DE102021003829A1

DE102021003829A1 - Impfstoff-Generator

Info

Publication number: DE102021003829A1
Application number: DE102021003829.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-06
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Impfstoff-Erzeugungs-Gerät bzw. einen Impfstoff-Generator, der mit Hilfe einer Laserdiode (UV-, IR, Blaue oder Violett-Strahlende-Laserdiode), in der Lage ist die Krankheitserreger direkt in die Luft in eine kleinen Bestrahlungs-Kammer zu inaktivieren und diese als Impfstoff oder Impfstoff-Ähnliches Produkt zu Verfügung zu stellen. Diese Vorrichtung wirkt effektiv bei vielen Arten von Bakterien und Viren, wie z.B. Grippe-Viren, Corona-Viren, oder auch gegen eine Vielfalt von exotischen Krankheitserregern. Das Eingangsmaterial sind die lebendigen Viren aus einer erkrankten Person, die in den Labor-Bedingungen weiter gezüchtet oder vermehrt sind.Die Bestrahlungs-Kammer kann zusätzlich mit einem Reflektor oder optischen Resonator ausgestattet, der die Wirkung der Laserstrahlen drin in die Bestrahlungs-Kammer deutlich verstärkt und die Krankheitserreger in der Ampulle gleichmäßig von allen Seiten trifft. Durch eine Steuerung wird die Laserdiode stets optimal für eine Virenart gesteuert und daraus ein geeigneter Impfstoff produziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein spezielles Gerät, das Viren in einem flüssigem Medium oder direkt in die Luft inaktiviert und mit denen dann über Atemluft oder durch subkutane Injektion einen Menschen impfen oder zumindest seine Immunitäts-Abwehr-Reaktionen gegen die Viren verstärken kann.
Um die Menschen vor Viren zu schützen, die über die Luft oder Mikrotropfen übertragen werden können, werden einige Maßnahmen angewendet. Klassisches Mittel sind z.B. Mundschutz- oder Atemschutz-Masken. Die Mundschutz-Masken bilden eine mechanische Barriere zwischen dem Benutzer und der Umgebung. Sie filtrieren die Luft, die eingeatmet wird und umgekehrt lassen auch etwas weniger Krankheitserreger durch, die aus dem Mund des Benutzers kommen können, in die Umgebung. Die Maske neutralisiert nicht die Erreger und kann auch keine Dekontamination bewirken. Die Krankheitserreger werden lediglich daran gehindert die mechanische Barriere zu durchqueren, ähnlich wie ein Sieb, der Sandkörner vom Wasser filtriert. Weil die Maske feine Poren hat, die eine bestimmte Größe haben, können trotzdem Viren diese mehr oder weniger durchqueren. Viele der Atemschutz-Masken haben eine Porengröße von ca. 200nm und mehr. Einige Viren sind allerdings kleiner (z.B. 50 bis 150nm) und können diese Barriere locker passieren.
Eine weitgehend zuverlässige Methode, die gegen Viren schützt ist eine Impfung. Es gibt sogar Aufzeichnungen, die belegen, dass schon vor 3000 Jahren Impfmethoden angewendet worden sind. Die Menschen werden allerdings aus der medizinischen Sicht, seit fast einem Jahrhundert geimpft. Die bekannteste ist die Grippe-Impfung, die jedes Jahr erneuert werden muss. Der Impfstoff muss zuerst entwickelt, getestet und dann an Menschen verabreicht werden.
Weit verbreitet sind die inaktivierten Impfstoffe, die abgetötete Erreger oder deren Bestandteile beinhalten, die sich nicht mehr vermehren können. Diese werden im Körper des Menschen als Fremdlinge erfasst und Antikörper dagegen gebildet, die dann von den aktiven Krankheitserregern schützen sollen. Um die Viren und Bakterien zu neutralisieren, können zahlreiche verschiedene Methoden angewendet werden. Es gibt aber vorwiegend chemische, biologische und physikalische Methoden das zu erreichen. Die Viren können am einfachsten durch kontrollierte Hitze, oder chemische Behandlung (z.B. mit Formaldehyd), neutralisiert werden und für Impfzwecke aufbereitet.
Die Impfstoffe werden bei einem langwierigen Prozess hergestellt. Es werden Viren in Hühnereier (oder in Zell-Subkulturen gezüchtet) ca. 10 bis 11 Tage „gebrütet“ bis eine hohe Viren-Anzahl erreicht wird. Ein Teil davon wird dann aus dem Ei entnommen und diese Viren werden chemisch oder physisch (mit Thermoverfahren) behandelt, damit diese inaktiv werden. Damit ist der Impfstoff fertig. Diese werden dann später an Menschen übertragen und damit geimpft. Einfach ausgedrückt, die inaktiven Viren werden durch Immun-System des Menschen „begutachtet“ und dabei eine entsprechende Reaktion hervorgerufen. Als Ergebnis werden Antikörper gebildet, die mit den inaktiven Viren interagieren und diese vernichten. Falls der geimpfte Mensch tatsächlich in Kontakt mit echten Viren der gleichen Sorte kommt, hat er schon genug Antikörper drin, die auch die echten Viren gut bekämpfen können. Die Symptome der Krankheit können dennoch zum Vorschein kommen, wenn man sich mit echten Viren infiziert, weil es eine Zeit dauert, bis eine richtige Balance zwischen Viren und Antikörpern hergestellt wird.
Lebendimpfstoffe werden auch hergestellt und verabreicht. Diese enthalten geringe Mengen von Krankheitserregern, die so abgeschwächt sind, dass sie die Erkrankung nicht oder nur teilweise auslösen können.
Eine etwas kompliziertere Variante ist der Vektorimpfstoff sowie weitere Gen-Basierte Impfstoffe. Hier erhalten die mRNA und DNA-Impfstoffe ausgewählte Virus-Gene in Form von Nukleinsäuren oder Fragmente davon, die dem menschlichen Immunsystem als Bauanleitung für die Bildung von Antikörpern dienen. Allerdings besteht, zwar geringfügig, aber immerhin die Gefahr, dass genetische Teile in das Genom des Menschen sich implementieren und dabei einwandfrei funktionierende Gene beschädigen. Infolge dessen können unbekannte oder bekannte Krankheiten, wie z.B. Stoffwechselstörungen oder auch Krebs ausgelöst werden. Hinzu kommt, dass unberechenbare Spätfolgen auch für Nachkommen möglich sind. Ein in den Genen implementiertes Fragment kann in die nächste Generation Probleme bereiten oder falls das natürliches Genreparatur-Programm versagt, komplett außer Kontrolle geraten. Insofern ist sogar auch eine Entstehung einer anderen Spezies dadurch, zumindest theoretisch möglich, mit unabsehbaren Folgen. Wie auch immer, ist das Risiko nicht zu unterschätzen, und nur weil rücksichtslos in dem Business, die beteiligten Ruhm und Macht erreichen wollen, dürften die Massen nicht ins Verderben geführt werden (ist mal in der Vergangenheit passiert und trägt den Brandzeichen- Contergan).
Bislang werden bei der Herstellung von Totimpfstoffen die Viren in der Regel mit Chemikalien wie z.B. Formaldehyd inaktiviert. Wegen seiner Toxizität wird diese Substanz in sehr stark verdünnter Lösung angewendet. Dadurch enthält der Patient die Chemikalie zwar nur Spuren, die weit unterhalb von toxikologischen Grenzwerten liegen, aber die Einwirkzeit, die benötigt wird, um die Erreger effektiv abzutöten, wird dabei enorm verlängert. Z.B. Polio-Viren müssen zwei Wochen lang in der Lösung bleiben, bis alle Viren inaktiviert sind und für die Impfstoffproduktion verwendet werden können.
Es gibt anderseits eine Möglichkeit, die Viren mit Hilfe von Elektronen-Strahlung zu inaktivieren. Diese Methode wird seit ein paar Jahren angewendet. Allerdings erfordert diese Methode komplizierte Vorrichtungen und der Elektronenfluss muss genau gesteuert werden. Die Elektronen dringen nur ca. 3mm in die Flüssigkeit mit Viren ein. Das zu flache Eindringen wäre kein unlösbares Problem, weil man könnte in dem Fall flache Behälter verwenden, die perpendikular unter Elektronen-Beschuss stehen würden, aber diese Eigenschaft der Elektronenstrahlen erzeugt ein weiteres Problem bei der Inaktivierung der Viren. Die oberste Schicht der Flüssigkeit, nämlich die erste 100-Mikrometer-Schicht wird am intensivsten bestrahlt, während die anderen tieferen Schichten deutlich geringer Elektronen-Strahlen bekommen. Eigentlich ist mit jedem Mikrometer, die Strahlungsintensität etwas geringer. Das führ zu einer heterogenen Bestrahlung und damit auch zu unterschiedliche Inaktivierung-Stufen der Viren. Man müsste idealerweise einen Behälter konstruieren, der nur eine oder höchstens ein paar Viren-Schichten aufweist! Das ist zwar auch machbar, aber eine Herstellung eines Impfstoffs in großen Mengen ist damit sehr aufwändig.
Die Abgabe der Impfung erfolgt in der Regel subkutan (oder als Schluckimpfung). Es gibt allerdings seit ein einigen Jahren auch eine Möglichkeit, die Impfstoffe durch Atemwege zu verabreichen. Im Jahr 2008 berichteten Forscher der US-Akademie der Wissenschaften über eine nadelfreien Impfmethode, die durch Inhalation erfolgte.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Viren in die Luft und auf Oberflächen mit UV-Licht zu bekämpfen. Es ist längst bekannt, dass das Sonnenlicht, die Viren oder Bakterien zu neutralisieren scheint. Die Wirkung vom Licht haben viele Wissenschaftler näher untersucht. Es ist bekannt, dass Breitspektrum-UV-C-Licht mit einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm Bakterien und Viren effektiv zerstören kann. Verschiedene Lampen (z.B. Quecksilberlampen, Leuchtstoffröhren), Laserstrahler z.B. auf Metalldampf-Hohlkathoden basierenden UV-Laser (z.B. HeAg-Laser bei 224.3 nm und NeCu-Laser 248nm) können diese Strahlung erzeugen. Für etwas kleinere oder mittlere Leistung sind Laserdioden in der Lage die UV-Laserstrahlung zu erzeugen. Auch UV-Leuchtdioden sind dafür geeignet.
Das UV-C Licht zerstört die molekularen Bindungen, die die Erbsubstanz zusammenhalten. Oft werden solche Lichtquellen routinemäßig dazu genutzt, OP-Ausrüstung zu dekontaminieren. Es ist bekannt, dass intensives UV-Licht, insbesondere UV-C sehr wohl in der Lage ist H1N1 und Corona-Viren, sogar auch Pilz-Sporen zu vernichten oder zumindest teilweise unschädlich zu machen. Je nachdem, wie hoch die Lichtintensität ist und wie lange die Krankheitserreger unter der Lichteinwirkung stehen, kann die Anzahl der Erreger, die sich in die Luft befinden, mehr oder weniger gesenkt werden.
Die Anmeldung US20090004047A1 beschreibt ein Luftversorgungsgerät, das eine UV-Abtötungskammer zum Sterilisieren von Luft enthält, die den Benutzern zugeführt werden soll. Dort wird die Wirksamkeit des Abtötens oder Neutralisierens von Krankheitserregern erhöht, indem nicht nur eine UV-Lichtquelle einer bestimmten Intensität, sondern auch ein Partikelfilter eingeschlossen wird. Im Fall eines benutzerspezifischen Systems, das eine Gesichtsmaske enthält, um einem bestimmten Benutzer Luft zuzuführen, kann die aus der Gesichtsmaske ausgeatmete Luft ebenfalls sterilisiert werden, entweder unter Verwendung derselben Desinfektions-Kammer oder unter Verwendung einer separaten Kammer.
Die US20180147314A1 beschreibt ein System, das in der Lage ist, Fluide durch UV-Licht zu desinfizieren.
US20180296712A1 beschreibt eine Vorrichtung, die für desinfizierungszwecke von biologischen Flüssigkeiten eingesetzt werden kann.
WO2009149020A1 beschreibt eine Methode, die eine Sterilisation von Containern in Pharmazeutischen Bereich eingesetzt werden kann.
Ein interessantes Verfahren wird bei WO2005003340A2 beschrieben. Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zur Inaktivierung von Mikroorganismen, wodurch auch Impfstoffe zu produzieren sind. Hier wird ein Ringspalt vorgeschlagen, in dem eine virenhaltige Flüssigkeit gebracht wird und dort direkt durch eine UV-Lampe (Hg-Lampe) bestrahlt wird. Es wird detailliert und experimentell belegt, dass die Viren auch mit UV-Licht inaktivierbar sind. Allerdings wird hier eine offene Bauweise des Behälters mit Viren vorgeschlagen, weil sonst Vorgänge zum Vorschein kommen, die eine zuverlässige Inaktivierung verhindern, was als ungelöstes Problem dargestellt wird. Die offene Bauweise des Behälters mit virenhaltige Flüssigkeit, die auf WO2005003340A2 beschrieben wird, ist leider unpraktisch für Impfstoffherstellung in größeren Mengen. Viel praktischer wäre, die Virenflüssigkeit in kleine Einheiten in Form von durchsichtigen luftdicht verschlossenen Ampullen zu bringen und dort die Inaktivierung auszuführen. Allerdings bei diesem Patent werden UV-Lampen (Hg-Lampe) verwendet. Mit herkömmlichen UV-Leuchtmitteln ist eine zuverlässige Vireninaktivierung leider nicht machbar.
Der in den Patentansprüchen 1 bis 28d angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, kostengünstig aus lebendige oder aktive Viren, inaktivierte Viren daraus zu machen und diese dann als eine Art Impfstoff oder Impfstoff-Ähnliches Erzeugnis für gesunde Menschen oder Probanden, die sich impfen lassen wollen, bereit zu stellen.
Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 28 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteile der Erfindung sind:

- dieses Gerät kann sehr schnell eine Art Impfstoff bereitstellen,
- es ist universal einsetzbar und kann für verschiedene Viren und andere Krankheitserreger eingesetzt werden,
- es kann auch für die Verabreichung benutzt werden,
- kann für Massenimpfungen optimal eingesetzt werden,
- es ist selbstreinigend / selbstdesinfizierend,
- kann schnell und zuverlässig für das Impfen auch gegen noch unbekannte oder neue Arten von Viren oder Bakterien, daher optimal auch gegen H1N1 oder andere Erreger, wie z.B. Corona-Viren (SARS-CoV-2, COVID19, oder künftige COVID25 / 32, etc.),
- sehr kostengünstige Herstellung der Impfstoff-Ähnliche-Substanzen,
- keine Gefahr auf genetische Ebene oder auf die Zellstruktur der Menschen,
- es befindet sich kein Formaldehyde und keine toxische Stoffe in der Impfstoff-Ampulle (nur isotonische Flüssigkeit).

Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden anhand der 1 bis 21 erläutert. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel mit einer Laserdiode in eine Bestrahlungs-Kammer mit einer Fluid-Kammer, die im Durchflussmodus geschaltet ist,
2 ebenso eine Variante mit einer Fluid-Kammer (Durchfluss-Kammer) und Laserblitze mit hoher Laserenergie für eine Viren-Inaktivierung,
3 einen sehr flachen und breit gebauten Vorrats-Behälter,
4 einen Vorrats-Behälter, der im Wasser in einem größeren Behälter schwimmt und einen spiralförmigen Schlauch ziehend, oder ein TeleskopRohr aufziehend, konzipiert ist,
5 einen Vorrats-Behälter mit einem Sensor, der den Pegel der Flüssigkeit drin kontinuierlich erfasst, und eine vertikal elektrisch bewegliche Plattform,
6 ein Gegengewicht mit einem Hebel oder Seilwinde oder eine Feder (Stahlfeder, Gasdruckfeder oder Magnetfeder-System) unter dem Vorrats-Behälter,
7 eine Variante, wobei statt der Fluid-Kammer, eine durchsichtige,
geschlossene Ampulle in Form eines Kaugummi-Streifens eingesetzt wird,
8 einen Diffusor vor der Laserstrahlenquelle,
9 verschiedene, integrierte Laserdioden (Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange, Rot),
10 die Ampullen mit eine Digitale-Markierung QR-Code, Strichcode oder Farbcodierung,
11 eine Ausführung mit kombinierten Laserstrahlen-Arten (IR-Laserdioden, Blaue-, Grüne-, Rote-, Gelbe-, Orange-Laserdioden),
12 eine Variante mit Laser-Impulsen,
13 die Ampulle in die Bestrahlungs-Kammer, die mit einer wandernden Laserstrahlen-Wand gescannt wird,
14 das Gerät, dass auch gegen Pollen-Allergien verwendet wird,
15 eine Ausführung mit Mikrowellen und Gunn-Dioden,
16 eine weitere, sehr kompakte Ausführung des Impfstoff-Generators,
17 eine Bestrahlungs-Indizierung durch die Flüssigkeit in der Ampulle oder durch die UV-Aktiven Ampullen-Wand,
18 das Gerät, wobei eine Steuerung mit Hilfe eines Smartphones möglich ist,
19 und 20 je eine Aufbereitungs-Kammer, die aus der Ampullen-Inhalt, Aerosole zum Atmen durch Ultraschall-Schwing-Element erzeugt,
21 die Ampulle in Form einer Scheibe mit ähnliche Abmessungen, wie eine 2-EUR Münze,
22 ein ähnliches Gerät in einem Krankenhaus, das als Teil eines Belüftungs- / Umluft-Systems eingebaut ist,

Die Erfindung nutzt die kontrollierte Laserenergie einer Laserstrahlen-Quelle 1 für die Abschwächung der Krankheitserreger, bzw. die Deaktivierung der Viren 2 und deren Umwandlung in einem AusgangsMaterial, das als Impfstoff-Mittel geeignet ist. Mit keiner anderen Lichtquelle ist eine prozentual hohe Inaktivierung möglich, wie das mit Laserstrahlen zu erreichen ist. Laserdioden 3 sind sehr genau steuerbar und nur die können tatsächlich eine optimale Inaktivierung der Krankheisterreger bewirken. Deswegen werden bei der Erfindung nur Laserstrahlen eingesetzt. Deren Intensität ist durch eine elektronische Steuerung genau steuerbar.
Vorwiegend werden durch genau dosierte Leistung der Laserstrahlen-Quelle, die Viren-Andockmechanismen zerstört, sodass die Viren an Wirtzellen nicht andocken können. Solange das Virus in eine Zelle nicht eindringen kann, ist es unschädlich und kann sich nicht vermehren, wird aber dennoch von dem Immunsystem erfasst und die dementsprechenden biologische Schutz-Maßnahmen des Wirtes im Gange gesetzt.
Für eine Vireninaktivierung sind sowohl die UV-Laserdioden 4, als auch die Violetten und Blauen Laserdioden 5 geeignet. Ebenso gut geeignet sind die IR-Laserdioden 6, allerdings, während die UV-Laserdioden und teilweise auch die Violetten und blauen eine höhere Energie in den Viren übertragen, was auch eine genetische Veränderung oder Beschädigung der genetischen Informationen der Viren bewirkt, verursachen die IR-Laserdioden vielmehr durch thermische Vorgänge eine Inaktivierung der Viren. Die IR-Laserdioden zerstören vorwiegend die Andockstellen der Viren, wodurch deren Eintritt in den gesunden Zellen verwehrt bleibt. Der Inaktivierungsvorgang wird hier durch Laserstrahlenquellen (z.B. Laserdioden) erledigt und ist ein Balance-Akt zwischen der Leistung der Laserquelle und der Bestrahlungsdauer. Bei zu langer Bestrahlungsdauer oder zu starke Laserstrahlenintensität werden die Viren in eine Fluid-Kammer 7 im Durchfluss-Modus oder in eine Ampulle 8, die mit Laserstrahlen 9 in eine Bestrahlungs-Kammer 10 bestrahlt wird, komplett zerstört, was die Inhalt für Impfzwecke unbrauchbar macht. Werden die Viren zu kurz oder mit zu niedrige Laserstrahlen-Intensität bestrahlt, erfolgt keine zuverlässige Inaktivierung und die Viren können die Bestrahlungs-Kammer im aktivem Zustand verlassen und die Ampullen-Inhalt würde dann bei Probanden eine Infektion auslösen. Es ist nur ein schmaler Bereich, innerhalb der die beiden Parametern (Laserstrahlen-Intensität und Bestrahlungsdauer) optimiert und angepasst werden müssen, um eine effektive Inaktivierung der Viren erreichen zu können. Verschiedene Krankheisterreger werden durch mehr oder weniger unterschiedliche Laserstrahl-Parametern inaktiviert. Aber es bedarf keine erfinderische Tätigkeit, um diese Werte für jede Virus-Art zu ermitteln. Durch Versuche können die empirischen Werte für verschiedene Virus-Arten problemlos ermittelt werden, digital gespeichert und auf diese Weise von Steuer-Software die Hardware der Vorrichtung gesteuert werden.
Das Gerät funktioniert vollautomatisch und kann relativ schnell eine Art Impfstoff aus abgeschwächten Krankheitserregern oder inaktiven Viren generieren. Das Eingangsmaterial besteht aus den gleichen Krankheitserregern, die die Krankheit verursachen. Die Flüssigkeit 11, in der die Krankheitserreger sich befinden, sollte für den Körper gut verträglich sein und keine Giftstoffe enthalten (z.B. isotonische Flüssigkeit). Der Impfstoff sollte zwar subkutan injiziert werden, kann aber wegen der etwas geringen Konzentration der inaktivierten Viren, durch Atemwege als Inhalation eingenommen.
Das die Viren mit Hilfe von Licht im UV-Bereich vernichtet werden können, es ist schon lange bekannt. Das kommt auch in der Natur dauernd vor. Es ist auch bekannt, dass Laserstrahlen, wenn sie drauf gerichtet sind, Viren und andere Krankheitserreger auf einer Oberfläche zerstören. Die UV-Laserstrahlen wirken am effektivsten, weil sie die kurze Wellenlänge und damit höchste Strahlenenergie besitzen, allerdings mit genügende Laserleistung können alle Laserstrahl-Quellen, unabhängig davon welche Wellenlänge sie haben, gegen Krankheitserreger benutzt werden. Wenn eine UV-Laserdiode, z.B. innerhalb 5 Sekunden für eine 10cm² Flächendesinfizierung 1W-Laserleistung erbringen soll, kann mit einer 1,8W blauen oder 4W grünen Laserdiode ein ähnliches Desinfizierungs-Effekt erreicht werden. Lediglich die roten Laserstrahlen brauchen etwas höhere Laserleistungen (hier ca. 7W) um den gleichen Effekt zu erreichen. Den Effekt, nämlich die Fläche zu desinfizieren, erreichen alle Arten von Laserdioden, mit passender Laserleistung. Grundsätzlich gilt, je höher die Laserstrahlen-Frequenz, desto höher ist der Desinfektions-Effekt auf der behandelten Fläche bei gleichbleibender Laserleistung. Dennoch, die erforderliche Laserleistung, die für eine Viren-Inaktivierung notwendig ist, liegt an die verwendete Laserstrahlen-Wellenlänge.
Hier bei der Erfindung werden die Krankheitserreger, bzw. Viren in eine Fluid-Kammer 7, die im Durchfluss-Modus geschaltet werden kann oder in geschlossenen Ampullen 8 behandelt und zu einer Art Impfstoff umgewandelt. Im Gegensatz zu WO2005003340A2 , wird hier statt die offene, eine geschlossene Bauweise des Virenhaltigen-Behälters verwendet. Hinzu kommt, dass statt herkömmlichen Lichtquellen, ausschließlich Laserstrahler angewendet werden, weil Laserstrahlen optimal steuerbar und bestens geeignet sind, um eine zuverlässige Inaktivierung der Viren in einem Fluid zu erreichen. Die Ampullen mit einer Flüssigkeit drin, in der die Viren im aktiven Zustand sich befinden, sind aus durchsichtigem Material, sehr flach und breit, fast bandförmig gebaut. Von Abmessungen her, sind sie fast wie ein Kaugummi-Streifen gestaltet (ca. 20 × 3 × 50 mm - B × H × L) und fassen maximal ca. 2 - 2,5ml Flüssigkeit. Sie dürfen keine Luftbläschen drin beinhalten. Das herkömmliche Vakzin beinhaltet ca. 0,3 bis 0,5ml Impfstoff in flüssiger Form drin, die dem Probanden oder zu impfenden Person verabreicht wird. Es wurden früher Versuche unternommen, die Viren mit UV-Licht zu inaktivieren. Allerdings, daran, wo frühere Viren-Forscher gescheitert sind, bietet die Erfindung hier die Lösung. Anstatt von herkömmlichen Lichtquellen, werden Laserstrahlen eingesetzt, die eine komplett andere Qualität und Eigenschaften, verglichen mit herkömmliches Licht, aufweisen. Die Laserstrahlen z.B. aus einer Laserdiode sind nicht nur kohärent, sondern auch Intensität und die Strahlengeometrie können dabei viel genauer eingestellt, bzw. gestaltet werden. Entscheidend für eine erfolgreiche Viren-Inaktivierung ist auch die hohe Strahlendichte, die nur mit Lasertechnologie zu erreichen ist. Diese höchst effektiven Maßnahmen ermöglichen die Barrieren, die bei den früheren wissenschaftlichen Versuchen erschienen sind, zu beseitigen. Durch Laserstrahlen ist eine Inaktivierung der Viren in geschlossenen Ampullen machbar. Zudem die Gestaltung und Konstruktion der Ampulle, ist ebenso entscheidend, ob drin alle Viren oder nur ein Teil davon inaktiviert werden. Durch die flache, bandförmige Bauweise der Ampulle oder der Fluid-Kammer wird eine sehr homogene Bestrahlung erreicht. Die Laserstrahlen haben eine hohe Strahlendichte, können perfekt gebündelt werden und deren Intensität ist optimal steuerbar mit Hilfe von elektronischen Steuerungen 12. Um die Inaktivierung der Viren in der Ampulle vollständig und mit größtmöglicher Sicherheit zu bewirken, wird die Ampulle auf der breiteren Fläche 13 perpendikular mit Laserstrahlen homogen bestrahlt. Die Ränder 14 der Ampulle oder der Fluid-Kammer sind etwas problematisch, weil sie Störungen an die Homogenität der Laserstrahlen verursachen können. Die dort befindlichen Viren können in Mikrometer-Bereiche hin und her durch die Flüssigkeitsbewegungen mit bewegen und es wäre möglich, dass eine geringe Anzahl deren der Inaktivierungs-Prozess entgeht. Deswegen werden aber Vorkehrungen getroffen, die diese Gefahr gegen null senken. Es wird erfindungsgemäß ein Laserstrahlen-Rahmen-Projektion 15 durch Linsen-System oder SpiegelSystem / Lichtablenkelemente 16 zusätzlich zu der Laserbelichtung der Ampullen-Inhalt (oder der Fluid-Kammer) generiert, der praktisch eine Laserprojektion mit einer deutlich höheren Strahlendichte und Laserenergie ist, als die Laserenergie und Strahlendichte bei gleicher bestrahlten Flächeneinheit der Ampullen-Fläche. Damit werden die Randbereiche der Ampulle oder der Fluid-Kammer lückenlos bestrahlt. Das bewirkt, das die Ränder der Ampulle (oder der Fluid-Kammer), stärker bestrahlt werden und die dort befindlichen Viren auf diese Weise vollständig zerstört werden. Die Viren in dem Fluid drin in die Ampulle, obwohl diese geschlossen ist, sind nicht starren Zustand, sondern bewegen sich, weil das Fluid drin, zwar sehr langsam, aber dennoch stets in Bewegung sich befindet. Die Ampulle wird in die Bestrahlungs-Kammer 10 gesteckt und dort wird diese kurz mit Laserstrahlen bestrahlt. Man kann die Ampulle mit der Flüssigkeit drin, auch im gefrorenem Zustand in die Bestrahlungs-Kammer reinstecken und diese dann mit Laserstrahlen oder Laserstrahlenblitz inaktivieren. Es bedarf zwar eine andere Laserleistungs-Einstellung, weil dann die Laser-Energie etwas anders aufgenommen wird, aber mit heutigen Laserdioden es ist problemlos machbar. Die Ampulle mit Flüssigkeit in den gefrorenen Zustand wird in die Bestrahlungs-Kammer eingeschoben und durch die Laserdiode mit Laserstrahlen bestrahlt. Die Laserstrahlendichte wird dabei etwas höher gewählt, damit die Laserstrahlen jeden Punkt und damit jedes Virus in die Ampulle auch erreichen.
Weil die Laser-Bestrahlung der Ampulle sehr kurz dauert (z.B. mit mittelstarke Laserdioden mit einer Leistung von 3 - 5W je nach Krankheitserreger- / Virenart ca. 0,1 - 0,3 Sekunden, oder bei stärkere, stationäre KW-Lasersysteme lediglich ein paar Mikro-Sekunden), haben die Viren drin keine Zeit sich von dem im Moment befindlichen Position zu entfernen, sodass sie tatsächlich alle die gleiche Laserstrahlen-Energie-Dosis aufnehmen. Das bewirkt eine zuverlässige, extrem homogene Bestrahlung, die eine Inaktivierung der Viren bewirkt.
Bei der Erfindung hier können UV-Laserdioden verwendet, allerdings auch die Violette und Blaue Laserdioden bei etwas höhere Laserleistung sind sehr wirksam. Auf einer etwas andere Art, wirken auch Infrarot-Laserdioden auf die Viren und können diese ebenso zuverlässig inaktivieren.
Die Erfindung ist nahezu universal einsetzbar, kann für verschiedene Krankheisterreger, wie Bakterien und Viren, ebenso auch speziell für Schutzmaßnahmen gegen das H1N1 oder Corona-Virus eingesetzt werden. Das Gerät kann groß für die Pharmaindustrie, mittelgroß für Krankenhäuser oder auch sehr kompakt (klein wie eine Zigarettenschachtel) z.B. für Apotheken oder Arztpraxen gebaut werden und kann sehr schnell einen Impfstoff-Ähnliches Produkt liefern, das Krankheiten vorbeugen kann. Bei großen Geräten werden starke Laserquellen verwendet, die die Ampullen mit sehr kurzen Laser-Blitzen bestrahlen und damit die Viren in den Ampullen im Laufband dadurch inaktivieren. Wenn ein Laser in KW-Bereich strahlt, dann kann die Blitzdauer lediglich paar Millisekunden oder gar Mikrosekunden pro Ampulle dauern und der Vorgang ist erledigt. Damit wären über tausende Ampullen pro Sekunde fertig gestellt. Wenn man denkt, dass eine solche Maschine im Fließband ununterbrochen arbeiten könnte, kommt man auf ca. 86.000.000 Ampullen pro Tag, was eine enorm große Leistung ist.
Auf der 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt worden. Hier ist eine Laserdiode 3 (oder bei größeren Geräte ein leistungsfähiger Laserstrahler) in eine Bestrahlungs-Kammer 10 eingebaut. In die Bestrahlungs-Kammer verläuft eine Fluid-Kammer 7, die im Durchflussmodus geschaltet ist. Der Laserstrahler oder die Laserdiode gibt ihre Strahlen in Form einer Laser-Balken-Projektion 17 auf die Fluid-Kammer perpendikular ab. Eine Flüssigkeit mit Viren 2, die durch die Fluid-Kammer 7 fließt, wird an die Laserprojektions-Stelle von einer Laserstrahlen-Wand 18, vorzugsweise UV-Strahlenwand „geschnitten“. Die Fluid-Kammer, die komplett durchsichtig, sehr flach und eckig geformt ist, wird auf der breiten Fläche durch die Laserdiode, z.B. IR- oder UV-Laserdiode, von oben aus bestrahlt. Die Fluid-Kammer ist an dieser Stelle sehr flach und breit gebaut. Dort liegt diese wie ein Band, bzw. Kaugummistreifen auf dem Boden der Bestrahlungskammer. Dadurch wird eine sehr homogene Laserstrahlen- oder UV-Laserstrahlen-Barriere und damit eine LaserStrahlenwand 18 aufgebaut und gleichmäßig die Flüssigkeit 11 während des Fließvorgangs in die Fluid-Kammer bestrahlt. Die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit in die Fluid-Kammer, die im Querschnitt ein Rechteck bildet, dessen Innen-Abmessungen ca. 1 mm in die Höhe und 20mm in Breite, sowie 100mm in Länge betragen, wird z.B. mit 20mm/s angegeben. Die Laser-Firewall (z.B. eine UV- oder IR-Laserwand) wird direkt auf der flachen Seite der Fluid-Kammer perpendikular einfallen und unter der Kammer entweder durch einen Absorber 19 absorbiert werden oder von einem Klarspiegel 20 unten wieder durch die Fluid-Kammer 7 und der Flüssigkeit 11 drin, zurückreflektiert. Wenn ein Absorber verwendet wird, ist der Inaktivierungsvorgang etwas einfacher und optimaler zu steuern, weil lediglich die Laserstrahlen-Intensität geregelt werden muss, die an der Durchfluss-Geschwindigkeit angepasst ist. Die Reflektionen dagegen erfordern eine deutlich kompliziertere Berechnung der Werte der Laserstrahlendichte und Intensität, deswegen wird hier die Variante mit dem Absorber bevorzugt. Die Laserstrahlenwand (Violett-, Blau-, UV- oder IR-Laserstrahlen-Barriere) besteht aus parallelen oder nur sehr geringfügig ausbreitenden Strahlen, was eine homogene Bestrahlung garantiert. Die projizierte Laserwandstärke kann dabei, je nach Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit und Laserleistung, z.B. zwischen 1 und 20mm sein, was die Strecke wäre, auf der die Viren beim Passieren bestrahlt werden. Je schneller die Flüssigkeits-Strömung und je schmaler die Laserwandstärke ist, desto höher muss die Laserstrahlen-Dichte dort sein, um zuverlässig die Viren inaktivieren zu können. Z.B. eine UV-Laserdiode mit genau regelbare, maximale 4W-Laserleistung ist für niedrige Fließgeschwindigkeiten optimal geeignet. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 2mm/s und einer Laserwandstärke (21) von 2mm (damit ist die Dicke der Projektion der Laserlinie gemeint), wären die Viren 1 Sekunde lang den Laserstrahlen (UV- oder andere Laserstrahlen) ausgesetzt. Bei einer Fluid-Kammer mit 21 mm Breite, 3mm Höhe und 100mm Länge, mit einer Wandstärke von 0,5mm, wäre die Inhalt für eine Ampulle (ca. 1ml Flüssigkeit) innerhalb 12,5 Sekunden deaktiviert. Mit höherer Laserleistung sind auch höhere Strömungsgeschwindigkeiten möglich. Die Laserstrahlen-Leistung müsste für jede Virenart berechnet und dementsprechend angepasst und gesteuert werden. Auch die Fließgeschwindigkeit durch die flache Fluid-Kammer (Durchfluss-Kammer) bestimmt die Intensität des Effekts. Es besteht eine direkte Korrelation zwischen Fließgeschwindigkeit, Laserleistung und dem erzielten Effekt, bzw. Prozentsatz der inaktivierten Viren in die Flüssigkeit. Je schneller die Viren durch die Fluid-Kammer fließen, desto höher muss die Laserleistung sein, um den Effekt vollständig zu erreichen.
Weil hier keine Leuchtstoffröhren oder UV-Lampen, sondern Laserdioden oder andere Laser-Strahler eingesetzt werden, können die Laserstrahlen eine sehr dünne Wand bilden, die eine präzise Geometrie aufweist, sehr homogen ist und mit einer hohen Strahlendichte die Durchfluss-Stelle trifft. Die Strahlenwand 18 kann z.B. eine rechteckige Fläche von 3mm × 30mm (in Form einer dicken Linie 22) auf der Fluid-Kammer-Fläche treffen und gibt ihre Energie auf die Viren ab, die an diese Stelle mit dem Fluid durchfließen. Dieses Laserstrahlen-Rechteck 22 ist quer zu Fließ-Richtung der Flüssigkeit mit Viren drin, angeordnet. Sehr wichtig ist dabei, die Laserstrahlen-Intensität und die Durchfluss-Geschwindigkeit der Flüssigkeit konstant zu halten. Je nachdem wie schnell die Flüssigkeit durch die Fluid-Kammer, bzw. flache Durchfluss-Stelle fließt, so ist auch die Laserstrahlen-Leistung in dem Bereich dementsprechend anzupassen.
Die Laserstrahlen-Projektion, die auf der Fluid-Kammer perpendikular auf die breiten Fläche der Kammer projiziert wird, die in dem Fall eine Durchlauf-Stelle bildet, soll an den beiden Enden, in dem Randbereich 23 der Fluid-Kammer stärker gebündelt sein und diese Stellen mit einer erhöhten Strahlendichte bestrahlen, damit die Viren im Problembereiche am Rand wirklich sicher inaktiviert werden. Es ist besser am Rand der Fluid-Kammer die Viren komplett zu vernichten, als diese unvollständig inaktiviert den Bereich zu verlassen. Zu erwähnen ist, dass Luftbläschen keinesfalls in die Fluid-Kammer (oder bei unten beschriebener Variante mit der geschlossenen Ampulle) eindringen dürfen, weil sie sehr störend auf die Inaktivierungs-Vorgänge wirken. Deswegen müsste die Flüssigkeit vorher komplett entlüftet werden.
Diese Ausführung mit der permanent aufgebauten Laserstrahlen-Firewall kann sehr zuverlässig die Krankheitserreger inaktivieren.
Influenza H1N1-Viren z.B. werden die Strecke in der durchsichtigen Fluid-Kammer in einer Flüssigkeit mit 2mm/s fließen, wobei sie einen homogenen ausgeleuchteten, 3mm breiten Laserstrahlen-Bereich innerhalb von 1,5 Sekunden passieren. Eine UV-Laserdiode (z.B. mit 330nm-Wellenlänge) liefert dabei eine Laser-Leistung von 2,8W. Die Laserdiode projiziert einen Rechteck 22, der ca. 3mm breit und 25mm lang ist und der auf die Fluid-Kammer (Durchfluss-Kammer) aus Glas perpendikular auf der breiten Fläche einfällt. Die Fluid-Kammer ist ein Rohr, das nicht zylindrisch, sondern sehr flach (im Querschnitt rechteckig) geformt ist und liegt auf einem Laserstrahlenabsorber 19, oder bei der Verwendung von schwächeren Laserdioden oder höhere Durchflussrate auf einem Spiegel drauf (oder in einem optischen Resonator). Die Fluid-Kammer ist an beiden Enden offen und sie ist ca. 20-22mm breit, 100mm lang und 2-3mm hoch. Die Wandstärke kann ca. 0,2 - 0,5mm betragen. Sie sieht wie ein Kaugummi-Streifen aus und bietet auf der breiten Fläche einen optimalen Angriffspunkt für die Laserstrahlen. Die Laserstrahlen kommen von oben drauf, auf der breiten Fläche der Fluid-Kammer, durchdringen die Kammer-Wand und auch die Flüssigkeit drin, treffen auf dem Absorber auf der anderen Seite und werden vollständig absorbiert. Bei den Varianten mit hohe Durchflussrate bzw. hohe Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mit Viren, wird statt Absorber, ein Klarspiegel 20 unter der Fluid-Kammer 7 platziert, der die Laserstrahlen nach oben reflektiert, wobei sie erneut die Fluid-Kammer und die Flüssigkeit durchdringen. Für eine zuverlässige Inaktivierung der Viren wird vorgeschlagen, dennoch einen Laserstrahlen-Absorber unter der Fluid-Kammer einzubauen, weil damit die Laserstrahlen-Energie, die durch mit Viren interagiert und eine Inaktivierung genauer gesteuert werden kann. Die Wände der Bestrahlungs-Kammer 10 sollten ebenso mit Absorber-Schichten versehen, sodass keine Laserstrahlenreflektionen stattfinden, die die Ampulle erneut treffen würden. Um einem Temperaturanstieg der Bestrahlungs-Kammer-Wände durch Laserstrahlen-Absorption entgegenzuwirken, kann die Temperatur dort durch zusätzliche Kühlmaßnahmen (Lüfter, Kühlkörper, Peltier-Elemente, etc.) stabil gehalten werden. Die Laserstrahlen-Projektion auf die Fluid-Kammer sollte etwas breiter, als die Kammer selbst sein und an beiden Rändern der Fluid-Kammer mindestens zweifach intensiver sein, um eine mögliche Laserstrahlen-Stör-Faktor an den Rändern zu kompensieren, sodass keine der Viren in aktiven Zustand die Laserwand passiert. Es reicht aus, wenn z.B. bei einer Fluid-Kammer-Breite von 20mm, eine Laserstrahlen-Projektion mit 3 × 22mm abgegeben wird. Durch Laserablenkelemente werden die Laserstrahlen direkt an den Rändern 23 der Fluid-Kammer 7 stärker gebündelt, wobei jeweils die letzten zwei Millimeter der beiden Enden der Laserstrahlen-Rechteck-Projektion eine doppelte Strahlendichte aufweisen, als der Rest der Projektion. Das bedeutet, es wird eine 3 × 18mm Laserstrahlenbarriere errichtet, die eine Laserleistung liefert, die die Viren inaktiviert, und die beiden Enden 24 mit je 3 × 1 mm eine doppelte Laserleistung auf die Viren abgeben, die diese vollständig zerstören kann. Es kommen noch je 3 × 1 mm Laserstrahlen-Projektion, die dabei außerhalb der Fluid-Kammer projiziert werden, die dann verlorengehen (durch den Absorber absorbiert werden), aber das kann z.B. die Justierung erleichtern, weil dann nicht extrem präzise auf die Fluid-Kammer der Laserstrahler gerichtet werden muss, sondern ein Spielraum von je einem Millimeter erlaubt wäre. Die aus der Fluid-Kammer fließende Flüssigkeit mit inaktiven Viren, wird dann in Ampullen gelagert und für eine Impfstoff-Verabreichung bereit gestellt.
Die 2 zeigt ebenso eine Variante mit einer Fluid-Kammer (Durchfluss-Kammer). Allerdings hier wird die Laserbestrahlung nicht kontinuierlich, sondern in Form von Laserblitzen mit hoher Laserenergie erfolgen. Je nach Blitz-Dauer, kann die Laserleistung niedrig (z.B. durch eine 50W-Laserdiode) oder auch sehr hoch sein (z.B. durch Lasergeräte im KW-Bereich). Solche Laser gibt es schon (sogenannte Puls-Laser). Allerdings man kann auch Laserdioden mit hoher Leistung dafür verwenden. Durch eine Lasersteuerung 12 wird jedesmal ein intensiver Laserblitz abgegeben, der die Durchfluss-Kammer auf eine präzise begrenzte Fläche bestrahlt. Um die Laserstrahlen-Dichte so homogen wie möglich auf die Flüssigkeit mit Viren in die Durchfluss-Kammer in jedem Punkt generieren oder gestalten zu können, soll die Laserstrahlenquelle aus einer Distanz (z.B. 10cm), gebündelt auf die Fluid-Kammer strahlen, oder die Fluid-Kammer kann eine Krümmung um die Laserstrahlen-Quelle mit einer solchen Krümmungsgrad aufweisen, das sie ein Teil eines Kreises mit Zentrum in die Laserquellen-Strahlen-Austrittspunkt bildet.
Wenn z.B. die Flüssigkeit in die Fluid-Kammer pro Sekunde 50mm zurücklegt, dann soll die Laserblitz-Projektion 25 eine rechteckige Fläche von 20 × 52mm auf der 20mm breiten und 100mm langen Fluid-Kammer jede Sekunde einmal treffen. Das bedeutet, die bestrahlte / geblitzte Fläche 26 wäre um 2mm länger, als die der ausgetauschten Flüssigkeit. Das, weil falls die Flüssigkeit komplett (100%) ausgetauscht wäre, in den Übergangsbereichen noch aktive Viren den Laser-Bereich durchqueren können, ohne dass sie bestrahlt werden. Es würde ausreichen, wenn die Flüssigkeit an den Übergangstellen, die klare Linien sein sollen, am Ende des Laser-Projektion Bereichs, unterschiedlich strömt. Z.B. wenn eine Fluid-Masse links nur einen Millimeter Vorsprung gegenüber der Fluid-Masse rechts hat und den Laserprojektions-Bereich früher verlässt, werden die Viren in diesen Fluid-Millimeter aktiv bleiben, weil sie gar nicht bestrahlt wurden. Um das zu verhindern, wird die Laserquelle schon bei 98% Austausch der Flüssigkeit mit Viren drin, erneut blitzen. Das bedeutet, dass die gleich am Anfang in die ersten ein bis zwei Millimeter in die Flüssigkeit befindlichen Viren, zweimal durch Laserblitz bestrahlt werden und dadurch meist total vernichtet. Somit wird sichergestellt, dass kein Bereich unbestrahlt bleibt. Die Blitz-Repetitionsrate soll in diesem Beispiel einmal pro Sekunde betragen. Das Problem mit der Doppelbestrahlung existiert bei der Variante mit der permanenten Laser-Firewall nicht, weil dort eine Laserstrahlenwand in der Mitte der Fluid-Kammer komplett alle Viren bestrahlt, die den Bereich durchqueren. Allerdings beide Varianten haben geringe Vor- und Nachteile. Bei der Variante mit den permanenten Laser-Firewall ist sehr wichtig, dass die Flüssigkeit in jedem kleinsten Bereich sehr homogen fließend die Laser-Firewall passiert (mit sehr kleiner Toleranz - weniger als 1 %). Das garantiert eine durchgehende, homogene Bestrahlung und Inaktivierung der Viren. Bei der Variante mit Laserblitzen ist zwar eine homogene Flüssigkeitsströmung wichtig, allerdings es sind Toleranzen bis 6% möglich, wenn der Laserprojektionsbereich des Laser-Blitzes demensprechend um 3mm grösser als die Fläche der strömenden Flüssigkeit in die Fluid-Kammer gewählt wird.
Die Strahlungsintensität und die Fließgeschwindigkeit in die Fluid-Kammer sind zwei Parameter, die genau für jeden Virenart berechnet und an diese Viren-Eigenschaften angepasst werden müssen. Die Homogenität der Laserstrahlen ist ebenso ein sehr wichtiges Kriterium, aber der kann konstant gestaltet werden und wird durch hochwertige Laserdioden und Begleit-Optik-Elemente (Lichtablenk-Elemente, wie Linsen, optische Prismas und Diffusoren / Diffuse-Scheiben) erfüllt.
Die beiden Ausführungen sind optimal für eine durchgehende / fortlaufende Herstellung von größeren Mengen an Impfstoff-Ampullen geeignet. Als Pharma-Industrie-Maschine kann dieses Gerät mit einer Förderpumpe verbunden werden, die die Flüssigkeit mit Viren drin stets am Fließen hält, wobei diese literweise auf der anderen Seite in die Impfstoff-Ampullen gelangt. Weil die Flüssigkeit-Menge nicht sehr groß ist (10 Liter können für ca. 10.000 Ampullen mit je 1 ml ausreichen), kann ein Vorrats-Behälter 27 mit dieser Flüssigkeit, z.B. 50cm höher als die Fluid-Kammer in eine Halterung 28 gestellt werden und die Schwerkraft, bzw. Potentiale Energie benutzen, um die Flüssigkeit aus dem Vorrats-Behälter in die Fluid-Kammer fließen zu lassen. Bei Behältern die laufend nachgefüllt werden, ist der Druck stets konstant, aber bei Vorratsbehältern, die einmal gefüllt werden, gibt es allerdings ein kleines Problem: anfangs ist der Behälter voll und die Wassersäule 29 höher, was den Druck erhöht. Am Ende, kurz bevor er leer wird, ist der Druck am niedrigsten, weil der Pegel, bzw. Flüssigkeits-Säule weitgehend niedriger als Anfangs ist. Das bedeutet anfangs wird ein höherer Druck in die Fluid-Kammer ausgeübt, was die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Am Ende ist der Druck niedriger und dementsprechend auch die FließGeschwindigkeit niedriger. Der Vorrats-Behälter muss allerdings so gestaltet werden, dass sein Inhalt stets möglichst den gleichen Druck in die Leitung 30 bis zu der Fluid-Kammer liefert, unabhängig davon, wie viel Flüssigkeit sich drin befindet. Deswegen wird der Vorrats-Behälter sehr flach und breit gebaut, sodass der Höhenunterscheid zwischen der Flüssigkeit drin im Voll-Zustand und fast Leerzustand nur einige Millimeter (z.B. 10mm) beträgt. Dabei wäre die Strömungs-Geschwindigkeit bei einer Höhe von 100cm lediglich 1% geringer bei fast leerem Behälter, als der Wert bei vollem Behälter (3). Eine weitere Lösung dafür wäre den Vorrats-Behälter 27 kompakt zu bauen, z.B. zylinderförmig, allerdings in einem weiteren größeren Behälter 31 mit Wasser gefüllt, frei schwimmend oder mit einem schwenkbarem Hebel 32 gekoppelt, einzubauen. In dem Fall würde die Flüssigkeits-Pegel 33 im Vorrats-Behälter stets auf gleichem Niveau bleiben, unabhängig ob der Behälter voll oder fast leer wäre (ganz leer darf er nicht werden). Der Vorrats-Behälter schwimmt dabei im Wasser (im Wasserbad) in dem größeren Behälter und je weniger Flüssigkeit er drin hat, desto leichter wird er, bzw. die Auftriebskraft höher und er steigt immer mehr nach oben, den einen etwas überlangen oder spiralförmigen Schlauch 34 ziehend, oder ein TeleskopRohr aufziehend (4). Diese Methode garantiert einen stets gleichbleibenden Fluid-Druck, unabhängig davon wie voll oder leer der Vorratsbehälter ist und somit eine konstante Fliess-Geschwindigkeit durch die Fluid-Kammer. Das ist sehr wichtig, weil für eine einwandfreie Inaktivierung der Krankheisterreger müssen eine sehr präzise, gleichmäßige Strömung und eine darauf angepasste Laserleistung abgebeben werden, was zusätzlich durch verschiedene SicherheitsSysteme gewährleistet werden kann. Falls Pumpen verwendet werden, kann das durch verschiedene Sensoren erreicht werden (Durchfluss- / Strömungs-Sensoren, Lichtsensoren, Pump-Leistungs-Sensoren, etc.), die die Vorgänge in Echtzeit erfassen und dementsprechend Anpassungen über die Steuerung einleiten. Wenn die Flüssigkeitsströmung nicht perfekt konstant läuft, dann muss dementsprechend die Laserleistung diese Unregelmäßigkeiten durch eine dynamische Leistungsanpassungs-Steuerung in Echtzeit kompensieren. Bei schneller Strömungsgeschwindigkeit muss in Echtzeit die Laserleistung dementsprechend erhöht werden und bei niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten die Laserleistung gedrosselt werden. Das kann durch eine präzise Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in die Fluid-Kammer durch ein Sensor und eine elektronische Laserleistungs-Steuerung, die mit dem Sensor gekoppelt ist, erreicht werden. Es ist sehr wohl anzunehmen, dass während schnellerer Flüssigkeitsströmung bei stellenweise unterschiedlichen Formen der Fluid-Kammer, Mikro-Wirbel in die Fluid-Kammer auftreten werden, die die Inaktivierungsvorgänge stören können. Deswegen wird eine längere und sehr flache Bauweise der Fluid-Kammer sowie eine größere Projektionsfläche durch die Laserstrahlenwand bevorzugt. Für die Echtzeitsteuerung der Laser-Quelle, am besten ist es, die Steuerung, Sensoren und die elektronischen Komponente direkt miteinander, ohne Betriebssystem- oder Software-Umwege zu verbinden, weil nur so eine extrem schnelle Anpassung der Parameter realisierbar ist. Elektrische Pumpen und dazu geschaltete Druckausgleich-Methoden können zwar die Vorrichtung kompakter gestalten lassen, allerdings die Variante mit Schwerkraft durch Höhenunterscheide zwischen Vorratsbehälter und Fluid-Kammer sowie die sehr flache Bauweise des Vorrat-Behälters ist am besten geeignet, um eine konstante Strömungsgeschwindigkeit durch die Fluid-Kammer zu gewährleisten. Eine weitere erwähnungswerte Methode, die einen konstanten Druck liefert ist den Vorrats-Behälter mit einem Sensor 35, der den Pegel der Flüssigkeit mit Viren drin kontinuierlich erfasst, auszustatten und eine vertikal elektrisch bewegliche Plattform 36, auf der der Vorratsbehälter steht, einzubauen, die durch eine Steuerung 37 langsam in die Höhe so bewegt wird, dass der Flüssigkeitspegel in dem Vorrats-Behälter unabhängig von der Flüssigkeitsmenge in dem Vorrats-Behälter, stets auf dem gleichem Niveau gebracht wird, sodass die Höhenunterschied zwischen Flüssigkeits-Pegel im Behälter und Fluid-Kammer kontinuierlich die gleiche bleibt (5). Noch einfacher ist es, ein Gegengewicht mit einem Hebel oder Seilwinde oder eine Feder 38 (Stahlfeder oder Gasdruckfeder) oder einem Magnetfeder-System aus Magneten 77 dort unter dem Vorrats-Behälter einzubauen, die ihn bei Gewichtsabnahme, bedingt durch das Fließen der Flüssigkeit nach unten in die Fluid-Kammer und Gewichts-Abnahme, immer weiter den Vorrats-Behälter hochhebt, sodass der Pegel der Flüssigkeit drin und die Fluid-Kammer stets auf dem gleichen Höhenunterschied bleiben (6). Alle diese Methoden garantieren einen konstanten Druck und eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in die Fluid-Kammer.
Die Wände 39 der Fluid-Kammer 7 sollten möglichst keine Laserstrahlen absorbieren. Je nach Laserstrahlen-Art die verwendet wird, sollte man darauf achten, das Material der Fluid-Kammer so zu wählen, dass es die Laserstrahlen möglichst komplett durchlässt. Das gleiche gilt auch für die Varianten mit den geschlossenen Ampullen, die unten beschrieben werden. Auch die Ampullen-Wand 40 darf keine Laserstrahlen absorbieren. Bei Blaue oder Violette-Laserstrahlen ist das nicht sehr problematisch. Allerdings bei Infrarot-Laserquellen, insbesondere bei der Verwendung von UV-Lasertechnik, sollte dabei geachtet werden, dass die Glas-Wand der Fluid-Kammer diese Strahlen auch wirklich durchlässt. Es gibt spezielle Glas-Wände, die z.B. kaum UV- oder IR-Laserstrahlen absorbieren.
Die Laserstrahlen sollen die Viren deaktivieren aber möglichst diese nicht komplett zerstören. Weil jedes Virus andere Eigenschaften und Größe hat, sollen die Laserstrahlen-Parameter und die Fließgeschwindigkeit passend gewählt werden oder an diese Eigenschaften angepasst werden. Es muss für jede Virenart ein dementsprechender empirischer Wert ermittelt und in der Steuerungs-Hardware gespeichert bzw. implementiert werden. Natürlich sollte die Laserleistung ein paar Prozent höher eingestellt, als die notwendige Leistung für eine Deaktivierung aller Viren im Laserstrahlbereich wäre, die in die Fluid-Kammer durchfließen, damit sicher erreicht wird, dass alle Viren inaktiviert sind. In dem Fall muss man aber im Kauf nehmen, dass auch teilweise Viren in die Flüssigkeit vorhanden sein, die durch mehrfache Laserbestrahlung komplett zerstört sind, aber das ist dennoch besser, als wenn welche immer noch im aktiven Zustand sich befinden würden. Die Flüssigkeit mit den inaktiven Viren kann in Ampullen / Impf-Dosen / Kapseln gefüllt werden, oder diese kann man der impfenden Person direkt in Form eines Aerosols zum Einatmen, durch ein mit der Bestrahlungs-Kammer verbindbaren Zerstäuber-Vorrichtung 41 zu Verfügung gestellt werden.
Die Inaktivierung erfolgt zuverlässig durch Laserstrahlen in die Bestrahlungs-Kammer, in der eine virenhaltige Flüssigkeit (z.B. eine isotonische Flüssigkeit) entweder in die Fluid-Kammer durchfließt oder in geschlossenen Ampullen sich befindet. Die Bestrahlungs-Kammer soll nicht sehr groß sein, weil dann die Laserstrahlen nicht gleichmäßig die Viren drin neutralisieren können. Allerdings es können mehrere parallellaufende Fluid-Kammer, die jeweils mit Laserstrahlenquellen bestrahlt werden in einem solchen Gerät eingebaut werden. In dem Fall müsste jede Lasereinheit separat und synchron mit der Strömungsgeschwindigkeit der dazugehörigen Fluid-Kammer gesteuert werden.
Bei einfacheren Varianten, werden die Laserstrahlen aus der Laserdiode emittiert, parallelstrahlend aus ca. 5 - 100mm Entfernung auf der breiten Fläche der Fluid-Kammer treffend. Sie werden auf die ganze Fläche der Fluid-Kammer und sehr homogen gestaltet, abgegeben. Die Bestrahlungszeit und die Laserdioden-Output-Laserleistung sind zwei entscheidende Parameter, die für eine Inaktivierung der Viren entscheidend sind. Ist die Bestrahlungszeit oder die Leistung zu hoch, werden die Viren komplett zerstört. Bleibt die Leistung oder die Bestrahlungszeit unterhalb der Inaktivierungs-Grenze, überleben viele der Viren den Bestrahlungsvorgang und können die zu impfenden Person krank machen. Eine zuverlässige Inaktivierung kann z.B. durch eine Sensor-Überwachung und in Echtzeit anpassende Laser-Steuerung erreicht werden. Die Fluid-Kammer-Volumen und die Fließgeschwindigkeit derer Inhalt sind dabei konstante Parameter, was die Sache etwas einfacher macht. Durch eine dafür angepasste und optimierte Software und Hardware kann stets die optimale Leistung und Bestrahlungsdauer virenspezifisch berechnet und angewendet, sodass keine Risiken für den Impfungsnehmer zu befürchten sind. Die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit kann mit den oben beschriebenen Maßnahmen perfekt konstant gehalten werden.
Um die impfstoffhaltigen Flüssigkeit zum Einatmen bereitzustellen kann ein Zerstäuber / Inhalator 41 (z.B. mit einem Ultraschall Piezoelement drin) die Ampullen-Inhalt in einem Nebel zerstreuen oder zerstäuben und über eine Maske oder Mundstück bis in die Lunge des zu impfenden Person leiten. Den Nebel atmet die Person ein und somit versorgt er sich mit dem Impfstoff.
Die 7 zeigt eine Variante, wobei statt der Fluid-Kammer, eine durchsichtige, geschlossene Ampulle 8 in Form eines Kaugummi-Streifens und mit einer Flüssigkeit 11 mit Viren 2 drin, durch Laserstrahlen (UV-, IR, Violett- oder Blaue-Laserstrahlen) durchleuchtet wird. Die Laserstrahlenquelle 1 (z.B. Laserdiode) emittiert Laserstrahlen 9, die eine Flächen-Projektion 42 erzeugen, die komplett die Ampulle 8 auf der breiten Fläche 43 perpendikular bestrahlt. Die Laserstrahlen dringen in die Ampulle ein, bestrahlen die Viren in der Flüssigkeit und dann treten aus der Ampulle unten heraus und landen auf dem darunter liegenenden Absorber 19, der die Laserstrahlen absorbiert. Die Laserstrahlendichte sollte an jedem Punkt der Projektion gleich sein. Diese homogene Laserstrahl-Projektion 42 ermöglicht eine sehr gleichmäßige Bestrahlung der Ampullen-Inhalt. Ob die Laserstrahlenquelle starke Laserblitze mit einer einstellbaren Repetitionsrate erzeugt oder kontinuierlich ein paar Sekunden oder kürzer die Ampullen-Inhalt bestrahlt, bleibt dem Hersteller und dem Anwendungs-Zweck des Generators überlassen. Es gibt starke Laserquellen, die die Viren in eine Ampulle innerhalb von Millisekunden oder gar Mikrosekunden inaktiveren können, aber auch Laserdioden, die diesen Vorgang innerhalb von paar Sekunden erledigen. Die notwendige Laserleistung hängt von der Wellenlänge der Laserstrahlen, Art der Krankheitserreger in der Ampulle drin, sowie der Ampullen-Fläche, die bestrahlt werden muss. Als Laserstrahlenquelle sind Laserdioden 3 die einfachsten Mittel, weil sie leicht zu steuern sind, kleine Abmessungen haben und keine leistungsstarke Energie-Quelle benötigen. Z.B. kleine Netzteile oder Lithium-Akkus, die auch für Laptops oder Smartphone benutzt werden, sind dafür vollkommen ausreichend und als Energieversorger optimal geeignet.
Anstatt die Laserstrahlen direkt auf die Ampulle zu richten und mit harter Laserstrahlung zu bestrahlen, kann vor der Laserstrahlenquelle ein Diffusor 44 eingebaut werden, der die Laserstrahlen, die in die Ampulle eindringen, diffuse macht. Dafür eignet sich, z.B. eine etwas trübe, diffuse oder Milchglas-Scheibe 45 oder Linse, wodurch der Laserstrahl diffus erscheint (8). Die diffusen Laserstrahlen dringen in die Ampulle ein. Dadurch wird eine homogene Bestrahlung der dort befindlichen Viren erreicht. Es dürfen keine Hotspots entstehen, weil dort die Laser-Strahlen am intensivsten wären, während anderer Teile der Ampulle in die Bestrahlung-Kammer wenig oder gar keine Strahlung abbekommen würden. Auch hier soll ein Laserstrahlen-Projektions-Rahmen 46 zusätzlich, am besten durch eine zweite Laserdiode 47 erzeugt, der intensivere Laserstrahlen aufweist, mit dem die Ränder der rechteckigen Ampulle bestrahlt werden. Im Gegensatz zu den diffusen Laserstrahlen, werden hier klare Linien, bzw. der Laser-Rahmen-Projektion 46 generiert. Der Diffusor bewirkt einen Leistungsverlust der Laserstrahlen-Energie, die in die Flüssigkeit eindringt, deshalb ist es erforderlich eine stärkere Laserdiode als Laserquelle zu benutzen. Hinzu kommt, dass die Laserstrahlen-Kohärenz und die parallele Strahlenanordnung dabei gestört werden. Das senkt deutlich den Inaktivierungs-Effekt. Um das zu kompensieren wird deshalb die Laserleistung erhöht.
UV-Laserstrahlen aus einer UV-Laserdiode 4 werden hier vorgeschlagen, allerdings für die Viren-Inaktivierung können auch andere Wellenlängen der Laserstrahlen verwendet werden. Es kann sogar virenspezifisch die Auswahl der Laserstrahlen getroffen werden. Sowohl IR- als auch alle anderen Laserstrahlenarten bis UV-Laserstrahlen sind für eine Inaktivierung der Viren geeignet. Zwar unterscheiden sie sich an deren Wirkung im Bezug auf die Viren, aber mit gut berechneter Laserstrahlen-Dosierung funktionieren alle zuverlässig. Die UV-Laser-Strahlung kann das Erbgut der Viren verändern, während die IR-Laser-Methode meistens thermisch oder gar mechanisch einwirkt. Bei der Ausführung mit IR- oder UV-Laserstrahlen werden die Strahlen durch IR-Laserdioden oder UV-Laserdioden breitflächig abgegeben und dringen von Außen in die durchsichtige Ampulle ein. Die Viren in die Ampulle werden dann durch die genau dosierte IR- oder UV-Laserstrahlung bestrahlt. Die Strahlungsdauer und die Intensität der IR- oder UV-Laserstrahlung werden passend für die verwendeten Viren berechnet, bzw. die Werte ausgewählt und eingestellt. Unmittelbar nach der Bestrahlung kann man die Ampulle aus der Kammer entnehmen und die Inhalt als Impfstoff dem Probanden injizieren oder per Inhalation verabreichen. In die Bestrahlungs-Kammer kann, falls UV-Laserstrahlen verwendet werden, auch Ozon entstehen, allerdings stellt das kein Problem dar. Die kurze Bestrahlungsdauer kann die Ozon-Entstehung weitgehend vermeiden. In der Ampulle drin entsteht kein Ozon. Bei IR-Laserstrahlen ist das Ozon-Problem nicht vorhanden.
Für die Laserstrahlen-Erzeugung können gleichzeitig mehrere verschiedene Laserstrahl-Quellen eingebaut werden, die dann durch eine Steuerung, separat oder gruppenweise eingeschaltet werden, sodass eine einzige Bestrahlungs-Kammer für verschiedene Krankheitserreger-Inaktivierung geeignet ist. Eine Viren-Inaktivierung eines Ampullen-Inhalts bei genügender Laserleistung schaffen alle Laserstrahlenarten. Es ist nur eine Auslegung der Inaktivierungsart und eine Sache der Laser-Leistung sowie der technischen Parameter-Einstellungen, mit denen die Laserstrahler gesteuert werden. Die Wirkung der verschiedenen Laserarten auf die Krankheitserreger weist auch Unterschiede auf. Während UV-Laserstrahlen auch mit geringer Intensität DNA-Informationen zerstören, wirken die blauen und violetten Laser vorwiegend auf die Hülle der Krankheisterreger. Die Infrarot-Laser (z.B. IR-Laserdioden 6) wirken thermisch und zerstören dabei die Andockstellen auf der Oberfläche der Viren oder verursachen Rupturen an deren Hülle. Bei starker Laser-Intensität sind alle Viren-Arten, unabhängig von der Wellenlänge der Laserstrahlen, komplett zerstört. Auch rote Laser oder grüne wirken dabei zerstörerisch, weil die Laserstrahlendichte enorm hoch sein kann. Mit heutiger Lasertechnologie bei Verwendung von sehr starken Laserquellen braucht man nur Femtosekunden, um eine kleine Oberfläche oder Flüssigkeitsmenge, wie die der hier ausgeführten Ampulle steril zu machen. Man muss bedenken, dass solche Laser mit hoher Strahlendichte, in der Lage sind auch Metalle zu verbrennen oder durch zu bohren. Allerdings wollen wir hier nicht die Viren zerstören, sondern sie nur inaktivieren. Sie sollen schließlich unser Immunsystem trainieren und die notwendigen Informationen liefern, passende Antikörper zu produzieren. Die Bestrahlungsdauer und die Laser-Leistung sind dabei relevante Parametern. Die Innen-Wände 48 der Bestrahlungs-Kammer, in der die Ampulle für Inaktivierungs-Zwecke gesteckt wird, sollen mit Laser-Absorber-Beschichtung versehen sein, weil keine Reflektionen erwünscht sind. Nur die perpendikular auf die Ampulle einfallenden Laserstrahlen sind bestens geeignet, um eine zuverlässige Inaktivierung der Viren zu bewirken. Das ist auch einer der Gründe, warum für solche Zwecke Laserquellen und keine herkömmlichen Lichtquellen benutzt werden sollen.
Welche Laserstrahlen-Wellenlänge für solche Zwecke verwendet wird, kann dem Hersteller überlassen. Die grünen Laserstrahlen z.B. aus einer Laserdiode mit einer Wellenlänge von 532nm und Laserleistung von 4,6W benötigen etwas längere Bestrahlungszeiten für eine Inaktivierung der Viren in eine Ampulle als das mit UV-Laserstrahlen mit 200 - 222nm Wellenlänge bei gleicher Laserleistung (2,6W) der Fall ist. Die IR-Laserstrahlen sind auch dafür geeignet. Wenn man eine UV-C-Laserdiode mit 4,6W Laserleistung dafür verwendet, werden z.B. die Corona-Viren in einer Flüssigkeit in einer flachen Ampulle mit 0,8cm³ - Volumen innerhalb von 0,3 Sekunden komplett inaktiviert. Während die sichtbaren und IR-Laserstrahlen eher thermische Wirkung zeigen, sind dagegen die UV-Laserstrahlen sehr aggressiv, dringen in die Viren-Struktur ein und zerstören deren Genmaterial inklusive die Außenhülle. Die Laserstrahlen, insbesondere die UV-Laserstrahlen sind in der Lage sowohl die Korrektur-Mechanismen, als auch die genetische Struktur so beschädigen, dass das Virus nicht mehr gefährlich wird und als Impfstoff verwendbar ist.
Bei der Verwendung von UV-Laserstrahlen mit gleicher Intensität wird die Inaktivierung-Zeit erheblich verkürzt. Oft reichen ein oder ein paar kurze, intensive Laserimpulse / Laserblitze aus, um die Viren komplett zu neutralisieren. Auch die blauen und violetten Laserdioden bei etwas erhöhter Laserleistung erzielen mehr oder weniger ähnliche Effekte wie bei UV-Laserdioden. Der Zweck des Geräts ist eine Balance zwischen Viren-Zerstörung und deren Inaktivierung für Impfzwecke zu erstellen. Welche Wirkungszeit und Laserleistung für welche Viren erforderlich ist, kann empirisch herausgefunden werden und in einem digitalen Speicher für spätere Anwendungen hinterlegt werden. Um die Sache zu vereinfachen, kann man die gleiche Laserquelle mit der gleichen Wellenlänge stets verwenden. Lediglich die Bestrahlungsdauer oder die Laserstrahlenintensität wäre bei unterschiedlichen Krankheitserregern für eine zuverlässige Inaktivierung empirisch zu ermitteln. Wenn diese Parameter einmal in die Hardware oder Steuerung des Geräts gespeichert sind, werden automatisch die virenspezifisch passende Parameter für die Lasersteuerung hochgeladen und ausgeführt. Bei der Verwendung der IR-Laserstrahlen, könnte man hier die Frage stellen: warum sollten Laserstrahlen mit thermische Wirkung verwendet werden, wenn die Viren auch durch Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit, z.B. durch ein Thermoelement oder eine einfache Heizwendel inaktiviert werden können. Die Antwort ist klar: die Laserstrahlen sind am besten geeignet, weil sie ohne thermische Trägheit sehr präzise die Temperatur erhöhen können. Auch die erhöhte Temperatur-Dauer ist mit Hilfe der Laserstrahlen sehr klar definiert genau steuerbar. Innerhalb Sekundenbruchteile sind dabei Temperatur-Erhöhungen und Senkungen machbar, ohne das sich dabei eine Trägheit bei Temperatur-Differenz sich bemerkbar macht. Durch Laserstrahlen-Kohärenz / Phasengleichheit zeigen sie eine destruktive Wirkung und sind zudem sehr präzise zu steuern. Die LaserstrahlenQuellen können dabei in Nanosekunden oder gar Pikosekunden-Bereich gesteuert werden und die erzielbare Temperatur dabei ist sehr gut kalkulierbar. Die Laserleistung ist präzise steuerbar (z.B. stufenlos oder Kaskaden-Steuerung). Ebenso die Homogenität der Laserstrahlung ist beachtlich. Keine andere Methode kann so präzise interagieren und diese Kriterien erfüllen. Mit Laserstrahlen können die Viren thermisch durch sehr kurze Laserblitze so behandelt werden, dass nur diese innerhalb einer extrem kurzen Zeit erhitzt werden, während die Flüssigkeit um die herum überhaupt nicht warm wird. Sobald ein Bruchteil der Laserenergie durch Viren absorbiert wird und die Laseremission gestoppt wird, hat die Flüssigkeit keine nennenswerte Laserenergie-Absorption bekommen, sodass ein Temperaturanstieg in die Umgebung der Viren nur marginal erscheint. Gleichzeitig sind die Viren kurz bis zu einer präzisen gesteuerten Temperatur hoch erhitzt und wieder abgekühlt. Deswegen sind die Laserstrahlen die allerbeste Wahl überhaupt, um einem solchen extrem empfindlichen System, wie die Viren-Inaktivierung, erfolgreich auszuführen. Strahlt man zu viel Laserenergie dort, bekommt man das Endprodukt mit zerstörten Viren, das nicht mehr verwendbar ist. Anderseits zu wenig Leistung lässt aktive Viren durch, die dann eine Infektion beim Impfnehmer auslösen oder verursachen können. Ebenso eine heterogene Strahlung in dem Viren-Behälter erzeugt zerstörte und aktive Viren zugleich, was auch nicht das Ziel des Vorgangs ist und eine Impfungs-Funktion zunichte macht. Wenn die Temperatur der Ampulle durch Heizelemente soweit erhöht wäre, dass diese für eine Viren-Inaktivierung reichen würde, müsste die Ampulle, abhängig von Krankheisterregerart, z.B. auf 185°C innerhalb 2-3 Millisekunden erhitzt und dann wieder innerhalb paar Millisekunden auf 20°C abgekühlt werden, sodass keine weitere destruktive Vorgänge laufen. Solche Vorgänge kann man mit herkömmlichen Methoden kaum realisieren, bzw. die Apparatur dafür wäre sehr kompliziert und eine präzise Steuerung der Temperatur und Vorgänge mit großem Aufwand verbunden. Die Laserstrahlentechnik dagegen kann das problemlos bewerkstelligen. Eine Erhitzung von kleinen Partikeln, wie die Viren und deren Abkühlung können die Laser komplett innerhalb Millisekunden oder gar Mikrosekunden ausführen, ohne thermische Trägheitseffekte.
In dem Gerät können verschiedene Laserdioden (Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange, Rot) integriert werden, die dann abhängig von dem Virentyp, der neutralisiert werden soll, wahlweise oder kombiniert angewendet werden (9). Allerdings jede Laserdioden-Art braucht eine andere Bestrahlungszeit und Laserleistung bzw. Strahlungs-Intensität, um die Viren zuverlässig zu neutralisieren bzw. diese zu inaktivieren.
Die Wellenlängen der Laserdioden-Lichtfarbe sind auf der einfachen Tabelle unten dargestellt:

- Sub-Ultraviolette Laserstrahlen: unter 100nm
- Ultraviolette Laserstrahlen: 100 bis 380nm (UV-C, UV-B und UV-A)
- Violette Laserstrahlen: 380 bis 430nm
- Blaue Laserstrahlen: 430 bis 490nm
- Grüne Laserstrahlen: 490 bis 570nm
- Gelbe Laserstrahlen: 570 bis 600nm
- Orange Laserstrahlen: 600 bis 640nm
- Rote Laserstrahlen: 640 bis 780nm
- Infrarote Laserstrahlen: 780nm bis 1mm

Die Laserleistung, die dabei verwendet wird, ist je nach Laserquellenart (Laserstrahlen-Farbe), unterschiedlich hoch. Hier verwendete Laserdioden 3 liefern eine beachtliche Leistung, die für unsere Zwecke ausreichend ist, allerdings für pharmazeutische Produktion, dort wo tausende Ampullen pro Sekunde erstellt werden müssen, sind andere leistungsstarke Laserquellen besser geeignet. Sie können die Ampullen 8 im Fließband mit sehr kurzen, hochenergischen Laserblitzen, bestrahlen und der Inhalt wäre dann inaktiviert. Im Gegensatz zu herkömmliches Licht, wirken die Laserstrahlen bei dementsprechender hoher Intensität schneller destruktiv und vor allem sehr präzise auf die Viren ein. Der Laserstrahl ist komplett anders konzipiert, als das herkömmliche Licht. Laserstrahlen haben andere Qualitäten, die normales Licht nicht hat. Sie sind kohärent, gleich polarisiert und können auf kleinste Fläche maximal gebündelt werden. Je nach Laserstrahlen-Wellenlänge, zeigen diese mehr oder weniger unterschiedliche Wirkung auf die Viren. Daher müsste abhängig davon, welche Laserstrahlen-Art (damit ist die Wellenlänge gemeint) verwendet wird, eine entsprechende Laserleistung und Laserstrahlen-Dauer eingestellt werden. Viren können durch Infrarot-Laserstrahlen in schnelle Schwingung oder superschnellen Rotation versetzt werden, was deren strukturellen Integrität mechanisch beschädigt. Die Viren werden dabei ultraschnell verformt, von innen aus aufgebläht und gedreht, was deren Außenhülle stark belastet und zu Rupturen führt. Z.B. ein Corona-Virus verliert auch die Spikes dabei, oder die werden abgestumpft und die Andock-Funktion zunehmend verlieren. Die Lipid-Struktur der Viren-Hülle wird soweit beeinträchtigt, dass eine ursprüngliche Funktion dabei verloren geht. Zu erwähnen ist, dass die Laserstrahlen mit niedriger Leistung im Infrarotbereich ungefährlich für die Haut der Menschen sind. Allerdings die Augen können dadurch verletzt oder geschädigt werden. Weil diese Strahlung unsichtbar ist, werden die Lied-Schutzreflexe nicht wirken, sodass das Auge länger der Strahlung ausgesetzt wird. Hier bei der Erfindung besteht allerdings diese Gefahr nicht, weil die UV- oder IR-Laserstrahlen in einem geschlossenen Behälter (Bestrahlungs-Kammer) abgegeben werden. Im pharmazeutischen Bereich bei einer Massen-Produktion dürften die Ampullen im Fließband durch eine Bestrahlungs-Kammer durchlaufen, die die Laserstrahlen abschirmt, oder in dem Produktions-Raum sollten sich nur Menschen mit Schutzbrillen oder Schutzanzüge sich aufhalten (falls diese nicht vollautomatisch läuft und die Anwesenheit der Menschen erforderlich wäre).
Der Impfstoff-Generator kann mit verschiedenen Laserdioden ausgestattet werden, die je nach Bedarf selektiv oder gruppenweise aktiviert werden können. Die Leistung jeder Laserdiode sollte dabei durch separate Regler oder noch besser automatisch durch eine Software-Steuerung einstellbar sein.
Der Impfstoff-Generator kann sehr klein und kompakt gebaut werden und zusätzlich mit eine Injektions-Einheit oder Aerosol-Erzeuger gekoppelt werden. Damit wäre die Impfstoff-Verabreichung sehr einfach. Man steckt die Ampulle mit aktiven Viren drin, deaktiviert diese innerhalb 3 - 20 Sekunden und dann die Ampullen-Inhalt gelangt in die Injektions-Einheit, die einen elektrisch blitzartig aus- und ein-fahrbaren Injektions-Nadel hat. Man drückt die Nadelaustrittstelle gegen die Haut und betätigt einen Knopf, der die Injektionsnadel schnell ausfährt und in die Haut ein paar cm dort einbohrt. Die Ampullen-Inhalt wird durch einem Piston rein gepresst und sobald der Inhalt injiziert wird, die Injektionsnadel wieder eingezogen. Ein Dichtung, der die Nadel umhüllt, säubert sie vom Blutresten beim einziehen in die Hülle drin. Es kann auch unmittelbar danach kurz ein paar Tropfen Desinfizierungsmittel oder Alkohol durch die Spritze rausgepresst werden, sodass eine komplette Säuberung automatisch erfolgt.
Noch angenehmer ist es, die Impfstoff-ähnliche Substanz als Inhalations-Nebel abzugeben, was eine vereinfachte Prozedur bedeutet. Die Inhalations-Methode wirkt genauso zuverlässig, wie die subkutane Methode. Die daraus gewonnene Impfmittel-Abgabe erfolgt in Form eines Aerosols, den ein gesunder Mensch einatmen wird. Ein Ultraschall-Piezoelement kann in eine Inhalator-Kammer eingebaut werden, um die Flüssigkeit mit den inaktiven Viren zu zerstäuben, damit man diese leichter einatmen kann. Ähnliche Vorrichtungen werden auch bei Inhalatoren verwendet. Dort wird durch eine Pumpe in eine Inhalations-Einheit die zu inhalierende Flüssigkeit zerstäubt und dann zum Einatmen bereit gestellt. Die Impfstoffkonzentration ist bei diesem Gerät zwar etwas gering, aber der Volumen der inhalierten Substanz ist groß genug, sodass eine genügende Anzahl von neutralisierten Viren, die im aktiven Zustand in der Regel eine Infektion auslösen würden, von dem zu Impfenden Person per Inhalation aufgenommen wird.
Die Viren für die Aufbereitung werden vom kranken Patienten entnommen und mit herkömmlichen Methoden kultiviert. Die Viren fliegen zwar nicht vereinzelt in die Luft herum, sondern sie werden in sehr feinen Flüssigkeits-Tropfen - Aerosole (ca. 0,5 bis 1 Mikrometer groß) eingeschlossen in Gruppen auf die Reise gehen. Pro Atemzug stößt ein Mensch ca. 1000 bis 100.000 solche Mikrotröpfen aus. Durch Nießen oder Husten werden weitgehend mehr solche Tröpfen erzeugt. Dabei nehmen auch deren Größe und damit auch die Virenanzahl deutlich zu. Es können bis zu 150 Mikrometer groß werden bzw. in kleinere Anzahl sogar in Millimeter Bereich. Das Corona-Virus (COVID-19) selbst ist ca. 60 - 150nm groß und besitzt eine Hülle mit kranzartig angeordneten Spikes, mit denen das Virus an Zellen andocken kann. Es hat einen RNA-Strang, allerdings besitzt ungewöhnlich viele Nukleotiden, wobei deren Anzahl mit ca. 31.000 angegeben wird. Diese hohe Anzahl der Nukleotiden kann die genetische Stabilität gefährden, was Mutationen hervorbringt, obwohl die Lesekorrektur-Mechanismen hervorragend funktionieren. Das COVID-19 Virus, in dem leider künstlich fremde Gensequenzen implementiert sind, deren Genmechanismus gezielt bestimmte Zell-Schlüssel-Informationen in deren Genom abhängig von dem Übereinstimmungs-Grad mehr oder weniger anspricht, verhält sich somit etwas anderes als die natürlichen Virenarten. Stimmt die Virus-Gensequenz mit diesen unnatürlichen Gen-Schlüssel mit dem des mit dem Virus infizierten Menschen komplett überein, kann der Infizierte an die Erkrankung schwerwiegenden Krankheitsverlauf erleben oder gar daran sterben. Das Immun-System wird dabei „missbraucht“, um Schäden an Zellen anzurichten. Passt der „Schlüssel“ nur zum Teil oder gar nicht, übersteht das Individuum die Infektion leicht oder fast Symptomfrei. Diese spezielle Eigenschaft ist zum Glück vorwiegend der COVID-19 Viren vorenthalten. Während bei anderen Pandemien, die natürlich entstanden sind, bei denen die Luft als Viren-Übertragungsmedium in Betracht kommt, die Sonnen-Strahlen eine Inaktivierung der Viren und damit den Aufbau eines natürlichen Immunität hervorrufen, was eine mögliche Erklärung liefert, warum manche Menschen sehr krank werden oder gar an eine Infektion sterben, während andere fast keine Symptome einer Erkrankung haben und heil davon kommen, kann möglicherweise dieser Sonnen-Strahlen-Effekt auch bei COVID-19 Viren einen Einfluss auf die Infektionsverlauf haben. Außerdem die Zell-Schäden und deren Zerstörung verursacht Großteils unser Immunsystem selbst, weil die Schutzmechanismen nicht nur die befallenen Zellen sondern auch die die durch den Virus lediglich markiert sind, zerstören. Ein wirksames Medikament gegen COVID-19 und seine Mutationen wäre ein solches, das die Markierung der gesunden Zellen aufhebt, um diese von Schutzmechanismen des Immun-Systems zu verschonen.
Die Ausführung, die schnell und massenhaft den Impfstoff herstellen soll, inaktiviert die Krankheitserreger / Viren in einem Medium (Isotonische-Flüssigkeit, Wasser oder andere Flüssigkeit), das teilweise direkt einem Patienten entnommen wird.
Um eine zuverlässige Inaktivierung der Ampullen-Inhalt zu erreichen, soll der Laserstrahl eine spezielle geometrische Form aufweisen, wobei diese an den Rändern der Ampulle eine deutlich höhere Strahlendichte aufweisen, als der Bereich der Ampulle innerhalb der Ränder. Die Ampulle ist sehr flach gebaut und bildet eine kleine Kammer mit 10 - 30mm Breite, 10 - 50mm Länge und ca. 1 - 2mm Höhe. Die Fläche auf der breiten Seite ist nicht groß und kann ca. 1 - 15cm² betragen. Diese Fläche wird perpendikular mit Laserstrahlen bestrahlt. Die Laserstrahlen sind auf der gesamten Fläche gleichmäßig, homogen, lediglich an den Rändern deutlich stärker. Die Rändern bilden in dem Sinn einen „Rahmen“ mit einer Stärke von 1-2mm und genau dieser Rahmen wird deutlich stärker bestrahlt, sodass dort die Viren nicht nur inaktiviert sondern komplett zerstört werden. Damit wird sichergestellt, dass keine Viren im aktiven Zustand bleiben. Bei der Laserblitz-Variante wird die Ampullen-Fläche mit starkem Laserblitz getroffen, wobei die Ränder eine deutliche höhere Laserstrahlendichte, die durch Ablenkelemente erzeugt wird, bekommen.
Die Ampullen können mit eine Digitalen-Markierung oder Farbcodiert sein. Ein Mikro-QR-Code 49 kann dabei auch behilflich sein (10). Dort wäre z.B. die Virenart, die in der Ampulle sich befinden, digital eingetragen und die Information wäre durch einen Scanner 50 am Impfstoff-Generator lesbar. Wenn das Gerät in Verbindung mit einem Smartphone funktionieren soll, braucht es keinen eigenständigen QR-Scanner aufzuweisen, weil solche Apps und die Kameras schon in jedem Smartphone integriert sind. Sobald der Code maschinell ausgelesen wird, wird dann automatisch das Viren-Inaktivierungs-Programm hochgeladen, das die Laserleistung so steuert, dass die Viren in der Ampulle dadurch inaktiviert werden. Somit wäre der Impfstoff-Generator automatisch in der Lage die Virenarte zu erkennen und dementsprechend diese zu neutralisieren.
Der Inaktivierungs-Vorgang sieht folgendermaßen aus:

- die Ampulle mit Flüssigkeit und Viren drin, wird in dem Generator eingeführt,
- durch die Erkennungs-Markierung oder Codierung wird beim scannen automatisch die Virenart aus einer Datenbank erkannt,
- das dementsprechendes Innaktivierungs-Programm für die „Behandlung“ der verwendeten Virenart wird hochgeladen und der Vorgang startet,
- es wird die Laserdiode eingeschaltet, welche die Inhalt der Ampulle in die Bestrahlungs-Kammer bestrahlt und die Krankheitserreger in der Flüssigkeit drin neutralisiert, bzw. inaktiviert, aber sie nicht komplett zerstört,
- der Inaktivierung-Prozess wird sehr genau und Computergesteuert durchgeführt und überwacht, wobei die Laserstrahlen-Intensität, Laserstrahlen-Wellenlänge und Bestrahlungs-Dauer sehr genau geregelt werden,
- die Laserstrahlen werden abgeschaltet und die Ampulle kann entnommen werden.

Der Inhalt aus der Ampulle kann einem gesunden Menschen, der geimpft werden soll, subkutan (durch Spritze) oder durch einen Inhalator verabreicht werden. Die Zeitdauer von dem Zeitpunkt der Aufnahme der Viren, deren Inaktivierung, der Impfstoff-Erzeugung und die Impfstoff-Einnahme durch einen gesunden Menschen kann dabei nur einige Minuten betragen, was eine Rekordzeit darstellt.
Die Viren werden durch die Laserstrahlen in ihrer Struktur beschädigt. Bei COVID-19 Viren, werden die Spikes und die Außenhülle dabei soweit beschädigt, dass sie nicht mehr an Körper-Zellen eines Menschen andocken können. Somit können die Viren sich nicht mehr vermehren. Das automatische Viren-Reparatur-System für die RNA-Korrekturen funktioniert nach einer UV-Laserbestrahlung auch nicht mehr. Allerdings sobald ein Mensch diese beschädigte Viren im Körper hat, das Immun-System erkennt die Gefahr und die Produktion von passenden Abwehrzellen kann beginnen. Damit ist der Impfprozess im Gange gesetzt und dieser Vorgang kann bei anderen Patienten angewendet werden.
In der Regel bedarf es eine Mindestanzahl an Viren, die im Körper eindringen, um eine Infektion auszulösen. Allerdings die COVID-19-Viren (Corona) haben eine sehr niedrige Schwelle in der Richtung. Eine Corona-Viren Anzahl von weniger als 300 Stück reicht sehr wohl aus, um einen Patienten anzustecken, wenn diese direkt in die Lunge gelangen. Bei den neuen Mutationen, sind möglicherweise nur 20 Stück oder sogar wenige einzelne Corona-Viren notwendig, um eine Infektion auslösen, wenn sie an passenden Zellen eindringen. Das erklärt auch die sehr hohe Ansteckungsgefahr. Um eine Immun-System-Abwehr-Reaktion durch inaktive Viren hervorzurufen ist das 250-Fache der inaktiven Viren notwendig, die sonst im aktiven Zustand eine Infektion auslösen würden. Auf diese Weise mit lediglich 250.000 inaktiven Corona-Viren kann man die Corona-Immunität ankurbeln. Diese Anzahl kann problemlos mit dem Gerät erzeugt werden, wenn die Viren-Vernichtungsrate (Ausschussrate) bei der UV-Behandlung nicht über 80% in eine Ampulle liegt. Bei einer solchen niedrigen Anzahl an inaktiven Viren, dauert es zwar etwas länger, bis eine vollständige Immunität erreicht wird, aber die Immunität funktioniert und wird lange anhalten (möglicherweise auch Jahre, falls keine Viren-Mutationen in die Quere kommen). Bei vielen Patienten, die eine Covid-19-Erkrankung durchgemacht haben, sind die Antikörper auch nach 10 Monaten in große Konzentration vorhanden.
Das Gerät muss nicht nach jedem Einsatz desinfiziert werden, weil die Bestrahlungskammer keinesfalls in Kontakt mit Viren kommt. Dennoch, zumindest am Ende des Einsatzes, um eine wirksame Desinfizierung dieses Geräts zu erreichen, kann es mit einem starken UV-Laserstrahler komplett innen bestrahlt werden und desinfiziert werden. Dafür könnte ein spezielles Programm geschrieben werden, der das automatisch ablaufen lässt. Die UV-Laserstrahler bzw. UV-Laserdioden sollten dabei eine gut anwendbare Reserve Laserleistung haben (z.B. Laserdioden mit 5W-Laserleistung oder mehr).
Bei allen Varianten können beliebige Laserdioden (UV-Laserdioden, blaue, rote, grüne, gelbe, orange, rote oder Infrarot-Laserdioden) verwendet werden. Auch Pulslaser sind dafür geeignet. Man würde einen starken, extrem kurzen Laserimpuls oder mehrere Laser-Impulse in das Medium mit den Viren abgeben, um diese zu inaktivieren. Alle Laserstrahlenarten sind einsetzbar und einen Effekt können alle erzielen, aber deren Strahlung-Leistung / Intensität, sowie Bestrahlungsdauer variieren dabei sehr stark, abhängig davon welche Laserstrahlen-Wellenlänge verwendet wird. Auch der Vorgang bis zu endgültigen Ergebnis ist nicht bei jeder Laserstrahlen-Art gleich. Der Effekte-Unterschied zwischen UV-Laserstrahlen, IR-Laserstrahlen und der Laserstrahlen in sichtbaren Lichtbereich im Bezug auf Krankheitserreger ist teils gravierend, kann allerdings durch Laserstrahlintensität- und Bestrahlungsdauer-Anpassung mehr oder weniger ausgeglichen werden. Bei der Inaktivierung der Krankheitserreger sind die UV-Laserdioden bei gleicher Laserleistung pro Flächeneinheit am effektivsten. Insbesondere die UV-C-Laserstrahlen sind besonders hocheffizient. Allerdings ist der „Kulanz-Bereich“ dabei sehr schmal, und die Dosierung der Bestrahlung sehr präzise zu steuern, sonst wird der Effekt verfehlt. Hinzu kommt, dass die UV-C-Laserstrahlen auch bei nur leichter Überschreitung der Laserintensität oder Bestrahlungsdauer, den Genstrang der Krankheitserreger verändern. Bei der Verwendung von IR-Laserstrahlen ist das am wenigsten zu befürchten und eine Steuerung der Laserleistung muss nicht sehr präzise veranlasst werden.
Die Inaktivierung funktioniert optimal mit UV-Laserstrahlen, aber auch eine Verwendung von anderen Laserstrahlen zeigt die Wirkung. Mit anderen UV-Lichtquellen, wie z.B. UV-LED-s und UV-Leuchtstoffröhren ist das nicht zuverlässig zu erreichen. UV-Lampen (z.B. Hg-Lampen), UV-LED-s und UV-Leuchtstoffröhren geben relativ diffuses Licht ab, aber deren Strahlen weisen eine niedrige Strahlendicht auf und sie sind nicht kohärent. Gegenüber anderen Lichtstrahlenquellen sind die Laserstrahl-Quellen deutlich im Vorteil. Laserstrahler sind genauer steuerbar und das ist entscheidend für eine genaue und homogene Inaktivierung der Viren. Man braucht wirklich präzise berechnete Strahlen-Intensität / -Leistung, Wellenlänge, Strahlendichte und Bestrahlungsdauer. Z.B. 0,002589s Bestrahlungsdauer bei Leistungsdichte von 55287 W/m², 222nm Wellenlänge für COVID-19 Viren. Alle diese Parameter können nur die Laserquellen problemlos einhalten. Die Laserdioden mit „sauberem“ Laserstrahlen-Output sind daher die erste Wahl für den Impfstoff-Generator.
Die Parameter der Laserstrahlenquelle können bei allen Varianten mit Hilfe eines Touchdisplays, Fernbedienung, per Sprachsteuerung oder durch Implementieren eines Smartphone in die Funktionen des Generators, optimal gesteuert werden.
Für die Viren- und Bakterien-Inaktivierung können anstatt einer einzigen Laserstrahlen-Quelle, auch kombinierten Laserstrahlen-Arten verwendet werden. Z.B. UV-Strahlen und zusätzlich dazu auch starke Infrarot-LED- oder andere Laserdioden (IR-Laserdioden, Blaue-, Grüne-, Rote-, Gelbe-, Orange-Laserdioden) können gemeinsam verwendet werden. Durch die Laserstrahlen werden die Krankheitserreger so intensiv bestrahlt, dass sie deren Struktur teilweise sowohl durch UV-Licht, als auch durch thermische Wirkung der IR-Strahlen zerstört werden können. Deren Lipid-Hülle kann dabei beschädigt werden und damit die Viren inaktiv werden. Die IR-Laserdioden können anstatt von UV-Laserdioden oder beide gleichzeitig oder hintereinander in die Bestrahlungs-Kammer eingesetzt werden. Um die Laserstrahlen so homogen wie möglich in die Bestrahlungs-Kammer zu emittieren, sollte eine präzise Lichtablenk-Optik verwendet werden oder die Laserdioden sollen aus einer Höhe (z.B. 5 - 20cm) die Bestrahlungs-Kammer mit Laserstrahlen fluten. In die Bestrahlungs-Kammer wird die Ampulle mit Flüssigkeit und dort befindlichen aktiven Viren eingesteckt werden (11). Eine doppelte Wirkungsweise der kombinierten Strahlen kann die Effektivität erhöhen.
Bei Anwendung von Puls-Lasern beträgt die Dauer des Lichtimpulses nur wenige Nanosekunden oder gar Pikosekunden, aber die Laserstrahl-Intensität dabei ist extrem hoch und kann mehrere KW (manchmal sogar auch MW bis GW) betragen.
Die Wand der Bestrahlungs-Kammer könnte mit Spiegeln ausgestattet werden und diese wie eine Art optischer Resonator fungieren, so dass sie die Laserstrahlen (z.B. UV- oder die IR-Strahlen) mehrfach hin und her reflektiert, allerdings ist dabei die genaue Berechnung der Dosis der Laserstrahlen-Energie bzw. Intensität, die auf die Viren trifft, ziemlich aufwändig. Eine Vorrichtung nach diesem Prinzip kann gebaut werden, ist aber kompliziert, weil die Berechnung der Parameter der Laserstrahlen auch die Reflektionen berücksichtigen muss. Deswegen wird eine solche Ausführung nicht empfohlen. Statt Spiegel, sollen die Innenwände 48 der Bestrahlungs-Kammer 10 Absorber-Schichten 19 bekleiden. Dafür sind z.B. Strukturen aus Kohlenstoff-Nano-Röhrchen optimal geeignet.
Die Varianten mit UV-Laserdioden haben den Vorteil, weil diese auch in tiefen UV-C-Bereich strahlen können. Die UV-Strahlen mit einer Wellenlänge von 222nm sind nahezu unschädlich für die Haut. Solche Laserdioden für diesen Bereich liefern relativ geringe Strahlenleistung. Aus Forschungskreisen ist allerdings bekannt, dass auch in dem Bereich Durchbrüche gibt und Prototypen von Laserdioden existieren, die im Wattbereich UV-Strahlung mit 222nm abgeben können.
Die Variante aus der 12 arbeitet mit Laser-Impulsen, die mit hoher Intensität abgegeben werden, aber eine sehr kurze Strahlungsdauer haben. Besonders wirksam gegen Krankheitserreger sind schnell pulsierende Laserstrahlen, oder im Impulsbetrieb erzeugte Laserstrahlen. Laserstrahler mit Impuls-Strahltechnik sind seit langem im Einsatz. Auch solche mit hoher Repetitionsrate (MHz- / GHz-Bereich) werden oft eingesetzt. Die Erzeugung des Impulsbetriebs ist mit relativ einfachen elektronischen Mitteln realisierbar. Es gibt zahlreiche schon bekannte Schaltungen, z.B. elektronische Oszillatoren kombiniert mit elektronischen Verstärkern, die das bewerkstelligen können und die sehr kleine Abmessungen haben. Die Impulsfrequenz kann dabei beliebig einstellbar sein. Natürlich kann man dafür auch einen Mikroprozessor (CPU) als Steuerung einbauen. Die Abgabe der Laserstrahlen im Impulsbetrieb kann auch eine höhere Laserstrahlleistung ermöglichen. Jede UV-Laserdiode kann deutlich mehr Leistung erbringen, wenn sie kurzzeitig im Betrieb ist, als das der Fall ist, wenn sie im Dauerbetrieb im Einsatz ist. Das bewirkt zwar geringfügig eine Änderung der Wellenlänge des Laserstrahls, ist nicht aber von Relevanz. Die Impuls-Strahlen Abgabe bzw. die Repetitionsrate kann dabei beliebig eingestellt werden. Die Impulse sind energiereicher und inaktivieren deutlich schneller die Krankheitserreger, bei gleicher Laserleistung, verglichen mit einem Laser im Dauerbetrieb.
Eine weitere Ausführung ist in der 13 dargestellt worden. Hier wird die Ampulle in die Bestrahlungs-Kammer mit einer wandernden Laserstrahlen-Wand 51 gescannt. Wie bei einem Scanner, mit dem man Dokumente einscannen kann, wird hier auch ein Laserstrahler in Bewegung / Schwenkung versetzt und die ganze Ampulle 8 entlang in die Bestrahlungs-Kammer 10 mit Laserstrahlen bestrahlen. Die Laserdiode 3 kann in eine Schiene oder Führungs-Hebel 52 entlang der Längsachse 53 der Bestrahlungs-Kammer elektrisch bewegt werden. Die Laserdiode kann auch so eingebaut werden, dass sie um eine Achse schwenkt und mit den Laserstrahlen die Ampulle von einem Ende bis zum anderen mit einer Laserlinie / Laserstrahlenwand abtastet, allerdings sollte sie in diesem Fall in einem größeren Abstand, z.B. 5 bis 10cm von der Ampulle platziert sein, damit die Laserstrahlen, die die Ampulle treffen stets die gleiche Strahlendichte auf jeden Ampullen-Bereich aufweisen. Die LaserStrahlenwand dringt durch die dursichtige Ampulle ein und trifft dort die Viren in die Flüssigkeit (z.B. eine isotonische Flüssigkeit). Die Laser-Lichtintensität ist in der schmalen Lichtwand sehr hoch. Weil aber der Strahl (bzw. die Projektion) sich fortlaufend bewegt, ist die Bestrahlungszeit für die Viren relativ kurz. Die Laserstrahlen-Intensität wird so eingestellt, dass diese nicht ausreicht, um die Viren zu zerstören, aber sehr wohl um diese zu inaktivieren. Weil die Viren drin in die Ampulle recht langsam oder geringfügig in die Flüssigkeit sich bewegen, entkommen sie der Laserstrahlen nicht und daher die Bestrahlung ziemlich homogen ist. Die Laser-Quelle kann dabei elektrisch geschwenkt, bzw. bewegt werden, oder ein elektrisch schwenkbares Spiegel-Element erledigt die Arbeit, während die Laserstrahlen-Quelle statisch bleibt. Ein Laserstrahl scannt die Ampulle von Anfang bis zum Ende und inaktiviert dabei die Viren komplett in den ganzen Ampullen-Inhalt. Die Laserstrahlenwand 18 bewegt sich konstant in eine Richtung (von einem Ampullen-Ende bis zum nächsten) und bestrahlt somit in einem Zug komplett den Inhalt. Die Bewegungs- oder Schwenk-Geschwindigkeit wird durch eine Steuereinheit 54 und einem Aktuator / Antriebselement 55 geregelt. Die flache Ampulle liegt direkt darunter und wird sehr gleichmäßig mit konstanter Laserleistung bestrahlt, was eine wichtige Voraussetzung für erfolgreiche 100 % Viren-Inaktivierung ist.
Das Gerät, das den Impfstoff produziert, kann mit zahlreichen Funktionen ausgestattet werden. Man kann das Gerät mit einem PC oder mit einem Smartphone über eine App verbinden und die Laserstrahler optimal damit steuern. Eine Datenübertragung erfolgt mit demensprechenden elektronischen Zertifikaten über üblichen Funkschnittstellen (Bluetooth, WiFi, WiDi, NFC, etc.). Mit Hilfe eines Smartphones können in eine Klinik die Personen, die die Impfung verabreicht bekommen haben und auch die Kranken erfasst und in eine Datenbank gespeichert werden. Auch andere fremde App-s wie Infektions-Schutz-Apps (z.B. Corona-, Luka-App, etc.) können damit verknüpft werden.
Das Gerät kann auch gegen Pollen-Allergien verwendet werden, indem es die Pollen 56 in eine Ampulle, in die Bestrahlungs-Kammer 10 mit Laserstrahlen 9 behandelt und diese mehr oder weniger so verändert, dass sie nicht mehr aggressive Abwehrreaktionen im Körper verursachen (14). Die mit dem Strahl behandelten Pollen werden nicht mehr aggressiv oder zumindest als deutlich geringer gefährlich aus der „Sichtweise“ des Immun-Systems „eingestuft“ wodurch eine dementsprechend milde Immun-Abwehr-Reaktion eingeleitet wird. Der Ampullen-Inhalt wird dann mit Hilfe eines Inhalations-Geräts an dem Patienten verabreicht. Das bewirkt eine Hypo-Sensibilisierung des Immun-Systems, was bei Kontakt mit unveränderten Pollen die heftigen allergischen Reaktionen gemildert werden oder komplett ausbleiben. Als Mittel gegen Pollen kann die Hardware des Geräts ebenso mit Hilfe von PC oder Smartphones Zugang ins Netz verschaffen und Informationen dort holen, die wichtig für den Benutzer sind und an jeweilige Pollen-Situation in der Umgebung (z.B. über Dienste die Pollenflug-Vorhersagen erstellen) angepasst werden. Zudem viele der Funktionen und Steuermöglichkeiten können direkt auf dem PC- oder Smartphone-Display dargestellt werden.
Die Variante aus der 15 benutzt Mikrowellen, um die Flüssigkeit mit Viren in die Ampulle (oder Fluid-Kammer) in die Bestrahlungs-Kammer zu behandeln, bzw. die Viren dort zu inaktivieren. Ein Magnetron kann zwar, wie in einem Mikrowellengerät, eingesetzt werden, allerdings seine Mikrowellen neigen dazu, Hotspots zu bilden, die schädlich für das Impfstoff-Herstellungs-Verfahren sind. Die Mikrowellen bringen die Viren in Rotation, was diesen mechanische Schäden zufügt. Man kann auch MASER-Strahler dafür einsetzen. Das sind Geräte, die ähnlich wie Laserstrahler, kohärente Strahlung geben, allerdings werden dort Mikrowellen eingesetzt. Für unsere Zwecke werden allerdings andere Mikrowellen-Erzeuger verwendet. Für den Impfstoff-Generator hier sind an erste Stelle die Gunn-Dioden oder Gunn-Elemente 57 vorgesehen. Sie sind optimal für eine Viren-Inaktivierung geeignet. Gunn-Dioden sind einfacher, leichter und genauer zu steuern. Durch eine genaue Dosierung der Mikrowellenstrahlen-Intensität kann sehr wohl erreicht werden, dass die Viren in die Ampulle 8 in die Bestrahlungs-Kammer 10 komplett inaktiviert werden. Dennoch kann in dem Impfstoff-Generator eine Kombi-Variante eingebaut werden, die zusätzlich mit Laserstrahl-Quellen 1 (z.B. UV-Laserdioden) ausgestattet ist. Dabei kann ein MASER oder eine Gunn-Diode gleichzeitig mit der Laserstrahlenquelle kurz eingeschaltet werden und die Viren in der Ampulle in Schwingung oder Rotation bringen, die dann gleichzeitig von den Laserstrahlen getroffen werden. Eine Ausführung, wobei beide Strahlen (Laser- und Mikrowellen) gleichzeitig eingesetzt werden, kann zwar geringfügig, aber dennoch die Effektivität erhöhen.
Auf der 16 ist eine weitere, sehr kompakte Ausführung des Impfstoff-Generators dargestellt worden, die optimal für mobile Einsätze geeignet ist. Hier wird eine durchsichtige Ampulle in dem Generator in einen dafür konzipierten Aufnahme-Schacht 58 in die Bestrahlungs-Kammer 10 gesteckt. Die Flüssigkeit in der Ampulle enthält native oder angereicherte, aktive Viren, die luftdicht in der Ampulle eingeschlossen sind. Die Ampulle ist auch hier nicht zylindrisch, wie bei üblichen Ampullen-Formen gebaut, sondern sie ist sehr flach und breit gebaut (fast wie ein Kaugummi-Streifen), damit eine recht homogene Laserstrahlen-Viren-Behandlung erfolgt. Die Ampulle hier weist eine optimale Form auf und ist rechteckig gebaut, wobei die Innenabmessungen der Ampullen-Raum ca. 1 mm hoch, 20mm breit und 40mm lang, betragen und beinhaltet ca. 0,8ml Flüssigkeit mit Viren drin. Die Ampulle wird in dem Gerät in eine optimal für die Ampullen-Aufnahme dimensionierter Bestrahlungs-Kammer 10 eingeführt. Sie wird dort mit Laserstrahlen nur 0,8 Sekunden komplett bestrahlt, bzw. durch eine UV-Laserdiode mit 5W Leistung behandelt, wobei die Viren in der Ampulle inaktiviert werden. Hier ist die Laserstrahlen-Kammer sehr klein, fast so groß wie eine Streichholz-Schachtel. Sie kann z.B. ca. 30mm breit, 50mm lang und nur 10 bis 20 mm hoch gebaut sein, also passend für die Aufnahme der Ampulle 8. Die Ampulle mit virenverseuchte Flüssigkeit gefüllt, die paar mm dick und fast so groß wie ein Kaugummi-Streifen ist, kann in dem Aufnahme-Schacht eingeschoben werden. Die Viren in die Ampulle sind aktive Viren, die durch Laserstrahlen-Einwirkung inaktiviert werden. Weil die Ampulle sehr flach und breit gebaut ist, wird die Flüssigkeit drin sehr homogen bestrahlt. Die Bestrahlungsdauer und die Laserstrahlen-Intensität werden dabei sehr genau durch eine Steuerung überwacht. Der Bestrahlungs-Vorgang erfolgt komplett automatisch. Die Dauer der Bestrahlung sowie die Intensität der Laserstrahlen werden dabei sehr genau gesteuert. Diese Variante des Impfstoff-Generators ist sehr kompakt aufgebaut (kann so klein wie eine Zigarettenschachtel sein), verbraucht sehr wenig Energie, kann durch eine Lithium-Akku betrieben werden und generiert recht schnell einen Impfstoff-Ähnlichen Inhalt, die eingeatmet (durch einen Inhalator zerstäubt) oder subkutan injiziert werden kann. Für eine homogene Bestrahlung aus der Laserdiode, wird in Laserstrahlen-Ausgang in die Laserdiode ein Optik-Ablenk-System oder eine Linse 59 eingebaut, die einen homogenen Strahl erzeugt, der in Band-Form projiziert wird. Die Abmessungen der Laser-Projektion entsprechen der Ampullen-Flächen-Größe (etwas grösser als die Ampulle). Die Homogenität der Laserstrahlen wird durch die Linse gewährleistet. Die Lichtdurchlässigkeit der Linse ist an beiden Enden am höchsten, während in der Mitte diese etwas abnimmt. Somit werden die Laserstrahlen, die in der Mitte der Ampulle treffen, etwas schwächer, als die die an den beiden Enden der Ampulle treffen. Das weil an den Enden der Ampulle, die Laserstrahlen etwas schräg ankommen, was deren Intensität leicht abnimmt. Indem die Linse die Laserstrahlen an beiden Enden, die der Projektion auf den Ampullen-Enden entspricht, besser durchlässt, wird dort die Laserstrahlen-Leistung geringfügig höher sein und somit kompensiert sich die Winkel-bedingte Abschwächung. Natürlich wird das bei der Herstellung der Linse präzise berechnet und umgesetzt, sodass die Laserstrahlenleistung auf der gesamten Fläche der Ampulle gleichmäßig ist, unabhängig ob die Laserstrahlen perpendikular drauf treffen oder etwas schräg an den Enden.
Es liegt nahe, dass mit dem gleichem Impfstoff-Generator unterschiedliche Ampullen mit unterschiedlichen Viren inaktiviert werden sollen. Für eine zuverlässige Inaktivierung, müsste allerdings jede Ampulle mit einem oben beschriebenes Erkennungsmerkmal, z.B. Farbcodierung oder einem Code, Strichcode oder ein QR-Code am Rand der per Laserstrahl seitlich abgetastet werden kann, ausgestattet werden. Der Code müsste die Information über die Virenbezeichnung, Laserstrahlungs-Dauer, Laserstrahl-Intensität und Wellenlänge der Laserstrahlen beinhalten, damit eine zuverlässige, automatische Einstellung in dem Impfstoff-Generator gesteuert wird, die für die Inaktivierung der Viren in der Ampulle drin, optimal wäre.
Für eine korrekte Bestrahlungs-Indizierung kann die Flüssigkeit in der Ampulle oder noch besser die Ampullen-Wand, einen UV-Aktiven Additiv oder UV-Indikator 60 aufweisen, der abhängig von der Bestrahlungsdauer und Intensität der Laserstrahlen, seine Farbe verändert (17). Diese Farbänderung der Flüssigkeit in der Ampulle kann als Indikator dienen und die Bestrahlungszeit steuern. Dafür müsste in die Bestrahlungs-Kammer zusätzlich ein Lichtsensor 61 und eine weitere, kleine, sehr schwache Laserdiode 62 mit z.B. paar mW Leistung, für eine Lichtschranke 63 eingebaut werden, die die Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkeit in der Ampulle oder der Wand der Ampulle in Echtzeit während diese mit UV-Laserstrahlen bestrahlt wird, kontinuierlich messen kann. Natürlich können weiterhin die UV-Laserstrahlen der UV-Laserdiode für die Durchlässigkeit-Messung der Ampullen-Wand verwendet werden, indem die durchgelassene Strahlung auf der anderen Seite (unten) der Ampulle durch den Lichtsensor gemessen wird. Wenn die Flüssigkeit in der Ampulle oder Ampullen-Wand die Farbe soweit verändert, dass die Lichtdurchlässigkeit abnimmt und dabei einen bestimmten Wert erreicht hat, dann wird ein Signal aus dem Lichtsensor unter der Ampulle in die Steuerung der Laserdiode geleitet und die UV-Laserstrahlenquelle / Laserdiode automatisch abgeschaltet. Das würde die Viren in der Ampulle vor totaler Zerstörung bewahren und diese lediglich bis Erreichen der Inaktivem-Zustand bestrahlen. Damit kann man mit gleich bleibende Einstellungen und Laserleistung verschiedene Ampullen mit verschiedenen Virenarten behandeln, wobei alles automatisch ablaufen würde und optimal dementsprechend passend geregelt wäre. Z.B. wenn eine Virenart weniger Bestrahlung bis zu Inaktivierung braucht, dann müsste schon bei der Ampullen-Herstellung die Ampullen-Wand eine Beschichtung aufweisen, die schneller undurchsichtig wird. Die UV-Aktive-Beschichtung kann auch in eine Folie (UV-Aktiven Folien-Schild) 64 eingebettet werden, und diese dann auf die Ampulle einfach während der Herstellung an eine Ampullen-Wand geklebt werden. Verschiedene Virenarten, erfordern einen jeweils an deren Bestrahlungswerte angepassten Folien-Schild, der dann unter UV-Laserstrahlen schneller oder langsamer undurchsichtig für die UV-Laserstrahlen wird und somit eine optimale Viren-Inaktivierung steuert.
Eine Steuerung der Laserstrahlen kann zwar manuell erledigt werden (man müsste dann mit eine Stoppuhr die Zeit messen!), allerdings eine automatische Steuerung bietet die beste Lösung dafür. Mann muss bedenken, dass dabei sehr genaue Bestrahlungszeiten notwendig sind. Der Impfstoff-Generator wäre so groß wie eine Zigarettenschachtel oder ein Smartphone und könnte für eine leichte Bedienung, mit einem ähnlichem Touchdisplay 65 und andere Komponenten ausgestattet werden. Um das Gerät einfacher zu konzipieren, kann dort nur die Basis-Hardware, die für die Vireninaktivierung erforderlich ist, eingebaut werden, wobei die Steuerung zum Teil oder komplett mit Hilfe eines Smartphones, Tablett-PC 66 oder Laptop / PC und dazugehörigen Software erfolgt. Diese kompakte Bauweise erfordert keine allzu starke Laserstrahlen-Quelle, weil der Bestrahlungs-Bereich relativ klein ist. Hier bei dieser Ausführung kann auch ein Gerät implementiert werden, das die Weitergabe der Ampullen-Inhalt als Injektion automatisch beim Berühren und Pressen auf die Haut (oder per Knopfdruck) einer Person injiziert, z.B. durch Herausfahren einer Injektionsnadel 67 (18) oder als Aerosol 68 zum Atmen an eine Person ermöglicht (19). Das Gerät weist eine Inhalator-Kammer 41 auf, in der ein Ultraschall-Schwing-Element vorhanden ist, das die Ampullen-Inhalt nach deren Inaktivierung aufnehmen und vernebeln (zerstäuben) kann. Durch einen Mundstück kann die Person dann diesen Inhalt einatmen und wird dadurch den zuvor aufgebereiteten Impfstoff einnehmen.
Dieser Impfstoff-Generator funktioniert teilweise auch mit Bakterien. Auch sie können soweit durch Laserstrahlen abgeschwächt werden, das sie sich nicht mehr vermehren können und keine Krankheit im Körper eines Menschen auslösen können, aber das Immunsystem kann damit trainiert werden und eine Abwehrmaßnahmen ankurbeln. Natürlich sind dabei andere Laser-Leistungen und Bestrahlungszeiten anzuwenden, die allerdings empirisch ermittelt werden müssen. Mit Bakterien ist die Sache etwas leichter, weil man diese unter optische Mikroskope sogar live betrachten kann. Die Beschädigungen, die durch Laserstrahlen auftreten, können direkt danach unter einem Mikroskop betrachtet werden und die Laserleistungswerte / Bestrahlungsdauer anhand dessen optimiert werden. Bei der Bakteriellen-Verwendung dieser Vorrichtung müsste allerdings die Variante mit flachen Ampullen verwendet werden. Die Bakterien sind verglichen mit Viren sehr groß und können einander mehr oder weniger beschatten, was die Laserleistung geringfügig heterogen macht. Durch eine sehr flache Ampulle wird gewährleistet, dass nur wenige „Bakterien-Schichten“ übereinander liegen und somit die Laserleistung auch hier recht homogen wirkt. Nur so ist gewährleistet, dass alle Bakterien gleichmäßig abgeschwächt werden, bzw. durch Laserstrahlen getroffen und ausreichend bis zu Inaktivierung bestrahlt werden.
Die Ampulle kann auch in Form eines speziellen Behälters gebaut werden, der in Form einer Scheibe 69 mit Abmessungen, ähnlich wie eine 2-EUR Münze ist. Drin sind die Viren in der Flüssigkeit enthalten, die dann durch Laserstrahlen und eine präzise Steuerung der Laserdiode / UV-Laserdiode inaktiviert werden (20). Die Scheibe wird in eine dafür konzipierte Bestrahlungs-Kammer eingesteckt und das Bestrahlungs-Programm kann gestartet werden. Wenn der Impfstoff-Generator für verschiedene Viren eingesetzt werden soll, was auch Sinn der Erfindung ist, kann einen automatische Erkennung der Ampullen durch das Gerät durchgeführt werden. Für eine automatische Erkennung können auch hier zahlreiche herkömmliche Methoden angewendet. Ein Strichcode oder QR-Code kann am Rand der Scheibe / Ampulle aufgetragen werden. Der Code soll sehr kleine Abmessungen haben, aber hochauflösend sein, z.B. 1mm² Mikrocode mit 2400dpi. Der Code darf nicht auf der breiten Flächen der Scheibe aufgetragen werden, weil dann die Laserstrahlen dort absorbiert werden können und somit eine Störung bei Viren-Inaktivierung verursachen. Der Strichcode (oder eine andere Erkennungsmethode) ist sehr wichtig dabei, weil er vor allem Auskunft über die in der Ampulle enthaltene Viren gibt. In dem Impfstoff-Generator wird ein Code-Lesegerät eingebaut, der die Strichcodes oder Mikro-QR-Codes 49 lesen kann. Daraufhin werden automatisch aus dem Bestrahlungs-Programm die optimalen Bestrahlungswerte, wie Bestrahlungsdauer und Laserdioden-Leistung eingestellt / hochgeladen. Anhand des Strichcodes kann auch die Seriennummer der Ampulle eingelesen und diese dann in dem elektronischen Speicher des Geräts gespeichert, wodurch eine doppelte Bestrahlung der gleichen Ampulle verhindert werden kann. Der Rand dieser Scheibe wird mit einem Ring 70 aus doppelter Laserstrahlenintensität bestrahlt, damit in die Randzone keine Viren aktiv bleiben. Sobald die Ampulle in Scheibenform bestrahlt wurde, wird die durch einen Auswurfmechanismus 71 (mechanisch oder elektrisch, z.B. durch eine Elektromagneten) ausgeworfen und dann in eine lichtabschirmenden Tüte oder Behälter gesteckt, sodass keine Beeinflussung durch Sonnenlicht oder andere Lichtquellen stattfindet. Auf diese Weise behandelte Ampullen sollen möglichst zeitnah von Probanden oder zu impfenden Menschen aufgenommen werden. Auch das Gefäß der Ampulle kann so gestaltet werden, dass nach einer Laserbehandlung, diese dunkel oder undurchsichtig wird.
Der Impfstoff-Generator kann theoretisch auch mit Sonnenstrahlung funktionieren und einen Impfstoff-Ähnliches Produkt liefern. Dafür müsste man einen Sonnenkollektor einbauen, der in Form von Spiegel das Sonnenlicht etwas verstärkt, bzw. gebündelt in die Bestrahlungs-Kammer leitet. Auch Lichtleiter können dafür eingesetzt werden. Allerdings müssten auch Lichtfilter-Scheiben oder Folien eingebaut werden, die die Lichtanteile von verschiedenen Wellenlängen filtern. Der blaue Lichtanteil wäre wünschenswert, während der Bereich zwischen Rot und Grün, nicht unbedingt erforderlich wäre. Die Sonnenstrahlung weist einen Anteil von ca. 6% an UV-Strahlung auf. Hinzu kommt, dass eine elektronische Steuerung, die entweder durch einen Timmer oder einen Lichtsensor die Lichtintensität und die Strahlungsdauer überwachen müsste. Diese Methode ist zwar erwähnenswert, aber praktisch nicht ganz optimal einsetzbar. Sie wäre unter freien Himmel einsatzbereit, bei direkter Sonnenstrahlung und somit auch von den Wetterverhältnissen abhängig (kein Einsatz beim fehlenden Sonnenschein). Weil die Sonnenstrahlung vom Ort bzw. Breitengraden, Jahreszeiten und Wetterverhältnissen abhängig ist, müsste hinzu ein präzises Sensor-System eingebaut werden, das die Lichtintensität der Sonnenstrahlung permanent in Echtzeit ermittelt und dadurch die Bestrahlungsdauer automatisch steuert. Der Bau eines solchen elektronischen Systems wäre ohne weiteres möglich (fast jeder Elektronik-Student am Ende seines Studiums könnte das machen können), aber trotzdem wird eine solche Ausführung des Geräts unnötig zu kompliziert und wäre unter Umständen deutlich teurer als die Varianten mit Laserdioden. Zudem wäre das Gerät nur zeitweise oder bedingt einsatzfähig.
Wie die Viren durch Laserstrahlen, insbesondere durch UV-Laserstrahlen inaktiviert werden, kann man durch den UV-Laserstrahlen-Effekt auf die chemische Komponenten und RNA-Bestandteile sehen. Der Effekt ist von der Laserleistung und Bestrahlungsdauer abhängig. Ein drittes Kriterium, ist der hohen Homogenität der Bestrahlung, was durch hochwertige Laserstrahlkenquellen (hochwertige Laserdioden) und eine qualitatives Optik-System problemlos gegeben.
Bei einer 4W-Laserleistung einer UV-Laserdiode, die einen Bereich von 5cm² bestrahlt, bekommt ein Corona-Virus eine Laserleistung von ca. 12,56×10^-14 W, was allerdings ausreichend ist, um es innerhalb von Sekunden zu inaktivieren. Diese UV-Energie, die auf dem Virus ankommt, ist ca. 95-mal höher als wenn der Virus der Sonnenstrahlen direkt ausgesetzt wäre. Wenn das Virus unter direkte Sonnenstrahlung bei 1,4kW/m² stehen würde, wäre es innerhalb von 260 Sekunden inaktiviert worden. Weil es aber in einem Aerosol-Tropfen drin steckt, ist es etwas länger geschützt. Dennoch durch die 4W- UV-Laserdiode wird der Virus innerhalb von 1,40 Sekunden komplett inaktiviert. Bei 1,80 Sekunden beginnt der Zerfall und innerhalb von 2,30 Sekunden ist es total zerstört, sodass es auch als Impfstoff-Mittel nicht mehr zu gebrauchen ist. Verkleinert man die um die Hälfte die Bestrahlungsfläche der Laserdiode durch Linsen oder Spiegel, ist der Zerstörungs-Effekt für die Viren höher als vier Mal (der Zerstörungs-Effekt steigt nicht ganz proportional bzw. linear mit der Steigerung der Laserleistung, sondern etwas steiler).
Der Schatten (obwohl das kein richtiger Schatten ist, weil ein Virus durch Laserstrahlen fast komplett durchleuchtet wird), den ein Corona-Virus in einem parallelem Laserstrahl wirft, beträgt ca. 8×10^-15 m². Wenn ein Virus durch UV-Photonen aus der 4W-UV-Laserdiode getroffen wird, wobei die 4W auf lediglich 500mm² homogen verteilt sind (0,8W/cm²), anders als bei Sonnenstrahlen, nutzt die Schutzfunktion des Aerosols nichts mehr. Es werden sofort innerhalb von 300ms anfangs die Spikes deformiert und unbrauchbar gemacht. Ein Andocken der Viren an Wirtzellen und infolge dessen deren Vermehrung ist damit nicht mehr möglich. Die elektrische Mikro-Feld Struktur in der Molekularebene wird dabei weitgehend gestört. In der Zeit zwischen 300ms und 700ms Bestrahlungsdauer wird die Viren-Hülle angegriffen und durchsiebt. Die Lipid-Struktur der Hülle verliert an Integrität und es werden unkontrollierte Ionen-Ströme erzeugt, die Verbindungen abschwächen oder gar zerstören. Nach 1,40 Sekunden ist schon der Virus-Kern erreicht und dort werden Veränderungen in dem Genstrang bzw. in Nukleotiden-Kette verursacht. Nach 1,80 Sekunden beginnt die chemische Struktur zu zerfallen und nach 2,70 Sekunden ist das Virus komplett durch UV-Photonen „durchsiebt“. Die genetische Information geht dabei verloren. Nach 3 Sekunden wenn man ein paar Mikrometer klein wäre, hätte man den teils anaeroben „Verbrennungsgeruch“ der Viren und deren Ionen-Fontänen aus dem Nukleotiden-Strang wahrnehmen können. Die Mikrotröpfe des Aerosols, in denen die Viren stecken, explodieren dabei förmlich. Die rapide Druckerhöhung in den Aerosol-Tropfen führt zu einem sekundären Effekt, den die Viren austragen müssen. Auch Viren werden in Bestandteile zerlegt. Allerdings, bei genau kontrollierte Laserleistung und Bestrahlungsdauer, kommt es nicht soweit und das ist entscheidend für die erfolgreiche Viren-Inaktivierung. Durch die sehr gute Homogenität eines qualitativ erzeugten reinen Laserstrahls wird eine sehr gut strukturierte und gleichmäßige Veränderung der Viren generiert, die zu optimalen Ergebnissen führt und letztendlich zu einem angestrebten Mittel, das ähnlich wie ein Impfstoff wirkt. Jedes Virenart, braucht eine geringfügig andere Laserleistung und Bestrahlungsdauer, um inaktiv zu werden, aber diese Werte können auf empirische Weise ermittelt werden. Einmal ermittelt, werden sie gespeichert und dann immer wieder verwendet.
Ein ähnliches Gerät könnte theoretisch in einem Krankenhaus als Teil eines Belüftungs- / Umluft-Systems eingebaut werden, wobei die Luft aus den Zimmern, in denen die erkrankte Patienten sich aufhalten, eingesaugt, durch den Impfstoff-Generator strömen und dann in einer anderen Zimmer („Impf-Zimmer“), in der gesunde Menschen sich befinden, für Impfzwecke geleitet. Auf der 21 ist ein solches Beispiel dargestellt worden. Die virenverseuchte Luft wird aus der „kontaminierten Zimmer“ durch ein Gebläse über ein Lufteinlass-Rohr ungefiltert eingesaugt und in die Bestrahlungs-Kammer durch eine starke Laserstrahlen-Quelle behandelt und dann weiter durch ein Luft-Auslass-Rohr in die zweiten Zimmer, wo sich gesunde Menschen aufhalten transportiert. Bei dieser Variante ist extrem wichtig, dass die Laserleistung und die Strömungsgeschwindigkeit auf einander abgestimmt sind. Am einfachsten ist es, wenn die Laserstrahlenquelle mit konstanter Intensität die Luft bestrahlt und die Luftströmung ebenso konstante Strömungswerte hat. Wird einer der Parametern verändert, muss in Echtzeit auch das andere angepasst werden. Eine Erhöhung der Luftströmung, muss mit einer gleichzeitigen Laserleistungs-Erhöhung kompensiert werden, weil sonst die gesunden Menschen teilweise virenverseuchte Luft bekommen, was zu Infektion führen kann. Ein Luftströmungssensor, der mit der Laserleistungs-Steuerung gekoppelt ist, kann diese Werte schnell und in Echtzeit anpassen, ist aber nur eine Notlösung. Am besten ist es, in beiden Zimmern, solange die Anlage läuft, keine Fenster oder Türen aufzumachen, weil diese kurzzeitige Luftdruckänderungen verursachen, die die Strömungsgeschwindigkeit durch die Bestrahlungs-Kammer des Impf-Generators verändern. Durch eine weitere Öffnung 72 in die Wand, kann die überschüssige Luft aus dem Zimmer 73 in das Zimmer 74 zurückströmen, sodass keine signifikanten Luftdruck-Unterschiede in beiden Zimmern stattfinden. Die Öffnung -- soll mit einem automatischen Verschluss (Klappe, Deckel) 75 versehen, der nur dann sich öffnet, wenn die Anlage bzw. der Impfstoff-Generator eingeschaltet wird. Sobald das Gebläse 76 in dem Generator eingeschaltet wird, wird ein stets erhöhender Luftdruck in dem Zimmer 74 erzeugt, der dann durch die Öffnung 72 in das Zimmer 73 strömen wird. Schließlich soll die Luft nur von der Impf-Zimmer 74 in die „Viren-Zimmer“ 73 strömen und nicht umgekehrt.
Dieser Impfstoff-Generator ist in der Lage sehr schnell Impfstoff oder zumindest Impfstoff-ähnliches Material zu Verfügung zu stellen. Das Produzieren des Impfstoffes erfolgt auf eine für den Abnehmer ungefährliche Weise. Dem Impfstoff werden keine Giftstoffe, Proteine oder RNA-/ DNA-Fragmente oder Chemikalien zugesetzt. Die Flüssigkeit, in der die inaktiven Viren oder andere deaktivierte Krankheitserreger sich befinden, ist eine isotonische Flüssigkeit (ähnliche werden auch für Infusionen benutzt).
Diese Methode und deren Funktionsweise ähnelt etwas einem natürlichem Vorgang, den leider die Virologen noch nicht kennen. Diese Methode, die in die Luft vorhandenen Viren mit Hilfe von Laserstrahlen zu inaktivieren, um diese als Impfstoff für gesunde Menschen zu verwenden, ist zwar neu in dieser Form, aber diese, für Virologen und Wissenschaftlern bis jetzt unbekannte Vorgänge, finden in die Natur schon auf eine fast ähnliche Weise statt. Zwar nicht mit Laserstrahlen und nicht gezielt auf geschlossene Kammern, aber mit natürlichem Sonnenlicht in die freie Luft. Im Sommer während Sonnenschein-Zeiten werden die Viren, die von kranken Personen durch Atemwege in die Luft ausgestoßen werden (z.B. durch Husten, Nießen), mehr oder weniger, direkt der Sonnenstrahlen ausgesetzt. Die intensiven Sonnenstrahlen zerstören diese, je nach Aerosoltropfen-Größe in denen sie eingeschlossen sind, mehr oder weniger innerhalb kurze Zeit, allerdings eine Vielzahl der Viren (wir sprechen hier nicht von tausende, sondern von billionen davon) entkommt den Sonnenstrahlen (durch die Luftströmung und deren „Evakuieren“ in Schatten, Räume, etc.), noch bevor sie komplett zerstört werden. Dieser Anteil der Viren ist dabei zwar nicht vollständig zerstört worden, aber in einem inaktiven Zustand versetzt worden, manchmal sogar sehr ähnlich wie bei einer Impfstoff-Dosis. Diese inaktiven Viren sind in sehr geringer Konzentration in die Luft vorhanden, aber dennoch, wenn ein gesunder Mensch diese Viren in mehreren Zügen einatmet, wird er diese durch die Atemwege aufnehmen und mit der Zeit passende Abwehrmaßnahmen entwickeln und dadurch immun gegen aktive Viren werden. Es kommt möglicherweise in natürlichem Prozess öfters vor als man annehmen würde. Das könnte auch das Verschwinden von Pandemien in der Vergangenheit erklären. Die Menschen atmen zunehmend durch Sonnenlicht abgeschwächte oder inaktive Viren ein und diese trainieren das Immunsystem. Das ist mitunter und neben der Gen-Sequenz und Gen-Schlüssel-Wechselwirkung, möglicherweise ein weitere Grund, dass zusätzlich erklären kann, warum manche Menschen nur leichte oder gar keine Symptome z.B. bei aktueller Corona-Pandemie haben. Diese sind möglicherweise schon in Kontakt mit, auf natürliche Weise inaktivierten Viren gekommen und deren Immunsystem diese nach einer leichten Krankheitsablauf für die Bildung der Antikörper verwendet hat. Natürlich kann das Gerät hier nicht unbedingt die modernen Impfstoffe ersetzen, die auch durch Gentechnik entstehen, aber dennoch kann es eine Art Impfstoff oder Impfstoff-Ähnliches Produkt generieren / erzeugen, das bei viele androhende Krankheiten einsetzbar ist und dadurch eine Immunität des Körpers hervorrufen kann. Vor allem die Herstellung ist recht einfach und kann sehr schnell erfolgen. Hier sind keine monatelangen Entwicklungsphasen notwendig. Ein Impfstoff kann innerhalb von Tagen entstehen. Zudem werden die Nebenwirkungen oder Gefahren, wie z.B. RNA / DNA-Implementierungen in der menschlichen Zellstruktur weitgehend vermieden, was man für viele moderne Impfstoffe nicht garantieren kann.
Die Viren sollte man nicht unterschätzen. Pandemien wird es trotz technischer Entwicklung auch in Zukunft geben. In Viren-Bekämpfungsbereich, aus medizinische, bzw. medikamentöse Perspektive sind wir nicht sehr weit gekommen und fast eine ähnliche Entwicklung, wie vor fast 100 Jahren zu verzeichnen ist! Die Impfstoffe sind zwar vielfältiger, moderner und die Methoden raffinierter geworden, aber dennoch, direkt gegen Viren haben wir fast wie damals vor 100 Jahren, kaum wirksame Medikamente. Behandlungsmethoden wie z.B. Antikörper-Therapie und Viren-Hemmende Medikamente sind zwar vielversprechend, aber leider noch nicht weit entwickelt oder verbreitet, daher auch preislich nicht optimal für die breite Welt-Bevölkerung passend. Die Viren sind aber nicht immer unsere Feinde. Wenn man diese genauer studiert, bzw. aus einem höheren Blickwinkel diese betrachtet, klingt zwar wie Sci-Fiction, aber man wird in Zukunft sogar auf einer Viren-Kollektiv-Intelligenzspur drauf stoßen. Die einzelnen Viren besitzen sowas nicht (sie werden nicht mal als voll lebendige Wesen betrachtet), aber als Kollektiv in deren Gesamtheit oder in Pandemie-Form verhalten sie sich nicht ganz planlos oder absolut intelligenzfrei. Der „spontane“ Ausbruch einer Pandemie, oft gleichzeitig an mehreren, verschiedenen, weit von einander entfernten Orten, das Aufhören und Verschwinden von alleine in einer zeitlich relativ kurzen Zeitspanne, bedarf schon eine Art „Koordination“ (wir können das auch als „logistische Aufwand“ nennen). Sicher spielt dabei eine große Rolle unsere Umwelt, vor allem die Sonne, aber dennoch es ist der Gedanke nicht ganz abwegig. Auf einer bestimmten Weise wird sogar in eine nicht all zu ferne Zukunft eine zwar stark fragmentierte, aber dennoch eine Kommunikationsmöglichkeit geben. Nicht in einer Sprache und auch nicht zwischen Viren und Menschen, sondern zwischen Viren in deren Gesamtheit inklusive deren begleitende, interaktive Träger-Medium und unseren künftigen, fortgeschrittene Kl-Maschinen. Schließlich besitzen auch die einzelnen Hirnzellen eines Menschen keine Spur einer Intelligenz (die wissen nicht mal wer sie sind, oder dass sie überhaupt existieren oder was deren Aufgabe ist es), aber als Kollektiv in deren Gesamtheit sieht die Sache anders aus.
Bezugszeichenliste

1: Laserstrahlen-Quelle
2: Viren / Krankheitserreger
3: Laserdiode
4: UV-Laserdiode
5: Violette oder Blaue Laserdiode
6: IR-Laserdiode
7: Fluid-Kammer im Durchfluss-Modus
8: Ampulle
9: Laserstrahlen
10: Bestrahlungs-Kammer
11: Flüssigkeit
12: Elektronische Steuerung
13: Breitere Fläche
14: Ränder der Ampulle
15: Laserstrahlen-Rahmen-Projektion
16: Linsen-System /Spiegel-System / Lichtablenkelemente
17: Laser-Balken-Projektion
18: Laserstrahlen-Wand
19: Absorber
20: Klarspiegel
21: Laserwandstärke
22: Dicke Linie / Balken / Rechteck
23: Randbereich der Fluid-Kammer
24: Beide Enden der Fluid-Kammer
25: Laserblitz-Projektion
26: Bestrahlte / geblitzte Fläche
27: Vorrats-Behälter
28: Halterung
29: Wassersäule
30: Leitung
31: Größerer Behälter mit Wasser
32: Schwenkbarer Hebel
33: Flüssigkeits-Pegel
34: Spiralförmiges Schlauch
35: Pegel-Sensor
36: Elektrisch bewegliche Plattform
37: Steuerung für die Plattform
38: Feder
39: Wände der Fluid-Kammer
40: Ampullen-Wand
41: Inhalator-Kammer / Zerstäuber-Vorrichtung
42: Flächen-Projektion
43: Breite Fläche der Ampulle
44: Diffusor
45: Milchglas-Scheibe, trübe Scheibe
46: Laserstrahlen-Projektions-Rahmen
47: Zweite Laserdiode
48: Innen-Wände der Bestrahlungs-Kammer
49: Mikro-QR- / Strichcode Code
50: QR-Scanner / Strichcode-Scanner
51: Wandernde Laserstrahlen-Wand
52: Schiene, Führungs-Hebel
53: Längsachse der Bestrahlungs-Kammer
54: Steuereinheit
55: Aktuator / Antriebselement
56: Pollen
57: Gunn-Diode oder Gunn-Elemente
58: Aufnahme-Schacht
59: Optik-Ablenk-System oder Linse
60: UV-Aktives Additiv oder UV-Indikator
61: Lichtsensor
62: Schwache Laserdiode
63: Lichtschranke
64: UV-Aktive-Beschichtung in eine Folie (UV-Aktiven Folien-Schild)
65: Touchdisplay
66: Smartphones, Tablett-PC
67: Injektionsnadel
68: Aerosol
69: Scheibe / scheibenförmige Ampulle
70: Ring
71: Auswurfmechanismus / Elektromagnet
72: Öffnung in die Wand
73: Zimmer
74: Weiteres Zimmer
75: Verschluss, Klappe, Deckel
76: Gebläse
77: Magnet / Magnet-Federsystem
78: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20090004047 A1 [0013]
US 20180147314 A1 [0014]
US 20180296712 A1 [0015]
WO 2009149020 A1 [0016]
WO 2005003340 A2 [0017, 0027]

Claims

Impfstoff-Generator, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens - eine Bestrahlungs-Kammer, die für die Aufnahme einer oder gleichzeitig von mehreren durchsichtigen, flachen und breiten Ampullen, die ein Fluid oder eine Flüssigkeit mit aktiven Viren oder Krankheitserregern drin enthält, die konstruiert ist, - eine Laserstrahlen-Quelle, die in die Bestrahlungs-Kammer eingebaut ist oder von außen auf die Ampullen-Inhalt durch eine dursichtige Wand oder Lichtfenster oder Lichtleiter die Laserstrahlen emittiert, - ein optisches Linsen- oder Spiegel-System, das die Laserstrahlen auf einer Strahlengeometrie formt, die eine homogene Bestrahlung der gesamten Inhalt der Ampulle bewirkt, oder - ein Laserstrahlen-Lichtablenk-System oder Optik-System, das die Laserstrahlendichte in die Bestrahlungs-Kammer gleichmäßig auf die breiten Fläche der Ampulle in die Ampullen-Inhalt eindringend verteilt, - eine elektronische Steuerung, die die Leistung der Laserstrahlen-Quelle und die Bestrahlungsdauer so steuert, dass eine Inaktivierung der in dem Fluid oder in der Flüssigkeit enthaltene Krankheitserreger bewirkt, aufweist oder aus diesen Teilen besteht.
Impfstoff-Generator, umfassend: - eine Bestrahlungs-Kammer, in der eine durchsichtige, luftdicht verschlossene Ampulle, die scheibenförmig oder in Form und Abmessungen einer großen kreisrunden Münze gebaut ist, die mit einer virenverseuchte oder virenhaltige Flüssigkeit gefüllt ist, die eine Stelle aufweist, die leicht mit einer Injektionsnadel durchgestochen werden kann, eingeführt wird, - eine Laserstrahlen-Quelle, die in die Bestrahlungs-Kammer eingebaut ist, die einen homogenen Laser-Strahl auf die Flüssigkeit in der Ampulle gleichmäßig mit ausreichende Intensität und Bestrahlungsdauer abgibt, die eine Inaktivierung der dort in die Flüssigkeit befindlichen Viren bewirkt, - ein Laserstrahlen-Ablenk- oder Linsen- oder Spiegel-System, das auf einer der breiten Flächen der Ampulle, perpendikular die Laserstrahlen sehr homogen lenkt, das zusätzlich einen Ring aus intensivere Laserstrahlen erzeugt, der eine vielfach höhere Strahlendichte als der Rest der Laserstrahlen, die auf der Oberfläche der Ampulle eintreffen, aufweist, der den ringförmigen Rand-Bereich der Ampulle bestrahlt, - eine elektronische Steuerung, die mit der Laserstrahlen-Quelle verbunden ist, welche die Laserstrahlen-Intensität und die Bestrahlungsdauer steuern kann, - eine Software, die die Hardware des Impfstoff-Generators steuert, die die Bestrahlungsdauer und die Intensität der Laserstrahlen überwacht, die so programmierbar ist, dass die Laserstrahlen lediglich eine Inaktivierung der in die Flüssigkeit in die Ampulle befindlichen Viren aber nicht deren vollständige Zerstörung mit Ausnahme der Viren, die in der Peripherie im Randbereich der Ampulle ringförmig verteil sind, bewirkt, wobei die Bestrahlungs-Dauer- und Laserstrahlen-Intensität-Werte aus empirischen Versuchen, abrufbar für eine Vielzahl von Viren gespeichert und für den Inaktivierungs-Vorgang implementiert sind, - ein kompaktes Gehäuse, in dem der Impfstoff-Generator mit alle seinen Komponenten eingebaut ist.
Impfstoff-Generator nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Software, die die Hardware des Impfstoff-Generators steuert, die die Bestrahlungsdauer und die Intensität der Laserstrahlen überwacht, wobei die Bestrahlungs-Dauer- und die Laserstrahlen-Intensität so geregelt ist, dass diese lediglich eine Inaktivierung der in die aufgenommene Ampulle befindlichen Viren aber nicht deren vollständige Zerstörung bewirkt, - einem kompaktem Gehäuse, in dem die einzelne Komponenten und Elemente des Impfstoff-Generators eingebaut sind, besteht.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er - mit einer Subkutane-Injektor-Einheit, die mit einem Ampullen-Aufnahme-Schacht und mit einem Injektionsnadel versehen ist, die die Ampullen-Inhalt entnimmt und diese in Form einer Spritze mit einem elektrisch oder manuell beweglichen Piston subkutan in einem Patienten injizieren kann, die fest verbunden mit oder von dem Impfstoff-Generator trennbar konzipiert ist, oder - mit einer Inhalations-Vorrichtung mit eine Aufbereitungs-Kammer, die die flüssige Inhalt der laserbestrahlten Ampulle aufnehmen kann, die mit einem Ultraschall-Zerstäuber ausgestattet ist, der die Flüssigkeit in einem Aerosol mit sehr feinen Tropfen umwandeln kann, wobei die Aerosol-Inhalt von eine zu impfende Person eingeatmet werden kann, ausgestattet oder gekoppelt ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle, die ihre Laserstrahlen in die Bestrahlungs-Kammer und auf die Ampulle abgibt, durch einen elektrischen Antrieb, der von einer elektronischen Steuerung gesteuert wird, sich fortlaufend und konstant wie bei einem Scanner bewegt oder sie um eine Achse konstant schwenkend oder rotierend eingebaut ist und eine dünne, bewegende Strahlenwand, die mindestens so breit wie die Ampulle ist, erzeugt, die bei einem kompletten Durchlauf den gesamten Ampullen-Inhalt mit Krankheisterreger drin in die Bestrahlungs-Kammer, im Laufprojektions-Vorgang gleichmäßig bestrahlt.
Impfstoff-Generator nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung so konzipiert ist, dass sie während des Scann-Vorgangs der Ampulle die Laserstrahlen-Leistung in Echtzeit so steuert, dass in Korrelation zu der Distanz zwischen der Laserstrahlenquelle und der Ampullen-Wand, die Laserleistung dementsprechend geregelt wird, sodass die Viren in der ganzen Ampulle mit konstanter Laserleistung bestrahlt werden, unabhängig von deren Position in der Ampulle und deren Entfernung von der Laserstrahlenquelle..
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Markierung, eine Abgrenzung, ein Rahmen oder eine passende Vertiefung in die Bestrahlungs-Kammer eingebaut ist, in der die Ampulle eingelegt oder eingeschoben und dort arretiert oder fixiert werden kann.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Einzug-Vorrichtung oder eine Einzugs-Schublade, die die Ampulle einziehen und passend für eine Bestrahlung mit Laserstrahlen positionieren kann, ausgestattet ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er tragbar, kompakt und komplett autark funktionierend und mit einer eingebauten Energie-Quelle ausgestattet, gestaltet ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ampulle mit einer elektronischen Identifizierungs-Einheit oder mit einem Erkennungsmerkmal für den Inhalt und Viren-Art, das durch ein Sensor-System in die Bestrahlungskammer erkannt und identifiziert wird und anhand dessen automatisch ein dementsprechendes Laserstrahlen-Steuerungs-Programm für eine Inaktivierung der in der Ampulle befindlichen Viren, aktiviert wird, ausgestattet ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserleistung so eingestellt ist, dass die Laserenergie mindestens 10% höher liegt, als die Mindestleistung, die für eine Viren-Inaktivierung erforderlich ist und, oder die Randbereiche der Ampulle mit mindestens 50% mehr Laserleistung bestrahlt werden.
Impfstoff-Generator, umfassend - eine Bestrahlungs-Kammer, in der eine durchsichtige, flache, bandförmige Fluid-Kammer eingebaut ist, die mit einer Fluid-Eintritts- und Austritts-Öffnung versehen ist, in der durchfließend eine virenverseuchte oder virenhaltige Flüssigkeit mit einer durch ein Pump- und SteuerungsSystem geregelte und konstante Fließgeschwindigkeit fließt, - eine Laserstrahlen-Quelle, die drin in die Bestrahlungs-Kammer eingebaut ist, die einen homogenen Laser-Strahl auf die breiten Fläche der Fluid-Kammer perpendikular abgibt und damit die konstant fließende Flüssigkeit in die Fluid-Kammer gleichmäßig mit ausreichende Intensität und Bestrahlungsdauer bestrahlt, die eine Inaktivierung der dort in die Flüssigkeit befindlichen Viren bewirkt, - eine elektronische Steuerung, die mit der Laserstrahlen-Quelle verbunden ist, welche die Laserstrahlen-Intensität und die Bestrahlungsdauer steuern kann, - eine Software, die die Hardware des Impfstoff-Generators steuert, die die Bestrahlungsdauer oder die Intensität der Laserstrahlen überwacht, die so programmiert ist, dass sie lediglich eine Inaktivierung der in die Flüssigkeit in die Fluid-Kammer befindlichen Viren aber nicht deren vollständige Zerstörung bewirkt, wobei die Laserstrahlen-Intensität-Werte aus empirischen Versuchen, abrufbar für eine Vielzahl von Viren gespeichert und für den Inaktivierungs-Vorgang implementiert sind, - ein kompaktes Gehäuse, in dem der Impfstoff-Generator mit alle seinen Komponenten eingebaut ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle aus mindestens einer Laserdiode, die in einer Wellenlänge emittiert, die im sichtbaren Licht-Bereich oder im UV- oder Infrarot-Bereich sich befindet, besteht.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen-Quelle, Laserstrahlen als Laserpulse oder Laser-Blitze oder im Laser-Dauerbetrieb emittiert.
Impfstoff-Generator nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer und die Anzahl pro Zeiteinheit oder die Repetitionsrate der Laserpulse spezifisch für die verwendete Virenart, die zu deren Inaktivierung in die Bestrahlungs-Kammer führt, durch eine programmierbare Steuerung, die mit der Laserstrahlen-Quelle gekoppelt ist, ausführbar ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einer programmierbaren Software, die virenspezifische Bestrahlungswerte für die Steuerung der Laserstrahlen-Quelle implementiert und anhand dessen die Laserstrahlen-Quelle automatisch steuerbar ist, ausgestattet ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Wände der Bestrahlungs-Kammer inklusive die Aufliege-Fläche oder die Wand der Bestrahlungs-Kammer, auf der die Ampulle liegt, mit einer Laserstrahl-Absorbierenden Schicht ausgestattet sind oder aus einem Material, das die Laserstrahlen absorbiert, besteht.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Laserstrahlen-Quellen, die in Abständen voneinander angeordnet sind oder unter verschiedenen Winkeln auf die Ampulle ihre Laserstrahlen gleichzeitig oder wechselweise mit Laserstrahlen mit gleicher oder unterschiedlicher Wellenlänge abgeben, aufweist.
Impfstoff-Generator nach einem der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungs-Kammer komplett aus Metall- oder Keramik mit Innenspiegel-Wände ausgestattet, gebaut ist, wobei die Laserstrahlen-Quelle außen eingebaut ist und von außen durch eine Lichtfenster die Laserstrahlen in die Bestrahlungs-Kammer eindringend emittiert.
Impfstoff-Generator nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungs-Kammer in Form eines optischen Resonators gebaut ist oder ein optischer Resonator ist, in dem die Laserstrahlen zwischen Klar-Spiegelwänden mehrfach durch die Ampulle oder einem Behälter mit Viren drin oder durch einem anderen Virenträger hin und her reisen.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ampulle oder die Fluid-Kammer um eine quer zu Längsachse liegende Linie, gebogen gebaut ist oder eine Krümmung um den Laserstrahlen-Austritts-Punkt aufweist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Laserstrahlen-Quelle in einer der Wellenlängen, die irgendwo zwischen 20 und 300 Nanometer oder genau bei 222 Nanometer liegt, emittiert.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Laserstrahlen-Quelle oder die Steuerung der Funktionen des Impfstoff-Generators über Touch-Display-Elemente oder per Sprachsteuerung erfolgt.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Computer oder Mobiltelefon oder Smartphone über eine eingebaute Computer-Kommunikations-Schnittstelle oder Funkschnittstelle / Funkmodul verbindbar ist oder durch eine App eines Mobiltelefons steuerbar ist oder eine datenübertragende Verbindung damit erstellbar ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt oder zusätzlich zu der Laserstrahlen-Quelle ein Mikrowellenstrahler oder ein Magnetron oder ein MASER-Gerät oder eine Gunn-Diode in die Bestrahlungs-Kammer mit Strahlrichtung auf die Fluid-Kammer oder auf die Ampulle mit Viren drin, eingebaut ist.
Impfstoff-Generator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er anstatt oder zusätzlich zu der Laserstrahlen-Quelle, einen Ultraschall-Geber oder Ultraschall-Schwingelement mit hoher Schwingfrequenz, dessen Ultraschall-Energie auf die Viren in die Ampulle oder in die Bestrahlungs-Kammer abgegeben wird und dabei deren Struktur mechanisch verändert, aufweist.
Impfstoff-Generator nach einem der Patentansprüche 1 bis 11 oder 13 bis 26,, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in der Ampulle während der Laserstrahlen-Bestrahlung im gefrorenen Zustand sich befindet.
Verfahren zu Herstellung eines Impfstoff-Ähnliches Produkt aus aktiven Viren, dadurch gekennzeichnet, dass eine hermetisch verschließbare, durchsichtige, sehr flache Ampulle, die mit einem Fluid oder Gas oder flüssigem Medium, in dem aktive Viren sich befinden, gefüllt ist, in eine passend für die Aufnahme des Behälters dimensionierte Bestrahlungs-Kammer gesteckt wird, in der eine computergesteuerte Laserstrahlenquelle oder Laserdiode sich befindet und dort mit einer spezifisch für die Virenart, die in die durchsichtigen Ampulle sich befinden, mit einer dementsprechenden Laser-Leistung, Laserstrahlenfrequenz und Bestrahlungsdauer bestrahlt wird, sodass die dort enthaltene Viren nicht vollständig zerstört, sondern lediglich inaktiviert werden und danach als Impfstoff oder impfstoffähnliche Substanz zu verwenden sind.