CN114010812A

CN114010812A - 选择性地影响和/或杀灭病毒的设备

Info

Publication number: CN114010812A
Application number: CN202111192960.9A
Authority: CN
Inventors: 格哈德·兰德斯-皮尔逊; 大卫·乔纳森·布伦纳; 阿兰·比格洛
Original assignee: Columbia University in the City of New York
Current assignee: Columbia University in the City of New York
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2022-02-08
Also published as: EP3848060A1; CN107613895A; JP7183321B2; WO2016196904A1; EP3302328A4; CN111888514A; CN107613895B; JP6847053B2; JP7227286B2; EP3848059A1; CN114768105A; JP2021090829A; US20200215215A1; EP3302328A1; US11167051B2; JP2021090828A; JP2018517488A

Abstract

本发明涉及选择性地影响和/或杀灭病毒的设备。位于空间上部的用于生成至少一种辐射的设备包括：辐射源第一装置，其被配置成生成具有在约200nm至约230nm的波长范围内的一个或更多个波长的至少一种辐射，其中所述辐射源第一装置还被配置成选择性地伤害或损伤至少一种病毒；以及至少一个滤光器第二装置，其被配置成基本上防止所述至少一种辐射具有基本上有害于身体范围的细胞并且在所述波长范围之外的UVC波长范围的任何波长。

Description

选择性地影响和/或杀灭病毒的设备

本申请为于2017年12月1日提交、申请号为201680032187.0、发明名称为“选择性地影响和/或杀灭病毒的设备、方法及系统”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2016年6月3日，国际申请号为PCT/US2016/035680，优先权日为2015年6月3日。

在先申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2015年6月3日提交的美国临时申请No.62/170,203的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文。本申请还涉及于2011年3月7日提交的美国临时申请No.61/450,038、于2012年3月7日提交的国际专利申请No.PCT/US2012/027963以及于2013年9月9日提交的美国专利申请No.14/021,631，以上申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开内容的示例性实施方式涉及选择性地影响和/或杀灭病毒，并且更具体地，涉及可以使用紫外辐射来选择性地影响和/或杀灭病毒同时不伤害人类细胞的示例性设备、方法以及系统。

背景技术

可能存在解决现有的用于杀灭病毒的常规系统和方法的至少一些缺陷的需要，其可以克服现有系统中的缺陷。

发明内容

因此，可以提供可以解决用于杀灭病毒的现有系统和方法的这样的缺陷中的至少一些的示例性设备、方法以及系统的示例性实施方式。例如，示例性设备、方法以及系统的示例性实施方式可以使用紫外(“UV”)辐射来选择性地影响和/或杀灭细菌或病毒，同时不伤害人类细胞。

更特别地，在本公开内容的某些示例性实施方式中，可以提供可以影响和/或杀灭细菌或病毒同时不会有害于人类细胞的UV辐照器例如准分子灯。示例性系统、方法以及设备考虑到细菌和病毒通常在物理上比人类细胞小得多的事实，因此，适当选择的UV波长(例如，约207nm至222nm)最好穿透并杀灭细菌和病毒，但是最好不能穿透到人类细胞的生物敏感核中。因此，利用该示例性定制的UV辐射来辐照伤口例如可以提供UV细菌性和病毒性灭菌的优点，同时对患者和工作人员是安全的，并且最好不需要防护服/帽/眼罩等。根据本公开内容的另一示例性实施方式，在医院环境中，室内空气或表面(例如墙壁、地板、天花板、工作台面、家具、固定装置等)可以曝露于该示例性UV灯。

根据本公开内容的另外的示例性实施方式，与通常在宽范围的波长上发射的标准汞UV灯相比，可以提供可以以单波长发射的示例性UV灯。示例性灯可以包括从被称为准分子灯的激发的分子复合物(例如激基复合物，如氪-溴或氪-氯)发射的UV辐射，并且可以根据本公开内容的某些示例性实施方式来进行修改以产生具有单波长的UV辐射，从而有助于将UV辐射修改为具有足够的能量来穿透和杀灭细菌和病毒，但不具有足够的范围以穿透人类细胞核。这可以基于例如使用一个或更多个调制器、波长屏蔽装置等的某些示例性实施方式来执行。

示例性准分子灯伤口辐照可以有助于显著减少通过空气传播或表面接触而进行的病毒传播的实用且廉价的方法。根据本公开内容的某些示例性实施方式，例如，可以提供约207nm至约222nm的UV辐射，约207nm至约222nm的UV辐射可以相对于人类细胞有差别地损害和/或杀灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(“MRSA”)。尽管常规的杀菌UV灯在杀灭MRSA和人类细胞方面可以具有近似同样效用，但是相比之下，来自准分子灯的示例性207nm至222nmUV波长相对于杀灭人类细胞在杀灭MRSA方面可以为近似5000倍的效用。

根据本公开内容的某些示例性实施方式，可以提供用于生成辐射的设备和方法。根据某些示例性实施方式，示例性设备和/或方法可以选择性地杀灭和/或影响在表面上或气溶胶中的细菌和/或病毒。例如，可以提供辐射源第一装置和第二装置，所述辐射源第一装置被配置成生成具有在约190纳米(“nm”)至约230nm的范围内的一个或更多个波长的辐射，所述第二装置被配置成基本上防止所述辐射具有在所述范围之外的任何波长。所述辐射可以被配置成选择性地影响或破坏在表面上或气溶胶中的细菌和/或病毒，同时基本上避免对身体细胞的伤害。辐射源可以包括例如准分子灯，如氪-溴灯或氪-氯灯。此外，辐射源第一装置还可以被配置成生成具有在所述范围内的单波长的辐射，并且第二装置还可以被配置成防止所述辐射具有除单波长以外的任何波长。单波长可以为约207nm和/或约222nm。另外，第二装置可以包括化学滤光器或电介质滤光器。

在根据本公开内容的一些示例性实施方式中，单波长可以是200nm、201nm、202nm、203nm、204nm、205nm、206nm、208nm、209nm、210nm、211nm、212nm、213nm或214nm。在本公开内容的某些示例性实施方式中，单波长可以是215nm、216nm、217nm、218nm、219nm、220nm、221nm、223nm、224nm、225nm、226nm、227nm、228nm、229nm或230nm。波长可以包括约190nm-194nm、195nm-199nm、200nm-204nm、205nm-209nm、210nm-214nm、215nm-218nm、219nm-223nm或224nm-230nm的范围。病毒可以具有Z＝0.42m2/J的易感性参数。

表面可以包括有生命的表面，其可以包括人的皮肤、人的角膜或人的粘膜。表面还可以包括无生命的表面，其可以包括无生命传染物表面。

根据又一示例性实施方式，可以提供用于生成辐射的系统和方法。例如，例如使用辐射源第一装置或另一装置，可以生成具有在约190纳米(“nm”)至约230nm范围内的一个或更多个波长的辐射。另外，可以使用第二装置和/或相同的装置来基本上防止辐射具有可以在所述范围之外的任何波长。

辐射可以被配置成选择性地影响或破坏表面上的细菌和/或病毒，同时基本上避免伤害身体的任何细胞。辐射源可以包括准分子灯、氪-溴灯和/或氪-氯灯。辐射源第一装置还可以被配置成生成具有在所述范围内的单波长的辐射，并且第二装置还可以被配置成防止所述辐射具有除单波长以外的任何波长。单波长可以为约206nm、207nm和/或222nm。第二装置可以包括化学滤光器和/或电介质滤光器。

根据本发明的一方面，提供了一种位于空间上部的用于生成至少一种辐射的设备，包括：辐射源第一装置，其被配置成生成具有在约200nm至约230nm的波长范围内的一个或更多个波长的至少一种辐射，其中所述辐射源第一装置还被配置成选择性地伤害或损伤至少一种病毒；以及至少一个滤光器第二装置，其被配置成基本上防止所述至少一种辐射具有基本上有害于身体范围的细胞并且在所述波长范围之外的UVC波长范围的任何波长。

当结合所附权利要求书阅读本公开内容的实施方式的以下详细描述时，本公开内容的这些和其他目的、特征以及优点将变得明显。

附图说明

根据结合示出本公开内容的说明性实施方式的附图做出的以下详细描述，本公开内容的另外的目的、特征以及优点将变得明显，其中：

图1是由典型的汞UV灯生成的UV波长的示例性光谱的示例性曲线图；

图2是根据本公开内容的示例性实施方式的低波长UV辐射相对于人类细胞和细菌的示例性穿透的示例性图示；

图3是根据本公开内容的示例性实施方式的可以提供单波长或特定波长范围的UV辐射的示例性准分子灯的示例性图示；

图4是根据本公开内容的某些示例性实施方式的由准分子灯生成的UV辐射的示例性光谱分布的示例性曲线图；

图5是根据本公开内容的特定示例性实施方式的设备的示例性框图；

图6A和图6B是根据本公开内容的某些示例性实施方式的示例性准分子灯的示例性光谱曲线图；

图7是根据本公开内容的某些示例性实施方式的相对于UV注量的人类细胞存活的示例性图；

图8是根据本公开内容的某些示例性实施方式的相对于准分子灯注量的MRSA存活的示例性图；

图9是示出根据本公开内容的示例性实施方式的针对8种常见蛋白质的测量进行平均的平均波长依赖性UV吸收系数的示例性曲线图；

图10是示出根据本公开内容的示例性实施方式的示例性207nm KrBr准分子灯的测量的未经滤光和滤光后的UV光谱的示例性曲线图；

图11A是示出使用常规杀菌UV灯来杀灭或以其他方式影响MRSA细胞和AG1522正常人成纤维细胞的比较的示例性曲线图；

图11B是示出使用根据本公开内容的示例性实施方式的使用示例性207nm准分子灯来杀灭或以其他方式影响MRSA细胞和AG1522正常人成纤维细胞的比较的示例性曲线图；

图12A是示出常规杀菌UV灯和示例性滤光的207nm UV灯对人皮肤模型中的环丁烷嘧啶二聚体的产生的影响的示例性图；

图12B是示出常规杀菌UV灯和示例性滤光的207nm UV灯对人皮肤模型中的嘧啶-嘧啶酮6-4光产物(例如，6-4PP)的产生的影响的示例性图；

图13A是来自无毛小鼠皮肤中的示例性在体安全性初步研究的比较207nm UV曝露的效果与相同注量的254nm常规杀菌灯曝露的效果的一组示例性截面图像。

图13B是示出关于特定UV波长具有前诱变损伤的表皮细胞的百分比的示例性图表；

图14是根据本公开内容的示例性实施方式的在BSL-2柜内的示例性气溶胶UV曝露室的示例性图片；

图15是根据本公开内容的示例性实施方式的用于UV曝露的小鼠辐照箱的示例性图片；

图16是示出根据本公开内容的示例性实施方式的用于生物测定的小鼠分布的示例性流程图；

图17是示出根据本公开内容的示例性实施方式的由示例性系统、方法以及计算机可访问介质产生的H1N1生存结果与由常规杀菌灯产生的示例性H1N1生存结果的比对的示例性图；并且

图18是根据本公开内容的示例性实施方式的用于选择性地杀灭或影响病毒的示例性方法的示例性流程图。

除非另有说明，否则相同的附图标记和字符贯穿附图用于表示示出的实施方式的类似的特征、元件、部件或部分。此外，虽然现在将参照附图详细描述本公开内容，但是其是结合说明性实施方式做出的，并且不受附图和所附权利要求书中示出的特定实施方式的限制。

具体实施方式

不同波长的紫外(“UV”)辐射可以具有不同的穿透到细胞中的能力。通常，波长越高，辐射穿透性越大，而波长越低，辐射穿透性越小。例如，具有约200nm的低波长的UV辐射虽然能够相当有效地穿过水，但是可能在人类细胞的外层部分(例如，细胞质，参见例如图2的示例性图)中被严重吸收，从而可能没有足够的能量到达生物敏感细胞核。图1示出由典型的汞UV灯生成的UV波长的示例性光谱的曲线图。

如图2的示例性图所示，由于细菌或病毒通常在物理上远小于人类细胞，因此可以将约200nm UV辐射的有限的穿透能力用于杀灭细菌或病毒。具体地，典型的细菌细胞的直径小于约1微米(“μm”)，并且典型的病毒可以从约20nm至约400nm变化，而人类细胞取决于它们的类型和位置通常在约10μm至30μm之间。因此，根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法以及计算机可访问介质可以被用于将诸如H1N1、SARS-CoV和MERS-CoV的常见病毒和包括登革热(Dengue)和埃博拉(Ebola)的极其危险的病毒的空气传播和基于表面的传播最小化，而不会伤害到人类细胞。

特别地，图2示出具有球形几何形状202或扁平几何形状204的典型人类细胞核的图，该图示出具有约200nm的波长的UV辐射穿透到人类细胞中。如图2所示，实际上该波长的UV辐射最好不能到达包含辐射敏感DNA的细胞核202和细胞核204。因此，该波长的UV辐射通常对人类细胞或人类无害。此外，为何具有约200nm波长的UV通常不会对人体有害可能存在生物学原因。在约185nm及以下，UV辐射可以被氧气非常有效地吸收，产生臭氧和氧化损伤。在约240nm以上，UV辐射可以非常有效地产生氧化性DNA碱基损伤(参见例如参考文献96和97)。因此，200nm波长UV辐射可以处于窄的UV“安全窗口”中。相比之下，因为病毒通常在物理上远小于人类细胞的尺寸，所以具有约200nm波长的UV辐射可以穿透病毒，从而杀灭病毒。

根据本公开内容的示例性实施方式，可以利用与标准UV灯相比可以产生特定波长例如约200nm的UV辐射的一个或更多个UV准分子灯或者一个或多个UV激光器或其它相干光源。在这样的示例性波长(例如，如本文所描述的单波长或特定波长范围)周围的UV辐射可以穿透并杀灭细菌，但是最好不会穿透到人类细胞的细胞核中，从而可以被预期成对于病人和工作人员都是安全的。

示例性准分子灯UV辐照器

示例性的准分子灯可以利用高电流电子学会(“IHCE”)开发的某些示例性概念(参见例如参考文献11)。可以根据本公开内容的示例性实施方式利用的另外的示例性准分子灯可以从德国的Heraeus Noblelight获得。IHCE灯——这样的灯302的示例性实施方式在图3的图中示出——可以是小的、坚固的、成本约1,000美元，并且可以被制造成产生各种单波长UV辐射。此外，可以使用滤光器304来对从灯302的一侧发射的任何UV辐射进行过滤。基于以上考虑，本公开内容的示例性实施方式可以使用例如可以产生约207nm的UV辐射的氪-溴灯(例如，准分子灯)，或可以产生约222nm的UV辐射的氪-氯灯(参见例如图3)。这些灯的示例性光谱在图4的曲线图中示出。如图4的曲线图中所示，由氪-溴灯产生光谱分布402，并且由氪-氯灯产生光谱分布404。此外，根据本公开内容的另外的示例性实施方式，可以包括某些示例性特征(例如，光谱过滤元件如多层电介质滤光器或化学滤光器)以去除不需要的波长或可能在波长的优选范围之外的那些波长。例如，可以在灯与被辐照表面之间设置吸收和/或反射元件以滤除不需要的波长，例如带通滤光器、长波长阻塞滤光器。在一个示例性实施方式中，吸收性材料可以是荧光的，使得其在它吸收UV辐射时发出可见光以提供灯正在工作的指示。可替选地或另外地，可以向灯添加其他气体以抑制不需要的波长。例如，向氪-溴灯添加氩气可以抑制228nm UV辐射的生成。

尽管在水冷系统中可以获得较高的功率密度，但是气冷式准分子灯的典型功率密度输出可以为约7.5mW/cm²至约20mW/cm²。在约20mW/cm²处，仅几秒的曝露，或者甚至仅一秒的曝露就可以发放约20mJ/cm²，20mJ/cm²可以是典型的杀菌剂量。

本公开内容的示例性实施方式可以提供发射约207nm或约222nm的单波长UV辐射的准分子灯，以在保留邻近的人类细胞的同时区别地杀灭细菌。另外，根据本公开内容的另外的示例性实施方式，UV辐射的波长可以在约190nm至约230nm的范围内，或者在约200nm至约230nm的范围内。实现本公开内容的实施方式的示例性实验可以包括：离体(例如，实验室)3-D人类皮肤系统(参见例如参考文献49和98)、用于在体安全性标准的裸鼠模型、和/或离体伤口感染模型(参见例如参考文献99)。

在实现本公开内容的某些示例性实施方式的示例性实验中，开发了示例性测试台用于收集例如来自示例性UV辐射源的示例性初步灭菌结果。例如，示例性测试台可以包括：(i)不透光的盒子、(ii)快门控制、(iii)滤光器保持器以及(iv)关于时间、距离和波长的可调整曝露参数(例如，207nm KrBr准分子灯、222nm KrCl准分子灯以及254nm标准杀菌灯)。此外，可以设计示例性定制滤光器来去除在准分子灯发射光谱中的较高波长分量以提供最优的单波长曝露。如所示出的，可以使用UV光谱仪和氘灯(例如，用于装备校准)来验证滤光器有效性，例如，如图6A和6B所示的曲线图，其示出关于KrBr准分子灯和KrCl准分子灯的将准分子灯发射(例如要素602a和602b)与滤光后的准分子灯发射(例如，要素604a和604b)进行比对的归一化光谱。例如，该示例性测试平台促进滤光的准分子灯曝露于细菌和健康人类细胞两者的生物学发现的生成，这将在下面描述。反过来，示例性生物测试经验已经提供了关于将滤光的KrBr准分子灯和KrCl准分子灯开发成用于临床应用的最佳装置的示例性参数的细节。

示例性生物学结果

以下描述的是实现本公开内容的某些示例性实施方式的某些示例性实验。示例性实验研究例如来自示例性滤光的准分子灯的UV辐射是否可以在保留正常的人类细胞的同时有效杀灭细菌。

在示例性实验中，人成纤维细胞例如被曝露于来自标准杀菌UV灯(例如，约254nm)的约3mJ/cm²，并且它们的存活小于约10^-4。相比之下，当它们曝露于来自示例性滤光的KrBr或KrCl准分子灯(例如，分别为约207nm和约222nm)的高达150mJ/cm²的注量时，它们的存活在约1至约10^-1的范围内(参见例如图7所示的图)。实际上，图7示出指示以下的示例性图：曝露于来自示例性滤光的KrBr(例如，约207nm，要素705)或KrCl(例如，约222nm，要素710)准分子灯或来自常规杀菌灯(例如，约254nm，要素715)的UV辐射的正常人皮肤成纤维细胞(例如，AG1522)的克隆存活。

在该示例性实验中，测试示例性准分子灯的例如对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(“MRSA”)的杀菌杀灭效力。MRSA可能是手术部位感染约25％的原因，并且在美国每年可能与约20,000例死亡有关；大多与医疗保健相关。MRSA和抗生素敏感的金黄色葡萄球菌通常对来自常规杀菌灯的UV辐射同等敏感。(参见例如参考文献2)。示例性结果例如在图8的图表中被示出，其示出在约100mJ/cm²的准分子灯注量处，可以实现10^-4的MRSA存活水平。例如，图8示出在曝露于来自示例性滤光的KrBr准分子灯(例如，约207nm，要素805)或KrCl准分子灯(例如，约222nm，要素810)的UV辐射之后MRSA(例如，菌株US300)灭活的示例性图。

比较图7和图8的示例性结果，约207nm和约222nm的示例性滤光的准分子灯UV辐射可以相对于人类细胞区别地影响和/或杀灭MRSA。例如，在约100mJ/cm²的示例性滤光的准分子灯注量处，人类细胞的存活水平可以是例如在约0.1至1的范围内，而MRSA的存活水平可以在约10^-4的范围内。这样的示例性发现与常规杀菌UV灯(“GUVL”)的情况相比是可观的，常规杀菌UV灯在杀灭细菌和人类细胞方面可以是大致同等效用的。例如，对于常规的杀菌UV灯，在GUVL可产生10^-4的细菌存活的UV注量处，根据GUVL的人类细胞存活可以为约0.3×10^-4，人类细胞存活优势为0.3。利用约207nm或约222nm的示例性准分子灯，在示例性207nm或222nm滤光的准分子灯可以产生10^-4的细菌存活的UV注量处，通过示例性滤光的准分子灯的人类细胞存活可以是在约0.1至1的范围内，人类细胞存活优势在5,000的范围内。

图5示出根据本公开内容的系统的示例性实施方式的示例性框图。例如，可以通过独立地以及彼此结合地使用UV生成源580和/或硬件处理装置和/或计算装置510来执行或者控制根据本文中描述的本公开内容的示例性过程。这样的示例性处理/计算装置510可以是例如全部或部分计算机/处理器520，或者包括但不限于计算机/处理器520，计算机/处理器520可以包括例如一个或更多个微处理器，并且可以使用存储在计算机可访问介质(例如，RAM、ROM、硬盘驱动器或其他存储装置)上的指令。

如图5所示，例如，可以提供(例如与处理装置510通信的)计算机可访问介质530(例如，如以上在本文中所描述的，存储装置例如硬盘、软盘、记忆棒、CD-ROM、RAM、ROM等或其集合)。计算机可访问介质530可以在其上包含可执行指令540。另外或可替选地，可以与计算机可访问介质530分离地提供存储装置550，计算机可访问介质530例如可以向处理装置510提供指令，从而配置处理装置以执行如以上在本文中描述的某些示例性过程、处理以及方法。

此外，示例性处理装置510可以设置有或者包括输入/输出装置570，输入/输出装置570可以包括例如有线网络、无线网络、因特网、内联网、数据收集探头、传感器等。如图5所示，示例性处理装置510可以与示例性显示装置560通信，根据本公开内容的某些示例性实施方式，该示例性显示装置560例如可以是被配置成用于向处理装置输入信息和输出来自处理装置的信息的触摸屏。另外，示例性显示装置560和/或存储装置550可以用于以用户可访问格式和/或用户可读取格式来显示和/或存储数据。

在无毛小鼠和猪中的示例性安全性研究

为了确定在体207nm UV辐射安全性，可以将SKH-1无毛小鼠和猪曝露于该UV波长辐射，并且可以评估各种生物损伤终点。阳性对照可以是与常规的254nm杀菌UV灯相同剂量的曝露。阴性对照可以不接受UV辐照曝露。终点可以是生理学终点(例如皮肤水肿和红斑)、表皮免疫组织化学终点和分子终点以及白内障形成。

在无毛小鼠皮肤伤口模型和猪皮肤伤口模型中对MRSA杀灭的示例性效力研究

207nm辐射(例如，光)的效力可以利用在手术期间将伤口持续曝露于其而防止SSI的目的来进行评估。例如，可以将包含活MRSA的液体悬浮液施用至SKH-1无毛小鼠和猪的背部上的皮肤，然后进行伤口诱导和缝合。一组伤口部位可以用局部抗生素(例如，阳性对照)治疗，另一组可以保持未治疗(例如，阴性对照)，而第三组可以曝露于207nm辐射。可以使用客观伤口评估标准来针对感染进行伤口的分阶段检查。

对表面上和气溶胶中的流感病毒的灭活的示例性效力研究

远UVC光(例如，约190nm至约230nm的光，或者约200nm至约230nm的光)可以像常规的杀菌灯那样有效地杀灭细菌或以其他方式破坏细菌(参见例如参考文献94)。此外，在相同或相似范围内发射的UV辐射——通过例如KrCl准分子灯(例如，在约222nm处)或激光光源(例如，在约222nm处)发射的——在杀灭和/或破坏病毒时可以相似地有效。

可以针对H1N1流感病毒通过与来自常规杀菌灯的254nm UV辐射相比来评估222nmUV辐射的抗病毒效力。注量依赖性病毒灭活测定可以使用示例性台式气溶胶UV辐照室针对作为能够携带感染微生物的表面的表面例如无生命传染物表面上的流感病毒、埃博拉、SARS和/或MERS而进行，并且随后针对用于气溶胶中的流感病毒而进行。

UV辐射是得到确认的高效抗微生物方式，对抗细菌和病毒都有效。然而，通常在可以存在人的场景中使用UV灭菌是不实际的，因为这可能成为人类健康危险，既有致癌又有白内障形成。基于生物物理原理，示例性系统、方法以及计算机可访问介质可以包括来自例如KrBr准分子灯、激光光源或相干光源(例如，具有相同相位、相同极化和/或相同方向的光源)的远UVC光源(例如，在约207nm处)，远UVC光源与传统UV杀菌灯相比无论是对于细菌还是病毒都具有抗微生物优势，并且没有相应的人类安全危险。

对于细菌控制以及还对于防止各种病毒(例如，在有生命的表面或无生命的表面，包括作为能够携带感染微生物的表面的无生命传染物表面上)的表面和空气传播都潜在地可以有重大的应用。一个示例性优势可以是：使用根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法以及计算机可访问介质，UV介导的细菌杀灭可以独立于抗药性(例如，参见参考文献2和3)。

示例性系统、方法和计算机可访问介质可以基于的生物物理考虑可以如下。例如，约200nm波长的UV辐射可以被蛋白质(例如，特别是通过肽键)和其他生物分子(参见例如参考文献4和5)非常强地吸收，因此其穿透生物材料的能力会非常有限。因此，例如，与在250nm处约3μm和对于较高UV辐射波长的长得多的距离相比，约207nm UV辐射的强度在仅约0.3μm的组织中可以减少一半(参见例如参考文献6和7)。该现象在图9的曲线图中示出。相比之下，约207nm UV辐射可能只能在纯水中被最小程度地吸收(参见例如参考文献8)。

约207nm UV辐射的在生物材料中的非常短的范围意味着：虽然它可以穿透并杀灭表面上或气溶胶中的细菌和病毒(例如，细菌、病毒和气溶胶的直径通常都小于1μm)，但是它不能穿透人类角质层(例如，在人类中可以是5μm-20μm厚的外部死细胞皮肤层，(参见例如参考文献9))，也不能穿透眼角膜，甚至不能穿透个别人类细胞的细胞质(例如，大多数人类细胞的直径在10μm-25μm的范围内(参见例如参考文献10)，并且如图2所示，细胞核周围的细胞质的层厚度可以在约1微米至约4.5微米之间)。

根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法和计算机可访问介质可以使用通常称为准分子灯(excilamp)的准分子灯(excimer lamp)，该准分子灯主要发射来自特定激发分子复合物的单UV波长(参见例如参考文献11和12)。近来在感兴趣的波长区域内发射的准分子灯已经变得在商业上可获得，并且包含例如氪-溴混合物，氪-溴混合物可以产生在约207nm处的高强度远UVC辐射(参见例如参考文献11)。准分子灯可以是小的、坚固的、便宜的、足够强烈的且长寿的(例如，约10,000小时)(参见例如参考文献11、13和14)。这些准分子灯也可以发出低水平的较高波长的UV辐射，这是示例性应用将不能接受的。然而，可以使用UV辐射滤光器(例如，带通滤光器)来消除有害的波长。

手术部位感染的示例性减少

美国的所有清洁手术的约0.5％至约10％——相当于每年约275,000名患者——可以导致SSI(参见例如参考文献15-17)。发展成SSI的患者花费时间在ICU中的可能性可以为约60％，可以是缓解的可能性的5倍，具有非感染患者的两倍的死亡率，具有平均7天的医院滞留的额外时间长度(参见例如参考文献18)，并且与没有SSI的患者相比具有大致双倍的总体医疗保健费用(参见例如参考文献19)。据估计，美国每年因SSI而死亡的人数约为8,200人(参见例如参考文献16)，每年的患者住院费用在约30亿美元至约100亿美元之间(参见例如参考文献20)。

手术部位感染潜在地可以存在两种不同的细菌途径：(i)第一，主要通过血流进入内部，以及(ii)第二，主要通过空气传播进入外部。这两种途径的相对重要性可能取决于所讨论的手术的类型，但目前的证据表明，大多数SSI是由从空气中直接落在手术伤口上的细菌造成的。空气传播路线的优势的证据来自空气中细菌密度与术后败血症率之间的相关性(参见例如参考文献21和22)。直接落在手术伤口上的空气中细菌的重要性的证据来自例如专门定向在手术部位的上方的常规UV灯的研究(参见例如参考文献23)以及伤口定向的过滤的气流研究(参见例如参考文献24)。

利用常规杀菌UV灯进行手术伤口辐照的研究已经显示出显著的前景，利用与约4log至约5log耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(“MRSA”)细胞杀灭对应的紫外线注量或剂量，导致SSI率显著下降。例如，在5980例关节置换术后的19年中，没有UV光照并且具有层状气流的SSI率为约1.8％，而具有UV光照的感染率为约0.6％，降低了三倍(例如，p<0.0001)(参见例如参考文献23)。然而，如上所述，该方法的缺点可能是常规的杀菌UV灯对病人和手术人员都可能有健康危险，需要为手术人员和病人使用笨重的防护服、帽子和眼罩(参见例如参考文献25和26)。因此，已经限制了在手术过程中使用杀菌UV灯进行伤口灭菌的广泛使用。

然而，约207nm UV辐射可以像常规杀菌灯一样有效地灭活MRSA，但是在人体曝露方面可以远比常规杀菌灯更安全。因此，在整个手术过程期间，将约207nm UV辐射以连续低注量率曝露到手术伤口区域上可以是当细菌落在伤口区域上并且在它们穿透到伤口内部中之前进行杀灭细菌的安全途径，再次潜在地对患者或工作人员没有不利影响。

尽管相当多的资源已经被用于使SSI率最小化，只取得中等的成功，但是一个根本性的未解决的问题可能是诸如MRSA的耐药菌的问题(参见例如参考文献27)。UV辐射的使用直接解决了抗药性问题，因为与野生型菌株相比，UV辐射通常对灭活耐药菌是等效的(参见例如参考文献2和3)，并且事实上，所有示例性研究已经利用MRSA——一种耐药菌株——执行。

在实践中，可以使用手术环境中的若干207nm准分子灯。根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法以及计算机可访问介质可被合并至标准的头顶式手术照明系统中。可能的第二UV辐射源——为了确保无意遮蔽的冗余水平——可以合并至外科医生的头灯照明系统中，其中，UV辐射经由光纤传输至头灯(参见例如参考文献28)。

流感传播的示例性减少

在美国，流感导致约300万住院日以及约100亿美元医疗保健费用，其中，受影响人群主要是老年人和非常年轻的人(参见例如参考文献29)。流感可以迅速传播，但是疫苗的开发可能花费数月时间来完成。对于诸如H5N1的易传染流感菌株的流行性传播也可能存在大量关注。因此，迫切需要防止流感传播的有效的方法学。尽管可能不是唯一的途径，但是基于实验室(参见例如参考文献30和31)和流行病学研究，经由小气溶胶的流感的空气传播通常可以被认为是主要的人对人传播途径(参见例如参考文献32和33)。

已经被考虑并且已经显示出相当可观的前景的一种示例性方法可以是利用位于空间上部的杀菌UV灯——上部空间UV杀菌辐照(“UVGI”)——对循环的空间空气进行辐照(参见例如参考文献34)。虽然清楚地显示出前景，但是由于它们的致癌和引起白内障的可能，上部空间UV杀菌灯的大规模使用尚未被广泛采用。具体地，为了使到达空间下部的个体的UV辐射最小化，现代UVGI固定装置使用百叶窗以使UV光束准直远离下部空间(参见例如参考文献35)。然而，尽管百叶窗有助于UVGI系统达到用于杀菌UV暴露的推荐界限，但是它们是通过阻挡超过95％的UV辐射离开UVGI固定装置来实现该效果的，从而导致效率降低(参见例如参考文献36)。进一步的考虑包括不正确的UVGI使用后偶然的杀菌UVC曝露的报告(参见例如参考文献37)。

因此，根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法以及计算机可访问介质可以替代UVGI固定装置内的标准杀菌灯。基于H1N1流感病毒的示例性数据，约222nmUV辐射与传统的杀菌UV灯相比在杀灭流感病毒时至少可以是同等效用的，并且可能更有效，但是它不会受到人类安全关注。这将开拓示例性系统、方法以及计算机可访问介质在医院和公共环境中的广泛使用。

示例性抗微生物应用

可以存在其中空气传播的微生物传播会是个问题的许多其他情形，其具有使用示例性系统、方法和计算机可访问介质来有效地解决的可能。一个细菌示例可以是使结核传播最小化，并且已经显示出使用上部空间UV杀菌辐照在这方面具有显著的潜力(参见例如参考文献38)，但是具有上面讨论的安全性警告。关于病毒，在班机、医院以及其他公共环境中使用示例性的系统、方法和计算机可访问介质可以帮助限制流行病，例如SARS。最近潜在的应用可以是：医疗保健提供者使用的个人防护装备(“PPE”)去除室中的照明可能曝露于已知对UV敏感的诸如埃博拉病毒的传染源(参见例如参考文献39)。已经普遍认为，PPE的去除/脱落可能是对医疗保健提供者曝露于传染源的系统性保护的薄弱环节(参见例如参考文献40)。

示例性抗微生物系统/方法可以使用例如约207nm或约222nm的单波长UVC辐射(例如，或波长介于两者之间的任何源)，其可以杀灭细菌或病毒而不损害哺乳动物细胞或组织(参见例如参考文献1)。示例性系统、方法以及计算机可访问介质可以与使用常规的基于汞的杀菌灯明显不同，所述常规杀菌灯发射约254nm的主要杀菌波长，并且会对人有害(参见例如参考文献26和41-44)。

因此，根据本公开内容的示例性实施方式的示例性系统、方法以及计算机可访问介质可以包括产生约207nm或约222nm的UV波长，其与常规UV杀菌灯相比对细菌/病毒是同等有毒性的，但是可以在人体曝露方面远比常规UV杀菌灯更安全。

单色207nm UV辐射源的示例性开发

准分子灯(例如，准分子灯)可以是近单色UV辐射的有效源(参见例如参考文献11)，并且利用适当的气体混合物(例如在示例性情况Kr+Br下)产生近单色207nm UV辐射源。图10示出从示例性KrBr准分子灯发射的测量光谱(参见例如参考文献1)。然而，准分子灯可以发射显著注量的较高波长光(参见例如图10所示的曲线图)，并且这些高波长可以更具穿透性，这可以造成显著的生物学损伤。因此，可以使用定制的带通滤光器来去除主波长发射之外的全部(参见例如图10的插图)。滤光的准分子灯和快门可以以用户友好的立场集成至便携式设备。本文报道的所有示例性研究均利用这些示例性滤光的准分子灯来执行。典型的几何形状可以在约1m的灯距离处在约580mm直径的圆形场内产生均匀的功率密度，其中功率密度约为0.1mW/cm²。

使用人成纤维细胞(安全性)和MRSA(效力)的安全性和效力的离体研究

示例性实验使用人皮肤AG1522成纤维细胞和MRSA细菌离体执行。成纤维细胞和MRSA都在表面上被无遮蔽地辐照。将常规杀菌灯与示例性滤光的207nm灯就细胞存活进行比较。如图11A和11B的曲线图所示，207nm UV曝露比常规杀菌灯对人类细胞产生的细胞杀灭少得多(例如，图11A，示出杀菌灯的MRSA杀灭的曲线1105和示出杀菌灯的人类细胞杀灭的曲线1110)。在相关注量处，207nm UV辐射几乎与常规杀菌灯一样有效地杀灭MRSA(例如，图11B，示出示例性系统、方法以及计算机可访问介质的MRSA杀灭的曲线1115以及示出示例性系统、方法以及计算机可访问介质的人类细胞杀灭的曲线1120)。例如，对于相同水平的MRSA杀灭，示例性系统、方法以及计算机可访问介质对人类细胞产生的杀灭与常规杀菌灯相比低约1000倍(参见例如参考文献1)。

人类皮肤模型中的示例性安全研究

通过使用完整的3-D人类皮肤模型(例如，EpiDerm，MatTekCorp，其概括了人类角质层、表皮以及真皮)来扩展示例性表面上离体安全性研究。皮肤模型利用来自标准杀菌灯并具有约207nm的UV波长的UV辐射从顶部辐照。免疫组织学执行针对与UV曝露相关联的常见前诱变皮肤光产物(例如，环丁烷嘧啶二聚体(“CPD”)和嘧啶-嘧啶酮6-4光产物(例如，6-4PP))的测定。结果在图4的图中示出。与使用标准杀菌UV灯的结果相比，207nm UV辐射基本上不产生可以与UV相关的皮肤癌相关联的光产物。

无毛小鼠皮肤中的示例性在体安全性研究

SKH-1无毛小鼠角质层的典型厚度可以为约5μm(参见例如参考文献50)。因此，对于具有约5μm至20μm的典型范围的角质层厚度的人类皮肤，它可以是有用的保守模型(参见例如参考文献9)。

辐照细节在下面给出，其中示出使用示例性系统、方法以及计算机可访问介质的更广泛的安全性研究。此处，将一组4只SKH-1无毛小鼠曝露于150mJ/cm²注量的准分子灯，将第二组4只小鼠曝露于来自标准UV杀菌灯的相同UV注量，第三组4只小鼠未接受(例如，假(sham))UV辐射曝露。

在48小时曝露后，牺牲小鼠，制备背部皮肤切片用于分析。评估表皮厚度以及环丁烷嘧啶二聚体(“CPD”)的诱导和嘧啶-嘧啶酮6-4光产物(例如，6-4PP)的诱导。

图12A是示出常规杀菌UV灯1205和示例性滤光的207nm UV灯1210对人皮肤模型中的环丁烷嘧啶二聚体的产生的影响的示例性图。图12B是示出常规杀菌UV灯1205和示例性滤光的207nm UV灯1210对人皮肤模型中嘧啶-嘧啶酮6-4光产物(例如，6-4PP)的产生的影响的示例性图。

图13A(例如，上行)示出来自三个小鼠组的H&E染色的皮肤样本的截面图像。曝露于由约207nm或约222nm灯生成的150mJ/cm² UV的小鼠的背部皮肤的表皮层厚度与对照没有统计学差异。相比之下，由约254nm常规杀菌灯生成的相同注量导致表皮厚度增加2.7±0.4倍。

图13A(例如，中行和下行)示出来自比较前诱变光产物损伤CPD(例如，中行，深色染色细胞)和6-4PP(例如，下行，深色染色细胞)的三个组的皮肤样本的典型截面图像。如所预期的，如图13A所示，曝露于来自254nm常规杀菌灯的150mJ/cm²导致与对照相比，表皮细胞中这些损伤的百分比急剧增加，而曝露于相同注量的207nm UV辐射的组织显示：相对于对照，没有这些表皮损伤的统计学上的显著增加。图13B是示出针对CPD(例如，假性(Sham)1305，254nm 1310以及207nm1315)和6-4PP(例如，假性(Sham)1320，254nm 1325以及207nm1330)的对于特定UV波长具有前诱变损伤的表皮细胞的百分比的示例性图表。

在猪中的示例性优化MRSA浓度用于效力研究

生成了来自被设计成评估MRSA的适当初始浓度的猪实验的初步结果。在不涉及UV辐照的示例性实验中，将MRSA以不同MRSA浓度(例如105cfu/ml-107cfu/ml)散播在三头猪的适当背侧区域上。在每个浓度处生成12个表面伤口，并且观察动物7天，目标是发现产生90％的伤口感染率的最小MRSA浓度。在7天中也从所有伤口采集活检样本以确认感染源，并使用连续稀释法进行测定。基于伤口感染数量，10⁷cfu/ml被选择为初始MRSA浓度(例如，11/12的伤口感染)，并且对于该浓度，来自活检样本的结果为每组织样本平均1.5±1.0×10⁶MRSAcfu。细菌菌落看起来是纯MRSA。

针对流感病毒灭活的示例性优化效力研究

对标准噬菌斑测定进行了优化，并用于测量UV曝露后H1N1流感病毒的存活分数。病毒在表面上被辐照之后，关于207nm UV辐射曝露和常规杀菌灯曝露的示例性存活分数(“S”)结果均被拟合至标准(参见例如参考文献29)指数模型，S＝exp(-Z)，其中，可以存在UV注量，并且Z可以是所谓的“易感性”参数。根据常规杀菌灯噬菌斑形成单位(“PFU”)数据，得到Z＝0.32m²/J的易感性参数值；先前使用的范围(例如参见参考文献29)。从207nm的数据得到Z＝0.42m²/J的易感性参数值，这表明：对于灭活H1N1流感病毒，207nm UV辐射比常规杀菌灯更有效。台式气溶胶UV曝露室的示例性设计、构造和使用

台式气溶胶曝露室被设计并构造，其在图14的图中示出。气溶胶生成模块1405具有饱和的/干燥的空气和碰撞喷雾器输入，并且具有用于雾滴分布的一系列内部挡板。温度计和湿度计可以监测气溶胶生成室中的状况，其后，气溶胶可以流过UV曝露模块，UV曝露模块在UV辐照器侧具有300mm×275mm硅石石英窗口1410，并且在远侧上具有石英端口以利用UVC辐射计监测UV辐照。气溶胶可以取决于流速而处于UV区域中数次，这转而可以确定UV辐射剂量，并且这也可以通过将灯更靠近或者更远离窗口地移动来调节。粒度仪可以测量UV辐照体积中的气溶胶的尺寸分布。气溶胶可以通过输出端口被抽取到采样模块1415中的两个生物采样器。

86.9％的气溶胶尺寸在0.3μm和0.5μm之间，10.9％在0.5μm和0.7μm之间，1.9％在0.7μm和1.0μm之间，以及0.3％大于1μm。这些尺寸分布(例如，在37.9％的相对湿度和24.6C)可以通过改变相对湿度来改变，并且可以表示来自人呼出的呼吸和咳嗽的适当的气溶胶尺寸范围(参见例如参考文献53和54)。

示例性无毛小鼠辐照

如图15提供的示例性图像所示，可以将小鼠1505单独放置在特别设计的小鼠辐照箱中的具有尺寸为60mm(“W”)、125mm(“L”)和80mm(“H”)的隔间1510中，小鼠1505可以在UV曝露之前(例如，48小时环境适应时间)、曝露期间和曝露之后居住在该隔间1510中，同时随意地给予水和普瑞纳实验室食物(Purina Laboratory Chow)5001饮食。小鼠辐照箱上的金属网顶可以便于来自示例性207nm KrBr准分子灯或来自254nm杀菌灯的UV辐射透射。

可以使用各种条件，其可以包括例如：(i)假曝露，(ii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的207nm KrBr灯，以及(iii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的杀菌UV灯。在使用UV Technik MicroPuck UV剂量计和Photon Control UVC光谱仪的小鼠曝露之前，可以原位测量207nm UV准分子灯发射特性。

总共245只SKH-1无毛小鼠(例如7周龄，品种代码：477；查尔斯河实验室(CharlesRiver Labs))可以用于确定来自长期UV辐射曝露的影响。可将小鼠的总数分成两组：1天期间8小时/天的辐照和1个月期间8小时/天的辐照。如图16的图所示，每个曝露持续时间组可以使用70只小鼠(例如，要素1605)，另外105只小鼠(例如，1640)用于1天曝露之后的免疫组织化学终点和分子终点的时间序列(例如1660)。

可以将每组70只小鼠(例如1605)分成两个子组，其中，35只小鼠可以在曝露之后被牺牲(例如1625)用于测定(例如，组织切片1660)；而其他35只小鼠(例如1610)可以进行皮肤特性的活体测定(例如1615)，并且然后可以维持另外的9个月的眼睛研究(例如1620)。每组35只小鼠可以包含代表每个示例性曝露条件的小鼠：(i)假曝露，(ii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的207nm KrBr灯以及(iii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的杀菌UV灯。

示例性猪皮肤辐照

示例性猪模型可以被曝露于各种曝露条件，其可以包括例如：(i)假曝露，(ii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的207nm KrBr灯(iii)50mJ/cm²或150mJ/cm²的杀菌UV灯。UV辐射曝露时间可以在约20分钟至1小时的范围内。可以使用两头猪——一头雄性和一头雌性，并且可以将所有曝露条件发放至每只动物，因为猪的背部表面面积可以足够用于多个急性曝露条件，并且可以提供多个组织样本。每头猪在曝露期间都可以被麻醉，并且每个曝露条件可以被发放至动物的预定背部区域。在急性曝露之后，可以记录皮肤特性，并且可以在0小时、24小时、48小时以及72小时经由皮肤冲孔收集组织样本用于生物测定，以与小鼠皮肤辐照实验做对比。

关于小鼠和猪安全性研究的示例性生物学测定

皮肤特性测定

示例性活体测定可以集中于皮肤特性(参见例如参考文献58和59)。皮肤红斑可以通过使用当前被用于对放射疗法患者中的人类皮肤红斑进行定量的示例性Konica-Minolta手持式比色计(例如Chroma Meter CR-410T)来比较辐照前和辐照后的皮肤发红测量值(参见例如参考文献60)而进行评估。皮肤经表皮水分流失也可以使用ServoMedEvaporimeter EP-2来进行测量。活体测定中使用的所有小鼠可以维持另外的9个月，用于下面描述的示例性小鼠眼睛研究。

示例性组织切片测定

从牺牲的小鼠和活猪收获背部皮肤组织切片用于皮肤成像终点、免疫组织化学终点以及分子终点。对于示例性皮肤成像终点，从小鼠和猪皮肤冲孔收获组织切片测定。共焦和多光子显微镜检查过程与先进的图像分析技术(例如Velocity，Metamorph)一起被使用以检查固定皮肤的显微特征并且测量皮层厚度，所述先进的图像分析技术可以在哥伦比亚大学的皮肤疾病研究中心中的高级成像核心(Advanced Imaging Core)处获得。对于1个月的曝露，将示例性皮肤成像终点分析应用于曝露后立即从小鼠收获的组织切片上。对于示例性的1天(例如，8小时)曝露持续时间，小鼠被在72小时牺牲，这是报道的在UVB曝露之后最大水肿的时间点(参见例如参考文献58)。

对于示例性免疫组织化学终点和分子终点，使用哥伦比亚大学医学中心的皮肤病研究中心的组织培养和组织学核心来测定组织切片。在示例性1天(例如，8小时)曝露后，使用具有在以下时间收获的样本的时间序列：0小时(例如，1645)、24小时(例如，1650)、48小时(例如，1655)以及72小时(例如，1635)(注意：从皮肤成像终点使用的小鼠获取的72小时样本—参见上文)。具体地，利用苏木精和伊红对固定的皮肤组织切片进行染色用于组织学分析。对DNA光损伤、炎症和细胞凋亡的诱导进行检查。通过固定组织中的环丁烷嘧啶二聚体和6，4-光产物的免疫组织化学分析来检测DNA光损伤。这些过程说明淋巴来源或骨髓来源的炎症细胞浸润。使用肥大细胞和巨噬细胞的标记来进一步研究炎症反应。类似地，利用TUNEL测定和/或基于免疫组织化学的Caspase-3活化分析来评估细胞凋亡。研究了皮肤脉管系统的改变以及纤维化的早期发作。通过内皮标记如CD31检测UV诱导的皮肤脉管系统的改变，而用于胶原蛋白和弹性蛋白纤维形成的标记被用于观察纤维化的潜在的早期发作。

示例性小鼠眼睛测定

眼睛的紫外线辐照可以与多种眼部病变有关，包括眼睑和结膜异常、角膜病变以及白内障(参见例如参考文献61-64)。病理的严重程度和类型可以与剂量和UV波长有关。病理可以由UV辐射的直接作用产生，例如导致诱变的环丁烷-嘧啶二聚体形成(参见例如参考文献5、65和66)，或者间接地通过眼内流体与亚细胞组分的自由基介导的光化学相互作用产生(例如参见参考文献67-69)。

这些终点可以通过眼前段的每周裂隙灯检查来进行形态学上的测量。虽然由于角膜的约295nm UV截止，该波长的UV辐照可以导致白内障是不可能的(参见例如参考文献72和73)，但是为了排除UV引起的晶状体变化，可以定期进行扩张裂隙灯检查。可以使用普遍接受的主观标准(参见例如参考文献64、74和75)和裂隙灯光学文件关于严重性对潜在的角膜、结膜和晶状体的变化进行评分。

也可以对UV诱导的前段改变在辐照后以每周间隔牺牲的选定动物中进行组织学分析。可以针对异常情况制备并分析石蜡固定和染色的眼睛和眼眶的水平切片(参见例如参考文献64、76和77)。

为了确定辐射对视力残障的潜在影响，可以采用虚拟视动系统(“VOS”)对比灵敏度测试(参见例如参考文献78)。VOS可以是一种简单、精确且快速的量化小鼠视力的方法，其允许可靠地追踪视力和对比敏感度的减退的发作和进展(参见例如参考文献79)。通过改变显示的可变垂直正弦波光栅的空间频率直至受试动物不再引起视动(例如，头部转向)反应，可以可靠地定量敏锐度。该方法的优点是它可以允许直接测量视觉功能，而不是主观估计视力变化对敏锐度的影响。在所有情况下，都可以分析数据以确定辐照特异性眼部疾病的患病率、发生率或进展率的基线增加。

示例性统计考虑

可以将相同或相似的统计分析应用于小鼠研究和猪研究，然而可以使用比小鼠的数目更少的猪的数目，因为猪背部皮肤的多个区域可以经受不同的曝露条件，而每只小鼠仅可以曝露于一种曝露条件。

可以使用约80％功效(例如beta＝0.2)和约95％显著性(2*alpha＝0.05)的统计学标准来使用方差分析(“ANOVA”)来分析来自被执行以解决该目的一系列实验的数据。例如，对于皮肤特性、皮肤成像和眼睛研究的活体测定，分成5组的70只小鼠的样本大小足以检测响应变量的0.4或更大的效应大小。

对于免疫组织化学终点和分子终点的时间序列，建议将140只小鼠的样本大小分成5组，在4个时间点重复测量，可以保证使用多变量方差分析(“MANOVA”)。该样本大小足以检测响应变量的约0.2或更大的效应大小。

对于小鼠皮肤和猪皮肤中MRSA杀灭的示例性效力研究

将包含活MRSA的液体悬浮液施用至SKH-1无毛小鼠和猪的背部上的皮肤，随后进行伤口诱导和缝合。一组伤口用局部抗生素(例如，阳性对照)处理，另一组未处理(例如，阴性对照)，并且第三组曝露于207nm辐射。使用客观伤口评估标准来针对感染进行伤口的分期检查。

207nm辐射可以有效地杀灭细菌，同时可能对于人类曝露比常规的杀菌灯更安全。使SSI率最小化的示例性应用可以涉及在手术期间对伤口进行207nm辐照以使空气传播的细菌灭活，因为空气传播的细菌可能会落在伤口上。使用无毛小鼠和猪模型的207nm辐照的示例性建议的在体研究可以被设计成提供用于杀灭在手术伤口的情况下可能被引入到皮肤表面上的细菌和/或病毒的示例性系统、方法以及计算机可访问介质的效力的第一评估。示例性终点可以是伤口感染的预防。

示例性在体无毛小鼠皮肤模型

可以确定207nm UV辐射在预防预定浓度的MRSA的感染方面的效力。SKH-1无毛小鼠被用异氟烷麻醉，在用酒精和聚维酮碘溶液清洗后，在背部皮肤上标记20mm×20mm的区域。将先前确定的浓度的MRSA溶液施用于标记的区域并使其干燥。将小鼠的子组曝露于207nm灯至总注量为50mJ/cm²或150mJ/cm²，其余小鼠用作为阳性对照。未接种MRSA但用灯治疗的小鼠被并行运行以用作为阴性对照。在每只小鼠的20mm×20mm区域内进行穿过皮肤和表皮的10mm切口。使用伤口夹封闭伤口。

使用72只小鼠，从而因此使用72个伤口，这与下面描述的针对猪皮肤研究计划的一样(例如，24只小鼠接受50mJ/cm²或150mJ/cm²；24只小鼠接受局部抗生素；24只小鼠不接受治疗)。下面描述功效计算。

将小鼠单独饲养在定制设计的盒子中(参见例如图7)，并且持续7天针对伤口感染每天进行监测(例如，如由红斑和脓性排出物看出的)。如下所述，对具有感染的伤口的小鼠立即实行安乐死，并且处理伤口。在第7天，利用CO₂和颈椎脱位对小鼠实行安乐死。进一步测定感染的伤口用于炎症和细菌培养。每个伤口的2mm穿孔活检切片被处理用于细菌培养，而其余切片被固定在10％NBS中用于评估炎症。炎症程度按照0-3的等级进行分级(参见例如参考文献81)，同时使用CFU测定来针对细菌滴定度测定活检切片。

示例性在体猪皮肤模型

从皮肤病学和伤口调查的角度，猪皮肤提供了极好的模型(参见例如参考文献56)。许多形态学、解剖学、免疫组织化学、皮肤病学以及药理学研究已经证明：猪皮肤在形态学、细胞构成以及免疫反应性方面与人类皮肤具有重要的相似性(参见例如参考文献82和85)。

示例性的猪皮肤伤口研究分成两个阶段。阶段I是设计优化阶段，以评估用于示例性阶段II研究的MRSA的适当浓度，并且优化示例性测定方案。在这些不涉及UV辐照的示例性阶段I研究中，在伤口感染过程之后，将组织活检样本悬浮在胰酪胨大豆肉汤培养基中、进行超声处理并且在TSA平板上连续稀释。在37℃温育36小时后测定MRSA菌落计数。根据使用用于污染的初始107cfu/ml的阶段I试验，来自12个活检样本的示例性结果平均约为每组织样本1.5±1.0×106MRSAcfu，这表明：对于示例性第一UV研究，107cfu/ml是适当的初始MRSA浓度。

阶段II研究涉及6头猪的浅表(例如皮肤/皮下)伤口。使用207nm的注量范围，并使用7天的随访时间来评估伤口感染率。

示例性研究可以使用重约22kg-25kg的无病原体的家猪，并且涉及，例如：

1)剃毛、清洁和制备猪背上的皮肤；

2)将包含适当浓度的MRSA细菌的溶液局部施用于皮肤；

3)将带有MRSA的皮肤曝露于207nm UV辐射，或者作为阳性对照曝露于标准局部抗微生物剂；

4)在麻醉下，在猪皮上制造一系列浅表伤口；

5)用Dermabond液体皮肤粘合剂封闭并单独地覆盖伤口；

6)观察期间针对感染每天视觉上监测伤口；

7)如果可以视觉上确定单个伤口被感染，则可以去除Dermabond，用培养棒对感染的伤口进行拭样，并将样本转移至标准的管状培养基用于培养，在这之后可以将Dermabond重新施用于伤口；

8)在观察期结束时，在人道牺牲后，对所有伤口进行拭样和活检以测量细菌浓度。

示例性猪研究：207nm辐照和对照

MRSA浓度为例如10⁷cfu/ml。对每头猪进行光学标记以限定曝露于207nm UV辐射的区域。虽然每头猪只接受一个单一的207nm注量，但是单个207nm注量被应用于所有的猪，并且在约50mJ/cm²至约150mJ/cm²的范围内变化。阳性对照伤口接受聚维酮碘(例如，必妥碘)、充分表征的杀菌剂(参见例如参考文献86和87)，而阴性对照既不涉及UV辐射也不涉及局部抗微生物剂。

示例性猪研究：手术伤口

使用每头猪总共12个伤口，长度60mm，并且通过最小25mm分离。在每头猪中，4个伤口在207nm UV辐照区域中，4个伤口经受局部抗微生物剂，以及4个伤口用作对照。使用可吸收的缝线将伤口封闭，并且然后利用Dermabond单独覆盖。使用4-0Biosyn将伤口封闭。

示例性猪研究：感染监测

每天视觉上监测每个伤口的感染迹象。如果个体伤口被视觉上确定为感染，则去除Dermabond，用培养棒对感染的伤口进行拭样，并将样本转移至标准的管式培养基中用于培养，在这之后将Dermabond重新施用于伤口。在7天的观察期结束时，动物被人道牺牲，并且对所有伤口进行拭样和活检以测量细菌浓度。

示例性MRSA效力研究：统计功效考虑

由于可以为小鼠和猪两者计划相同数目的伤口(参见例如参考文献72)，因此功效计算应用于小鼠和猪两者的研究。使用逻辑回归来对感染控制概率与UV剂量之间的关系进行建模。存在24个对照切口(例如，接收零UV辐射剂量)，12个具有低UV辐射剂量(例如50mJ/cm²)的切口，12个具有高UV辐射剂量(例如150mJ/cm²)的切口。使用80％功效(例如beta＝0.2)和95％显著性(例如2*alpha＝0.05)的标准，这些样本大小足以检测可以从零UV剂量处的约10％伤口控制概率延伸达到高UV剂量处的约99％的伤口控制概率的剂量响应。

流感病毒的示例性UV灭活

示例性研究使用H1N1流感病毒(例如，A/PR/8/34H1N1；ATCC VR-95，Manassas，VA)的冷冻悬浮液。将病毒悬浮液解冻并分成单次使用的等分试样，等份试样要被重新冷冻并保存在-80℃直到需要。使用优化的噬菌斑测定来测量UV辐照之前和之后的病毒滴定度。

示例性方案针对基于表面的病毒灭活研究进行了优化。在示例性表面病毒研究中，将50μL流感病毒悬浮液从约109个聚焦形成单位/ml的滴定度播种至模拟在工作空间和手术室内发现的典型表面的25mm×75mm基质上：不锈钢、玻璃以及塑料。沉积的液体取决于环境条件在约20分钟的干燥时间内蒸发。将示例性对照播种基质持续曝露于生物安全柜内的环境条件。将剩余的接种的基质(例如，与用作阴性对照的干净基底一起)放置在示例性仪器车间内部设计和建造的示例性207nm或222nm曝露室中。所有病毒工作都在BSL-2生物安全柜中执行。

播种基质被分成用于UV辐射处理的两组；一组使用KrBr准分子灯(例如，207nm)进行处理，而另一组接受使用常规杀菌灯的可比较的曝露以提供阳性对照。在每个207nm曝露后，将3个播种基质的组从曝露室中移出。曝露剂量在约50mJ/cm²和约150mJ/cm²之间的范围内变化。对照播种基质被假辐照。紧接在将最后3个播种基质从曝露室中移出之后，使用以下程序利用DPBS++(例如DPBS[1X]+Mg++和Ca++)洗涤每个播种基质。可以用单个900-μL体积的DPBS++将沉积病毒的播种基质的清楚标记的部分洗涤10次，使用移液管去除所有残留物。在用于洗涤每个播种基质的DPBS++体积上执行病毒噬菌斑测定。

示例性病毒噬菌斑测定

利用被优化的标准噬菌斑测定(参见例如参考文献91)来评估病毒感染性。紧接在将甲型流感病毒(例如，H1N1；A/PR/8/34)曝露于UV辐射之后，将融合的Madin-Darby犬肾上皮细胞(例如，MDCK；ATCC CCL-34)与连续稀释的病毒温育1.5小时。病毒被抽吸并且用包含TPCK-胰蛋白酶的培养基(例如，2x MEM/BSA)中的0.6％Avicel覆盖细胞(参见例如参考文献92)至2.0μg/ml的最终浓度。平板在37℃温育至少3天。病毒感染性被表示为噬菌斑形成单位——PFU/ml。

气溶胶研究中的示例性流感病毒

虽然可以有多种流感传播模式，但是经由气溶胶的流感病毒传播可以是关键途径(参见例如参考文献93)；大部分呼气性气溶胶在亚微米尺寸范围内(参见例如参考文献53)。虽然不同的生理过程可以是形成具有特定尺寸分布模式的气溶胶的原因，但是可以以直径低于约0.8μm的一个或更多个模式来产生用于所有活动的大部分粒子(参见例如参考文献54)。

示例性台式气溶胶UV曝露室

气溶胶研究在使用示例性台式UV气溶胶曝露室的BSL-2柜中执行(参见例如图6)。在利用示例性气溶胶室的示例性初步气溶胶研究中，86.9％的尺寸在0.3μm和0.5μm之间，10.9％在0.5μm和0.7μm之间，1.9％在0.7μm和1.0μm之间，以及0.3％大于1μm。这些尺寸分布通过改变输入空气/气溶胶比例来改变。

通过以下操作来生成流感气溶胶：将0.075ml未稀释的流感病毒和75ml缓冲液(例如，包含0.1％牛血清白蛋白的具有钙和镁的Dulbecco's磷酸盐缓冲盐水)添加入加压在69kPa处的高输出扩展气溶胶呼吸疗法(“HEART”)喷雾器(例如，Westmed，Tucson，AZ)。为了达到特定的相对湿度，喷雾器输出在发放至气溶胶曝露室之前，在7.5升室中与干燥空气和潮湿空气成比例混合。在曝露部分之前，使用Omega RH32温度计和相对湿度计(例如，OmegaEngineering Inc.，Stamford，CT)测量室内的相对湿度(“RH”)和温度。

使用示例性KrBr 207nm准分子灯曝露来发放UV辐射灭菌处理，并且标准杀菌UV辐射灯用于阳性对照。在曝露期间，使用UVC辐射计监测UVC辐照度，所述UVC辐射计检测通过与曝露室的曝露部分处的UVC辐射入射口相对的熔融石英口传输的UVC辐射。曝露剂量范围高达约150mJ/cm²，其跨越先前使用标准杀菌灯灭活流感病毒的研究中所使用的剂量水平(参见例如参考文献29)。UVC辐射剂量通过将UVC辐照度乘以曝露时间来计算。曝露时间通过将曝露室的体积除以气流速率来计算。基于示例性设计尺寸和示例性计划的气流速率，预期约8秒的曝露时间。

空气可以由泵以25升/分钟通过附接至2个SKC生物采样器(例如，SKC Inc.，Eighty Four，PA)的歧管通过曝露室被抽取，所述生物采样器的每个以12.5升/分钟操作。每个生物采样器包含20ml病毒缓冲液(例如包含0.1％牛血清白蛋白的具有钙和镁的Dulbecco’s磷酸盐缓冲盐水)。在气流进入泵之前，HEPA过滤器被放置在取样器之后以去除易变的气溶胶。当没有进行采样时，流经曝露室的载有气溶胶的气流被绕过采样器，并将25升/分钟的气流导入HEPA过滤器。

示例性气溶胶研究：实验方案

在采样之前，喷雾器运行约20分钟以确保室内浓度已经稳定。通过使整个室气流通过生物采样器约15分钟的时间来收集样本。收集以下情况下的样本组成的样本组：(i)在207nm KrBr准分子灯打开的情况下，(ii)在254nm杀菌灯打开的情况下(例如，用于阳性对照)以及(iii)在UV辐射关闭的情况下(例如，用于阴性对照)。关于UVC辐射剂量(例如，范围最高达约150mJ/cm²)和RH(例如，约25％、约50％以及约75％)的组合收集三份样本组。每次采样之后，将生物采样器从室中取出，测量收集液体的体积，并在执行感染性测定之前将病毒收集液在4℃下保存最多3小时。在重新使用之前，生物采样器用约10％的漂白剂去污，用约70％的乙醇漂洗并干燥。

H1N1的示例性生存结果

例如，具有钙和镁的无苯酚Hank's平衡盐溶液(例如“HBSS⁺⁺”)中的100μl甲型流感病毒悬浮液(例如，H1N1；A/PR/8/34)被散播在30mm陪替氏培养皿上，并且立即曝露于由KrCl灯(例如，约222nm)或由254nm的常规汞杀菌灯生成的UVC光。然后，使用900μl的HBSS⁺⁺来收集曝露的病毒悬浮液，并在融合的Madin-Darby犬肾(“MDCK”)细胞上进行系列稀释用于感染性测定。用病毒感染细胞约45分钟。然后洗涤细胞并温育过夜。执行荧光聚焦减少测定(参见例如参考文献95)以评估病毒感染性。基于稀释因子来计算显示荧光焦点(例如，荧光聚焦单位(“FFU”))的细胞的数目，并且计算相对于对照的每样本FFU比率。如图17所示，示例性结果指示：对于杀灭流感病毒(例如H1N1；A/PR/8/34)，具有约222nm波长的示例性KrCl准分子灯(例如，要素1705)可以与254nm的常规杀菌UV灯(例如，要素1710)同样有效。因此，尽管约222nm的KrCl准分子灯可以与254nm的常规杀菌UV灯同样有效，但是在222nm的KrCl灯不像常规的杀菌UV灯那样损坏周围组织。

图18示出根据本公开内容的示例性实施方式的用于选择性地杀灭或影响病毒的示例性方法的示例性流程图。例如，在过程1805处，可以提供具有一个或更多个波长的辐射，所述一个或更多个波长可以被配置成选择性地伤害或损害表面上或气溶胶中的病毒。可替选地或另外地，在过程1805处，可以使用具有一个或更多个波长的辐射来辐照其中具有病毒的特定大小体积的空气，所述波长可以在约200nm和约230nm之间的范围内。在过程1810处，可以提供滤光器，使得：在过程1815处，可以基本上防止辐射具有对身体的细胞会基本上有害的任何波长(例如，在约200nm和约230nm之间的范围之外的波长)。

以上仅仅说明了本公开内容的原理。鉴于本文中的教导，所描述的实施方式的各种修改和变更对于本领域技术人员将是明显的。因此，将被理解的是，本领域技术人员将能够设计尽管未在本文中明确示出或描述但体现了本公开内容的原理并从而可以在本公开内容的精神和范围内的许多系统、装置和过程。此外，上面提到的所有出版物和参考文献可以通过引用整体并入本文。应当理解的是，本文中描述的示例性过程可以存储在任何计算机可访问介质上，包括硬盘驱动器、RAM、ROM、可移动磁盘、CD-ROM、记忆棒等，并且由处理装置和/或计算装置执行，处理装置和/或计算装置可以是和/或包括硬件处理器、微处理器、微机、巨型机、大型机等，包括多个它们和/或它们的组合。此外，包括说明书、附图和权利要求书在内的本公开内容中使用的某些术语在某些情况下可以同义地使用，包括但不限于例如数据和信息。应当理解的是，尽管这些可以彼此同义的词语和/或其他词语可以在本文中同义地使用，但是可以存在这样的词语可以不意在同义地使用的情况。另外，如果上文中现有技术知识未被明确地通过引用并入本文，可以在此将其整体明确地合并到本文中。所引用的所有出版物均可通过引用整体并入本文。

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本发明还可以通过以下实施方案来实现。

实施方案1.一种用于生成至少一种辐射的设备，包括：

辐射源第一装置，其被配置成生成具有一个或更多个波长的至少一种辐射，所述一个或更多个波长被配置成选择性地伤害或损伤在表面上或气溶胶中或者在表面上和气溶胶中的至少一种病毒；以及

至少一个滤光器第二装置，其被配置成基本上防止所述至少一种辐射具有基本上有害于身体范围的细胞的任何波长。

实施方案2.根据实施方案1所述的设备，其中，所述至少一种辐射还被配置成选择性地影响或破坏所述表面上或所述气溶胶中的至少一种细菌。

实施方案3.根据实施方案1所述的设备，其中，所述辐射源包括准分子灯。

实施方案4.根据实施方案3所述的设备，其中，所述准分子灯包括氪-溴灯或氪-氯灯中的至少一个。

实施方案5.根据实施方案1所述的设备，其中，所述辐射源第一装置还被配置成生成具有单波长的所述至少一种辐射，并且其中，所述至少一个第二装置还被配置成防止所述至少一种辐射具有除所述单波长以外的任何波长。

实施方案6.根据实施方案5所述的设备，其中，所述单波长为约207nm。

实施方案7.根据实施方案5所述的设备，其中，所述单波长为约222nm。

实施方案8.根据实施方案1所述的设备，其中，所述至少一个第二装置包括化学滤光器或电介质中的至少一个。

实施方案9.根据实施方案1所述的设备，其中，所述一个或更多个波长具有约207nm至约222nm的范围。

实施方案10.根据实施方案1所述的设备，其中，所述一个或更多个波长具有约(i)190-194nm、(ii)195-199nm、(iii)200-204nm、(iv)205-209nm、(v)210-214nm、(vi)215-218nm、(vii)219-223nm或(viii)224-230nm的范围。

实施方案11.根据实施方案5所述的设备，其中，所述单波长是(i)约201nm、(ii)约202nm、(iii)约203nm、(iv)约204nm、(v)约205nm、(vi)约206nm、(vii)约208nm、(viii)约209nm、(ix)约210nm、(x)约211nm、(xi)约212nm、(xii)约213nm或(xiii)约214nm中的至少一个。

实施方案12.根据实施方案5所述的设备，其中，所述单波长是(i)约215nm、(ii)约216nm、(iii)约217nm、(iv)约218nm、(v)约219nm、(vi)约220nm、(vii)约221nm、(viii)约223nm、(ix)约224nm、(x)约225nm、(xi)约226nm、(xii)约227nm、(xiii)约228nm、(xix)约229nm或(xx)约230nm中的至少一个。

实施方案13.根据实施方案1所述的设备，其中，所述病毒具有Z＝0.42m²/J的易感性参数。

实施方案14.根据实施方案1所述的设备，其中，所述表面包括有生命的表面。

实施方案15.根据实施方案14所述的设备，其中，所述有生命的表面包括以下中的至少一个：(i)至少一个人的皮肤、(ii)至少一个人的角膜或(iii)至少一个人的粘膜。

实施方案16.根据实施方案1所述的设备，其中，所述表面包括无生命的表面。

实施方案17.根据实施方案16所述的设备，其中，所述无生命的表面包括至少一个无生命传染物表面。

实施方案18.一种用于选择性地杀灭或影响至少一种病毒的方法，包括：

提供具有一个或更多个波长的至少一种辐射，所述一个或更多个波长被配置成选择性地伤害或损害在表面上或气溶胶中或者在表面上和气溶胶中的至少一种病毒；以及

使得基本上防止所述至少一种辐射具有基本上有害于身体范围的细胞的任何波长。

实施方案19.根据实施方案18所述的方法，其中，所述至少一种辐射还被配置成选择性地影响或破坏所述表面上或所述气溶胶中的至少一种细菌。

实施方案20.根据实施方案18所述的方法，其中，所述至少一种辐射由准分子灯投射。

实施方案21.根据实施方案20所述的方法，其中，所述准分子灯包括氪-溴灯或氪-氯灯中的至少一个。

实施方案22.根据实施方案18所述的方法，其中，所述至少一种辐射被设置为具有单波长，并且其中，所述防止防止所述至少一种辐射具有除所述单波长以外的任何波长。

实施方案23.根据实施方案22所述的方法，其中，所述单波长为约207nm。

实施方案24.根据实施方案22所述的方法，其中，所述单波长为约222nm。

实施方案25.根据实施方案18所述的方法，其中，所述使得过程包括利用化学滤光器或电介质的至少一个。

实施方案26.根据实施方案18所述的方法，其中，所述病毒具有Z＝0.42m²/J的易感性参数。

实施方案27.根据实施方案18所述的方法，其中，所述表面包括有生命的表面。

实施方案28.根据实施方案27所述的方法，其中，所述有生命的表面包括以下中的至少一个：(i)至少一个人的皮肤、(ii)至少一个人的角膜或(iii)至少一个人的粘膜。

实施方案29.根据实施方案18所述的方法，其中，所述表面包括无生命的表面。

实施方案30.根据实施方案29所述的方法，其中，所述无生命的表面包括至少一个无生命传染物表面。

实施方案31.一种用于选择性地杀灭或影响至少一种病毒的方法，包括：

使用具有在约200纳米(nm)与约230nm之间的范围内的至少一个波长的至少一种辐射来辐照其中具有至少一种病毒的特定大小体积的空气；

使得基本上防止所述至少一种辐射具有在所述范围之外的任何波长。

实施方案32.根据实施方案31所述的方法，其中，所述至少一种辐射被设置为具有单波长，并且其中，所述防止防止所述至少一种辐射具有除所述单波长以外的任何波长。

实施方案33.根据实施方案32所述的方法，其中，所述单波长为约207nm。

实施方案34.根据实施方案32所述的方法，其中，所述单波长为约222nm。

实施方案35.根据实施方案31所述的方法，还包括选择性地影响或破坏在所述特定大小体积的空气中的至少一种细菌。

实施方案36.根据实施方案31所述的方法，其中，所述辐照过程由准分子灯执行。

实施方案37.根据实施方案36所述的方法，其中，所述准分子灯包括氪-溴灯或氪-氯灯中的至少一个。

实施方案38.根据实施方案31所述的方法，其中，所述使得过程包括利用化学滤光器或电介质的至少一个。

实施方案39.根据实施方案31所述的方法，其中，所述病毒具有Z＝0.42m²/J的易感性参数。

实施方案40.根据实施方案31所述的方法，其中，所述表面包括有生命的表面。

实施方案41.根据实施方案40所述的方法，其中，所述有生命的表面包括以下中的至少一个：(i)至少一个人的皮肤、(ii)至少一个人的角膜或(iii)至少一个人的粘膜。

实施方案42.根据实施方案31所述的方法，其中，所述表面包括无生命的表面。

实施方案43.根据实施方案42所述的方法，其中，所述无生命的表面包括至少一个无生命传染物表面。

Claims

1.一种位于空间上部的用于生成至少一种辐射的设备，包括：

辐射源第一装置，其被配置成生成具有在约200nm至约230nm的波长范围内的一个或更多个波长的至少一种辐射，其中所述辐射源第一装置还被配置成选择性地伤害或损伤至少一种病毒；以及

至少一个滤光器第二装置，其被配置成基本上防止所述至少一种辐射具有基本上有害于身体范围的细胞并且在所述波长范围之外的UVC波长范围的任何波长。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一种辐射还被配置成选择性地影响或破坏在直径小于1μm的气溶胶中的至少一种细菌。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辐射源包括准分子灯。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述准分子灯包括氪-溴灯或氪-氯灯中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辐射源第一装置还被配置成生成具有单波长的所述至少一种辐射，并且其中，所述至少一个滤光器第二装置还被配置成防止所述至少一种辐射具有除所述单波长以外的所述UVC波长范围的任何波长。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述单波长为约207nm。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述单波长为约222nm。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个滤光器第二装置包括化学滤光器或电介质中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个波长具有约207nm至约222nm的范围。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或更多个波长具有约(i)200-204nm、(ii)205-209nm、(iii)210-214nm、(iv)215-218nm、(v)219-223nm或(vi)224-230nm的范围。

11.根据权利要求5所述的设备，其中，所述单波长是(i)约201nm、(ii)约202nm、(iii)约203nm、(iv)约204nm、(v)约205nm、(vi)约206nm、(vii)约208nm、(viii)约209nm、(ix)约210nm、(x)约211nm、(xi)约212nm、(xii)约213nm或(xiii)约214nm中的至少一个。

12.根据权利要求5所述的设备，其中，所述单波长是(i)约215nm、(ii)约216nm、(iii)约217nm、(iv)约218nm、(v)约219nm、(vi)约220nm、(vii)约221nm、(viii)约223nm、(ix)约224nm、(x)约225nm、(xi)约226nm、(xii)约227nm、(xiii)约228nm、(xix)约229nm或(xx)约230nm中的至少一个。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述病毒具有Z＝0.42m²/J的易感性参数。