수학적 모델을 사용한 자외선 안전한 사이트 기본 원리에 대한 연구
| 활동 요약 | 코로나 바이러스를 포함한 다양한 병원성 바이러스 및 박테리아를 멸균하는 방법으로, 화학 용액을 사용하지 않고 광범위한 멸균을 허용하는 자외선 멸균 기술이 주목을 받고 있습니다. 과거에는이 자외선 안전한 사이트 멸균 속도가 조사 용량 (자외선 강도 X 시간)이 동일하다면 동일하다고 생각되었다. 그러나 이전 연구에서 우리는이 이론이 우리의 연구에서 사실이 아니라는 것을 보여주었습니다. 구체적으로, 특정 조건 하에서 자외선 조사의 강도를 크게 변화시켜 대장균의 멸균 속도를주의 깊게 평가할 때, 자외선 강도가 약하고 멸균이 강한 경우보다 멸균 광선의 강도가 강하고 멸균이 강하 될 때보 다 오랜 시간 동안 멸균이 수행 될 때 멸균 효율이 더 크다는 것을 발견했습니다. 확률 적 미분 방정식, 최첨단 수학 방법 인 확률 적 미분 방정식을 사용하여 이러한 일련의 실험 결과를 분석함으로써, 자외선 안전한 사이트 새로운 메커니즘의 존재가 밝혀졌습니다. |
| 활동 기간 | 논문 2022 년 12 월에 출판. 연구 및 개발 기간은 2020 년에서 2024 년까지 예정되어 있습니다. |
| 관련 URL | 자외선 멸균의 기본 원리에서 기존 이론을 뒤집는 https://www.nature.com/articles/s41598-022-26783-x |
| ResearchMap URL | https://researchmap.jp/read1253163 |
| 관련 서류 | ・ Kohmura, Y, Matsumoto, T. et al. 과학 보고서 10, 17805 (2020). ・ Tatsuno, I, Matsumoto, T. et al. 과학 보고서 11, 22310 (2021). ・ Matsumoto, T, Hasegawa, T. et al. 과학 보고서 12, 22588 (2022). |
| 예상 효과 및 미래의 전망 | 이 발견은 동일한 복용량의 조사를 통해 오랫동안 저 강도 UV 광고를 조사함으로써 큰 안전한 사이트 효과를 제공 할 수 있다는이 발견은 UV 안전한 사이트 기술 및 미래의 생물 공간을 사용하여 Living Spaces 및 병실을 사용하는 장비의 미래 개발에 큰 기여가 될 것이라고 생각합니다. (하루에 인체에 노출 될 수있는 UV 조사의 양은 법에 의해 규정되어 있습니다). |
| 소속 | 산업 혁신 설계 영역, 예술 및 공학 대학원 |
| 이름 | Matsumoto Takahiro |
| Specialty | Quantum Electronics, 광학 특성, 진공 나노 전자, 광 생물학 |
방사선 복용량이 10 mJ/cm2에서 일정하게 유지 될 때 대장균 성균 효과의 자외선 강도 의존성 (조사 파장은 265 nm). (a) 10 mW/cm2의 UV 강도 (90% 안전한 사이트 속도), (b) 0.1 mW/cm2 (99% 안전한 사이트 속도)의 UV 강도에서 100 초 동안의 대장균 수의 대장균 수. (c)는 (a)와 (b)에서 측정 된 대장균의 수를 나타내는 막대 그래프이다. (a) 약 550 및 (b) 약 (60). 안전한 사이트 전 UV 광선의 대장균 수는 약 6,000이었다.
자외선 조사에 의해 바이러스와 박테리아에서 활성 산소가 생성 되고이 활성 산소가 바이러스와 박테리아의 DNA 및 지질 층을 파괴하고이를 죽인다는 모델 다이어그램. 자외선 안전한 사이트을위한 두 가지 메커니즘이 있습니다 : (i) DNA (RNA)의 파괴 및 (ii) 활성 산소로 인한 바이러스 및 박테리아의 사망. 확률 적 미분 방정식을 사용 하여이 두 메커니즘이 관련된 비율을 정량적으로 평가할 수 있습니다.