阻止病毒在空氣中傳播的等離子反應器正在試驗中


阻止病毒在空氣中傳播的等離子反應器正在試驗中


長期以來,過濾器一直被用來清除我們呼吸的空氣中的微粒,包括病毒和細菌。顆粒過濾器是建築和飛機通風系統的關鍵部件。不幸的是,病毒比那些過濾器捕獲的最小顆粒要小得多。

抑制空氣傳播病原體的一種可能性是使用非熱等離子體反應器。等離子體是物質的第四態,是一種由帶電離子和電子組成的氣體,而不是中性原子和分子。非熱意味著等離子體不是在高溫下形成的。密歇根大學的研究人員開發了一種非熱等離子體反應器,使得空氣中的病原體無法感染宿主有機體。等離子體會氧化病毒,破壞病毒進入細胞的機制。

經過實驗室和牲畜設施的測試,研究人員發現反應器減少了空氣中99%以上的傳染性病毒。研究人員正在開發用於畜牧業的技術,但在人群擁擠且空間密閉(比如商用飛機)的地方,這項技術可能也很有用。封閉或擁擠的空間減少了病毒在空氣中降解或稀釋的機會,增加了暴露導致感染的可能性。

通過空氣傳播的傳染病,包括豬流感和禽流感,已經影響了豬肉、家禽和雞蛋的生產者。據估計,僅豬流感一項每年就在世界造成數億元的損失。2015年,美國宰殺了5000多萬隻雞和火雞,以阻止高致病性禽流感的傳播,因為禽流感有可能感染人類。

關於非熱等離子體如何殺死細菌有幾種理論,但空氣中的病毒不像細菌那樣“活著”,因此不能以同樣的方式“殺死”。此外,研究人員對非熱等離子體滅菌的理解主要是基於使用幾分鐘長的等離子體暴露對汙染表面進行滅菌,這比我們的試驗和早期類似研究中研究的亞秒級暴露要長得多。

在試驗中,等離子體減少了空氣中99%以上的傳染性病毒,但病毒本身的DNA基本保持不變。這意味著血漿並沒有摧毀病毒,而是改變了病毒的感染能力。研究人員正在努力瞭解這是如何發生的,這將幫助他們設計或“調整”反應器。

研究人員也在考慮如何在飛機上使用非熱等離子體反應器。長途航班可以將受感染的乘客運送到世界各地,這一點從地圖上顯示的新冠狀病毒確診病例可以馬上看出來。機艙內的病毒傳播有很多方面的因素,包括飛行中的乘客移動、機艙空氣循環模式等,這對於評估受感染乘客傳播病毒的距離非常重要。

科學家需要更好地瞭解這些變量,然後飛機制造商和運營商才能使用非熱等離子體反應器來幫助對抗傳染病的傳播。


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