因猫、尘螨或霉菌引起的打喷嚏症状,未来或许只需轻轻一按开关即可预防。科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发现,UV222光能够改变过敏原蛋白,从而在无危险副作用的情况下减少过敏反应。在30分钟内,空气中的过敏原减少了高达25%。该团队设想开发便携式设备,保护家庭、学校和工作场所的人们免受有害诱因的影响。
对于过敏患者来说,即使只是短暂吸入这些生物体产生的空气传播过敏原,也可能导致眼睛红肿、皮肤瘙痒和呼吸困难。
这些过敏原在原始来源消失后,仍可在室内存留数月,反复接触可能会加剧哮喘,甚至导致哮喘。
如果只需按一下开关就能消除它们会怎样?根据科罗拉多大学博尔德分校的新研究,这是可以实现的。
“我们发现,可以使用一种被动式且通常安全的紫外线处理方法来快速灭活空气传播的过敏原,”研究作者、土木、环境与建筑工程系高级研究员Tess Eidem说道。
“我们认为这可以成为帮助人们在家中、学校或其他室内过敏原积聚场所对抗过敏原的另一种工具。”
研究结果发表在8月份的《ACS ES&T Air》期刊上。
为什么你无法“杀死”过敏原
走进一个有猫的房间,如果你打喷嚏,你实际上并不是对猫本身产生反应。很可能是空气中漂浮的、由猫唾液产生的名为Fel d1的蛋白质微粒。当猫舔舐自己时,这种蛋白质随之扩散,并最终附着在漂浮在空气中的微小死皮屑(即皮屑)上。当我们吸入这些颗粒时,我们的免疫系统会产生抗体,与该蛋白质独特的三维结构结合,从而引发过敏反应。
狗、老鼠、尘螨、霉菌和植物都会释放各自独特的蛋白质,具有各自独特的结构。与细菌和病毒不同,这些过敏原无法被杀死,因为它们从未具有生命。
“在那些尘螨早已消失之后,过敏原仍然存在,”Eidem说。“这就是为什么如果你抖动地毯,多年后仍可能产生过敏反应。”
减少过敏原的标准方法——如吸尘、擦洗墙壁、使用空气过滤器和定期给宠物洗澡——可能有一定效果,但研究表明这些方法很难长期坚持。
Eidem与共同作者、土木、环境与建筑工程系教授Mark Hernandez,以及实验室微生物学家Kristin Rugh一起,寻找一种更简单的方法。
他们没有试图消除引起过敏的蛋白质,而是寻求改变其结构——就像展开一只折纸动物一样——这样免疫系统就无法识别它们。
“如果你的免疫系统习惯了‘天鹅’的形状,而你把蛋白质展开,使其不再看起来像天鹅,你就不会产生过敏反应,”Eidem解释道。
他们的研究表明,紫外线可以做到这一点。
让光发挥作用
以往的研究表明,紫外线可以杀灭空气传播的微生物,包括导致COVID-19的病毒。
它已广泛用于医院、机场等场所的设备消毒,但其强度通常很高(波长为254纳米),使用者必须穿戴防护设备,以防对皮肤和眼睛造成伤害。
Eidem使用了222纳米波长的灯光,这是一种强度较低的替代方案,被认为对有人停留的空间是安全的,因为它不会深入穿透细胞。(她指出,这并非完全没有风险,包括会产生臭氧,因此应限制暴露时间。)
研究团队将来自螨虫、宠物皮屑、霉菌和花粉的微小气溶胶化过敏原泵入一个无人且密封的350立方英尺测试舱中。然后,他们开启了安装在天花板和地板上的四个饭盒大小的UV222灯。
当他们每隔10分钟对空气进行采样,并通过实验室测试将其与未处理的充满过敏原的空气进行比较时,他们发现了显著差异。在处理过的样本中,免疫识别能力降低,这意味着抗体不再识别许多蛋白质,也不再与其结合。
研究显示,仅30分钟后,空气传播的过敏原水平平均有效降低了约20%至25%。
“与长达数月的清洁、拆除地毯和给猫洗澡相比,这些降低速度相当快,”Eidem说。
便携式过敏原终结者?
UV222灯已经商业化,主要用于工业抗菌用途。
但Eidem设想未来公司能设计出便携版本,供人们去养宠物的朋友家做客或清理满是灰尘的地下室时开启使用。
UV222系统还可能保护频繁接触过敏原的工作人员,例如那些在活体动物周围工作或在大麻种植室工作的人,她自己的研究表明,那里的过敏反应可能是致命的。
根据疾病控制与预防中心的数据,美国有三分之一的成人和儿童患有过敏症。Eidem希望她的研究以及未来的更多研究能为他们提供一些缓解——甚至挽救生命。
“在美国,哮喘发作每天导致约10人死亡,而这些发作通常由空气传播的过敏引发,”她说。“努力开发预防这种暴露的新方法非常重要。”