研究指出:波長 222nm 的遠紫外線(Far-UVC)能改變常見空氣過敏原的結構,從源頭降低人體的免疫反應,為室內空氣品質(消除過敏原)帶來新希望...

全球有數億人飽受呼吸道過敏和氣喘的困擾,這些症狀往往是室內空氣中的微小顆粒——「空氣過敏原(aeroallergens)」所引起。這些過敏原大多是蛋白質分子,來源多樣,包括塵螨、寵物皮屑、黴菌孢子或花粉等。
當這些過敏原蛋白,被過敏體質者吸入時,人體的免疫系統會將其視為敵人,並製造出「免疫球蛋白E(IgE)」抗體。關鍵在於,IgE 抗體是透過識別過敏原蛋白特定的「三維結構」(即抗原決定位或稱表位,Epitope)來發動攻擊。只要過敏原蛋白的結構正確,免疫反應就會被觸發,導致打噴嚏、流鼻水甚至氣喘發作。
也因此,即使原始的過敏來源消失(如塵蟎被消滅),但其過敏原仍可能持續存在室內環境(如地毯或窗簾內,依然附著有塵蟎的代謝物、屍體碎片或蟲卵等),導致過敏體質者仍機率反覆接觸,誘發過敏症狀發生或加劇。儘管研究表明,減少過敏原的標準方法——例如吸塵、清洗牆壁、使用空氣過濾器和定期給寵物洗澡等——可以起到一定作用,但很難長期有效維持。如何避免這些微小的過敏原蛋白致敏,仍是一大挑戰!
因此,科學家開始尋找一種新的、主動式的解決方案──利用紫外線(UV)可破壞蛋白分子結構的特性,使過敏原蛋白變性,再也無法激活人體免疫系統,發生過敏反應──特別是「波長 222nm 的遠紫外線(Far-UVC)」,有別於傳統用於消毒的的主力 UV 254 nm光波,對皮膚與眼睛有較高風險,不適合在有人活動的空間長時間使用;而UV 222 nm被認為在適當劑量下對皮膚與眼睛滲透性較低,更具有人空間中的應用潛力。
探索利用UV 222 nm處理空氣中過敏原,解除「免疫識別」的可能性?
根據Tess M. Eidem等人的研究報告《Far UV Exposure (UV222) Decreases Immune-Based Recognition of Common Airborne Allergens》表示:
實驗
- 過敏原氣膠化:選取多種常見的空氣過敏原(如塵蟎、寵物皮屑蛋白、黴菌、花粉等),經過氣霧化處理,使這些過敏原呈粒徑 ≤ 10μm的氣溶膠狀態,這正是容易被人體吸入、引起反應的形式。並將其噴灑入一個 10m3 的受控實驗艙室內。
- UV 222 nm照射:艙室中的氣膠隨後被分成兩組,一組持續暴露在經過校準的 UV 222nm 輻照場中(處理組),另一組則維持相同環境條件但不接受照射(對照組)。
- 時間序列採樣: 研究人員在長達一小時的實驗中,每隔 10 分鐘收集一次空氣中的微粒樣本,以評估過敏原的穩定性。
- 量化「失效」的過敏原: 利用免疫分析方法,測試抗體去「識別」過敏原蛋白質的三維形狀來進行量化,如果過敏原的結構被破壞,抗體就無法識別並結合,量測到的數值就會下降。因此,測量到的過敏原濃度下降,並不代表過敏原被移除,而是代表它們「失去了被免疫系統識別的能力」。
結果
- 過敏原免疫識別顯著降低:經照射 222 nm 紫外線後,空氣中可被免疫系統識別的過敏原平均降低約 20–25%,多數變化發生在最初的 30 分鐘內。
- 低劑量有效: 達到上述效果所需的 UV 222nm 劑量非常低,僅 ≤16.8mJ/cm2。
- 安全性優勢: 這一有效劑量遠低於美國政府工業衛生師協會(ACGIH)為人體皮膚(480mJ/cm2)和眼睛(160mJ/cm2)設定的安全極限值。這意味著在安全、可容許的輻射水平下,UV 222nm 仍然能有效運作。
- 效果取決於過敏原的種類、光照時間以及過敏原的漂浮載體(灰塵、皮屑、液滴等):例如以塵埃載體或純化的空氣過敏原測試中,塵埃貓過敏原 Fel d 1,在照射 60 分鐘的UV 222nm後,相對減少了11.5%;而純化貓過敏原,相同條件下,則下降了18.8%。另外當純化的 Fel d 1 單獨在 PBS(磷酸鹽緩衝溶液)中霧化,經過 30-40 分鐘照射後,卻可相對減少高達 61%。
總結
以上實驗數據表明:透過UV 222 nm照射,可對過敏原蛋白進行「去活性(Inactivation)」作用,使這些空氣過敏原被免疫辨識率下降,並且低劑量&短時間即能見效。
*不過作者也提醒:此研究是在受控實驗艙空間中進行,無法完全模擬真實室內空間的通風、空氣流動、表面吸附/脫附、灰塵與空氣混合等複雜情況──應用UV 222 nm照射方式於真實環境中,面對不同的空氣過敏原,發揮效果如何?仍有待研究。尤其需要臨床試驗,確認實際室內空氣,經UV 222 nm作用後,是否真正能讓過敏體質者有效減少過敏反應、並改善症狀?
展望「開燈對抗過敏」優勢
- 打開紫外線燈(UV 222 nm)照射,來降低空氣過敏原危害,比起去進行房子打掃、地毯/窗簾等清理、或給寵物洗澡等方法,我們需要付出的時間與精力顯然少很多,非常有利室內空氣品質維護的長期執行。
- 並且打開紫外線燈(UV 222 nm)可與傳統空氣過濾、及打掃清潔等方法結合,後兩者負責「移除」空氣過敏原,而UV 222nm則將未被過濾的、或持續存在於空氣中的蛋白質過敏原「去活性」化,使其喪失攻擊力,避免過敏反應觸發──能提供更全面的室內空氣品質控制效果。
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