《抗击新冠肺炎疫情的最新消息》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2021-05-15
  • 疾控中心咨询委员会批准辉瑞生物技术青少年疫苗

    在美国食品和药物管理局(FDA)批准辉瑞生物科技公司COVID-19疫苗在12 - 15岁青少年中使用紧急使用授权(EUA)后,美国疾病控制和预防中心(CDC)疫苗咨询委员会进行了权衡。美国商务部以14票赞成、0票反对的投票结果支持这种做法,随后该机构采用了这种做法。在美国这个年龄段大约有1700万青少年现在有资格接种疫苗。

    拜登总统称这一决定“是我们抗击疫情的又一个巨大步骤”。底线是:针对12到15岁儿童的疫苗是安全、有效、简单、快速和免费的。所以我希望家长们能够利用疫苗,给他们的孩子接种疫苗。”

    在这个年龄组中,COVID-19导致的死亡仍不常见。尽管在2021年1月1日至4月30日期间,有127名青少年因COVID-19死亡,这将成为2019年儿童死亡的十大原因。

    维克森林大学(Wake Forest University)儿科学教授、疾控中心顾问小组成员凯西·波林(Kathy Poehling)说:“年龄较大的儿童可能会因为……感染而患上严重的疾病。”许多父母和青少年希望接种疫苗来保护自己。我很高兴我们今天能投票让他们做到这一点。”

    该决定是基于一项针对2300名12至15岁青少年的试验,其中一半接受两种注射,另一半接受安慰剂。在完全接种疫苗组中没有COVID-19病例,而在安慰剂队列中有16例。关于这16名患者病情的严重程度,没有提供任何细节。接受疫苗的那一组出现了与成人类似的副作用,主要是注射部位疼痛和流感样症状,特别是在第二次注射之后。

    CVS Health宣布,目前正在全国5600多家CVS药店为12至15岁的青少年预约疫苗。尽管免预约治疗是可以接受的,但他们推荐预约治疗,因为辉瑞生物科技(Pfizer-BioNTech)疫苗是该年龄组唯一获得fda授权的COVID-19疫苗。

    更多与强生疫苗有关的血凝块

    美国疾病控制与预防中心报告称,在接种了强生公司疫苗的人群中,又出现了13例不寻常的血液凝块。在FDA和CDC暂停强生疫苗注射11天之后,没有出现额外的死亡病例,接种疫苗的人也没有出现这些病例。

    到目前为止,根据美国疾病控制与预防中心的说法,已经有28人被确认患有与强生疫苗相关的血栓性血小板减少综合征(TTS)。它的定义是在不常见的部位(如大脑)形成血栓,以及血小板减少症(即血小板水平低)。

    CDC免疫安全办公室副主任Tom Shimabukuro告诉该机构的一个咨询委员会,尽管在接种疫苗后两周内在这么多人身上观察到这种情况极其罕见,但它“表明了一种合理的因果关系”。

    强生发言人杰克·萨金特(Jake Sargent)对彭博社(Bloomberg)表示:“随着更多安全信息的发布,我们将继续与全球卫生当局密切合作,确保卫生保健专业人员和个人得到充分的信息,以便及早发现和有效治疗罕见事件。”

    混合和匹配疫苗有更多的副作用

    为扩大COVID-19疫苗的使用,考虑的一个策略是允许混合和匹配,例如,第一针接种辉瑞生物科技疫苗,第二针接种阿斯利康/牛津疫苗。然而,来自英国的一份早期报告表明,接受混合疫苗的人更有可能出现轻微的副作用,如发烧、发冷、疲劳或头痛。除了这些短暂的事件,没有其他安全问题。该研究发表在《柳叶刀》杂志上。

    牛津大学儿科学和疫苗学副教授、该试验的首席研究员马修·斯内普(Matthew Snape)说:“这些是你对疫苗所预期的反应类型。”“它们或多或少与你在标准时间表中看到的反应类型相同。只是它们发生得更频繁了,我们在轻度和中度症状中都看到了更频繁的情况——但它们很快就会消失。”

    这项研究包括830名50岁及以上的志愿者,他们接受了两剂阿斯利康/牛津疫苗;阿斯利康/牛津排名第一,辉瑞-生物科技排名第二;辉瑞生物科技(pfizer - biotech)排名第一,阿斯利康(AstraZeneca) /牛津(Oxford)排名第二;或辉瑞生物科技作为两种剂量。其他研究正在测试Moderna和Novavax的混合疫苗。

    COVID-19住院患者的神经系统并发症

    发表在《美国医学会杂志网络开放》(JAMA Network Open)上的一项研究显示,10名COVID-19住院患者中有8人出现神经系统并发症,死亡率是同龄人的6倍。半数患者的大脑功能或结构发生了改变,约20%的患者处于昏迷状态。

    该研究由匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的研究人员领导,参与COVID-19神经功能障碍全球联盟研究(Global Consortium Study of neurodysfunction in COVID-19)。该研究于2020年3月至10月在13个国家的28个地点对3744名COVID-19成年住院患者进行了调查。

    在报告有神经症状的82%中,37%是头痛,26%说味觉或嗅觉丧失,49%有急性脑病。如上所述,17%的人处于昏迷状态,6%的人中风。急性脑病的发病率随着年龄的增长而增加,在40岁以下的患者中约为33%,而在80岁以上的患者中为74%。

    推迟注射第二剂疫苗可以降低死亡率

    一个预测模型表明,给65岁以下的人注射第一剂COVID-19,但推迟第二剂,将减少死于该疾病的人数。需要注意的是,某些条件必须得到满足。

    这一策略在英国被使用,将剂量间隔从建议的3到4周扩大到12周,尽管辉瑞报告称没有临床证据支持这一决定。

    由于现有疫苗的限制,英国希望让尽可能多的人接种至少部分有效的疫苗。来自英国的数据显示,单次注射可以防止约80%的死亡,感染减少了70%。

    发表在《英国医学杂志》(BMJ British)上的最新美国研究利用了一个模拟模型,该模型基于10万名美国成年人的“真实世界”样本。它测试了各种场景。

    梅奥诊所(Mayo Clinic)的托马斯·c·金尔西(Thomas C. Kinglsey)领导的这组研究人员写道:“研究结果表明,在特定条件下,如果延迟注射第二剂疫苗,累积死亡率、感染和住院率就可以降低。”

    具体条件包括一剂疫苗的效力至少为80%,以及特定人群的日免疫率为0.1%至0.3%。模型表明,如果满足这些条件,该战略可以防止每10万人中有26至47人死亡。

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    • 编译者:lifs
    • 发布时间:2020-05-09
    •  4月29日,中共中央政治局常务委员会召开会议,习近平总书记在会上指出,湖北保卫战、武汉保卫战取得决定性成果,全国疫情防控阻击战取得重大战略成果。4月30日,北京重大突发公共卫生事件应急响应由一级级别调整为二级。5月2日,湖北突发公共卫生应急响应级别由一级下调为二级。随着夏日脚步的临近,我国本土疫情传播已基本阻断,生产生活秩序正在加快恢复。   3个多月以来,面对突如其来的新冠肺炎疫情,生态环境部高位部署,统筹安排,各地生态环境部门坚守一线,共抗疫情。医疗废物收运处置、生态环境监测检验,助力企业复工复产……每一个阶段、每一个环节,生态环保铁军都冲锋在前,勇挑重担,为抗击新冠肺炎疫情贡献着力量。   这是一次没有硝烟的战“疫”,也是检验生态环保铁军的考场。英勇奋斗、慎终如始,生态环保铁军用自己的勤思善为、奋勇担当书写了一份优异的答卷。   奋力实现“两个100%”的目标——筑牢生态环境安全防线   疫情就是命令,防控就是责任。战“疫”伊始,生态环境部紧急召开部长专题会议,传达学习贯彻习近平总书记对抗击新冠肺炎疫情的重要指示精神,研究部署疫情防控相关环保工作。   各地医疗废物处置能力如何?医疗废物处置设施是否正常运转?湖北省武汉市等疫情严重地区的医疗废物如何快速处理?生态环境部门第一时间调度摸清各地医疗垃圾设施处理能力和运行情况,生态环保铁军立即筑起抗疫的第一道防线。   在抗疫之初,生环境部就采取“一杆子插到底”的工作方式,召开领导小组会议、派出工作组赶赴湖北一线、与湖北省13市“一对一”视频对接落实医疗废物处理要求……   截至5月4日,全国医疗废物处置能力为6114.8吨/天,相比疫情前的4902.8吨/天,增加了1212.0吨/天。其中,湖北省医疗废物处置能力从疫情前的180.0吨/天提高到658.4吨/天,武汉市则从疫情前的50.0吨/天提高到280.1吨/天。自1月20日以来,全国累计处置医疗废物33.3万吨。   这些过硬的数据是每一名奋战在一线的生态环保铁军的战绩,背后闪耀着他们让人难以忘怀的抗疫英姿。   在江苏省南京市,生态环境局的执法人员每日前往收治疑似病例的江北人民医院,身穿厚重防护服,穿梭在一座座医疗废物堆砌的“小山”之间,不停歇地核对处置流程、扫二维码、称重、打印标贴、拍照,确保不产生二次污染。   在新疆维吾尔自治区,生态环境厅积极与自治区卫健、住建、交通运输、公安等部门建立协同工作机制,摸排辖区医疗废物收集、转运、处置能力状况和集中处置设施运行状况。   在浙江省温州市,医疗废物运输队以“日产日清”为目标,每天行车258公里,从早6点出车到晚7点回停车场,将收集的医疗废物运送到温州市综合材料生态处置中心,第一时间进行无害化焚烧处理。   从对医疗机构及设施环境监管到环保服务,从对医疗废物及医疗污水有效收集运转到处理处置,生态环境系统紧紧围绕监管服务100%全覆盖、收运处置100%全落实,将安全处置等工作安排至县一级,全国医疗废物、医疗污水处理处置平稳有序。   万众一心共抗疫情——生态环保铁军勇当逆行者驰援湖北武汉   3个多月的时间里,在疫情最重的湖北省武汉市,时刻上演着八方支援的动人情景和患难与共的兄弟情义。来自全国各地生态环境系统的技术骨干、专家团队、志愿先锋带着专业设备、抗疫物资源源不断地奔赴武汉,勇当“最美逆行者”。   2月初,在防疫战最吃劲的关头,武汉市生态环境局急切地向全国15个副省级城市生态环境局发出一份《关于恳请提供新冠肺炎疫情防控卫生防护物资的函》。危急时刻,全国各地的生态环保铁军向武汉伸以援手,尽己所能,以小流之力汇成江海之势,无私奉献的暖流从四面八方涌向武汉——防护服5000余件、各类口罩4万余个、手套25000双、帽子9000个……   除了抗疫物资之外,医疗废物应急处置装置也纷至沓来。天津市环境保护科学研究院用6天时间组装完成了一台移动式医疗废物应急焚烧炉,火速送往孝感;生态环境部南京环境科学研究所与南京中船绿洲环保有限公司共同牵头,分3批次运送移动式医疗垃圾焚烧方舱和医疗垃圾应急处置装置前往武汉;中华环境保护基金会陆续募集到22台医疗废物转运车、7600个医疗废物周转桶(箱)以及各类防护物资并送到了武汉医疗废物处置一线;湖南薪火传环保科技公司生产捐赠的日气化处理医疗垃圾达5吨的垃圾气化焚烧炉,在武汉市青山区青化路医疗垃圾定点处理厂投入使用;安徽广通汽车制造股份有限公司自主研发和生产的一辆长达17米、价值298万元的“广通移动式环保处置平台”危险废弃物焚烧车奔赴武汉……   在急需医疗废物技术支持的时候,南京环境科学研究所牵头,集结了南京中船绿洲环保有限公司、安徽广通汽车有限公司和南京师范大学等多家单位的人员组成先锋队从南京、合肥和长沙出发,携移动式医疗废物处置装备冒雪抵达武汉。   在武汉市医疗废物处理能力逼近红线的时候,启迪环境科技发展股份有限公司闻“急”而动,紧急调配移动式医疗废物应急处理系统,千里驰援武汉。   在湖北武汉监测设备、防护物资告急的紧要关头,中国环境监测总站立即行动,号召全站干部职工群策群力、迎难而上,广泛动员筹集应急监测装备和防护物资,火速驰援湖北。   在需要医疗废物转运人力的时候,湖北中油优艺环保科技有限公司志愿者突击队在50多天的时间里,负责清运一线医疗废物1822车次,共881.04吨,成为守护防疫战的最后一道屏障。   就这样,一群群平凡人的逆行,化解了武汉医疗废物处置能力告急的危机,助力武汉实现了医疗废物“日产日清”。   不管监测点有多远,环保人使命必达——全力以赴保护人民群众的“大水缸”   新冠肺炎疫情发生以来,全国各地进行了大规模的消杀,消毒剂的大量使用是否会对饮用水造成影响?公众关注的焦点也正是生态环境系统的工作重点。   2月,生态环境部发布了《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》和《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案(试行)》,指导各地以定点医院、接收定点医院污水的城镇污水处理厂以及集中隔离场所为重点,把握污水处理设施运行与末端消毒措施落实两大环节,将粪大肠菌群和余氯作为核心指标,严格监管医疗和城镇污水处理和消毒工作。   在河北省邯郸市,环境监测中心针对重点医疗机构、医疗废物处置单位、医疗机构污水汇入的城镇污水处理厂、环境质量等4方面开展了应急监测,还为定点医院、筛查医院、发热门诊配套购置120套余氯检测试纸用于开展自行监测,增加监测频次和监测点位,确保医疗废水余氯达标。   不仅注重源头指导,也加强末端监测。生态环境部将饮用水水源地环境质量作为重点,增加余氯、生物毒性两项疫情特征指标,优化自动监测网络的监测模式。截至5月4日,累计对饮用水水源地开展监测42127次,未发现受疫情防控影响饮用水水源地水质情况。这是全国各地生态环保铁军不遗余力保护好人民群众“大水缸”的生动体现。   在浙江省金华市,饮用水水源地的应急环境监测从大年初三就开始了。金华市环境监测中心站现场监测室的同事们接到重返岗位的命令,立即赶赴所辖县级以上饮用水水源地进行应急监测。   在江苏省苏州市,春节后上班的第二天,监测中心就对太湖金墅港、渔洋山饮用水水源地和污水处理厂下游地表水疫情防控特征指标余氯开展了专项监测。   在江西省万载县,生态环境监测站的女战士,克服山路颠簸、交通管制等困难,赶赴各乡镇集中式饮用水水源地进行采样监测。   截至目前,生态环境系统未发生医疗废物、废水处置一线从业人员和环境监管人员因工作感染的情况,这不仅需要苦干的精神,更需要过硬的技术。   疫情期间的采样不同于往常,因疫情管控封路,平时半小时的路程,如今可能要绕路一两个小时;平时穿着工作服取样,现在需要穿着全套防护服爬上爬下,操作取样设备;疫情期间增加了生物毒性和余氯等新指标,需要检测菌种、设备,也成为一次对专业技能的考验。   在全力以赴做好疫情防控相关环保工作的同时,生态环保铁军也以党员的形象出现在抗疫的各条防线。   在湖北省武汉市,环境监察支队7个党支部积极组织党员下沉一线,15名党员全部按照要求下沉到4个对口社区。   在黑龙江省,省生态环境厅60名党员干部奔赴哈尔滨市抗疫前线,承担人员排查、卡口值守、防疫宣传等具体工作,与社区干部群众并肩作战。   各地生态环保铁军在下沉社区期间,心系孤老、自筹经费,多次为社区送去急需的消杀物资、新鲜蔬菜;他们参与网格排查,对上千家住户挨个打电话和入户询问;他们严守在小区出入口测量体温、管控出行,守好小区的疫情关卡。   全力支持服务企业复工复产——落实正面清单打通绿色通道   疫情防控关乎生命,复工复产关系生计。当下,疫情防控和复工复产缺一不可。   在全力以赴做好疫情防控相关环保工作的同时,生态环境部把工作精力集中于“非现场”“非一线”的工作,强化顶层设计,进行研究总结,主动服务“六稳”,积极支持企业复工复产。   近期,生态环境部印发《关于落实监督执法正面清单相关工作的通知》,督促指导各地进一步落实落细监督执法正面清单(以下简称正面清单),助力企业复工复产。   生态环境部要求各地深刻领会建立实施正面清单的重要意义,因地制宜补充完善清单标准条件,细化监管措施和工作要求,通过实行分类监管、差异化监管,进一步优化执法方式,提高执法效能,强化执法帮扶,全力支持复工复产。   在陕西省宝鸡市,生态环境部门加快由“重事前审批”向“重事中事后监督”、由“强调严格执法”向“服务与执法并重”的“两个转变”,总投资1.5亿元的陕西省宝鸡市凤县县城新供水厂项目,从项目受理到环评审批完成只用了4个小时。   在山东省,将减免企业现场执法检查落到实处,调整污染源日常环境监管“双随机、一公开”系统,由各市对纳入正面清单的企业在系统中进行标记。   在江苏省仪征市,仪征化纤股份有限公司计划建设12条熔喷布生产线,在提出环评审批后,地方生态环境局仅用3天时间就完成了环评审批手续,为企业早日投产争取到了宝贵时间,确保了抗疫急需物资的生产。   在四川省乐山市,生态环境局组建4个“送服务上门”小组,由局领导班子成员率队,联合专家技术服务团队,分片包干深入到11个县(市、区)重点企业和项目现场,提供“一对一”全过程咨询服务,帮助地方、企业少走弯路。   在浙江省海宁市,随着企业开复工按下“快进键”,嘉兴市生态环境局海宁分局聘请的“环保管家”,不仅为辖区内企事业单位无偿提供生态环境咨询服务,还通过“线上答疑+线下走访”的方式,深入到企业生产和抗疫一线,并编制《复工防疫指南》,梳理汇总十方面易发多发的环境违法违规情形,供企业在防疫和生产中参考、注意和把握。   当前,全国抗击新冠肺炎疫情进入关键阶段,有序恢复经济平稳运行成为重点,各级生态环境部门打出的一系列助力复工复产的组合拳发挥了作用。   截至目前,生态环境系统已为近2600个项目提供环评、辐射安全许可应急服务保障,已有2.1万个登记表类环评审批项目享受豁免政策,对17大类44小类行业项目实行环评报告书或报告表的告知承诺制审批改革试点。   生态环境部积极做好疫情防控急需的医疗卫生、物资生产、研究试验等三类建设项目环境影响评价应急服务保障,全国超过800家印刷包装生产企业作为疫情防控保障印刷企业正常生产,支持和推动企业复工复产,服务经济高质量发展。   目前,在正面清单推进方面,32个省级生态环境部门均制定印发落实正面清单工作实施方案,26个省(区、市)和新疆生产建设兵团已确定首批纳入正面清单的企业名单,合计5.4万家。
  • 《新冠肺炎疫情激发深紫外杀菌消毒市场》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2020-03-04
    • 非典时期,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家发现,使用强度大于90μW/cm2的紫外线照射冠状病毒30分钟,可以杀灭SARS病毒。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中指出,新型冠状病毒对紫外线敏感。近期研究发现,新型冠状病毒与SARS冠状病毒存在相关性。因此理论上科学合理使用紫外线可有效灭活冠状病毒。 相比化学杀菌消毒,紫外线的优势是杀菌效率高,灭活一般在几秒内完成,而且不产生其它化学污染物。正因为操作方便,可适用于所有空间,紫外杀菌灯在各大电商平台成为抢手货。在一线医疗卫生机构,它也是重要的杀菌消毒设备。 一般情况下紫外光可被划分A射线,B射线和C射线(简称UVA、UVB和UVC),波长范围分别为400-315nm、315-280nm、280-190nm。由于UVA的波长较长,技术门槛较低,UVA-LED首先被用作光固化、印刷等领域。而UVB和UVC则需要更加昂贵和耗时的开发。目前UVB正在结合医疗进行创新,UVC在杀菌和抑菌应用市场受到了极大的认可。 UVC紫外线杀菌消毒的工作原理是破坏微生物细胞的DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞和(或)再生性细胞死亡,达到除菌消毒的效果。尤其是240nm-280m波段的紫外线是最有效的除菌消毒波段。所有冠状病毒都属于单链正链RNA病毒。消毒使用的紫外线是UVC,是杀菌作用最强的波段。根据这一特性,UVC被广泛应用到空气、水、物体表面杀菌消毒。 近年来我国紫外LED(UV-LED)技术应用发展相对迅速,目前深紫外LED(UV LED)在主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面。而且随着技术的发展,新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品,紫外LED有着广阔的市场应用前景,如紫外LED光疗仪是未来很受欢迎的医疗器械,但是目前技术还处于成长期。 目前国内在研发及推广应用深紫外LED存在的问题之一是没有适用于大规模生产深紫外LED材料生产的专用设备,即外延生长设备。而深紫外LED电光转换效率过低也是制约其发展的瓶颈之一。UVC波段深紫外LED商业化产品的电光转化效率基本在4%以下。导致这一问题从根本上来说是材料限制了发光效率,主要因素包括外延材料质量差、光吸收大、电注入效率低、光提取效率低等。他认为,从材料入手是解决深紫外LED问题的根本,深紫外LED效率提升的空间还很大,需要大量研发工作的支撑。 深紫外LED要想规模化商用,务必先提升产品的性能,最关键的参数是辐射效率,10%是第一道门槛。只有商用深紫外LED的辐射效率达到10%以上,才会真正启动规模应用;辐射效率达到20%,具备替代低压汞灯的能力。深紫外LED的辐射效率太低,只有低压汞灯的1/10,而单位电功率的价格为低压汞灯的20倍,所以要获得相同的辐射功率,深紫外LED的成本是低压汞灯的200倍,在大功率杀菌场合完全无法使用。比如电功率为320W的低压汞灯,辐射效率30%,紫外功率96W,价格500~1000元。深紫外LED的辐射效率3%,在紫外功率为96W时,需要电功率3200W,封装器件成本16万元,加上光学、驱动和散热,估计要20万元,成本是低压汞灯的200~400倍。 深紫外LED的产品行业标准迟迟未出也是影响其前行的因素,就如同一个新开放的自由市场,进入的人员很多,卖什么的都有,鱼目混珠,产品参差不齐,没有标准的约束是不可想象的,而摆在自由市场门口的公平秤是保证优胜劣汰的有效方式。因此,期望行业标准尽快出台。 深紫外LED作为LED家族制造难度非常大的一个门类,需要国家继续支持解决关键技术问题,鞭策企业开发出高辐射效率的产品。如果深紫外LED的效率能做到10%以上,应用会逐渐扩大,特别在食品、小型饮用水设备上,形成技术进步促进应用扩大,从而再推动技术继续进步的良性循环。作为一项新兴的技术,市场的需求是技术发展的最大驱动力和加速器。目前生产企业传来的好消息是产品订单大幅增加,因此,深紫外LED的上下游企业和研发机构应紧紧抓住人们对消毒产品和卫生产品需求巨大的机会,利用一切可以利用的资源,实现快速发展,将深紫外LED做大做强。 日本凭借其在蓝光LED领域的先发优势,在UV-LED方面的进展举世瞩目。尤其是日亚公司,在365nmUV-LED的研究上遥遥领先;美国在深紫外的研究方面领先,但是近年已经被日本超越;我国台湾和韩国起步相对较晚,在该领域也取得了一些进展;国内在该领域近年来发展很快。与蓝光不同,目前紫外LED正处于技术发展期,在专利和知识产权方面限制较少,有利于占领、引领未来的技术制高点。国内在紫外LED的装备、材料和器件方面都有了一定的积累,目前正在积极的向应用模块发展。在UV-LED形成大规模产业之前,还需要国家的引导和支持,以便在核心技术方面取得先机。 深紫外LED可以广泛应用于杀毒、消菌、印刷和通信等领域,国际水俣公约的提出,促使深紫外LED的全面应用更是迫在眉睫,但是商业化深紫外LED不到10%的外量子效率严重限制了深紫外LED的应用。AlN材料质量是深紫外LED的核心因素之一,AlN薄膜主要是通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)的方法异质外延生长在c-蓝宝石、6H-SiC和Si(111)衬底上,AlN与衬底之间存在较大的晶格失配与热失配,使得外延层中存在较大的应力与较高的位错密度,严重降低器件性能。与此同时,AlN前驱体在这类衬底上迁移势垒较高,浸润性较差,倾向于三维岛状生长,需要一定的厚度才可以实现融合,增加了时间成本。 从光源来看,目前市场主要以紫外汞灯和深紫外LED为主。紫外汞灯的杀菌原理和三种主流形式 紫外汞灯形式多种,如低压汞灯,高压汞灯,无极汞灯等,从波长的角度划分,其杀菌原理不外乎3种,一种是185nm的汞灯,其可将空气中的氧气变成臭氧,利用臭氧的强氧化作用无死角、有效地杀灭细菌,但同时其缺点十分明显,185nm紫外线杀菌灯产生的臭氧会强烈刺激人的呼吸道,可能会造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿等。第二种是254nm的汞灯,主要利用直接照射微生物的DNA和RNA,运UVC波长能破坏微生物染色体的原理来杀菌;第三种是采用UVA波段的紫外线的光触媒技术。 目前,超五千台紫外灯具已送达雷神山和火神山医院,据悉,首批紫外灯具包括了数百台消费车以及上千支紫外线消毒灯,紫外线消毒车将用于病人的转运,紫外线消毒灯则可应用于手术后各种消毒场景。 而在此次疫情中,除了紫外线消毒车和灯具直击疫情现场,购买紫外汞灯进行室内消毒外,由于口罩紧缺,与公众相关的、且最多被提及的则是通过紫外线灯法来消毒口罩以延长口罩寿命。 因为价格低廉,技术成熟等因素,目前市场上大部分的水处理,工业杀菌,医院杀菌,室内杀菌等产品还主要是汞灯的市场,但从长远的角度来看,由于《水俣公约》生效,紫外汞灯含汞,未来依然会渐渐退出历史舞台。 深紫外LED的消毒体验现况及与疫情的结合点 与254nm汞灯的杀菌消毒同理,深紫外LED(UVC LED)主要利用200nm-280nm波段对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死,从而达到消毒的目的。尽管目前UVC LED还处于刚刚起步阶段,其性价比和发光效率与汞灯相比还有一定距离,但UVC LED凭借安全、环保、小巧、高效、低耗等性能以及无化学残留的特性,已经在表面便携式杀菌、母婴市场、静态水处理上得到了比较多的应用。 目前公共场所以及生活用品对健康卫生的要求正在不断提高,而UVC LED正可以在这领域发挥重要的作用。比如说国星UVC LED与国际知名家电企业合作的加湿器案例,把UVC LED模组应用在加湿器上,避免了水放置长时间后细菌滋生的情况,确保了家用环境卫生。同时,在餐具、母婴袋等生活用品,也有不少UVC LED便携式杀菌消毒产品。而在医院,如医护人员用到的红外线体温计、听诊器、血压计袖套、手机、眼镜等也可以通过UVC LED消毒器来完成消毒。 值得关注的是,大部分病毒的RNA结构相对简单,运用相应剂量的UVC LED可有效杀灭相应的病菌(2019-nCov是由RNA复制,更难处理),尤其是在医疗环境下,UVC LED属于广谱杀菌,能有效杀灭常见的病毒细菌,是高效便捷的杀菌消毒方案。基本上常见的活体病毒都能高效灭杀,达到相应的照度或者光功率后,几秒内就能灭杀了。但医院的紫外灯对于大空间空气杀毒相对比较慢,但应也不会超过两个小时。此前非典时期中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家董小平所在的研究小组发现,SARS病毒对热辐射和UVC敏感,研究人员应用强度大于90μW/cm2的UVC照射冠状病毒,30分钟就可以杀灭SARS病毒。这也是为什么这几年,更多UVC用在医疗卫生杀毒领域,以及水、空气处理等方面。 也能很好地解释,为什么当再次出现重大疫情时,会有那么多和您一样关注紫外线消毒方法及UVLED在公众防护方面的作用。根据新发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗快速指南》,75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可灭活病毒。 相信在结合其他防护措施下,UVC能在一定程度上有效防控此次新型冠状病毒2019-nCov疫情扩散。而UVC LED整个产业链势必也会加快新型冠状病毒紫外照射灭菌试验及研究。 目前来看,针对便携式杀菌、小家电杀菌产品等,不同的使用环境,对应UVC LED的光功率、作用时间、以及发射角度会有所不同,比如对于一些便捷式的小杀菌产品,这类产品主要使用与日常生活的接触比较多的工具,比如手机餐具等等,这种在使用前采用低光功率的UVC LED(2-5mW)照射几秒-几十秒就可以使用;而对于一些杀菌水杯,由于其存在细长型结构,所以UVC LED要设计成60或者30度的发光角度,以使其照射距离更远,同时考虑UVC波段在水中的衰减,这种产品,一般均会采用10mW左右的光功率产品;另外在低流速的饮水机上,则光功率基本均需要50-100mW甚至更大,而由于功率越大,成本更高,目前部分厂家会结合集中手段进行过滤杀菌,只在出水口的最好阶段增加UVC LED的杀菌模组,这样会降低不少成本。 所以,仅从当前来看,在水处理,工业杀菌,医院杀菌,室内杀菌等方面仍以紫外汞灯为主,UVC LED则可以在家电、便携式杀菌消毒上发挥重要作用,将非常有利于降低和隔离居家、公共场所病毒细菌的扩散。 UVC LED会继续往高功率,高光效发展,波长也会继续往低波段的发展。而对于UVC LED的封装也提出更高的要求,如何进一步提升散热和抗紫外特性将会是重要的挑战。 深紫外LED消杀技术标准体系亟待完善 新冠肺炎疫情让“消毒”成为高频词汇,75%浓度的酒精、84消毒液、免洗洗手液等一度成为紧缺物资。而深紫外LED作为新的消毒方式,也一跃成为当前的热点。 新冠肺炎疫情的防控中,紫外杀毒是被广泛认可的一种方式,深紫外LED在公共卫生方面的应用前景也受到广泛关注。 紫外杀菌技术迄今为止已有百余年历史。据了解,除了真空紫外,深紫外是紫外波段中波长最短、能量最高的一个波段,具有直接杀菌消毒能力,主要用在水和空气的净化、杀菌消毒以及生物探测等方面。 民用和工业领域消毒杀菌应用的深紫外光源大多是汞灯。由于汞对人类社会和环境的影响,从今年开始,限定汞使用和排放的国际《水俣公约》正式生效,传统汞灯将被限制、禁止生产和使用,并逐步退出市场。开发出一种全新的环保、高效紫外光源,成为摆在人们面前的一项重要挑战。 基于氮化镓第三代半导体材料的深紫外LED成为这一新应用的不二选择,这一全固态光源体积小、效率高、寿命长,仅仅是拇指盖大小的芯片模组,就可以发出比汞灯还要强的紫外光。 据了解,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所在非典时期就发现,使用强度大于90μW/cm2 (微瓦特/平方厘米) 的紫外线照射冠状病毒30分钟,可以杀灭SARS病毒。《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第六版)》中指出,新型冠状病毒对紫外线敏感。吴玲介绍道,在此次疫情防控中,大致有三类深紫外LED产品被广泛应用:表面杀菌消毒用具,如多功能杀菌仪等;生活类便携式杀菌器具,如便携式杀菌棒、杀菌盒等;深紫外LED空气杀菌净化类产品,如加湿器、除湿器、壁挂式紫外线消毒杀菌器等。 深紫外LED如果实现对汞灯的替代,就意味着在未来十年,深紫外产业将会发展成为一个像LED照明一样的新的万亿产业。 但挑战与机遇同在。深紫外LED是本世纪初才发明的一项技术,目前还处于产品导入初期,辐射功率、辐射效率、寿命等方面都不尽如人意。产品应用和推广受限于杀菌消毒效果不直观,替换现有低压汞灯产品又受到技术发展阶段的限制,普及起来并不容易。深紫外LED在技术层面仍面临从核心材料到器件工艺的许多挑战,技术的突破和进步是市场发展的根基。 当前迫切需要补齐的是标准缺失短板。现有的紫外标准都是基于传统汞灯制定的,紫外LED光源迫切需要从测试到应用的一系列标准。 产业上下游的团结协作才能把深紫外LED这块“蛋糕”做大。除了完善技术标准体系外,今后还要不断加大产业链各环节“产学研用”协同技术攻关力度,从深紫外LED产业的源头,层层突破,把产品的性能、可靠性等持续提升,逐步满足各种应用的需求,解决产业发展的基础技术瓶颈问题。