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紫外線殺菌照射(UVGI)

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

(画像はイメージです)

紫外線殺菌照射(UVGI)は短波長の光を使用する 紫外線 C(UVC)放射線(通常は254 nm)を照射して微生物を殺滅または不活性化します。UVC光は細菌、ウイルス、その他の病原体の核酸(DNAとRNA)を破壊し、複製能力と病気を引き起こす能力を破壊します。この非化学的消毒法は、 方法 空気、水、表面の殺菌に使用されます。

UVC放射線の殺菌作用は、微生物の核酸に吸収される能力に起因します。殺菌効果が最大となる波長は約265 nmで、これはDNAの吸収ピーク波長に相当します。市販されている低圧水銀蒸気ランプは、UVGIの最も一般的な光源であり、このピーク波長に非常に近い253.7 nmの単色光を発し、高い殺菌効果を発揮します。UVC光子がDNAまたはRNA分子に吸収されると、ピリミジン二量体、最も一般的にはチミン二量体の形成を誘発します。これらの二量体は、同じDNA鎖上の隣接するピリミジン塩基(チミンまたはシトシン)間の共有結合です。この構造的損傷により、複製または転写中にDNAが正しく読み取られなくなり、結果として微生物は不妊となり、増殖できなくなります。微生物はこのようなDNA損傷を修復する細胞機構を備えていますが、UVGIの高強度はこれらの修復システムを圧倒します。 UVGIは化学的なプロセスではなく物理的なプロセスであるため、毒素や残留物を発生させません。その効果は、紫外線の照射量(強度と照射時間の積)に加え、湿度、温度、微生物の感受性などの要因によって左右されます。主な欠点は、UVGIが直進性を持つ技術であるため、紫外線は影になっている場所を消毒できないことです。

UNESCO Nomenclature: 2415
微生物学

タイプ

物理的プロセス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ルイ・パスツールの病原菌説
  • UVスペクトルの一部としてのUVC放射の発見
  • 水銀蒸気ランプの開発
  • ダウンズとブラントによる研究(1877年)では、日光が細菌の増殖を阻害することが示されている。

アプリケーション

  • 病院内の空気および表面の消毒
  • 都市用水処理
  • HVAC空気浄化システム
  • 食品および飲料の加工
  • 実験室の滅菌
  • 廃水処理

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:UVGI、UVC、殺菌、消毒、滅菌、DNA損傷、チミン二量体、微生物学、水処理、空気浄化。

歴史的背景

紫外線殺菌照射(UVGI)

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

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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