Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم (UVGI)

الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم (UVGI)

1900
  • Niels Ryberg Finsen
UV Germicidal Irradiation system in a laboratory for microbial disinfection.

(صورة توضيحية فقط)

يستخدم التشعيع الجرثومي بالأشعة فوق البنفسجية (UVGI) أطوال موجية قصيرة الأشعة فوق البنفسجية C (UVC) radiation, typically at 254 nm, to kill or inactivate microorganisms. UVC light disrupts the nucleic acids (DNA and RNA) of bacteria, viruses, and other pathogens, destroying their ability to replicate and cause disease. This non-chemical disinfection method is used for air, water, and surface sterilization.

The germicidal properties of UVC radiation are centered around its ability to be absorbed by the nucleic acids of microorganisms. The peak germicidal effectiveness occurs at a wavelength of approximately 265 nm, which corresponds to the peak absorption wavelength of DNA. Commercially available low-pressure mercury vapor lamps, which are the most common source for UVGI, emit monochromatically at 253.7 nm, which is very close to this peak and highly effective. When a UVC photon is absorbed by a DNA or RNA molecule, it can induce the formation of pyrimidine dimers, most commonly thymine dimers. These dimers are covalent bonds between adjacent pyrimidine bases (thymine or cytosine) on the same DNA strand. This structural damage prevents the DNA from being correctly read during replication or transcription, effectively rendering the microorganism sterile and unable to reproduce. While microorganisms have cellular mechanisms to repair such DNA damage, the high intensity of UVGI overwhelms these repair systems. UVGI is a physical process, not a chemical one, meaning it does not introduce toxins or residues. Its effectiveness depends on the UV dose, which is a product of intensity and exposure time, as well as factors like humidity, temperature, and the microorganism’s susceptibility. Its primary limitation is that it is a line-of-sight technology; UV light cannot disinfect areas in shadow.

UNESCO Nomenclature: 2415
– Microbiology

يكتب

Physical Process

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • Louis Pasteur’s germ theory of disease
  • اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية كجزء من طيف الأشعة فوق البنفسجية
  • تطوير مصباح بخار الزئبق
  • أظهرت الأبحاث التي أجراها داونز وبلانت (1877) أن ضوء الشمس يمنع نمو البكتيريا

التطبيقات

  • تطهير الهواء والأسطح في المستشفيات
  • معالجة المياه البلدية
  • أنظمة تنقية الهواء HVAC
  • معالجة الأغذية والمشروبات
  • تعقيم المختبر
  • معالجة مياه الصرف الصحي

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • عصا UVC محمولة تعمل بالبطارية لتعقيم الأغراض الشخصية مثل الهواتف ولوحات المفاتيح
  • مصابيح LED UVC مدمجة في درابزين السلالم المتحركة للتطهير المستمر
  • روبوتات مستقلة تقوم برسم خرائط وتطهير الغرف في المستشفيات والمطارات طوال الليل
  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المزودة بالأشعة فوق البنفسجية والتي تعمل على تعقيم الهواء بشكل فعال أثناء دورانه في المبنى
  • أنظمة معالجة الأشعة فوق البنفسجية لمياه الصابورة في السفن لمنع انتشار الأنواع المائية الغازية
  • زجاجات مياه ذكية مزودة بضوء UVC LED في الغطاء لتنقية المياه من أي مصدر
  • الأسطح المطلية بالأشعة فوق البنفسجية والتي يتم لمسها بشكل متكرر (مثل مقابض الأبواب) والتي يتم تطهيرها ذاتيًا
  • integration of uvc emitters into 3d printers to sterilize الغرسات الطبية during fabrication
  • طائرات بدون طيار UVC لتطهير المساحات العامة الخارجية الكبيرة أو الحقول الزراعية
  • تركيبات إضاءة UVC للحمامات العامة التي يتم تنشيطها عندما تكون الغرفة خالية
Related to: uvgi, uvc, germicidal, disinfection, sterilization, dna damage, thymine dimers, microbiology, water treatment, air purification.

السياق التاريخي

الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم (UVGI)

1800
1800-05-02
1880
1900
1910
1921
1930
1930
1800
1834-01-01
1880
1902
1920
1928
1930

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.