ViRaTonPBS系统对包膜病毒与非包膜病毒的抗病毒潜力研究

《Journal of Hospital Infection》：Antiviral Potential of ViRaTonPBS system against Enveloped and Non-Enveloped Viruses

　　

背景：表面介导传播是病毒扩散的关键途径，传统消毒方法虽有效但需反复施用。目的：本研究评估ViRaTonPBS系统的抗病毒效力，该系统通过释放超荷光电电子，旨在现实场景中提供持续、无接触的消毒。方法：研究人员在1米和5米距离下，将ViRaTonPBS作用于不锈钢、玻璃和层压板表面的包膜病毒（甲型流感病毒H1N1、单纯疱疹病毒1型HSV-1）及非包膜病毒（鼠诺如病毒1型MNV-1、人腺病毒5型HAdV-5），暴露时间分别为5、15和30分钟，采用半数组织培养感染剂量（TCID50）/毫升法和噬斑试验评估病毒感染性。结果：ViRaTonPBS对H1N1、HSV-1和MNV-1的感染性的降低具有时间、表面类型和距离依赖性。在不锈钢表面1米距离作用30分钟时，H1N1减少99.2%，HSV-1减少96.7%，MNV-1减少94.7%；5米距离时病毒减少率略有下降（如钢表面H1N1减少91.9%）。相比之下，在任何测试条件下（包括0.5米45分钟），ViRaTonPBS对HAdV-5均无显著抗病毒活性，表明其对某些非包膜病毒的效果有限。结论：总体而言，该系统在医疗、交通、教育及其他室内公共环境中具有持续应用的巨大潜力。

本研究由新南威尔士大学视光与视觉科学学院的研究人员完成，发表于《Journal of Hospital Infection》。研究背景聚焦于病毒通过污染物表面实现间接传播的公共卫生风险。当前，化学消毒剂如醇类、季铵盐类和含氯制剂虽广泛使用，但存在需频繁重涂、腐蚀表面、残留毒性及长期成本高等缺陷；物理消毒方法如紫外线（UV-C）虽有效，却因对人体皮肤和眼睛具有伤害性，仅限无人环境使用或需复杂屏蔽设施。鉴于传统消毒手段的局限性，开发广谱、表面兼容、持久且对人安全的新型抗病毒技术迫在眉睫。为此，研究人员评估了ViRaTon^PBS这一新型环境净化系统的抗病毒效能，该系统搭载光子介导电子发射器（PMEE），通过释放超荷光电电子，理论上可在病毒颗粒周围形成纳米级电场，破坏其表面蛋白结构从而降低感染性。前期实验室研究表明，该系统可有效降低鼠肝炎病毒（MHV-1，SARS-CoV-2替代病毒）的气溶胶及表面感染性，且符合国际电气安全标准，不产生有害臭氧。

关键技术方法方面，研究人员采用了严格的体外实验设计。实验在经紫外消毒的封闭帐篷内进行，选取不锈钢、玻璃和层压板三种硬质表面，接种甲型流感病毒H1N1、单纯疱疹病毒1型（HSV-1）、鼠诺如病毒1型（MNV-1）及人腺病毒5型（HAdV-5）。设置1米与5米两个距离梯度，分别进行5、15、30分钟的暴露处理，对照组置于生物安全柜内避光保存。病毒回收后，利用相应的宿主细胞系（MDCK、Vero、RAW 264.7），通过半数组织培养感染剂量（TCID₅₀）法和噬斑试验定量评估病毒感染性变化。统计学分析采用单因素方差分析（ANOVA）及Dunnett多重比较检验。

研究结果部分显示，ViRaTon^PBS系统对多数测试病毒表现出显著的灭活效果。在鼠诺如病毒1型（MNV-1）研究中，1米距离下不锈钢表面30分钟时病毒减少率达94.7%，且呈明显的时间依赖效应；5米距离下虽活性有所下降，但在不锈钢表面30分钟仍能达到83.5%的减少率。针对甲型流感病毒H1N1，系统在不锈钢表面1米距离作用30分钟实现了99.2%的高效灭活，即使在5米距离下，延长暴露时间亦能获得超过90%的病毒减少。单纯疱疹病毒1型（HSV-1）对所有测试条件均表现出高敏感性，1米距离下不锈钢表面30分钟减少96.7%，5米距离下30分钟亦达91.6%。然而，人腺病毒5型（HAdV-5）的实验结果截然不同，无论是在1米或5米的标准测试条件下，还是在缩短至0.5米并延长至45分钟的强化测试下，均未观察到显著的病毒滴度下降，证实该系统对此类结构坚固的非包膜病毒无效。影响效力的因素分析表明，抗病毒活性受表面类型、距离和暴露时间的共同调控。不锈钢表面因导电性优异，抗病毒效果最强，其次是层压板，玻璃作为绝缘体效果最弱；距离越近、暴露时间越长，灭活效果越显著。

讨论部分指出，尽管ViRaTon^PBS在实验室条件下对包膜病毒和部分非包膜病毒（如MNV-1）表现出优异的灭活能力，但其对腺病毒（HAdV-5）的失效揭示了其作用机制的局限性，这可能与病毒表面结构及电化学性质的差异有关。在实际应用中，特别是在眼科诊所等腺病毒高发的医疗环境，需结合其他消毒手段以确保全面防控。此外，实验室环境无法完全模拟真实世界的复杂变量，如湿度、气流、有机物负载及表面异质性等，这些因素对光电子稳定性和实际消毒效果的影响尚需进一步验证。未来的研究方向应包括深入解析病毒蛋白在电子作用下的失活机制，量化不同材料表面的电场分布，以及在模拟真实场景中进行效能验证。

结论部分总结认为，ViRaTon^PBS作为一种无接触、持续且无需化学药剂的消毒技术，通过光子介导电子发射显著降低了甲型流感、单纯疱疹病毒及鼠诺如病毒等表面附着病毒的感染性。虽然其抗病毒谱可能受限于病毒类型，且效力受表面材质、距离和时间等因素影响，但该技术仍代表了一种极具前景的环境净化方案，特别适用于需要持续、无化学残留消毒的场景，为阻断表面介导的病毒传播提供了重要的创新策略。