綿織物上の大腸菌および MS2 ファージの浸漬型紫外線消毒

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13260 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

浸漬型紫外線消毒は、伝染性病原体を不活化することで、より安全な繊維、表面、公共スペースのための化学薬品を使用しない技術を提供します。 この研究では、消毒キャビネットを使用した、白い綿 T シャツに接種された大腸菌と MS2 の浸漬型 UV 消毒を調べました。 多孔質材料が UV 消毒に与える影響は、これまでの表面消毒研究の大部分が硬くて滑らかな表面に焦点を当てていたため、ほとんど理解されていませんでした。 この研究では、比色線量測定クーポン、生物線量測定、分光放射測定など、消毒キャビネット内の光のダイナミクスを特徴付けるためにいくつかのアプローチが使用されました。 多孔質表面のミクロおよびマクロの形状は、イマーシブ UV テクノロジーを使用する際に考慮すべき重要な要素です。 キャビネットの形状は、消毒キャビネット内で放出される UV 光の分布と、綿の織りパターンなどの多孔質材料の物理的特性に影響を与え、両方とも UV 消毒の効率に寄与します。 この研究では、照射されるフルエンスが消毒キャビネット内で大きく変動し、T シャツ サンプルの隣接する領域の低減に数対数の差が生じるため、イマーシブ UV 技術にとって配光が重要であることが判明しました。 他の接種領域では、MS2 については 1 log 減少値以上、大腸菌については 2 log 減少値以上を達成しました。

SARS-CoV-2 のパンデミックへの対応として、イマーシブ UV-C テクノロジーへの関心と使用が劇的に増加しました 1,2。 イマーシブ UV-C テクノロジーは、殺菌光を使用して共有スペースや頻繁に接触する物体を消毒し、伝染病の感染を減らします。 SARS-CoV-2 のパンデミックにより、より安全な共有スペースの必要性と、頻繁に接触する場所でのウイルス負荷を軽減するための効果的なツールの必要性が明らかになりました 3、4、5、6。 UV-C 消毒は、水産業では生物学的制御として、また医療現場では上気道殺菌照射としてよく理解されています7。 UV-C 消毒は、薬剤耐性微生物による院内感染 (HAI) の発生を減らすための補助的な洗浄方法と考えられています 8,9。 医療現場における個人用保護具 (PPE) の着脱は、いくつかの研究でウイルス媒介物として特定されています 10、11、12。 病原体が付着した衣類の UV-C 消毒は院内感染を減らす可能性があり、オフィスビル、スタジアム、大学キャンパスなどの交通量の多い場所でも使用できる可能性があります 4,13。

非多孔質材料のダイナミクスは UV-C の観点からはよく理解されていますが、イマーシブ UV-C テクノロジーを多孔質材料に適用する場合には知識のギャップが存在します。 ある研究では、多孔質および非多孔質の表面に対する化学消毒剤の有効性を調査し、綿などの繊維は消毒用ガラス表面と比較して消毒効率が 2-log 低いことが実証されました 14。 多孔質材料のミクロとマクロの両方の形状を理解することは、UV-C 消毒の有効性に重大な影響を与えるため、複雑な表面を消毒する場合には考慮する必要があります 6、15、16、17。 たとえば、浸漬型 UV-C テクノロジーは緊急用前面マスク (FFR) の再利用に使用され、研究では FFR の素材の種類が UV-C 消毒の有効性に役立ち、達成可能な消毒の上限を決定することが示されています 1,6,17,18。 著者の知る限り、綿などの一般的な多孔質素材に対する浸漬型 UV-C 消毒の有効性を調査した研究は発表されていません。 多孔質材料と非多孔質材料の混合物で構成される共有スペースの消毒に対する関心の高まりを考慮すると、この知識ギャップの重要性はさらに高まります。

消毒キャビネットは没入型 UV-C テクノロジーであり、衣料品小売店、ロッカー ルーム、研究室などのいくつかのニッチな用途向けに市場に投入されています。 消毒キャビネットは 360° の UV-C 照射を提供し、多孔質物体の照射領域を最大化し、影の影響を軽減します。 これらのテクノロジーで考慮すべきもう 1 つの重要な要素は配光です。 UV-C 光の照射が不適切だと、対象物の消毒が不十分になる可能性があります。 UV-C 線量計カード、生体線量測定、分光放射測定など、イマーシブ UV-C 光源によって提供されるフルエンスを特徴付けるために使用できるツールがいくつかあります。 浸漬型 UV-C デバイスの新規性を考慮すると、360° フルエンスを定量化する標準は存在しません。 この論文では、一般的な微生物と放射分析技術を使用して UV-C 消毒キャビネットを特徴付けることで、この問題に取り組んでいます。 生体線量測定、化学線量測定 (線量計カードによる)、分光放射測定のすべてを使用して、綿の T シャツをチャレンジ衣服として使用してフルエンスを特徴付けました。 綿生地は衣類、家具、その他 UV-C 用途のあらゆる環境でよく見られ、多孔質材料の代用として機能します。 この研究の結果は、多孔質材料の消毒を検討する際のベストプラクティスについて医療業界と UV-C 業界の両方に情報を提供します。