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使用UV光灭活对病毒疫苗的原位且实时生成和施用制造技术

技术编号:40548801 阅读:18 留言:0更新日期:2024-03-05 19:07
本发明专利技术提供了一种用于在针对人类或动物的室内空间(3)中分布减毒的气载病原体(72)的系统(1000),其中该系统(1000)被配置为(a)在处理模式中使包括气载病原体(71)的第一空气(81)经受第一辐射(111),以使气载病原体(71)减毒,以提供具有减毒的气载病原体(72)的第二空气(82),以及(b)将第二空气(82)引入室内空间(3);其中第一辐射(111)的频谱功率分布在100nm‑380nm波长范围的至少一部分内是可控的,其中该系统(1000)包括控制系统(300),该控制系统(300)被配置为根据待减毒的气载病原体(71)来控制处理模式的第一辐射(111)的频谱功率分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于分布减毒的气载病原体(attenuated airborne pathogen)的系统。本专利技术还涉及一种包括室内空间和该系统的装置。本专利技术还涉及一种用于分布减毒的气载病原体的方法。


技术介绍

1、病原体减毒在本领域中是已知的。例如,印度专利申请202021056592描述了一种用于使病原体减毒的设备,该设备包括具有进气口和出气口的封闭空气通路、使空气在空气通路的路径中流动的变速风扇、照射空气通路中的空气的可变强度杀菌光源、连接到风扇以控制速度的电子控制电路和连接到杀菌光源以控制强度的电子控制电路,其中该设备利用抑制至少一种传染性生物在人体内繁殖的能力的受控辐射来照射空气通路中的空气,以保持传染性生物的抗原层可被人体的自我防御系统识别以产生抗体。病原体被部分地减毒。杀菌光源的强度是可控的。风扇的速度是可控的。存在多种波长的杀菌光源。

2、wo2007/035907a公开了一种包括辐射源的光源,辐射源能够产生处于可以使病原体失活的波长的辐射。壳体包含该辐射源,并且包括涂覆有磷光体的可见光透射组件,磷光体在被激发时能够产生可见光。该壳体包括多个开口,该多个开口允许空气流过使空气暴露于杀菌辐射的光源内部。该辐射源包括具有能够吸收波长为185nm的辐射的石英组件的围壳,这可以产生臭氧。另外,该光源包括增加通过该光源的气流的鼓风机。该光源可以是管状的,近似于传统的荧光灯,或者它可以包括螺纹底座,使得它可以耦合到白炽灯具。

3、d.welch等人的“far-uvc light:a new tool to control the spread ofairborne mediated microbial diseases”(《科学报告》第8卷第2752号(2018))公开了一种使用由滤光准分子灯生成的单波长远-uvc光的基于uv的灭菌方法,该方法选择性地灭活微生物,但不会对暴露的哺乳动物细胞和组织产生生物损坏。该方法基于生物物理学原理,即,远-uvc光可以穿过典型地为微米量级或更小的细菌和病毒从而使其灭活,而由于其在生物材料中的强吸收性,远-uvc光甚至不能穿透人类皮肤的外部死细胞层,也不能穿透眼睛表面的外部泪液层。

4、wo2016/196904a公开了一种用于生成用于选择性杀灭病毒的至少一种辐射的装置。可以提供第一辐射源布置,第一辐射源布置被配置为生成具有设置在大约200nm至大约230nm范围内的一个或多个波长的至少一种辐射,并且可以提供至少一个第二布置,第二布置被配置为防止该至少一种辐射具有在可以设置的范围之外的或者可能对身体细胞实质上有害的任何波长。

5、us2017/304473a公开了一种用于容器、房间、空间或限定环境的紫外线uv消毒和灭菌的便携式uv设备。该容器从由以下项组成的组中选择:(a)用于发酵酒精饮料的容器;(b)用于储存或运输乳制品、液体乳制品、液体乳制品成分或干乳制品成分的容器;(c)用于水、牛奶、咖啡、茶、果汁或碳酸饮料的容器;以及(d)用于生物流体的容器。

6、us2017/028089a公开了一种用于对液体或固体培养基上的微生物进行灭菌的设备。该设备包括用于产生光的光源和位于光源附近的光学设备。该光学设备被配置为对由光源生成的光进行聚焦,以提供高强度光输出。该光学设备还包括二向色反射器。该二向色反射器被配置为传递由光源生成的热能并且反射由光源产生的光。该设备还包括电源,其中该电源耦合到该光源和该光学设备。该设备杀灭出现在高强度光输出的范围内的微生物。

7、us2019/100744a公开了对高能量低热uv源的使用,该uv源快速地杀灭细胞而不损坏产生抗体反应所必需的结构。人们发现,这一过程仅仅需要几秒钟而不是一小时或更多,使得从活体细胞培养物中快速地产生疫苗。然后,这种细胞可以作为疫苗引入患者体内,或者在已经被传染的个体中刺激额外的抗体产生。

8、ep1496114公开了将包含微生物的液体介质与发射紫外线(uv)辐射的光源直接接触以生成疫苗。

9、us2017/121701公开了一种使用紫外线辐射制备疫苗的方法,该方法涉及使用一组不同的波长和剂量的紫外线辐射源对疫苗进行多次灭活迭代。在多次灭活迭代之后,执行使用该组不同的波长和剂量的对疫苗的识别测试。控制器比较灭活测试和识别测试的结果,以确定从紫外线辐射源生成的可接受的辐射剂量和波长的区域,该可接受的辐射剂量和波长照射活体生物而不影响疫苗的效力和安全性。

10、us2006/045796公开了一种用于确定来自一个或多个光源的单色光或多色光的有效剂量的方法,以对具有一个或多个恒温光源的流通式反应器中的生物流体中存在的微生物进行灭活。

11、s.k.bhardwaj等人的“uvc-based photoinactivation as an efficient toolto control the transmission of coronaviruses”(《总体环境科学》第792卷(2021))公开了通过使用200nm-290nm范围内拥有很大杀菌消毒潜力的高能量短波长的uvc照射在室内区域、医院和临床室中进行环境消毒和卫生处理。这种uvc光的性质允许损坏或破坏不同微生物(例如,细菌、真菌和病毒)中的核酸(dna/rna)。

12、a.sodiq等人的“addressing covid-19contagion through the hvac system byreviewing indoor airborne nature of infectious microbes:will an innovativeair recirculation concept provide a practical solution”(《环境研究》,美国加州圣地亚哥学术出版社,第199卷(2021))公开了在hvac系统中使用uv灯来防止病毒在室内空间的扩散。


技术实现思路

1、近期的covid-19疫情爆发(一种人传人的冠状病毒)警告我们可能需要更强有力的方法和系统来抗击和监测传染病。

2、包括covid-19在内的许多传染病的传播能够经由感染者而发生,感染者经由表面的间接传播或者经由携带传染性材料并可能被易感人群吸入的气载颗粒而扩散传染性材料。

3、由于严重急性呼吸道综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndromecoronavirus 2,sars-cov-2)的广为流通与高死亡率和发病率以及正在进行的疫情,普遍且广泛地承认需要针对该病毒的疫苗。世界范围内为生成和制造疫苗所作的巨大努力已经产生了许多候选疫苗,目前第一批疫苗已获准供人类使用。

4、sars-cov-2病毒的基本构造可能很好理解。在病毒表面的是两种蛋白质:刺突蛋白和膜蛋白。在病毒颗粒内的是核蛋白。在传染预防(包括疫苗接种)和治愈(疗法)方面,对于持续的警惕和快速地提供对策的需要可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于在针对人类(10)或动物(20)的室内空间(3)中分布减毒的气载病原体(72)的系统(1000),其中所述系统(1000)被配置为(a)在处理模式中,使包括气载病原体(71)的第一空气(81)经受第一辐射(111),以使所述气载病原体(71)减毒,以提供具有所述减毒的气载病原体(72)的第二空气(82),以及(b)将所述第二空气(82)引入所述室内空间(3);其中所述第一辐射(111)的频谱功率分布在100nm-380nm波长范围的至少一部分内是可控的,其中所述系统(1000)包括控制系统(300),所述控制系统(300)被配置为根据待减毒的所述气载病原体(71),来控制所述处理模式的所述第一辐射(111)的所述频谱功率分布,并且

2.根据权利要求1所述的系统(1000),其中所述气载病原体(71)包括呼吸道病毒。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),其中所述气载病原体(71)包括核心部分和外部部分,所述核心部分包括遗传材料,所述外部部分包括外部部分材料,其中所述外部部分材料包括以下项中的一项或多项:蛋白质、脂质以及多糖,其中所述第一辐射(111)的频谱功率分布被选择为使得在所述100nm-380nm波长范围的一部分内,由所述遗传材料对所述波长范围的所述一部分内的辐射的吸收与由所述外部部分材料对所述波长范围的所述一部分内的辐射的吸收之间的比率至少为2。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),其中所述系统(1000)包括辐射源(110),所述辐射源(110)被配置为生成所述第一辐射(111),其中所述第一辐射(111)具有选自100nm-300nm波长范围的一个或多个波长。

5.根据权利要求4所述的系统(1000),其中在所述系统(1000)的操作模式中,所述第一辐射(111)具有第一频谱功率分布,所述第一频谱功率分布在所述100nm-300nm波长范围内的频谱功率的至少90%位于255nm-300nm波长范围内。

6.根据前述权利要求4-5中任一项所述的系统(1000),其中所述第一辐射(111)的所述频谱功率分布和所述第一辐射(111)的强度被选择为至少提供所述气载病原体(71)的1个对数的减少。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),还包括辐射传感器(311),其中所述辐射传感器(311)被配置为检测第三辐射(131),所述第三辐射(131)具有在550nm-680nm范围内的第三波长,并且其中所述系统(1000)被配置为:在操作模式中,根据所述第三辐射(131)来控制所述处理模式。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),还包括病原体传感器(312),所述病原体传感器(312)被配置为感测所述室内空间(3)中的所述气载病原体(71)并且提供相关的病原体传感器信号,并且其中所述系统(1000)被配置为在操作模式中根据所述病原体传感器信号来控制所述处理模式。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),所述系统(1000)被配置为:基于所述第一空气(81)中的所述气载颗粒的成分,来选择所述第一辐射(111)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),具有所述第一辐射(111)在255nm-300nm波长范围的至少一部分内的可控频谱功率分布,其中所述控制系统(300)被配置为根据以下项中的一项或多项来控制所述频谱功率分布:用户接口的输入信号、传感器信号、定时器以及外部数据库信息。

11.一种包括(a)根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000)以及(b)室内空间(3)的装置(2000),其中所述系统(1000)被配置为(a)在所述处理模式中,使包括所述气载病原体(71)的第一空气(81)经受第一辐射(111),以使所述气载病原体(71)减毒,以提供具有所述减毒的气载病原体(72)的第二空气(82),以及(b)将具有所述减毒的气载病原体(72)的所述第二空气(82)引入所述室内空间(3)。

12.根据权利要求11所述的装置(2000),包括第二室内空间(4),其中所述第二室内空间(4)被配置为容纳患有呼吸道疾病的人类患者(11),并且其中所述系统(1000)被配置为从所述第二室内空间(4)回收所述第一空气(81)。

13.根据权利要求12所述的装置(2000),其中所述室内空间(3)和所述第二室内空间(4)中的一者或多者包括根据权利要求8所述的病原体传感器(312),并且其中所述系统(1000)被配置为在操作模式中根据以下项中的一项或多项来控制所述处理模式:(i)所述病原体传感器信号以及(i...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于在针对人类(10)或动物(20)的室内空间(3)中分布减毒的气载病原体(72)的系统(1000),其中所述系统(1000)被配置为(a)在处理模式中,使包括气载病原体(71)的第一空气(81)经受第一辐射(111),以使所述气载病原体(71)减毒,以提供具有所述减毒的气载病原体(72)的第二空气(82),以及(b)将所述第二空气(82)引入所述室内空间(3);其中所述第一辐射(111)的频谱功率分布在100nm-380nm波长范围的至少一部分内是可控的,其中所述系统(1000)包括控制系统(300),所述控制系统(300)被配置为根据待减毒的所述气载病原体(71),来控制所述处理模式的所述第一辐射(111)的所述频谱功率分布,并且

2.根据权利要求1所述的系统(1000),其中所述气载病原体(71)包括呼吸道病毒。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),其中所述气载病原体(71)包括核心部分和外部部分,所述核心部分包括遗传材料,所述外部部分包括外部部分材料,其中所述外部部分材料包括以下项中的一项或多项:蛋白质、脂质以及多糖,其中所述第一辐射(111)的频谱功率分布被选择为使得在所述100nm-380nm波长范围的一部分内,由所述遗传材料对所述波长范围的所述一部分内的辐射的吸收与由所述外部部分材料对所述波长范围的所述一部分内的辐射的吸收之间的比率至少为2。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),其中所述系统(1000)包括辐射源(110),所述辐射源(110)被配置为生成所述第一辐射(111),其中所述第一辐射(111)具有选自100nm-300nm波长范围的一个或多个波长。

5.根据权利要求4所述的系统(1000),其中在所述系统(1000)的操作模式中,所述第一辐射(111)具有第一频谱功率分布,所述第一频谱功率分布在所述100nm-300nm波长范围内的频谱功率的至少90%位于255nm-300nm波长范围内。

6.根据前述权利要求4-5中任一项所述的系统(1000),其中所述第一辐射(111)的所述频谱功率分布和所述第一辐射(111)的强度被选择为至少提供所述气载病原体(71)的1个对数的减少。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1000),还包括辐射传感器(311),其中所述辐射传感器(311)被配置为检测第三辐射(131),所述第三辐射(131)具有在550nm-680nm范围内的第三波长,并且其中所述系统(1000)被配置为:在操作模式中,根据所述第三辐射(131)来控制所述处理模式。

8.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·A·德桑贝尔
申请(专利权)人:昕诺飞控股有限公司
类型:发明
国别省市:

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