Les LED UV détectent et désinfectent

Système de décontamination LED UV KeyPro

Intenses, froides et durables, les LED UV surclassent les lampes UV, peuvent éclairer les applications d'imagerie

Par GEN News

Les contaminants biomoléculaires n'aiment pas le projecteur, surtout s'il s'agit d'un projecteur ultraviolet (UV). Ainsi, les contaminants biomoléculaires doivent vraiment détester l'éblouissement intense des systèmes de décontamination qui utilisent des diodes électroluminescentes UV (LED). L'un de ces systèmes a récemment démontré qu'il pouvait inactiver de manière irréversible la RNase A - un contaminant omniprésent dans les laboratoires de séquençage et d'analyse de l'ARN.

Les systèmes de décontamination ne sont pas les seuls à tirer parti de la technologie LED UV. En incorporant la technologie UV LED, les instruments de chromatographie / spectroscopie améliorent leurs capacités de détection et les systèmes de stérilisation renforcent leurs pouvoirs germicides.

Tous ces systèmes LED UV sont disponibles auprès de Phoseon Technology, une société qui possède une solide expérience dans les dispositifs semi-conducteurs à semi-conducteurs. Il n'y a pas si longtemps, les LED UV de Phoseon se limitaient aux opérations de polymérisation industrielle. Maintenant, ces LED UV pénètrent dans les sciences de la vie, remplaçant les lampes UV relativement inefficaces et éliminant le besoin de produits chimiques agressifs et de traitements thermiques à long terme. Les LED UV de la société encouragent même les visionnaires UV à anticiper des applications plus ambitieuses.

La lumière UV dans la bande de fréquence UV-C, ou «UV profond», a toujours eu la capacité d'induire la fluorescence dans le matériel biologique. Mais maintenant que la lumière UV-C peut être utilisée beaucoup plus efficacement grâce à la technologie UV LED, une fois que les applications peu pratiques semblent plus réalistes. Par exemple, l'imagerie par fluorescence sans marqueur, qui impliquerait l'excitation, la détection et éventuellement la modification de molécules dans les tissus, est une possibilité à court terme dans la recherche en sciences de la vie. Les applications de diagnostic sont également des possibilités intéressantes, même si leur réalisation prendra un peu plus de temps.


À l'aide de la technologie Phoseon UV LED, les chercheurs ont inactivé le contaminant omniprésent RNase A, offrant ainsi une alternative à la décontamination chimique ou thermique.

Une brillante idée

En 2002, Phoseon a commencé à fournir des LED UV optimisées pour le durcissement industriel de la réticulation des chaînes polymères dans les adhésifs et les revêtements. Ensuite, Phoseon a décidé d'utiliser sa technologie de base pour apporter la puissance, la stabilité et le contrôle qui le distinguent dans l'application industrielle des sciences de la vie. L'apparente incursion dans les sciences de la vie, qui a officiellement commencé en 2017, était en fait le point culminant de travaux préparatoires et analytiques qui remontaient à 2011.

Bien que la polymérisation industrielle et les sciences de la vie soient très différentes, elles devraient toutes deux bénéficier des progrès de la technologie UV. Les technologies UV traditionnelles reposent sur des sources lumineuses au xénon, halogène, mercure ou deutérium. Ces sources sont relativement lentes pour la décontamination et génèrent une chaleur excessive.

«Les lampes UV produisent des étincelles et leur rendement se dégrade avec le temps», déclare Chad Taggard, vice-président et directeur général de la division sciences de la vie de Phoseon. «Ils nécessitent également une haute tension.»

La plupart des limitations des lampes UV peuvent être surmontées par les LED UV, qui sont construites sur l'électronique à semi-conducteurs et offrent une cohérence à long terme. «L'intensité est la même d'une minute à l'autre et d'une année à l'autre», note Jay Pasquantonio, directeur de la stratégie de Phoseon. «C'est les mêmes années plus tard que le premier jour. C'est important lorsque vous pensez à la répétabilité du processus. Nous pouvons fournir plus de puissance en termes d'intensité UV que n'importe qui d'autre, ainsi que contrôle et stabilité. »

Plus précisément, dit-il, la technologie à semi-conducteurs à semi-conducteurs Light Matrix (SLM ™) de Phoseon offre:

  • Inactivation de molécules (y compris les enzymes) et de micro-organismes qui auparavant ne pouvaient être inactivés que par des produits chimiques ou une chaleur élevée.
  • Des températures de fonctionnement plus basses (jusqu'à 40 ° C par rapport aux 200 ° C des technologies concurrentes).
  • Démarrage instantané.
  • Une durée de vie supérieure à 10 000 heures.

«La désinfection UV LED est beaucoup plus rapide que les autres approches», affirme Pasquantonio, soulignant que certains articles peuvent être désinfectés en quelques minutes contre 30 ou plus que la même désinfection prendrait avec d'autres technologies. «Si nous pouvons rendre le flux de travail du laboratoire plus productif, c'est une victoire pour nos clients.»

De plus, les longueurs d'onde accordables améliorent les capacités. Par exemple, les détecteurs à semi-conducteurs KeyView de Phoseon pour la chromatographie couvrent des longueurs d'onde de 210 à 800 nm, tandis que les nouvelles technologies UV profondes permettent d'utiliser des longueurs d'onde de 215 nm et 220 nm pour l'analyse des protéines et des éléments.


Parce que la technologie de décontamination de Phoseon fonctionne en seulement quelques minutes et ne laisse aucun résidu, les chercheurs économisent beaucoup de temps et d'argent.

Innover à la vitesse des UV

Phoseon a développé une culture d'innovation continue. L'entreprise encourage ses scientifiques, ingénieurs et gestionnaires à adopter des changements incessants et à anticiper les besoins des clients pour des produits meilleurs et plus rapides.

«Nous avons tendance à être plus rapides que nos clients», observe Taggard. «Nous avons une technologie disruptive et nous agissons rapidement pour fournir des solutions sur le marché. Nous voulons aller de plus en plus vite. »

Phoseon, impatient face à l'apparente «paralysie par analyse» du marché, a décidé de lancer son système de décontamination KeyPro en mars dernier, bien en avance sur le calendrier. (KeyPro permet aux chercheurs en ARN et aux responsables de laboratoire de décontaminer l'équipement après avoir ajouté des réactifs et juste avant d'ajouter l'échantillon.)

«Franchement, nous agissons généralement plus rapidement que les équipes de développement internes», déclare Taggard. «Cela signifie que nous pouvons être plus qu'un fournisseur. Nous pouvons être une extension de l'équipe R&D d'un client. Lorsqu'un client adopte ce modèle, nous pouvons l'aider à mettre un produit sur le marché plus rapidement. Avec KeyPro, nous savions que nous pouvions terminer le projet rapidement et le mettre à la disposition des entreprises et des utilisateurs finaux, alors nous nous sommes dit: «Faisons-le!» »


Le système de décontamination KeyPro permet aux utilisateurs de décontaminer l'équipement juste avant d'ajouter l'échantillon, réduisant ainsi les risques de contamination.

C'est Phoseon Inside

Bien que le KeyPro et quelques autres solutions soient conçus pour les utilisateurs finaux, la plupart des sources lumineuses Phoseon sont vendues sous forme de sous-systèmes à des équipementiers du monde entier. «Le développement est une approche à deux volets», déclare Taggard. Les ingénieurs et scientifiques de la société se concentrent sur l'exploration des interactions physiques, chimiques et biologiques de la lumière et se concentrent entièrement sur les LED. L'objectif est de dépasser continuellement les limites préconçues de puissance, de stabilité, de sensibilité et de miniaturisation, et d'améliorer l'utilité de la LED UV comme source de lumière.

Lorsque Phoseon travaille avec un client, les membres du personnel de Phoseon travaillent en étroite collaboration avec leurs homologues basés sur le client. «Nous synchronisons notre système avec le système OEM, effectuons des expériences pour fournir des données d'efficacité et faisons travailler nos ingénieurs en étroite collaboration avec les ingénieurs OEM», explique Taggard. Plus tard, Phoseon s'assure de disposer des informations dont l'équipe marketing du constructeur automobile aura besoin.

Phoseon reçoit également les commentaires des utilisateurs finaux. «Il y a beaucoup de choses qu'une LED UV peut faire», remarque Taggard. «Cela devient un volant d'inertie de ce qui est possible» à mesure que les clients s'intéressent à l'expansion des applications d'une solution, puis continuent à faire plus.

Un exemple d'application de LED UV en expansion est la stérilisation. Aux États-Unis, la plupart des outils chirurgicaux sont jetables, mais en Europe, les instruments à usage unique sont déconseillés. Lorsque les instruments sont réutilisés, les technologies de retraitement doivent être approfondies sans nuire au fonctionnement de l'instrument. La désinfection aux ultraviolets est une technologie de retraitement qui offre un délai d'exécution plus court que ce que les méthodes chimiques et thermiques peuvent atteindre.

La technologie UV-C est un autre exemple. En plus d'être efficace pour la désinfection, les UV-C peuvent détecter et modifier les molécules biologiques. Cette capacité d'autofluorescence le rend utile dans l'imagerie hautement spécialisée. Finalement, il peut être utilisé pour le diagnostic au chevet du patient afin d'identifier les états pathologiques.

«Nos objectifs sont assez simples», dit Taggard. «Nous grandissons très vite et nous voulons que cela continue.» Le plus grand défi à cet égard, comme pour toute technologie de rupture, est de surmonter l'inertie du marché. Alors que les clients potentiels et leurs utilisateurs finaux reconnaissent les avantages de cette approche en matière de désinfection, de stérilisation, de décontamination et de chromatographie, il faut du temps aux OEM pour intégrer la technologie LED UV dans leurs produits. Finalement, ce défi s'étendra aux diagnostics.

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