提到紫外线辐照消毒，在“全国消毒产品网上备案信息服务平台”以“紫外线”为关键字进行检索，可查到320页，共计1599条记录。传统消毒技术中包含紫外线水消毒器品类3个产品、紫外线空气消毒器品类721个产品，耗材配件紫外线杀菌灯品类337个产品。近年来，尤其是随着新冠疫情对消毒工作提出了新的挑战，脉冲紫外线消毒机（22个产品）、UVC消毒机（33个产品）等新兴消毒技术产品种类也逐步丰富起来。

国际照明委员会（CIE）对紫外线给出了明确的定义——即100~400nm的电磁辐射称为紫外线，并按照其长划分为长波紫外线（UVA，波长315~400nm）、中波紫外线（UVB，波长280~315nm）、短波紫外线（UVC，波长100~280nm）共计3个波段。而其中100~200nm波段的紫外辐照是形成臭氧的主要因素，又被称为真空紫外线（VUV），因此UVC通常意指200~280nm的波长范围。同时业界也将不同波段的紫外线分别称为深紫外线（波长200~350nm）、近紫外线（波长300~400nm）及远紫外线（波长200~230nm）。

众所周知，紫外线消毒的原理是利用其破坏微生物细胞中的脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA）结构中的化学键，从而直接致其死亡或通过抑制繁殖能力间接达到杀菌消毒的作用；另一方面，紫外线辐照也能够破坏微生物蛋白质的组成单元——氨基酸，进而造成蛋白质的光解变性^[1]。由于DNA和RNA的吸收光谱范围主要集中在240~280nm，吸收峰值为260nm，与UVC波段最为吻合，因此诞生于1904年的第一支254nm波长汞灯，拉开了紫外线辐照消毒的历史序幕。

而随着光电技术的进步，紫外线辐照消毒光源技术的发展主要呈现为三个主要方向——“更为先进的发光技术”、“更为高效的消毒效率”和“更为安全的人机共存”。因此近年来围绕UVC，尤其是远紫外线，发展出了如下新兴技术。

UVC-LED是利用半导体发光原理制造UVC波段的光源。其发光原理是基于半导体材料特性，即电流通过半导体材料使电子实现能级跃迁，电子跃迁至较低能级这一过程会释放光子产生紫外线^[4]。其特点是通过改变半导体材料中组分及配比，并调整外部电流大小及发光二极管温度等条件，可以调控UVC-LED 光源释放出不同波长的紫外线，据报道目前已应用于医学场景的波长主要有：265^[5-6]、275^[7]及280nm^[8-9]等。

图4  UVC-LED灯珠

由于光源体积小巧，UVC-LED可被用于制作各种手持式、便携式的杀菌设备，同时也可根据所需消毒物品形状的不同来进行光源数量、角度、分布等个性化设计。已有公司推出并市售了诸如便携式UVC-LED消毒灯、手持式杀菌仪、杀菌盒等应用于不同场景。但也因为暂时受困于其辐照功率、产热量、制造成本及紫外线衰减等因素，加之尚缺乏相关的国家、行业标准，因此尚需从技术及规范两方面进一步发展，方能引发质的革新。

高强度脉冲紫外线是一种利用瞬间放电的脉冲工程技术接合特殊的惰性气体灯管，以脉冲形式激发处理的紫外线消毒技术，目前主要以氙灯作为常用的脉冲紫外光源。通常由可透过紫外线的石英玻璃管制成，两端接合有钍钨或铈钨电极，在灯的管外绕有导电结构的触发丝，灯内填充氙气^[10]。使用过程中通过施加高压脉冲，引导灯内填充的氙气发生预电离，电离产生的电子在通道电场的作用下自阴极向阳极进行高速移动，促使气体进一步电离，导致电子数呈几何级数增长，同时电容中储存的大量能量被电离后的气体释放，在极短时间内通过灯组发出波长范围为200~1000nm的脉冲光。

其杀菌消毒机制首先依赖于UVC，其中UVC占比越高微生物的杀灭效果也越明显；其次可见及红外部分发挥光热作用，导致微生物细胞内水分蒸发膨胀，致使微生物细胞破裂；另外还兼有脉冲效应，即脉冲强光凭借穿透性和瞬间高能的机械冲击破坏了微生物细胞壁和组织成分，促使细菌消亡^[11]。该技术有效提高了消毒效率，通常1~5分钟可以完成消毒工作，目前多应用于食品保鲜灭菌及无菌包装等，近年来也在医疗机构逐步推广开来。

准分子紫外灯是一类新型的准单色紫外灯光源，现有可发射波长在UVC范围内的准分子紫外光源有KrBr准分子灯、KrCl准分子灯、KrF准分子灯等^[12]。准分子是一种处于激发状态的双原子分子，不存在稳定的基态，一般来说其存在时间为纳秒量级，随后即以自发辐射的方式跃迁至能量较低的状态，并随之辐射出UV光子，同时自身分解为原子。目前最常见的远紫外光源是KrCl准分子灯。这种光源通常使用介质阻挡放电的方式，通过对封闭的KrCl混合气体施加高频电压产生远紫外光源，这种光源的光谱中心波长是222nm，半峰全宽≤2nm。

传统波段的紫外线由于能够穿透人体皮肤角质层和角膜，因此一定的辐照剂量容易导致皮肤癌、白内障等疾病。微生物直径常在1μm以下，而常见哺乳动物细胞直径在10~25μm之间^[13]，研究人员一直致力于寻找穿透能力介于二者径线之间的射线，以在不损伤人体的基础上达到消毒目的。近年来有报道指出，以222nm为代表的远紫外无法穿透皮肤的角质层和眼球的泪液层，但却能在极低的剂量下对流感病毒产生很好的灭活效果^[14]。在新冠肺炎疫情发生这段时间，准分子远紫外线灯所受关注度非常之高，研究发现222nm紫外线对细菌内孢子类微生物的消杀效果远强于254nm紫外线，但对于真菌孢子和菌丝类则要弱于后者^[15-18]。不过值得指出的是，有关其光生物安全问题，尚需要更为大宗的临床研究数据支持，方能得出科学且谨慎的结论，因此暂不推荐以“人机共存”作为核心卖点，更不宜长期直接照射人体。

紫外线辐照消毒一直以来以其便捷、经济、用途广泛而受到医疗领域的青睐。随着近年来光电技术的进步，对于新型光源材料、激发模式以及消毒波长的探索催生出了一系列新兴的紫外线消毒技术及其衍生的设备产品。如何根据技术特点选择其在医用消毒领域中的方向和赛道，如何发挥各类技术的优势长项以在临床实践中发挥其消毒灭菌的价值，如何在实际工作中对其安全性、有效性进行客观系统的评价并进一步迎合标准和规范，是值得医院感控人员去思考和探究的方向。

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