一項新的研究顯示，對養豬業損害最大的一種病毒之一，可以在幾分之一秒內被密歇根大學(University of Michigan)開發的冷等離子體反應堆變成無害的。
這項研究首次展示了非熱等離子體用於滅活一種已知會導致動物疾病的空氣傳播病毒。
在實驗室測試中，含有豬繁殖和呼吸綜合徵病毒(PRRSv)的氣流通過反應器，暴露在帶電的、高度反應性的空氣分子碎片中。試驗表明，95%的病毒在這一過程中被滅活或清除。
這個數字可能會隨著反應堆本身的改變而提高。PRRSv每年給美國豬肉生產商造成近6.5億美元的損失。
2017年，密歇根大學土木與環境工程副教授Herek Clack帶領團隊開發了非熱等離子體反應器，並展示了其對PRRSv病毒的性能，實現了至少95%的病毒粒子失活和清除。研究結果發表在本週的《有害物質雜誌》(Journal of dangerous Materials)上，但最早出現在資助這項研究的美國國家豬肉委員會(National Pork Board)的網站上是在2017年。
去年，克拉克和他的團隊用一種對人體無害的測試病毒挑戰了非熱等離子體反應堆。這些結果顯示，99.9%的測試病毒被滅活或從空氣流中去除。
全球各國都在努力控制這種被稱為COVID-19的新型冠狀病毒。這項研究代表著向下一代集體保護技術邁進了一步，這種技術可以對提供給有人居住的封閉環境(如養豬場或公共交通工具，如商業航空公司和郵輪客艙)的空氣進行消毒。Clack設想這項技術將最終取代外科口罩。它還可以在疫苗所需的漫長開發週期中提供補充保護。
克拉克說:“這項最新研究顯示，對兩種不同類型的病毒，非熱等離子體的保護效果與疫苗不同，不依賴於病毒株。”“這將意味著更廣泛的保護基礎，而不涉及為每一種新的或新出現的病毒性疾病開發特定疫苗所需的數月或數年。”
為了測量非熱等離子體的有效性，研究人員在PRRSv粒子進入反應堆時將其注入流動的空氣中。在內部，硼硅酸鹽玻璃珠被包裝成一個圓柱形，或床狀。病毒隨著空氣在珠子之間的空隙中流動，這就是它們被滅活的地方。
“在那些真空中，隨著施加的電壓的增加，等離子產生，直到火花開始產生，”克拉克說。“病原體，如空氣中的病毒和細菌，在經過填充床時，會受到一種叫做自由基的不穩定分子碎片的攻擊。之後，病毒感染細胞的能力就減弱了。”
在測試過程中，研究人員追蹤了反應堆運行過程中不同階段空氣中病毒基因組的數量。這樣，Clack和他的團隊就能夠確定空氣消毒效果中有多少是由於失活造成的。對於PRRSv，高達95%的滅菌是由於失活造成的，而對於測試病毒，這個數字超過99%。
這種方法——結合過濾和滅活空氣病原體——可以提供一種比單獨過濾或滅活更有效的空氣消毒方法。傳統的外科口罩只使用過濾來保護。
紫外線輻射沒有過濾效果，也不能像非熱等離子體那樣迅速、徹底或緊湊地消毒。
“空氣傳播的疾病是人類和動物面臨的最大威脅之一，”明尼蘇達大學獸醫醫學副教授蒙特塞拉特·托拉莫瑞爾(Montserrate torrell)說。“像這種非熱等離子體反應堆的技術是一項突破，將有助於保持兩者的健康。”
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