能源經濟及策略、新及再生能源、火力、核能及核設施除役、原子科技及民生應用的專業資訊平台



低溫電漿反應器未來或有可能成為防疫幫手

出處 U.Mich 作者 劉聖哲摘譯 年份 2020/05/19
報告類型 新聞報導 分類 原子科技及民生應用 資料時間 2020年5月
原始連結 原始連結

        2020年的現在,世界各國最頭疼的大患、影響所及造成全球經濟重創的莫過於「新型冠狀病毒SARS-CoV-2」引發的「新冠肺炎COVID-19」了。為遏止病毒擴散,各國政府正為找出防治之道大傷腦筋。進入21世紀才僅僅20年,人類就已遭到SARS、H1N1、H7N9、MERS等新型病毒侵襲,現又面臨新型冠狀病毒挑戰。尤其世界已是地球村了,每年有數十億人次繞著地球跑,使新病毒輕易地就能跟著旅客四處趴趴走而在世界各地移轉擴散嚴重威脅人類。在未來,只怕還會有更多層出不窮之新型態病毒,盡速找出對治之道已刻不容緩。

        由此次還沒結束的新冠肺炎疫情可見,人聚集的封閉環境,像是客機、郵輪、公車、機場、車站、餐廳、影院、辦公室等等,是藉由空氣傳播之病毒最容易擴散的場合;而在醫療院所或檢疫隔離所內,若處置不當更有引發群聚感染危險。有何技術可幫忙緩解這問題呢?

        自2017年起,密歇根大學土木與環境工程系副教授Herek Clack領導一個團隊,利用「介質阻擋放電」產生低溫電漿的原理,開發出一種內部填充滿玻璃珠狀「硼矽酸鹽」的「低溫電漿反應器」,希望它能很迅速地消滅空氣中病毒。

        Clack說:「隨施加於反應器之電壓增加,低溫電漿會在硼矽酸鹽之間的縫隙中產生。當病毒和細菌等病原體被氣流帶入反應器而經過縫隙時,會遭到低溫電漿中稱為自由基的不穩定分子攻擊,該病原體感染細胞的能力因此減弱。」在對含有噬菌體MS2之空氣的測試中,研究團隊證明他們的低溫電漿反應器能在供電電壓30kV、氣流流速170L/min的條件下,將99.9%的MS2去活化(inactivated)或濾除。

        之後研究團隊將反應器稍加改良,以明尼蘇達大學提供的病毒庫和小型非循環風洞設施,對「豬生殖與呼吸綜合症病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSv)」去活化之有效性再進行試驗。研究人員先將每ml約含有10萬個TCID50之PRRSv VR2332病毒株的溶液以3ml/min速率氣溶膠化,並引入風洞所產生流速12cfm的氣流中,再流進以20kV供電的低溫電漿反應器。結果表明該反應器對PRRSv之去活化也高達98.6%,這項研究結果已於三月初發表在《有害物質期刊(Journal of Hazardous Materials)》上。

        根據以上結果,若密西根大學的低溫電漿反應器對不同種類病毒都能快速有效防制,或許未來當有新疫情發生時,無需等待開發病毒疫苗所需的幾個月甚至好幾年,它就能立即提供防疫能力。

圖說:內部填充滿堆積成圓柱形或床形之玻璃珠狀「硼矽酸鹽(borosilicate)」,的「低溫電漿反應器」。

(Source :密西根大學在Youtube上之介紹視訊截圖,詳情請造訪https://www.youtube.com/watch?time_continue=122&v=PQk8Xf8SpLc&feature=emb_title