Onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) hebben een uniek systeem ontwikkeld om de effectiviteit van smalbandige light-emitting diodes (LED's) of andere lichtbronnen in ultraviolette golflengten te meten voor het doden van schadelijke ziektekiemen.

Het systeem biedt onderzoekers en fabrikanten een platform om tests uit te voeren volgens protocollen die zijn ontwikkeld door een panel van de National Institutes of Health (NIH)-NIST, dat in 2021 een consensuskader publiceerde voor het evalueren van de werkzaamheid van ultraviolet (UV).

De onderzoekers beschrijven het nieuwe systeem in het SPIE Journal of Biomedical Optics en leggen uit dat het bestaat uit een LED-array, een optische vezelassemblage die kan worden gescand over een 2-inch (5 cm) petrischaaltje, nauwkeurige stroom- en temperatuurregelaars en het vermogen om vloeibare of agarmedia te huisvesten.

De optische assemblage van het systeem bevat een spectrometer om ervoor te zorgen dat de golflengte- en bestralingsniveaus correct zijn, een digitale camera om de bacteriële koloniedichtheid over de petrischaal te documenteren, en een snelle lineaire actuator die de vezel in een programmeerbaar patroon over de agarplaat beweegt. om het gewenste belichtingspatroon te creëren.

De onderzoekers maten de effectiviteit van UV-licht (265 nanometer) voor de inactivatie van methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) en Escherichia coli (E. coli), veel voorkomende oorzaken van huid-, weke delen- en urineweginfecties, terwijl de agarplaten eronder bewegen. het licht om een ​​‘kill-curve’ te creëren die laat zien hoe snel een bepaalde dosis UV-licht MRSA en E. coli doodt.

Hoewel dit onderzoek zich richtte op UV-LED's die licht uitstralen met een golflengte van 265 nanometer, kan het systeem worden gebruikt om andere UV-bronnen te testen, zoals kwiklampen of excimeerlampen. Met de juiste optische aanpassingen zou de meetbenadering kunnen worden uitgebreid naar langere of kortere golflengten, inclusief zichtbaar en infrarood licht.

Het compacte tafelontwerp van 28 bij 23 bij 14 cm van het systeem maakt het geschikt voor diverse onderzoeks-, ontwikkelings- en productieomgevingen.

NIST is van plan het ultraviolet (UV)-C LED-bestralingsmetrologiesysteem beschikbaar te stellen aan onderzoekers en standaardontwikkelingsorganisaties voor evaluaties van UV-lichtbronnen. Met het systeem kunnen fabrikanten ook de werkzaamheid van UV-C-leds en andere lampen aantonen.

Het NIST-systeem is een van de vele inspanningen die het bureau heeft ontwikkeld om effectief gebruik van UV-licht voor kiemdodende technologieën te ondersteunen, waaronder een kalibratieservice voor UV-radiometers, een UV-LED-spectroradiometer en verschillende wetenschappelijke publicaties.