波士顿钢琴酒吧通常是空气传播疾病传播的理想场所。但是纳德尔和他的观众受到他安装的远紫外线（UV）灯的保护，免受COVID-19大流行的影响，这些灯从天花板上照射下来。
远紫外线是一种新兴的杀菌紫外线（GUV）照射形式，是一种成熟的消毒技术，也是对抗SARS-CoV-2病毒和其他病原体方面不断增长的资源，这些病原体很容易在封闭空间内通过空气传播。
室内空气安全始于通风，但通常不能就此结束，马萨诸塞州波士顿哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的医生和空气传播感染研究员Nardell说。他解释说，替代房间内空气的通风系统很少强大到足以完全预防冠状病毒和其他容易感染的疾病。
主动尝试清洁室内空气的系统，例如使用高效微粒空气（HEPA）过滤器的系统，可以更有效地去除有害颗粒。但它们的安装和操作成本很高，通常嘈杂且覆盖范围有限——可能需要多个设备来覆盖一个房间。
“这就是紫外线空气卫生的用武之地，”马里兰大学公共卫生学院的环境健康研究员唐纳德米尔顿说。
使用GUV灯，“你可以用相对较少的空气流动获得非常高的空气消毒率”，米尔顿说，“有了最新的技术，也许你甚至不必担心空气流动，因为现在有更安全的波长使用，你可以在整个房间中使用GUV。”
在学校、医院和餐馆等疾病容易传播的拥挤空间，GUV可以在不被注意的情况下运行。这对于控制这些事情真的很关键。
寻找病原体
传统的GUV系统使用汞蒸气灯，它通过电流通过汽化汞来产生光，类似于传统的荧光灯泡。这些灯发射的辐射波长约为纳米的UVC波段。
UVC辐射被大气过滤，因此地球上的生命还没有进化到可以承受它。辐射会造成光化学损伤，破坏核酸-灭活致病病毒和细菌，尽管不一定杀死它们。
这些灯广泛用于消毒水、清洁水果和蔬菜以及消毒手术室等空间的表面。但是由于这种波长会损害人的眼睛和皮肤，因此来自这些系统的光远离人。
然而，这并不意味着它不能部署在公共场所。几十年前开发的一种聪明的方法，称为上室GUV将灯放在房间的高处，并利用上升的气流使远离人的病原体失活。
宾夕法尼亚州立大学大学公园分校的建筑工程师威廉·班弗勒斯（WilliamBahnfleth）说，这项技术效果很好，他专注于室内空气质量。
在房间中，空气从人员、设备和现有的通风中上升，穿过灯具的辐射区，然后循环回占用的空间。
虽然没有普遍接受和执行的室内空气质量标准，但目标通常以每小时房间内空气交换的频率来表示。例如，医院的检查室建议每小时换气六次。这对通风系统来说是一场斗争，通常需要大量的能量，Bahnfleth说。
然而，上层房间的GUV系统可以很容易地达到相当于消毒目的的空气交换水平的两到三倍，同时使用的能源比通风系统少得多。医院或特殊设施之外，几乎不可能有六次换气。
纳德尔说。“GUV是唯一可以为您提供如此多的等效换气次数的方法，因为您可以一次消毒如此大量的空气。”
比短波紫外灯更具优势
上层房间GUV医院被广泛采用1在年代末和年代，由当时在费城宾夕法尼亚大学的生物学家威廉·威尔斯（WilliamWells）领导。
威尔斯和他的同事表明，上层房间的GUV大大减少了麻疹在费城郊区学校的传播。尽管许多结核病病房仍在使用上室GUV的使用，但随着疫苗等更有力干预措施的出现，其使用量有所下降。
尽管上层房间GUV的传统UVC灯是有效的，但它从根本上受到远离人的要求的限制。只有当空气循环到房间顶部并通过GUV灯时，空气才会被清洁，这为病原体留下了跳到新宿主的机会。较短的波长可能有助于克服这一限制。
这是因为低于纳米的波长几乎不能穿透组织，纽约市哥伦比亚大学专门从事放射学研究的物理学家DavidBrenner说。
波长为nm的远紫外光不会超出皮肤表面的死细胞层或眼睛表面的泪膜。由于细菌和病毒比这些层小得多，Brenner和他的同事推断，远紫外线辐射可以在不损害皮肤和眼睛的情况下破坏病原体。
科学家们用含有氯化氪气体的灯测试了他们的假设，其中的分子在电激发下主要在nm范围内释放UVC辐射。
哥伦比亚大学团队最初的目标是改善手术室的消毒，但意识到远紫外线辐射也可能减少空气中的病毒传播。在年的一项研究中，研究人员表明，空气中超过95%的流感病毒在漂浮经过低功率远紫外灯时被灭活。
Brenner的研究小组已经表明，3D人类皮肤模型和小鼠中的细胞基本上不受这种低剂量的影响。其他研究人员没有发现大鼠nm辐射对眼睛造成伤害的证据4.
当COVID-19来袭时，哥伦比亚大学的科学家对类似于SARS-CoV-2的冠状病毒株进行了类似的实验，再次取得了良好的结果。
为了扩大他们的测试，研究人员随后与英国的科学家合作，其中包括利兹大学的一个小组，该小组可以使用一个房间大小的测试室，该测试室旨在容纳病原体。
房间大小的实验室使用了悬浮在空气中的金黄色葡萄球菌。这种微生物相对容易分析，预计比冠状病毒更能抵抗紫外线辐射，英国邓迪大学医学物理学家、一篇论文的主要作者伊万·伊迪（EwanEadie），“我们真的不知道最后会发生什么。”
结果非常好。“我们非常迅速地降低了房间里的病原体水平，”布伦纳说。“我们每小时的等效换气量非常大，每小时超过次等效换气量。
在安全方面，Brenner及其同事在五月份报告说，他们已经将无毛小鼠暴露在辐射下66周，没有检测到任何皮肤癌。他们即将进行的研究将集中在对眼睛的风险上，并进一步研究nm辐射如何损害病原体的机制。
尽管远紫外线消毒的实验室测试很有希望，但该技术将如何转化为繁忙的公共室内空间（如医院、学校和餐馆）仍然存在疑问。“实验室的清洁条件非常无菌，”Eadie说。“我想看看一些真实世界的数据。
加拿大新斯科舍省已经在进行的一项真实世界临床试验正在研究远紫外光在养老院中的使用，因为养老院很难防止空气传播疾病的传播。
对照研究将跟踪名居民中COVID-19和其他呼吸道病毒感染的发病率，其中一半将使用装有远紫外灯的公共区域。另一半将有安慰剂灯，外观相同，但缺乏远紫外线输出。该试验于年10月开始，预计将于年初获得结果。
与此同时，纳德尔已开始使用南非埃马拉赫莱尼的空气传播感染研究机构来研究COVID-19。该设施最初设计用于分析结核病感染，包括一个三床病房，空气从中转移到暴露室，里面有容易患上正在研究的疾病的动物，在这种情况下是仓鼠。
“仓鼠是COVID的首选实验动物，”纳德尔说。该设施将通过监测仓鼠的疾病迹象来测试远紫外线辐射与上层房间GUV系统的功效。
但公司并没有等待同行评审的研究。远紫外灯灯具已经上市，并安装在世界各地——不仅在建筑物中，而且在公共汽车和其他感染热点地区。一些设备甚至销售给家庭使用，尽管布伦纳警告消费者要谨慎行事-提供错误波长的设备可能会造成损坏。
尽管灯具的成本差异很大，但Nardell说，专家安装的灯具的零售价为2，美元，如果连续运行，这些灯的预期使用寿命约为15个月。
Eadie说，基于发光二极管（LED）的远紫外灯有望最终为目前使用的煤气灯提供更便宜、寿命更长的替代品，但原型LED远紫外灯目前仅限于不切实际的低功率水平。
与此同时，纳德尔说，在他表演的钢琴酒吧里，远紫外灯每小时提供相当于35次空气交换，可能使其成为地球上最安全的唱歌场所之一。
当他邀请布伦纳和他的同事们去酒吧时，他们享受了一个没有戴面具的歌舞表演之夜，希望他们能受到照在他们身上的无形光线的保护。
“我非常紧张，在接下来的一周里做了很多很多的COVID测试，但我很好，”布伦纳说。
参考文献
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