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Il sistema novello di irradiamento del LED mira ad uccidere i microrganismi con indicatore luminoso UV-C

Un sistema di irradiamento del romanzo LED messo a punto da Ferdinand-Braun-Institut mira ad uccidere i microrganismi con luminoso UV della ultra-breve onda senza effetti secondari. Prototipo consegnato al Charité per la prova iniziale.

Secondo l'istituto di Robert Koch, 400.000 - 600.000 infezioni con i germi dell'ospedale si presentano in Germania ogni anno - circa 10.000 a 20,000 persone muoiono da loro. Poiché gli agenti patogeni resistenti del multidrug (MDR) non possono essere trattati spesso con gli antibiotici, i metodi alternativi sono necessari. Un principio fisico di promessa è irradiamento con indicatore luminoso UV-C, che può essere usato per distruggere i microrganismi senza permettere che le resistenze si sviluppino. Nel quadro della loro optoelettronica unita di GaN del laboratorio, Ferdinand-Braun-Institut (FBH) e Technische Universität Berlino (TUB) hanno sviluppato il LED che emette nell'ampiezza dello spettro lontano (UV) ultravioletta. I LED emettono alle lunghezze d'onda intorno 230 nanometro e forniscono potenza di uscita più di un milliwatt. Tali LED UV-C non sono mondiale ancora disponibile nel commercio dovuto le sfide tecnologiche del nitruro materiale utilizzato del alluminio-gallio del sistema (AlGaN). Il loro indicatore luminoso non penetra nei livelli viventi dell'interfaccia a causa del loro alto livello di assorbimento. Quindi è preveduto che l'interfaccia - contrariamente a radiazione UV-C a onde lunghe come emessa dalle lampade a vapore del mercurio, per esempio - non sia danneggiata affatto o sia danneggiata così piccolo che i meccanismi naturali della riparazione compensano l'effetto.

I ricercatori sperano che questo contribuisca ad uccidere gli agenti patogeni di MDR senza alcuni effetti secondari a lungo termine. Nel quadro del progetto di VIMRE (prevenzione dell'infezione con gli agenti patogeni resistenti del multidrug via irradiamento UV-C in vivo), FBH ha messo a punto e prodotto un sistema di irradiamento che comprende una schiera 118 di questi LED su un'area di 8 il cm x 8 cm. Raggiunge una potenza massima di irradiamento di 0,2 mW/cm2 con l'uniformità più di di 90% sopra un'area di 6 cm x 6 cm. Il primo prototipo è stato consegnato al dipartimento della dermatologia a Charité - Universitätsmedizin Berlino per gli esami dell'interfaccia. Un'altra unità presto sarà consegnata all'istituto per l'igiene e la medicina ambientale del centro Greifswald della medicina dell'università per chiarire l'efficacia microbicida. VIMRE è costituito un fondo per tramite il ministero della pubblica istruzione e la ricerca federali tedeschi (BMBF) come componente del consorzio “UV avanzato per vita„ nell'ambito del programma Twenty20.

I prototipi hanno mirato a convalidare le procedure

Gli esami effettuati dai due partner del progetto con queste unità sono intesi per provare che l'irradiamento UV-C è adatto ad uccidere i microrganismi e particolarmente gli agenti patogeni di MDR (estirpazione). Allo stesso tempo, deve essere dimostrato che questa esposizione è inoffensiva agli esseri umani finchè le dosi specifiche di irradiamento sono mantenute. Ciò sarà verificata facendo uso dei campioni di tessuto di interfaccia umana come pure modelli delle mucose e dell'interfaccia, poiché l'habitat preferito dei microrganismi quali gli agenti patogeni di MDR è la cavità nasale anteriore e la faringe. A questo fine, il Charité conduce le indagini dipendenti dalla dose su danneggiamento possibile del DNA di interfaccia irradiata. Il centro Greifswald della medicina dell'università determinerà quanto efficacemente gli emettitori UV del LED uccidono gli agenti patogeni di MDR a 230 nanometro e paragonano i risultati a quelli delle lampade UV con emissione a 254 nanometro e a 222 nanometro.

Miniaturizzazione ed ulteriori applicazioni - una prospettiva

I LED presentano molti vantaggi ed aprono ulteriori prospettive: sono particolarmente piccoli e così permettono i sistemi miniaturizzati di irradiamento. Questi hanno potuto essere usati endoscopico in orifizi dell'organismo o come unità tenute in mano. I LED egualmente emettono soltanto poco calore ed appena mettono tutto lo sforzo sull'interfaccia. Inoltre, non richiedono l'alta tensione - un aspetto importante della sicurezza, poiché sono usati sugli esseri umani. Il sistema UV di irradiamento del LED deve più ulteriormente essere diventato in futuro in moda da potere eliminare gli agenti patogeni nei posti che sono difficili da accedere a. L'unità potrebbe anche essere interessante per i virus della corona, come possono anche essere inattivati dall'indicatore luminoso UV-C di onda corta. Poiché le repliche SARS-CoV-2 nella faringe nella prima fase, sembra plausibili da utilizzare tali sorgenti luminose in questa parte del corpo per impedire una malattia COVID-19.