【金鉴出品】UV LED紫外线杀菌效果该怎么评估

【金鉴出品】UVLED紫外线杀菌效果该怎么评估金鉴实验室作为一家专门从事LED品质管理的第三方实验室，通过了检验检测机构资质认定（CMA）、中国合格评定国家认可委员会实验室认可（CNAS）、ISO9001质量管理体系等认证，特向市场推出“UVLED紫外杀菌实验”的服务项目。根据品牌、灯珠灯具类型、波长、发光效率、照射距离、照射时间、辐射强度、穿透性率、应用领域等影响消毒与灭菌鉴定结果的因素，与客户共同设计实验方案，科学地评估UV-LED紫外灯的杀菌效果。其中优化测试方案：不同菌种对比测试不同照射距离杀菌效果对比测试不同照射时间杀菌效果对比测试不同辐射强度杀菌效果对比测试不同产品同样测试条件对比测试测试菌种：金黄色葡萄球、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草杆菌黑色变种芽孢、白色念珠菌等。注：金黄色葡萄球菌ATCC6538作为细菌繁殖体中化脓性球菌的代表；大肠杆菌8099作为细菌繁殖体中肠道菌的代表；铜绿假单胞菌ATCC15442作为医院感染中最常分离的细菌繁殖体的代表；白色葡萄球菌8032作为空气中细菌的代表；枯草杆菌黑色变种芽孢ATCC9372作为细菌芽孢的代表；白色念珠菌ATCC10231作为致病性真菌的代表。另外还有表皮葡萄球菌（Staphylococcusepidermidis），该菌是滋生于生物体表皮上的一种革兰氏阳性球菌，存在于人体的皮肤，阴道等部位。执行标准：《消毒技术规范》、《GB28235-2011紫外线空气消毒器安全与卫生标准》、《HJ2522-2012环境保护产品技术要求紫外线消毒装置》、《WST367-2012医疗机构消毒技术规范》及金鉴实验室企业标准。根据2020年1月28日，国家卫健委和国家中医药管理局公布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行)第四版》描述：病毒对紫外线和热敏感。也就是说：紫外线能杀死新型冠状病毒(2019-nCoV)。随着紫外线LED的功率提升与技术精进，在市场上已经借由安全、环保、小巧等性能以及无化学残留等优势逐步取代了较低功率的紫外线水银灯管。金鉴实验室通过以往的UVLED杀菌测试案例总结发现品牌、灯珠灯具类型、波长、发光效率、照射距离、照射时间、辐射强度、穿透性率、应用领域等是UV-LED不同于紫外汞灯的消毒与灭菌鉴定实验结果的影响因素。在本文中，我们列举三个实验说明其中几个因素的重要性，并建议客户根据产品性能和应用领域的不同科学的设计实验条件，评估UV-LED紫外灯的杀菌效果。编号菌株名祢灯珠电流测试条坤辐照强度(pW/cm2)测试后菌落计数(CFU/mL)桑茵率(%)照射距离照射时间案例1:IJVC+TB白色念珠菌1.0A1.0m15min933.2x10」90.99金黄色葡萄球菌5.0K101>99,99大的杆菌2.4x197.07案例2：UVC灯珠大肠杆菌350mA5cm30s17.510s98.4440s1.4*1/997150s<1>99.99案例3；WC灯珠金黄色葡萄球菌300mA5cm60s上鉴实验富<1>99.997cm94.6610cm4*10346.66、同一产品对不同菌种的杀菌效果对比

某客户委托金鉴实验室对UVLED灯具进行杀菌测试。金鉴工程师测试此款灯具中心波长为275nm，在照射距离1m时其辐射强度为98uW/cm2,垂直照射15min后对比空白组评价对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的杀菌效果。本次试验中试验结果显示同种UVLED虽然辐射强度相同，但对不同菌种的杀菌效果不同。被测样品苗林名称灯蛛电流测试条件(CFU/mL>实晒组菌落计数fCFU/矶)泵苗率(%)照射距离照射时间咨白色念珠茵1.QA1.0m15min3.55x10s3.2x10490.99金黄色蔚萄球赭1.0A1.0m15min3.35x1055.0k1G'>QS.99大肠杆菌1.QA1.0m15minS.2X1D42.4x1Q297.07白色念珠典骐卬巧白色念珠典骐卬巧二、同一产品不同照射时间的效果对比某客户委托金鉴实验室对UVLED灯珠进行不同条件的杀菌对比测试。金鉴工程师测试送样款UVLED灯珠中心波长为280nm，距离培养基上方垂直照射30s、40s、50s后评价其对大肠杆菌的杀菌效果。本次试验显示在相同照射距离下，UVLED随照射时间的增加，杀菌效果明显增强，本款UVLED紫外线灯对大肠杆菌照射50s后有较好的杀菌效果。测试效果如下所示：

被则^品菌株名称测试电流测试条件测试后菌落叶数(CFU/mL)承菌率(%)照射距离照射时间口1大肠杆菌室不照射4,8*10*350mA5cm30s7.5*10298.44350mA5cm40s14*10"99.71:£VS9Z9E二i4版350mA5cm50s<1>99,99三、同一产品不同照射距离的效果对比

某客户委托金鉴实验室对UVLED灯珠进行杀菌测试，金鉴工程师测试此款UVLED灯珠中心波长为275nm。距离培养基上方垂直5cm、7cm、10cm照射60S后评价其对金黄色葡萄球菌的杀菌效果。本次试验中UVLED紫外线灯在相同的照射时间下，随着距离的增加，杀菌效果明显降低；在距离5cm时对金黄色葡萄球菌有较好的杀菌效果。测试效果如下所示：被混牌单品菌株名称电流被混牌单品菌株名称电流测试帮牛测试后菌落计棠(CRJ/mL)桑菌率(%)照射距离照射时间1.)全黄色葡蜀讨国不眠射1.5*1岁id300mAScrrt60s<1>99.99300nrA7Gm60s8*1(f河66JjTTjT300rrA10cm60s4*10346.66相对于传统紫外线灯，金鉴实验室认为设计UVLED杀菌实验需考虑以下差异:.波段：不同波段紫外线对于细菌，病毒的杀灭效果不同。传统用的紫外汞灯以放电产生以波长为253.7nm为主的紫外辐射，但根据目前最新的研究结果，在264纳米附近，紫外线的杀菌效果可能会更高。在深紫外UVCLED杀菌消毒方面，标准化面临着一系列的挑战，如紫外汞灯杀菌主要在253.7nm，而UVCLED波长主要分布在200-280nm，这为后续应用解决方案带来了一系列差异。.紫外线剂量：杀菌需要足够的照射强度、足够的时间及合适的波段。紫外辐射强度取决于紫外光源中有效光谱的发光强度、灯具的光输出角度（光束集中度）、灯具与被辐射物体之间的距离等因素。一般来说，辐射强度越高效果越好；光束越集中于被辐射物体表面杀菌效果越好；距离被辐射物体越近效果越好；累积辐射时间即被照物体在紫外线灯具下的总辐射时间越长效果越好。.发光效率：目前紫外LED在发光效率等方面还无法完全取代汞灯。UVALED技术已比较成熟，EQE可达到50-60%，针对UVA的产品未来更多的工作会聚焦于应用系统层面的开发。UVB和UVC波段深紫外LED的外量子效率还比较低，EQE普遍在10%以下，商业化产品基本在1%~3%。

.应用领域：紫外LED还具有小巧便携、环保安全、易于设计等优点，可以催生出一些不同于传统汞灯的应用需求。比如目前已经出现的便携式的电子消毒产品、电梯扶手杀菌机、扫地机器人等。这是传统紫外光源很难应用的地方。.紫外线穿透性：UVLED对直接照射的物体表面具有良好的灭活效果，但穿透性不强，对光线穿透不了的物体内部和被覆盖的部分，没有明显的效果，而传统紫外线灯可利用产生的臭氧的弥散性弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。.杀菌差异：不同品牌、不同规格的紫外线灯杀菌差异性大，选购时要确认其光源辐射波长、辐射强度、防护设计、工作要求等，选择合适的灯具。附录：一、深紫外UVLED杀菌消毒优势:1.高效率杀菌：对细菌、病菌的杀菌灭活一般是几秒内完成，几乎是瞬时发生。1.杀菌广谱性：对几乎所有细菌病毒都能高效率杀灭。无二次污染：没有其他化学污染物产生。深紫外光对常见细菌病毒的杀菌效率如下表:

师就名鞭100%学恒所需时闻（S）名崎i名鞭100%学恒所需时间（S）珊茵竞图jfffl03珊的爱造核f分支）忏的0.41白框杆但0.25法乱锄i凶0.64琅饬反杆剧Q33假单胞杆归尾0.3706沙口而前慎0.51015厩道发烧归0.41H-fi趣0.36鼠饬罢肝茵0.53的跳麒旋杆前02至樊氏区民0.2B指肝军团由国02葡羽原前回1230.4-153建味由回0.45病菌受舅病毒0.1痛的蛀端感痛而0.53i里的胞癌毒(J2钟Sfc脚质案痛再06轲由奇耦看ace轮状痛毒0.52的蜴0.73用单花叶辅禹16爰轲病而।型0.75乙肝病而0.73融6.67碌由泡子软泡子0.33曲密度0.73-aea再番也属2.^30.87k国旭于却直茴6产由白褶2^3,33钿函0.23-4.67百节其他的爱0.87水藻蜡世母獴10-M水重典顺如7.3“球阑SQ:93等建122毙虫卵3A原生动捌R龛4-6.70曳嚷霸Furt4病i.G毡荒旃唠里性胰坏死病4白眦病267泰而性出血病16淳辫闱射圈度：gamWcm?昌黎宇照空二、紫外波段分类根据波长划分紫外波段：UVA：315-400nm（近紫外NUV365-400nm）,应用包括固化、光催化净化、防伪等领域。UVB：280-315nm，应用包括光健康/医疗、植物生长光照调节等。UVC：200-280nm（solarblind——“日盲”紫外线），应用于如水、空气等的杀菌消毒。三、紫外线消毒原理紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的研究基础，利用专门设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光灯具来实现的。紫外线通过对微生物（细菌、病毒、芽孢等病原体）的辐射损伤和破坏核酸的功能，从而使微生物致死，达到消毒和杀菌的目的，灭活效果取决于紫外辐射剂量。微生物结构与紫外线灭活机理：

从各种微生物的主要结构看I结构越简单越容助被灭活,而新型冠状病毒属于单股正链RNA病毒，它没有完整的细胞结构，很容易被紫外线杀灭二四、第一、二类消毒产品国家卫生和计划生育委员会（卫生计生委）出台相应政策，要求第一、二类消毒产品首次上市前需要自行或委托第三方进行卫生安全评价，评价合格的消毒产品方可上市销售。即上市前需委托第三方检测评价机构进行卫生安全评价，出具专业检测报告，政府备案，产品方可上市销售。第一类消毒产品是指具有较高风险，需要严格管理以保证安全、有效的消毒产品。包括用于医疗器械的高水平消毒剂和消毒器械、杀菌剂和杀菌器械，皮肤黏膜消毒剂，生物指示物、杀菌效果化学指示物。第二类消毒产品是指具有中度风险，需要加强管理以保证安全、有效的消毒产品，包括除第一类产品外的消毒剂、消毒器械、化学指示物，以及带有杀菌标识的杀菌物品包装物、抗（抑）菌制剂。

五、参考标准：可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价(GBT/30706-2014)ICS81.060.30中华人民共和家标准GB/T30706—2014可见光照射下光催化抗菌材料及制品

抗菌性能测试方法及评价2014-12-01实施Measurmtnimethodandevaluatingoftheantilucterialtharaclerislies

2014-12-01实施2014-06-09发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

中国国家标准化管理委员会GB/T30706—2014GB/T30706—2014GB/T30706—2034GB/T30706—2034本标准他照GHfTLlMM给出的规则起草“型标准由中国立筑材料联音会提出.本标准由全国工业陶亶际甩任技术堡员会tSAOFC194）如口.者标卷的起草单也；中国科学院理牝技术研究所、北京中铁博成喷传技苏开就有限公司、广东省微生物分析检利中心.广州工业微土枷桂洲中心、北京吏铸雅光修科技有限必同，本标辞的主要起耳人;郑恭江.只金芳、为振宏、寞斓园，于建通、高H红，可见光照射下光催化抗菌材料及制品

抗菌性能蒯试方法及评价1苑闽本标:理思定了可见此响应的光催化抗雨材料及番品的抗常性能的术语和定旦、荒菌性能消近方培和中的.本株准适用于在可见光光照激发下产生抗苗性候的光催化抗调材料及卡品，苴材质可以为被馨,的镒、盥料.集忌、不扶水的馍物警.2规范性"用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件•.便注日加的版本适用于本文神.凡是不注R期的引用文件,其展新版率t包拈厮而的修改单bi用于相文件+GBV酷上食品安全臼察梅准食品微生梅学检验曲通总数测定GB/T$Sfi2分析实啜室用以规格和试验方法3割试方法瞥佶微生物生长试验会址害人悻骷米.田软操作人员应段过微生物芈培训并巡守实验室生物玄全通用要求的规定.一般报定本标器所用试剂和水，除横生柳学优剂应高足微生掬学要求外■在设有注明比他要求时，均指分析摧试科和GB/T64SE中统定的三级水.12国希光源茕光灯，色乱3800K-$K.显也指数大于9。%,波代分而出4mcrni〜TflQnm.注意使用时应沈除袋外波段.推荐用包正为500。技的奂光灯｛以g.照度计配有4。口tie~7册nm段传揍珞。外热止卷光片滤除小于也0nm的紫外光t致率应不低于网火.GB/TGB/T30706—20143.3西种,培养基和试用菌种大拓埃希氏茜（Eshariuhiii二斓口AS1.90金黄色葡药球黄fSlHphykK4KBu$aureus）姆1上9等同ATCC653gp根据产油的使用要求.也可选用其他菌种柞为测以语种.坦所用菌稗息桥足本标准井可切源.注.A导为中ES普利皆生钳菌肿促业管理中心tCGMH》的商神加号,营养肉两（NBJ牛肉在k。K，蜜白麻10.0g，氮化钠*卜加率埔水1000mL落解（霜加热J后，室温下■用0.1molrL的氢气化钠或dlitiol/L的虻酸滞帙药元fpH至『用〜7.“置于l£lC下新正配热灭菌]5iYlina贝薜后的营嚣肉筋应在5七〜IDE下保存,保存期不超过却天.营养寐幅INA}牛肉膏5E不固白肱1QQ白阖化的5.0目,琼胎15.0中州熊需水1MOmL珞斛《若加热》后.室温下用。」Edl/L的5L疑化楠成也1eHJL的蚣酸容液涸节其*H至工{J-h上置于121高压渴热火丽13mm.灭菌后的营养琼脂应在5XZ-IO七下保存“保存即不超过3。天，平悔讦数琼胞醉母粉2.5k髀蚩白陈土口由葡葡糖1.0曰琼脂13一。以加蒸筒水I000mL溶解（需加热.）若，室湿下用口/ntWL的气氧化热或CUmul/L的盐酸溶液调节其pH至九。r大处置于121七下高座汨热火菌15min.及前后的平板汁数琼脂应在3t--1。VF保存。保存期不超过黑天.3.2.5骁酷遮/冲LPHS.口一。6md/l.，生理物木洗St液常嵌二旦押2.7g,嫌假式二伸?0g，笈化钠&5甲加蒸期水至I。0口mL讲解,为便于锄甫洗脱.可加入少员表面活性剂如吐31-8。，置于1£1C卜.高压湿热天曲15min.及黄币的洗脱漉卤在5七一1。CF保存.保存期不超过30天。3-4垛作步鞭3-4.1两种保藏将株潴的种用接种环接种在营养球膈（M3斜面培养垫或其他适合的培养基上,甘于培养箱中，在37七土】1c下培养如h3"h后,置于冰箱中在i七一10七下保建.和天内将其靛肿到歉的斜面1以此类推1.但接种次数从带种保藏中心得到的钿曲革起不应超过H代.如保存阿冏达到或诏遂知天，不可进行继代培养.3.4.2国种的话化将鲜面保费菌转接到NA平板成斜面培养基上，置于培养能[申，在37V3z12下培养肘h±lh.CB/TCB/T30706—2t14杼天转接1次.连续转接不都过2冏.测试时应果用连线转接2次后L组3代〜第14代）的24h内转接的制解细菌培养物.3.＜3投种黄液的副都用于大肠杆曲曲恁液配制的NR为5网偌水祐降灌（即0.2姮NB、对于全黄色葡也球前曲悬皴元制的NH为1OC倍水稀释液｛即1%匕日八定温F用＜L1mol/L的氧气化硒成61moHL的盐域潜酒潮日其pH至7.。-02』为使于断曲分散更加人少量中性表面活性剂《如I必吐直一依兀用接种坏从活化好的新第涮莉培养物上取少值新辟细恨.埔野上连林林液中+依次坨儡禅度稀择.选取的段选度为心-题）父】度CFU『eL的梯度跳加利试用菌液.若配好的接种液不立瓢使用.则应在4七下保存.4h内便同.3.4.4林片制备3-4.4.1标准空白对照样采用医用级聚乙船《F玲制成的试杼，标准尺寸为《5。士力EEX《M±2]mm+厚度1mui-10mm左右。准得9片，其中3片用于。时阀洗脱,3片用于明条件潮试.3片用于暗条件翦试。.＜2光催化试样从制品或柿料上选取平整的部分，校步姿,1.4.11申的标推尺寸酢备6片，3片用下明条件制忒，3片用于暗杀作浏试。3-^.3甜试用膜采用医用毓PE制成.探府尺寸为（4G±2｝mE＞：｛40±2｝inm,厚度0.02ee-0.1ee；若样片尺寸较小,可相应越少膜的尺寸，并适当减少按种菌粮出取＜UmL-OjImL均可*但必加使贴膜后材料表也的俏液符66.ZXCFU/cm,-Z.5X104CFU/3m1,成样、理的清洁用脱脂棉瓶消毒酒精擦拭上述试样,酷2—3次.充分干燥待用.若试样不适合用酒精擦拭.也可果用其他适合的方祛清常t如无初水擦拭后，置紫外灯下照射几对于光催化试样.采用不低于L。iuW/cm:的震外《UVC，E彼长在"3出的由｝灯照射且hi£4h来清港样片表面r然后需置不眠于2h.允许开岫测忒.接种将小骤344中的各个试样分别放人洁净的平反中，测试面明上.用移装管准硬量尿讯2ml.步餐3儿3制用的接肿液祸加到每个东杼的表南，小心地用薄腹趣盗，词节尊眼性闲液分散均匀*注点不应将苗液滋出泅落，否则测试无效，对于织物试样，将溥法置于样品下方，嘘后滴加的液到林品上。培养打开荧光灯口kE或D50）,也定。3hCi上,然后四界英光灯高廉或功率来阳市光照强度.采用静度计浏量《用港光片沙去波甚小于400nm的非后剿量）+记玳稠试用光照碧胆口口。~25IWM勘克斯.16舄是不超过之用.恻武中，通过在传■噂器前置一手H上盖加膜来侧定光照提度,用来表示测试实序到达GB/TGB/T3O7O&-201^1栉品我面的光强.耨堂兼3.4.S沟舞的3个空白样M个光催化访样置于组条件下.另外3个空白样3个光催化试柞置于暗条件下，内保证样品培养过程中的湿度.半UL中样晶下部可以放置一潮湿妙布"沌纸，注意不要蒋菌液沾染到等布上.明条件和暗条件的培养条仲控制为：温度35V±2E..相对显度不低于鼾药.培养时间为4h-24h.洗脱、计敷3.47,1“0”接触时间试样的洗脱、计数在3个。接触时间的空白对照样中分别加入2