면직물에 대한 대장균 및 MS2 파지의 몰입형 자외선 소독

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13260(2022) 이 기사 인용

몰입형 자외선 소독은 전염성 병원균을 비활성화하여 보다 안전한 직물, 표면 및 공공 장소를 위한 무화학 기술을 제공합니다. 본 연구에서는 흰색 면 티셔츠에 접종된 대장균과 MS2의 소독 캐비닛을 이용한 침지형 UV 소독을 조사했습니다. 다공성 물질이 UV 소독에 미치는 영향은 단단하고 매끄러운 표면에 초점을 맞춘 이전 표면 소독 연구의 대부분으로 인해 제대로 이해되지 않았습니다. 이 연구에서는 비색 선량 측정 쿠폰, 생체 선량 측정 및 분광 방사 측정을 포함하여 소독 캐비닛 내의 빛 역학을 특성화하기 위해 여러 가지 접근 방식이 사용되었습니다. 다공성 표면의 미세 및 거시적 기하학적 구조는 몰입형 UV 기술을 사용할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다. 캐비닛의 기하학적 구조는 소독 캐비닛 내에서 방출되는 UV 광의 분포에 영향을 미치고 면의 직조 패턴과 같은 다공성 물질의 물리적 특성은 모두 UV 소독 효율성에 기여합니다. 이 연구에서는 전달된 플루언스가 소독 캐비닛 내에서 매우 다양하고 티셔츠 샘플의 인접한 영역에 대해 여러 로그의 감소 차이를 가져왔기 때문에 광 분포가 몰입형 UV 기술에 중요하다는 것을 확인했습니다. 다른 접종 지역에서는 MS2의 경우 1-로그 이상의 감소 값을, 대장균의 경우 2-로그 이상의 감소 값을 달성했습니다.

SARS-CoV-2 팬데믹1,2에 대한 대응으로 몰입형 UV-C 기술에 대한 관심과 사용이 급격히 증가했습니다. 몰입형 UV-C 기술은 살균광을 사용하여 공유 공간이나 접촉이 잦은 물체를 소독하여 전염성 질병의 전파를 줄입니다. SARS-CoV-2 전염병은 보다 안전한 공유 공간의 필요성과 자주 접촉하는 표면의 바이러스 부하를 줄이기 위한 효과적인 도구의 필요성을 드러냈습니다3,4,5,6. UV-C 소독은 생물학적 제어를 위한 물 산업과 상부 기도 살균 조사를 위한 의료 환경에서 잘 알려져 있습니다7. UV-C 소독은 약물 내성 유기체를 통한 병원 감염(HAI)의 사례를 줄이기 위한 보조 세척 방법으로 간주됩니다8,9. 의료 환경에서 개인 보호 장비(PPE)를 착용하고 벗는 것은 여러 연구에서 바이러스 벡터로 확인되었습니다10,11,12. 병원체 함유 의류의 UV-C 소독은 병원 감염 사례를 줄일 수 있는 잠재력이 있으며 사무실 건물, 경기장 및 대학 캠퍼스와 같이 교통량이 많은 환경에서 사용할 수 있습니다4,13.

비다공성 재료의 역학은 UV-C 관점에서 잘 이해되는 반면, 몰입형 UV-C 기술을 다공성 재료에 적용하는 데는 지식 격차가 존재합니다. 한 연구에서는 다공성 및 비다공성 표면에 대한 화학적 소독제의 효능을 조사한 결과 면과 같은 직물이 소독 유리 표면과 비교할 때 소독 효율이 2-로그만큼 떨어지는 것으로 나타났습니다14. 다공성 물질의 미세 및 거시적 기하학적 구조를 이해하는 것은 UV-C 소독의 효능에 중요한 영향을 미치며 복잡한 표면을 소독할 때 고려해야 합니다6,15,16,17. 예를 들어, 몰입형 UV-C 기술은 비상 전면 호흡기(FFR) 재사용에 사용되었으며, 연구에 따르면 FFR 재료 유형은 UV-C 소독 효능에 중요하며 달성 가능한 소독의 상한을 제어합니다1,6,17,18. 저자가 아는 한, 면과 같은 일반적인 다공성 물질에 대한 침지형 UV-C 소독의 효능을 조사한 발표된 연구는 없습니다. 다공성 물질과 비다공성 물질이 혼합된 공유 공간 소독에 대한 관심이 높아지는 것을 고려할 때 이러한 지식 격차의 중요성은 더욱 커집니다.

소독 캐비닛은 몰입형 UV-C 기술로, 의류 소매점, 탈의실 및 실험실과 같은 여러 틈새 응용 분야에 출시되었습니다. 소독 캐비닛은 360° UV-C 노출을 제공하여 다공성 물체의 조명 영역을 최대화하고 그림자의 영향을 줄입니다. 이러한 기술에 대해 고려해야 할 또 다른 중요한 요소는 배광입니다. UV-C 광선이 부적절하게 분포되면 대상 물체가 제대로 소독되지 않을 수 있습니다. UV-C 선량계 카드, 생체선량계, 분광복사측정법 등 몰입형 UV-C 광원이 전달하는 플루언스를 특성화하는 데 사용할 수 있는 여러 도구가 있습니다. 몰입형 UV-C 장치의 참신함을 고려할 때 360° 플루언스를 정량화하기 위한 표준은 존재하지 않습니다. 이 논문에서는 일반적인 챌린지 미생물과 방사성 측정 기술을 사용하여 UV-C 소독 캐비닛을 특성화하여 이 문제를 해결합니다. 면 티셔츠를 챌린지 의류로 사용하여 플루언스를 특성화하기 위해 생체선량계, 화학적 선량계(선량계 카드를 통해) 및 분광방사선법을 모두 사용했습니다. 면 직물은 의류, 가구 및 UV-C 적용을 위한 모든 환경에서 흔히 발견되며 다공성 재료의 대리 역할을 합니다. 이 연구의 결과는 다공성 물질의 소독을 고려할 때 모범 사례에 관해 의료 및 UV-C 산업 모두에 정보를 제공합니다.