)와 합류하여 광학 방사선의 능력을 연구합니다. 표면을 소독하고 바이러스 전염을 줄입니다.

Bahnfleth와 그의 협력자들은 Penn State의 Huck Institutes of the Life Sciences, College of Engineering 및 Institutes of Energy and the Environment로부터 6개월 간의 프로젝트를 위한 종자 자금으로 약 90,000달러를 받았습니다.

연구원들은 그림과 같은 캐비닛형 반응기에서 다양한 파장의 자외선에 대해 코로나19를 유발하는 SARS-CoV-2와 유사한 대리 인간 코로나바이러스를 테스트할 예정입니다. 출처: 건축공학과 / Penn State. 크리에이티브 커먼즈

"자외선의 특정 파장은 곰팡이나 바이러스와 같은 미생물의 DNA나 RNA를 손상시켜 더 이상 번식할 수 없게 함으로써 미생물을 비활성화시키는 능력이 있습니다."라고 Bahnfleth는 말했습니다. "이 프로젝트에 대한 우리의 연구 질문은 다양한 파장이 코로나19와 같은 코로나바이러스를 비활성화하거나 죽이는 데 얼마나 잘 작동하는지 묻는 것입니다."

캐비닛형 반응기 내부에서 Bahnfleth, Kuchipudi 및 공동 작업자인 Penn State의 건축 공학 교수인 Jim Freihaut는 다양한 노출 기간에 대해 254나노미터 또는 365나노미터 파장의 자외선에 노출된 코로나바이러스 샘플의 소독 정도를 측정합니다. . 연구원들은 펜실베니아주 수의생명과학부에서 제공할 코로나19 바이러스와 유사한 대리 인간 코로나바이러스를 테스트에 사용할 예정입니다. 테스트는 Penn State University Park의 생물안전성 레벨 2 실험실에서 진행됩니다.

Freihaut는 "최상의 자외선 수준과 노출 시간이 결정되면 건물 공기 공급 시스템, 실내 또는 장비 표면, 안면 마스크 및 바이러스 샘플링 장비에서 공기 중 바이러스를 비활성화하도록 자외선 기반 소독 장치를 설계할 수 있습니다"라고 말했습니다. "향후 동일한 기술을 사용하여 박테리아 및 기타 유형의 바이러스를 비활성화할 수 있지만 자외선의 수준은 각 특정 표적 오염물질에 대해 조정되어야 할 수 있습니다."

궁극적으로 이해관계자들은 모든 유형의 독감 바이러스 확산의 중요한 온상인 학교 및 회의실의 HVAC 시스템에 동일한 기능을 적용할 수 있다고 Freihaut는 말했습니다.

프로젝트의 두 번째 부분에서는 Penn State의 건축공학과 조교수인 임동현과 건축공학과의 부교수인 Richard Mistrick이 Bahnfleth와 협력하여 연구의 실험적인 부분의 결과를 전산유체역학 모델링에 적용하고 조명 시뮬레이션. 시뮬레이션은 환기 및 여과 노력과 결합된 살균 조사 시스템이 코로나바이러스 샘플의 생존 가능성에 미치는 영향을 예측하는 데 도움이 됩니다.

임 대표는 “공기 유통 공간을 이동하는 감염 위험은 물론 공간 모델에 들어가는 다양한 요소를 통제할 수 있는 방안을 마련할 것”이라고 말했다. "우리는 또한 일반적으로 제거되고 청소된 다음 공간에서 재순환되는 방의 일반적인 공기 흐름을 모델링할 것입니다."

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