CN101238363A - 用于对空气及表面灭菌和消毒并保护一定区域免受外部微生物污染的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对所有类型的被微生物和有毒物质污染的表面进行灭菌和消毒以使二者失去活性的方法、过程和设备。此外，本发明涉及一种用于灭菌和/或消毒可呼吸空气并随后使用该空气保护密闭的空间免受外部污染的方法和设备。所述设备由新型紫外(NUV)源组成，所述紫外源对于破坏病毒、细菌、孢子和cists的DNA比汞基的254nm光更有效。其对于破坏恐怖分子所用的毒气中的化学键是最有效的。其与其它去除颗粒物和有时由NUV源产生的副产物的设备结合使用，并保持密闭空间的正压力从而防止外部空气流入受保护区域。

Description

用于对空气及表面灭菌和消毒并保护一定区域免受外部微生物污染的方法和设备
技术领域
本发明提供了一种对空气、各种类型的表面以及食品消毒和灭菌使其免于微生物和有毒化学物质的新方法。更具体而言，本发明涉及一种在有效的和节省成本的过程中保护处于密闭的或俘获的环境(区域)中的表面不暴露于外部微生物污染源的方法和设备。这些区域可以是大体积的例如高层建筑、旅游客轮、喷气客机，或是小体积的例如小房间或医院手术室里或战场上的外科手术区。
背景技术
用于灭菌和消毒空气的所有现有技术，都是基于使用市售的紫外(UV)灯或通过使用磁场。这些灯或者是脉冲的或者是连续的。连续灯是汞基的并且主要发射254nm处的光。很多公司正在生产基于UV光的设备用来破坏室内空气中的病毒、细菌、孢子和病原体(微生物或VSP)。这是一种有效的处理，因为它连续地将室内空气流曝露于处理光并且随着时间的推移对VSP有充分的曝露时间。需要的曝露时间是10-100秒，这取决于不同病毒和细菌在254nm处的光吸收能力。这对处理单个房间的室内空气是有效的，但是对于处理快速通过大型管道的大流量空气则是不适用的。其很长的处理时间对于处理大多数表面都是不实用的。
基于磁性的设备也需要时间来减活或破坏这些VSP。有两个这样的发明致力于特定的应用。Wesley的美国专利4,458,153是专门针对封闭在管子中的液状物质，但是没有讨论任何试验结果。Sangster的美国专利5,750,072需要为磁场喷射一种雾状或蒸气状的灭菌流体来生成自由基继而用来杀灭VSP。他没有讨论任何试验结果。Hofmann的美国专利4,524,079专门针对处理食品。他谈到在5-500kHz的频率下需要高达100次脉冲。这些专利并不能因为其在背景部分被提到而被承认为现有技术。虽然作用时间会比较短，但是处理大面积所需要的功率以及设备的设计限制了它的实际应用。
宽紫外光谱已经依据其对生物系统的不同影响而被分为三个区域。主要在医学术语学中参考这些区域，UV-A被定义为320-400nm的范围或波段，UV-B被定义为280-320nm的波段，和UV-C被定义为包括比280nm短的波长。光化学家和光生物学家通常不使用这些术语，因为化学键的吸收光谱比这些常规定义的波段窄的多。替代地，他们利用施加的辐射的波长来定义观测到的影响。
已经有权利要求用UV-C辐射来杀灭DNA。这是由于在254nm处的汞灯发射接近于良好的DNA吸收波段。这些权利要求都未涉及任何更短的波长和峰值处于200nm的初级DNA蛋白吸收波段(见附图9)。事实上，因为分子水的高吸收，所有的文献都引导研究者远离利用任何更短波长。汞灯被用于废水处理并且非常适于这种应用。但是，该说明书教导，由于我们不在水下生活，所以蛋白吸收波段提供了更加重要的作用光谱可以更有效地用来杀灭微生物DNA。在用于灭菌和消毒的技术中，这个概念是重要的进步和阶跃性的变化。
在过去的几年中，基于激发受激准分子的新型UV发射灯在市场上逐渐可以买到了。这些发射体在由灯的气体组分决定的波长处产生单线或狭窄的光谱发射。如果选择的处理灯的波长接近匹配于微生物DNA的蛋白质吸收峰，那么致死剂量可以在更短的时间内被传递给VSP。还没有发现专利教导使用新型紫外(NUV)源联合辅助设备可以对大量空气、大小表面、和各个制备阶段中的食品进行有效和高效地消毒和灭菌。
在本说明书中，灭菌指的是如US FDA规定的灭菌或高水平消毒剂。术语消毒剂或消毒指的是所有其它水平的消毒。
(NUV背景)
所有活生物机体的基因组成都包含在它们的DNA分子中。复制通过DNA分子的分裂而发生，DNA分子通过其结构转化来复制自身。部分DNA分子已经得到命名，例如嘧啶碱、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶，它们形成了一组延续生命的生化物。长的DNA分子通过利用类似于在糖中所发现的简单的键而保持在一起。
研究者相信UV光子的能量导致强(共价)键的形成在特定生化物之间发展。但是，所述共价键的键能非常依赖所参与原子的相对位置。当键在其中的氢原子两侧对称时，它被称为二聚体。二聚体是一种很强的键并且在液体蒸发过程中通常不会断裂。已知UV光生成胸腺嘧啶、胞嘧啶-胸腺嘧啶、和胞嘧啶二聚体。在二聚体形成后，DNA的进一步复制就停止了。图8表示了DNA分子中二聚体形成的原理。
DNA分子吸收从约180nm到约300nm的光。在水中最为有效的波长为约254nm，这是因为当波长降至240nm以下时，水吸收稳定地增加。DNA吸收也随着波长减小而增加。图9图示了这种关系(Von Sonntag；Disinfection byfree radicals and UV-radiation.Water Supply 4，11-18(1986))。
用于UV照射接近DNA的260nm吸收峰的商用光源，已经通过使用汞作为生成光子的源而被生产。在灯中的汞气体及其压力决定了发射光的波长。对于低压(LP)灯和低压高强(LPHO)灯，发射波长是254nm。对于中压灯，发射波长为200nm到300nm以上。但是，发射光的强度低于245nm时对于连续发射灯是无效的，低于235nm时对中压灯是无效的。在脉冲灯中的氙气产生与中压水银灯产生相似的发射。
DNA作用光谱显示随着波长减小吸收增加，在260nm处为相对最大并在200nm处最大。很多文献指出DNA吸收的主要作用光谱是245-280nm，而没有指出200nm峰值。由于在低于235nm时水吸收显著增加，所以变得很明显的是：省略200nm峰值的DNA有效性曲线只适用于水中的生物体。
MS-2噬菌体是一种标记病毒，其用于测量UV辐照之后的繁殖能力。图10是在没有水影响下的DNA吸收(Gates，F.L A study of the bactericidal actionof ultra violet light III.Jour.General Physiology 14，31-42(1930))。吸收在222nm处不止被加倍。
最近的技术文献(Peak et al，UV action spectra for DNA dimmer induction.Photochemistry and Photobiology，40，5(613-620)，1984)提出，二聚体的形成不是灭活DNA的唯一要求。在波长由254nm降低时，在长DNA链中的其它分子基团的吸收增加。与254nm波段相比，损坏或破坏这些键对减活DNA可能更为有效。对于由新型UV源(NUV)受激准分子灯产生的不同单线UV发射体的灭活有效性，还没有人做出细致的研究。报告表明，由254nm光线所引起的破坏，可以被更长波长的UV和蓝光所逆转(图12)。具有更高能量的222nm的光子预期不会引起这种“光再活化(photo-reactivation)”现象。但是，这种理论还需要被证实。
在222nm处发射的受激准分子灯被认为是最为有效的光源，因为DNA链和生物体在这一波长处具有更大的吸收。所有的蛋白质都展示出在低于250nm处的吸收激增。已经非常肯定的确认肽键是造成所有蛋白质展示出的吸收激增的原因。对于核蛋白、芳香氨基酸、二甘氨酸、三甘氨酸和牛白蛋白也同样发生这种情况(McLaren，et al，Photochemistry of Proteins and NucleicAcids，Pergamon Press，Macmillan Company，1964)。一位有机化学家提出这个较低波长在嘌呤碱和磷酸糖类而不是嘧啶中对于断裂键和生成二聚体是更有效的。222nm光线不被空气中的水蒸气和氧气强烈地吸收。对于在空气中的长照射距离，较短的波长会被水蒸气和氧气吸收非常确定地变得无效。较短波长辐照会显著地增加对于人类和动物都是有害的臭氧的生成。
试验
利用发射222nm光线的灯，进行有水和无水的对比试验以确定这种辐照对生物体的影响。在所有试验中所用的生物体都是MS-2病毒，该病毒已经成为突变有效性的标准指示。EPA报告(811-R-96-002)报道了，使用254nm汞灯在大于128mj/cm2的辐照度下，MS-2病毒的平均对数减小值为4.3。
被检测的三个波长为222、253、259nm。222nm灯在三个辐照度水平下用处在一薄层水中的病毒试验，其中病毒处在一个水的薄层中是为了减小水的吸收影响。还用处在更多水中的病毒进行了另外单独的试验。对253和259nm灯在相同辐照度水平下用水中的病毒进行试验。对所有的试验都进行控制，并且每个灯上都准备了一个试验托盘以检查实验误差。
222nm灯(图11)在40mj/cm2的辐照度下产生log5的减小而在60mj/cm2的辐照度下产生log6.5的减小。水试验产成3.2的log减小，这与空气中的等量计算辐照度相匹配。253和259nm灯在60mj/cm2辐照度下产生大约log4的减小。在病毒数量上减少300万在相同的辐照度之下比所报道的254nm汞灯结果有效大约10-100倍。
(分析)
试验结果表明222nm光对于引起生物体的突变是非常有效的。这些试验表明依赖于灯的强度10-1000倍的提高。重要的是，注意259nm光源相比于254nm光源的提高。这在试验样品中产生10倍的提高。它说明了利用接近DNA或者目标化学物质如蛋白质、核酸或氨基酸的吸收峰的UV光子发射体的重要性。
重要的是应当注意，DNA生化物将会具有不同的吸收光谱并且吸收峰值将会被水、PH、温度、之前吸收的光和空气中的环境污染物所移位。臭氧的存在可以显著地降低耐损伤性并缩短作用杀灭时间。对于某些应用，制备臭氧以提高杀灭效率。
例如，酪氨酸在275nm处具有相对最大值，相对于标准DNA曲线20nm的红移。烟草花叶病毒的峰值在265nm，但是在pH7.3时其X-蛋白质峰值在280nm，而RNA峰值出现在260nm。对于生物体的破坏关键在于对准正确的生化物从而可以在最短时间内传递临界剂量。临界剂量是指破坏或减活生物体并阻止其复制的剂量。
受激准分子灯是共轴设计的，这种设计可以制成从小到如一根铅笔至大到1米长。灯效率大约与汞在UV发射的10-25％的墙功率(wall power)时相等。所述设计相比汞灯具有几个优点。最为重要的是，可以被选择其气体以最大化其发射到目标生化物的吸收峰值的发射。与汞灯不同，受激准分子强度可以从接近0到最大值之间变化。根据灯的规格，其所产生的强度比汞灯多10到1000倍，并且这种灯不使用EPA很快将会管制的水银。
被发射光子的能量由其波长决定。250nm处的光子能量为约5ev，并且能量会随着波长的缩短而增加。DNA中不同键将会受到不同能量光子的影响。
图12说明了减活不同VSP所需的254nm剂量。条形分别代表具有(实心)和不具有(空心)光再活化。应当注意减活MS2噬菌体病毒并防止光再活化需要75mj/cm2的剂量。在图11所示的试验中，222nm处剂量的一半正好与254nm处更高的剂量一样有效。即使样品在水下，222nm辐照仍然比254nm的辐照更为有效。
222nm光子具有更大的能量并且可以被S-N，S-O，O-O，O-H以及很多不吸收254nm的碳键吸收。这表明222nm的光线也可以阻止所报道的对于低水平254nm UV源的DNA修复。
(毒气武器)
生物毒素和神经性毒剂可以被恐怖分子用作对抗人群的武器。还没有发展出任何经济的手段以减轻袭击和防止人员丧生，以及在袭击的时候使其失能。虽然美国政府机构已经开发出检测器可以在未来使用以警告处在袭击之下的封闭区的人们，但是没有任何东西可以使袭击失效。
生物毒素和神经性毒剂是或者包括DNA或具有长链碳分子的有机分子。这两者都容易用NUV源而受到破坏。222nm将会破坏C＝C和C＝O键，这会导致该化学物质的破坏。
传递这些制剂的最为有效的方法是通过空气通风系统在气相中传播它们。用检测器打开足够的NUV源，从而在所述制剂从通风系统出来进入被俘虏人群所在的封闭区域之前将其破坏。试验仍然需要在可调整和控制的实验室中进行，以开发这些光源有效的并成为防御第一线的标准。但是，使用处理VSP的NUV源以及所联合的支持装备的概念是有效的并且也包括在本说明书的范围内。
(包含在设备中的支持装备)
对于灭菌和消毒设备重要的是高电场静电除尘器(ESP)。图13比较了用于不同污染物尺寸的机械过滤器的有效性范围。如第四栏中所图示的，其能够除去VSP。但是，由于其也可俘获雾和烟，所以具有将臭氧O3分解为氧气的能力。它的使用避免了臭氧水平超过EPA照射安全水平。
所述设备包括增湿系统以在预定的和可控制水平下提供和维持最小含水量。此外，该设备包含增强区域保护并使维持保护区域所需的正压力最小化的挡板和区域限制装置，。
发明内容
对于这个方法关键在于发射对应于DNA最大吸收波段的单线光子的新型紫外(NUV)源的发展。优选的实施方案是222nm处的NUV源。在用于破坏DNA时，这个光谱发射比标准的254nm光子要更有效104倍。杀灭作用时间由10-100秒缩短到少于0.1秒的时间。NUV源的光子能量足够高，以在类似的作用时间里断裂化学有毒物质的碳键。达到短作用(杀灭)时间的唯一途径是测定破坏目标生物体或化学物质所需的特定波长。选择NUV源以提供与目标生物体或化学物质的吸收峰值相匹配的单线发射。
这有利于形成一种经济的方法用于在日常生活期间对空气、表面和食品进行灭菌和消毒，避免以前需要限制对被处理区域的占据和使用。此外，所述设备能够有效和高效地消毒地板、扶手、过路人群经常接触的物品，目的在于防止疾病和可能给这些人们带来伤害或病痛的有毒物质的传播。NUV辐照可以被应用在需要消毒和/或灭菌的任何物品或表面。试验将测定正确的照射极限以避免在用于消毒人类皮肤、双手、动物表皮例如皮肤、皮毛、和毛发、以及用在医疗器械中的关键塑料和材料时可能发生的任何有害影响。
因为NUV源是一种光源，所以其可以通过光导纤维被引导照射不同水平的厚材料以分布光强度。一个实例使用NUV源通过将其指向地板来消毒地板，通过通过埋在刷子中的光导纤维将一些光指向地毯底部或地面硬毛刷。以类似的方式，具有不直接被外部光源照射的空腔或区域的产品可以被消毒。
NUV源可以通过照射所有的物体所需的照射时间，而被用来直接消毒房间表面或房间空气中的微粒和微生物。几个光源可以联合使用以确保照射所有的表面并且缩短总的照射时间。被生物制剂污染的房间可以通过向很多方向移动NUV源并且在处理期间将它(它们)环绕房间移动来进行处理。
正常可呼吸的空气包含很多污染物，所述的污染物包括水滴、灰尘、绒毛、细菌、病毒、cists、孢子和可能的毒气。NUV源可以单独被用来消毒空气。灭菌有时需要去除所有微粒至最小可能尺寸。NUV源会生成副产品，对于某些处理应用这些副产品必须被去除。这些副产品包括被氧化的空气(臭氧)、可凝缩的化学副产品、和受损的微生物。对于所述设备关键的是将这些污染物和副产品除去。在一些特殊应用中，加入臭氧以使处理更为有效。因此，该设备包括高E场除尘器、臭氧产生器和臭氧破坏灯以及有效利用这些技术的结合的装置。
通过阻止未经处理的空气从外部流入，灭菌的空气随后被用来防止被保护区域的微生物污染。该设备包括加压装置和区域挡板，所述区域挡板提供从被保护的区域充足的流出，从而不会发生任何污染。被保护的区域可以小到战场手术台上的受伤区，大到客轮、飞机或有成千人的高层建筑。
主要传染源和恐怖分子的活动都是指向食品和材料处理。光子发射器被用于有效地清洁食品和表面已经很多年了。但是，本发明使用NUV源，这使在处理食品和材料表面时成本更低，因为作用时间几乎是瞬间。本发明的设备可以在从仓库到食品制备工艺的运送过程中在传送装配、固定推车和处理线中辐照食品。它也可以被用来在包装前对装配线上的医疗部件或关键部件进行灭菌/消毒。
附图说明
图1是本发明的优选实施方案的透视示意图，其中对NUV源的重要部件作了定位。
图2是本发明优选实施方案的透视示意图，其中对用于灭菌或消毒大量空气的重要部件作了定位。
图3是本发明优选实施方案的透视示意图，其中对用于消毒地板表面和其他表面例如椅子、扶手、柜台顶面、托盘、桌面以及类似面的重要部件作了定位。
图4是本发明优选实施方案的透视示意图，其中对用于在提供给人们之前在炊事人员或厨师处理之前消毒食品的重要部件作了定位。
图5是本发明优选实施方案的透视示意图，其中对用于消毒空气的重要部件作了定位，所述空气是用于覆盖和保护外科手术周围或不依赖手术位置的程序周围的区域。
图6是本发明优选实施方案的透视示意图，其中图示说明了与远处被保护的手术区相结合的区域空气消毒设备。
图7是本发明优选实施方案的CFD图，其中限定了由消毒设备发射的空气流图形，所述空气流被用于覆盖并保护外科手术周围或不依赖手术位置的程序周围的区域。
图8是DNA分子中二聚体形成的图解。
图9是根据波长绘制的DNA的UV吸收图。
图10是没有水影响下绘制的DNA吸收图。
图11绘制了通过不同波长的UV辐照，对于减少MS-2噬菌体病毒的有效性。
图12绘制了对选定的微生物达到4的对数减活所需的UV剂量。
图13是用于去除空气中的颗粒物的各种过滤器有效性范围的对比图。
具体实施方式
所述附图说明了本发明的不同形式以及对含有VAP的空气和表面消毒所需的设备。图1说明了NUV源。图1a显示一种被安装在空气通道内的NUV源。高压电极1位于环状灯的内管里。接地电极屏2位于环状灯的外部。产生UV光子的气体位于内管和外管4之间的环状区3中。选择气体类型从而使发射的UV光子被目标微生物或化学制剂吸收。优选的实施方案是222nm。UV辐照放射状向外发射5。改变两个电极之间的电压或电流来改变生成UV辐照的量。
图1b说明了用于将UV光子导向特定位置的NUV源。该NUV源作为端视图在该图的中心示出。端视图中专用反射器6纳入了专用“鸥翼”设计，从而大于90％的发射光被导向下面的平面。所述专用反射器6还用硫酸钡(Ba2SO4)作为反射材料，以使被反射到平面上的光子数量最大化。在某些情况下，盖6a对于保护NUV源和反射器避免灰尘是必不可少的。所述盖透过222nm的光。专用反射器也可以具有不同形状来改变导向辐照用于不同应用。
在使用中，NUV源可以被制成任何尺寸和长度。在空气通道中，如图2所示的实施方案，零件6b会使NUV源从管道的侧面、顶部或底部被支撑，从而使其辐照与空气流平行传送。对于特殊应用，第二实施方案图5零件16会使NUV源和柱状反射器在管道内部被支撑，从而使辐照与空气流垂直。该实施方案的一个实施例是位于转筒干燥机中心的NUV源。在干燥过程中，所有衣服都会被辐照一定时间长度，所述时间长度会确保消毒。
图2说明了灭菌和消毒在大型管道中的空气流所需的设备。NUV源7处在静电除尘器(ESP)9之前一定距离，所述距离可以允许一段短作用时间来完成对毒气或VSP的破坏。增湿器10可以与控制传感器11跟在除尘器之后，从而可以选择和维持流出空气的湿度。一个或多个鼓风机12也可以被用来给流出的空气加压，从而轻微的增压可以被施加到受保护区域内以防止受污染的空气进入。根据所述区域的性质，限制隔板(未示出)被用来协助维持受保护区域内的正压力。
图3a说明了位于真空吸尘器或地板清洗机前箱里的NUV源13。所述真空吸尘器可以是直立地面型也可以是罐筒型。其也可以是能够支撑和携带接近地板的NUV源的任何装置。主要部分是带有反射器6的NUV源由图1b中所述组件组成。图3b说明了包含在手提棒中的NUV源的优选实施方案。传感开关14可以被包括在该实施方案中，所述开关在棒没有被正确指向希望处理的表面时关闭NUV源。
图4a说明了位于传送带和工业封装流水线上的NUV源，所述传送带运送进入厨房烹制之前生的和未配制好的食物，所述工业封装流水线运送需要消毒的产品。该传送带组件24被设计为将受NUV源照射的表面区域最大化。在某些情况下，需要几个光源13，因为在一个NUV源的照明时间内，食物或产品的受照射表面无法被改变为照射到整个表面。换向齿轮或震动器通常被用于改变食品的方向并且它们沿着传送带移动。图4b说明了一种或多种位于加热灯15或其它加热表面旁边的NUV源13，所述加热灯15或其它加热表面被用于在食品从厨房供给顾客之前在服务柜台上保持食品热度。在另一种实施方案中，NUV源被用于辐照凉的或冷的食物，所以不用加热灯15。
图5说明了位于空气灭菌设备中的NUV源，所述空气灭菌设备为远距离的和单独的手术台提供空气。所述NUV源16位于UV反射器室17的内部，以减小UV光子的损耗。光阱18在转向叶片19(turning vane)之前阻止UV光，所述的转向叶片19将空气流垂直向下导向手术位。扩散器20确保空气流在均匀地穿过管道。高E场静电除尘器(ESP)21跟在扩散器之后以去除颗粒物和还原所有臭氧为氧气。空气流随后通过第二扩散器和增湿器22以确保空气流均匀地穿过管道并使湿度水平被控制在预定值。图6说明了空气灭菌设备如何与远距离手术位结合使用，在那里医生正在使用位于灭菌空气区域中的遥控手术器械。图7说明了使用CFD计算流体设计的空气流图形，所述设计确保手术区域上方的空气是均匀的并禁止被污染空气进入受保护区域。
虽然本发明的优选实施方案在这里已经得到说明，但是上述说明仅仅是示例性的。在这里公开的本发明进一步的修改将会被相应技术领域的技术人员所想到，并且所有的这种修改都被视为处在由所附权利要求限定的本发明的范围之内。

Claims (20)

1.一种消毒设备，其包括：
222nm波长的光子源；和
与光子源间隔固定的光子反射器，
从而所述设备生成光子，所述光子被导向选定区域或表面并且有效地破坏微生物的DNA。
2.如权利要求1所述的设备，其还包括不同于222nm的离散波长的光子源。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述222nm的光子源是受激准分子灯。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述光子反射器是鸥翼形状的导向器，所述导向器被选择用于将至少90％的发射光导向平面。
5.如权利要求1所述的设备，所述光子反射器包括用于增强其反射性能的硫酸钡。
6.如权利要求1所述的设备，其还包括地板清洁装置，所述光子源被固定在所述地板清洁装置上适合将光子照射到地板上的位置。
7.如权利要求1所述的设备，其还包括：
附着于所述光子源上的手柄；和
表面检测机构，所述表面检测机构适于在光子源不接近待消毒表面时关闭光子源。
8.如权利要求1所述的设备，其还包括：
环绕光子源的空气通道；和
通道内的颗粒去除装置，其与所述光子源间隔固定，该光子源被选择在空气流中提供特定作用时间以消毒空气。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述颗粒去除装置是静电除尘器。
10.如权利要求8所述的设备，其在空气通道中静电除尘器的下游还包括增湿器。
11.如权利要求10所述的设备，其在所述增湿器的下游还包括湿度传感器。
12.如权利要求8所述的设备，其还包括配置在所述光子源和颗粒去除装置之间的光阱。
13.如权利要求8所述的设备，其在通道内还包括转向叶片以改变空气流的方向。
14.如权利要求8所述的设备，其还包括扩散器。
15.一种用于消毒物质的方法，其包括以下步骤：
产生222nm波长的光子；和
将所述光子导向待消毒的物质，从而该光子破坏微生物的DNA。
16.如权利要求15所述的方法，其中通过反射所述光子将光子导向期望的表面。
17.一种用于在空气流中消毒物质的方法，其包括以下步骤：
将空气流导向222nm的光子源；和
用222nm光子照射空气流，从而所述光子破坏微生物的DNA。
18.如权利要求17所述的方法，其还包括以下步骤：
确定消毒空气流所需的作用时间；和
在作用时间之后从空气流中去除颗粒物。
19.如权利要求18所述的方法，其在所述去除步骤之后还包括增湿空气流的步骤。
20.一种用于提供无菌手术空间的方法，其包括以下步骤：
将空气流导向222nm光子源；和
用222nm光子照射空气流；
去除所述空气流中的颗粒物；和
将空气流垂直向下导向手术区，从而被消毒的空气流环绕手术空间并阻止受污染空气进入。
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