Nguyên lý phát quang UV

Phương pháp này dựa trên hiện tượng huỳnh quang UV – khi các phân tử hấp thụ tia UV và phát ra năng lượng ở bước sóng khác. Các hạt aerosol chứa virus phát sáng mạnh hơn trước khi được xử lý khử trùng. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể theo dõi gián tiếp và nhanh chóng hiệu quả của công nghệ khử trùng.

“Phát hiện của chúng tôi cho thấy có thể theo dõi sự thay đổi khả năng lây nhiễm của aerosol một cách nhanh chóng, theo thời gian thực, mà không cần quy trình phòng thí nghiệm phức tạp,” chia sẻ Zhenyu Ma, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại U-M.

Ưu điểm vượt trội

• Phương pháp truyền thống: phải thu mẫu không khí trước và sau xử lý, nuôi cấy virus trên tế bào và quan sát dưới kính hiển vi – tốn nhiều thời gian và công sức.
• Phương pháp mới: chỉ cần vài phút lấy mẫu, đo cường độ phát quang của hạt trong luồng khí trước và sau xử lý. Khi virus bị vô hiệu hóa, đường cong phân bố cường độ phát quang dịch chuyển xuống mức thấp hơn, cho thấy hiệu quả khử trùng.

Điều này giúp các nhà nghiên cứu nhanh chóng thử nghiệm nguyên mẫu ở nhiều điều kiện khác nhau như tốc độ dòng khí, nhiệt độ, độ ẩm…

Giới hạn và ứng dụng

• Phương pháp phát quang có thể áp dụng cho các công cụ khử trùng bằng ozone hoặc chlorine.
• Tuy nhiên, với công nghệ dùng tia UV phá hủy bộ gen virus, phát quang không hiệu quả vì tín hiệu không thay đổi.

Nhóm nghiên cứu của giáo sư Herek Clack tập trung vào plasma phi nhiệt – vùng chứa các mảnh phân tử mang điện có khả năng phá hủy virus. Họ đã chứng minh plasma phi nhiệt có thể giảm tới 99,9% virus trong không khí trong thử nghiệm phòng thí nghiệm và tại các cơ sở chăn nuôi.

Ứng dụng thực tế

Startup Taza Aya của Clack đã phát triển nguyên mẫu thiết bị bảo hộ hô hấp ứng dụng plasma, hiện đang được thử nghiệm tại một nhà máy chế biến gà tây ở Michigan.