远程根除病原体制造技术

一种用于远程根除病原体的方法和装置，其包括用于发射在病原体杀伤波长范围内的UV光的光源，以及至少在开始时能抵抗UV光降解的有形传输介质。提供UV光源和有形传输介质之间的光学界面，由此发射的UV光从光源收集并通过有形传输介质传输，由此从所述有形传输介质发出并针对其附近的病原体的UV光所处的功率水平足以在合理时间段内基本有效杀死所述病原体。该装置用于内窥镜活检通道的消毒以及人类和动物体内病原体的治疗。动物体内病原体的治疗。动物体内病原体的治疗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】远程根除病原体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求以下临时专利申请的优先权，这些临时专利申请具体为：63/017407，2020年4月29日提交；63/044641，2020年6月26日提交；63/077003，2020年9月11日提交；63/118638，2020年11月25日提交；63/139294，2021年1月19日提交；63/149611，2021年2月15日提交和63/115484，2020年11月18日提交，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。


[0003]本专利技术涉及远程破坏或根除病原体，例如病毒、细菌、癌症等，其中直接破坏是困难或完全受阻的，尤其涉及病原体根除剂，例如照射，该照射从体外直接与体内的病原体根除接触。如本文所用的术语根除等同于灭活并且不一定意味着完全破坏。本专利技术尤其涉及通过有形传输介质传输在DNA/RNA破坏波长范围内的紫外(UV)光，其具有足够的能量来有效杀死通常无法接近的病原体，以及尤其涉及这种传输进入人体，杀死体内病原体，以及杀死消毒过程中无法接近或难以接近的感染部位的病原体或杀死需要严格控制和集中应用的应用场景中的病原体。本专利技术涉及通过传输介质，例如光缆，最大化从广角光源例如LED的光至照射目标的透射强度，尤其涉及使具有最小衰减和最大可透射UV光功率的深UV(UV
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C至UV
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B范围)光的透射功率强度。

技术介绍

[0004]病原体，例如病毒，在暴露在外(例如表面)时很容易通过各种方式根除，例如使用破坏病毒的保护性包膜的肥皂和水来根除，或使用足够强度(通常高于70％)的酒精作为常见的洗手液来根除。一百多年来，一直已知紫外线，特别是在UV
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C(有效波长为200
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280nm)的深紫外线范围内的紫外线是一种非常有效的病原体根除剂和利用紫外线进行消毒的大量产品。然而，这种病原体根除剂的有效性的一个共同特征是需要直接接近。一旦病原体能够“隐藏”并变得部分或完全无法接近，有效性就会大大降低，并取决于病原体根除剂可以安全地进入必要的直接接近程度。UV
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B(280
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315nm)和315
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400范围的UV
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A范围315
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340的部分)也显示出病原体根除效果，但程度要低得多。
[0005]病毒、细菌甚至癌症等病原体通常在身体或宿主生物体内有一个安全的避风港，可以复制并造成相当大的损害，包括宿主生物体的死亡，除非内部被化学和生物部分(例如药物)破坏，切除感染区域的病原体(手术)，或通过放射治疗。
[0006]直接应用的紫外线消毒(尽管通常会因距离而减弱)得到广泛认可的使用，例如在医院等环境中有效使用的短波紫外线灯。然而，消毒紫外线的传播或甚至在人体中的使用最近受到了广泛的嘲笑。
[0007]美国专利公开NO.2016/0114185(Lacey Mankin)
[0008]有大量的文献和专利文献涉及使用紫外线来治疗动物或人体内，特别是在体内的孔和腔内的各种病毒和细菌感染。绝大多数此类文献都描述了将LED等紫外线源直接引入体内。Michael Gertner的2006年8月31日的公开号为2006/0195165的美国专利申请(后来
被放弃)举例说明了这种应急处理方法。据了解目前没有文献举例说明实际工作装置或将实际存在的紫外线光源(具有病原体杀伤波长)远程定位在体外以及特别在高度受限或难以接近的部位有效地治疗紫外线的实际成功传输。
[0009]由Lacey Mankin于2016年4月28日发表的公开号为2016/0114185的美国专利申请(后来被放弃)描述了使用紫外线通过内窥镜的光纤传输紫外线来杀死人体或动物体内的病毒病原体。然而，没有收集自紫外线光源的实际光紫外线或紫外线传输和应用至病毒或细菌目标的任何教导或示例，也没有能够利用任何程度的功率通过光纤传输这种紫外线来一次性或在合理的时间期限内有效杀死病原体的任何结构或方法的教导或示例，其中这种方法可以克服病原体比通过最小紫外线应用消除传播地快的任何倾向。内窥镜中使用的光纤通常非常容易被深紫外线通过称为“日晒”的过程降解，该过程有效地防止任何深紫外线透过。相反，深紫外光完全被光纤吸收。此外，虽然该专利申请提到了紫外线在杀死在1.2mW/cm2水平处的病原体的效力，但这是在直接施加紫外线而不透射的情况下，这会导致即使在光纤未被晒的情况也会使通常可由紫外线光源输出的紫外线的大量，即使不是全部损失。
[0010]尽管Lacey Mankin在上述放弃的专利申请中提出了建议，但目前普遍接受的观点是，即使在光学工程师中，也无法通过任何有用的致病治疗功率输出通过光纤电缆等传输介质将深紫外线成功传输。现有技术研究实际上已通过实验表明，即使没有出现紫外线传输遇到的大量功率损失，破坏或杀死病原体如病毒和细菌所需的紫外线功率量也远大于所述专利申请中提到的功率和应用方法。以下是对直接病毒和细菌紫外线处理，特别是暴露伤口处理的现有技术要求的描述和表格(为了本申请的目的，mW/cm2基本上等同于mJoule或mJ/cm2)：
[0011]伤口的紫外线处理，具有功率要求的病原体：
[0012]表1.紫外线光疗在伤口护理和皮肤病中的潜在应用
[0013][0014]UV Dose Required to Achieve Incremental Log Inactivation of Bacteria,Protozoa and Viruses，由Gabriel Chevrefils,B.Ing和Caron,B.Sc.修订和扩展，由
Harold Wright3和Gail Sakamoto3早期(1999年)供稿，以及由Pierre Payment、Benoit Barbeau和Bill Cairns同行评审，提供了使用低压(LP)和中压(MP)汞弧光灯的针对特定细菌和病毒的紫外线剂量效应，如下所示：
[0015]注：
[0016]表2
–
大肠杆菌C LP(低压汞灯)
[0017]这种最常见的细菌对紫外线剂量极为敏感。紫外线剂量从2mJ/cm2变化到10.7mJ/cm2，即紫外线剂量增加8mJ，就可以将细菌浓度从1Log降低到7Log，变化了6log。这比大肠杆菌少1,000,000倍。
[0018]表4
–
带有LP的轮状病毒
[0019]这种病毒要厉害得多。20mJ/cm2实现了第一个10倍的减少。
[0020]然后再减少1,000次(3log)需要额外的180mJ/cm2。
[0021]表1
[0022][0023]表2各种细菌多次对数减少所需的紫外线剂量
[0024][0025]表2(接上)
[0026][0027]表3.用于各种原生动物的多次对数减少的紫外线剂量
[0028][0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于远程根除病原体的装置，包括一光源，用于发射在病原体杀伤波长范围内的UV光；一有形传输介质，至少在开始时能抵抗被UV光降解；和一光学界面，在所述UV光源和所述有形传输介质之间，由此发射的UV光从光源收集并通过所述有形传输介质传输，由此从所述有形传输介质发出并针对其附近的病原体的UV光所处的功率水平足以在合理时间段内基本有效杀死所述病原体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于发射UV光的所述光源包括至少一个发光二极管(LED)，该发光二极管(LED)包括发光管芯，由此所述初始抗性有形传输介质包括低衰减光缆，并且由此所述光学界面包括所述发光管芯和所述光缆之间的光学连接。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发光二极管提供波长在250nm和285nm之间的UV光发射，具有至少40mJ/cm 2
的功率输出。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光学界面包括在所述光缆和所述发光管芯之间和光收集和准直透镜系统之...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯雷尔，
申请(专利权)人：米切尔，
类型：发明
国别省市：