Інтегрована система ультрафіолетової дезінфекції керована мікроконтролером
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990272024303196Ключові слова:
ультрафіолетове випромінювання, бактерицидна лампа, дезінфекція, Ардуіно, регулятор напруги, понижуючий трансформатор, діодний міст, ємнісний фільтр, прототипАнотація
Ультрафіолетова дезінфекція – ефективний метод знищення мікроорганізмів за допомогою УФ-випромінювання. Цей процес стає все більш популярним у багатьох галузях, включаючи медицину. Особливість методу в тому, що знищуючи ДНК мікроорганізмів, він завдає шкоди всьому їхньому життєвому циклу. Розвиток ультрафіолетової дезінфекції охоплює вдосконалення технологій, збільшення потужності ультрафіолетових джерел, вдосконалення системи безпеки та автоматизації. Інновації включають в себе мобільні пристрої, розроблені для дезінфекції поверхонь у громадських місцях, а також ультрафіолетові системи для очищення повітря. Бактерицидні бокси вважаються інноваційними пристроями, які використовують ультрафіолетове випромінювання для дезінфекції різноманітних предметів та поверхонь. Бактерії та віруси, які можуть бути присутні на предметах, попадають під вплив ультрафіолетового світла і знищуються. Ці бокси ефективно борються з патогенами, забезпечуючи безпечне середовище для користувачів. В даній роботі розроблено та запропоновано пристрій бактерицидної ультрафіолетової дії який складається з трубчастої ультрафіолетової лампи, що випромінює ультрафіолетове випромінювання типу UVC у діапазоні 253 нм протягом 25 хвилин. Процес дезінфекції управляється мікроконтролером Arduino Uno. Запроектовано блок живлення пристрою, до складу якого входять понижуючий трансформатор напруги, випрямляч, ємнісні фільтри, регулятори напруги 12В та 5В. За допомогою цієї системи було досягнуто ефективного і безпечного знищення патогенних мікроорганізмів. Результати дослідження свідчать про перспективність використання інтегрованої системи ультрафіолетової дезінфекції, як ефективного та надійного інструменту для забезпечення безпеки та гігієни в різних галузях
Посилання
Fairand, B. P. Radiation sterilization for health care products: X-ray, gamma, and electron beam. / Fairand, B. P. // CRC Press. 2001. 160 p. https://doi.org/10.1201/9781482286205.
Rutala, W. A. Infection control: The role of disinfection and sterilization. / Rutala, W. A., Weber, D. J. // Journal of Hospital Infection, 43(1), S43eS55. 2009. https://doi.org/10.1016/S0195-6701(99)90065-8.
Han Z. Environmental cleaning and disinfection of hospital rooms: A nationwide survey. / Z. Han, E. Pappas, A. Simmons, J. Fox, C. J. Donskey, A. Deshpande // American Journal of Infection Control. Volume 49, Issue 1, January 2021, Pages 34-39. https://doi.org/10.1016/j.ajic.2020.08.008.
Hadi J. Control measures for SARS-COV-2: a review on light-based inactivation of single-stranded rna viruses / J. Hadi, M. Dunowska, S. Wu, G. Brightwell // Pathogens, 9 (9). 2020. pp. 1-30, https://www.mdpi.com/2076-0817/9/9/737.
Thurston-Enriquez J.A. Inactivation of feline calicivirus and adenovirus type 40 by UV radiation / J.A. Thurston-Enriquez, C.N. Haas, J. Jacangelo, K. Riley, C.P. Gerba // Appl. Environ. Microbiol., 69 (1). 2003. pp. 577-582, https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.69.1.577-582.2003.
Rastogi R.P. Molecular mechanisms of ultraviolet radiation-induced DNA damage and repair / R.P. Rastogi, A.K Richa, M.B. Tyagi, R.P. Sinha // J. Nucl. Acids. 2010. https://www.hindawi.com/journals/jna/2010/592980/.
Buonanno M. Far-UVC light (222 nm) efficiently and safely inactivates airborne human coronaviruses / M. Buonanno, D. Welch, I. Shuryak, D.J. Brenner // Sci. Rep., 10 (1). 2020. pp. 1-21, https://www.researchsquare.com/article/rs-25728/v1.
Zaffina, S. Accidental exposure to UV radiation produced by germicidal lamp: Case report and risk assessment. / Zaffina, S.; Camisa, V.; Lembo, M.; Vinci, M.R.; Tucci, M.G.; Borra, M.; Napolitano, A.; Cannatã, V. // Photochem. Photobiol. 2012, 88, 1001–1004. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1751-1097.2012.01151.x.
Welch, D. Far-UVC light: A new tool to control the spread of airborne-mediated microbial diseases. / Welch, D.; Buonanno, M.; Grilj, V.; Shuryak, I.; Crickmore, C.; Bigelow, A.W.; Randers-Pehrson, G.; Johnson, G.W.; Brenner, D.J. // Sci. Rep. 2018, 8, 1–7. https://www.nature.com/articles/s41598-018-21058-w.
Narita, K. Chronic irradiation with 222-nm UVC light induces neither DNA damage nor epidermal lesions in mouse skin, even at high doses. / Narita, K.; Asano, K.; Morimoto, Y.; Igarashi, T.; Nakane, A. // PLoS ONE 2018, 13, e0201259. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0201259.
Grimes D. R. Ultraviolet radiation therapy and UVR dose models. / Grimes D. R. // Medical Physics, 42(1), 440e455. 2015. https://doi.org/10.1118/1.4903963.
Khan, S. T. Engineered nanomaterials for water decontamination and purification: From lab to products. / Khan, S. T., Malik, A. // Journal of Hazardous Materials, 363, 295e308. 2015. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.09.091.
Сілі І.І. Аналіз сучасних мікроконтролерів для вирішення біоінженерних задач та використанням інтернету речей / Сілі І.І., Азархов О.Ю., Єфременко Б.В. // Наука та виробництво: міжвуз. темат. зб. наук. пр. Вип. 26 / ДВНЗ «ПДТУ». – Дніпро, ПДТУ, 2023. – 79 – 87 с. DOI: https://doi.org/10.31498/2522-9990262023294299.
