UV LED로 감지 및 소독

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강렬하고 시원하며 수명이 긴 UV LED는 UV 램프를 능가하며 이미징 애플리케이션을 밝게 만들 수 있습니다.

By GEN 뉴스

생체 분자 오염 물질은 스포트라이트, 특히 자외선(UV) 스포트라이트가 비추는 것을 싫어합니다. 따라서 생체 분자 오염 물질은 UV 발광 다이오드(LED)를 사용하는 오염 제거 시스템의 강렬한 눈부심을 정말 싫어할 것입니다. 이러한 시스템 중 하나는 최근 RNA 시퀀싱 및 분석 실험실에 널리 퍼져 있는 오염 물질인 RNase A를 비가역적으로 비활성화할 수 있음을 입증했습니다.

오염 제거 시스템만이 UV LED 기술을 활용하는 유일한 시스템은 아닙니다. 크로마토그래피/분광학 기기는 UV LED 기술을 통합하여 검출 기능을 강화하고 살균 시스템은 살균력을 향상시키고 있습니다.

이러한 모든 UV LED 시스템은 고체 반도체 장치에 대한 강력한 배경을 가진 회사 인 Phoseon Technology에서 사용할 수 있습니다. 얼마 전까지 만해도 Phoseon의 UV LED는 산업 경화 작업에만 국한되었습니다. 이제 이러한 UV LED는 상대적으로 비효율적 인 UV 램프를 대체하고 가혹한 화학 물질과 장기 열처리의 필요성을 제거하여 생명 과학에 침투하고 있습니다. 이 회사의 UV LED는 UV 비전가들이 더 야심찬 응용 분야를 예상하도록 장려하고 있습니다.

UV-C 주파수 대역의 자외선, 즉 "심자외선"은 항상 생물학적 물질에서 형광을 유도하는 능력을 가지고 있었습니다. 하지만 이제 UV LED 기술 덕분에 UV-C 광선을 훨씬 더 효과적으로 사용할 수 있게 되면서 비현실적이었던 응용 분야가 현실적으로 보이고 있습니다. 예를 들어, 조직 내 분자의 여기, 감지 및 변형이 필요한 라벨 없는 형광 이미징은 생명 과학 연구에서 단기적으로 실현 가능성이 있습니다. 진단 애플리케이션 역시 실현까지는 시간이 조금 더 걸리겠지만 매력적인 가능성입니다.

UV LED 소독


Phoseon UV LED 기술을 사용하여 연구원들은 만연한 오염 물질 인 RNase A를 비활성화하여 화학적 또는 열적 오염 제거에 대한 대안을 제공했습니다.

밝은 아이디어

2002 년에 Phoseon은 접착제 및 코팅에서 폴리머 사슬의 가교 경화에 최적화 된 산업용 경화에 최적화 된 UV LED를 공급하기 시작했습니다. 그런 다음 Phoseon은 핵심 기술을 사용하여 산업 응용 분야에서 생명 과학에 차별화되는 전력, 안정성 및 제어 기능을 제공하기로 결정했습니다. 2017 년에 공식적으로 시작된 생명 과학으로의 명백한 진출은 실제로 2011 년으로 거슬러 올라가는 준비 및 분석 작업의 정점이었습니다.

산업 경화와 생명 과학은 매우 다르지만, 둘 다 UV 기술의 발전으로 혜택을 받을 수 있습니다. 기존의 UV 기술은 제논, 할로겐, 수은 또는 중수소 광원을 사용합니다. 이러한 광원은 오염 제거 속도가 상대적으로 느리고 과도한 열을 발생시킵니다.

"Phoseon의 생명 과학 부서의 부사장 겸 총괄 관리자 인 Chad Taggard는"UV 램프는 스파크가 발생하고 시간이 지남에 따라 출력이 저하됩니다. "또한 고전압이 필요합니다."

UV 램프의 많은 한계는 고체 전자 장치를 기반으로 구축되고 장기적인 일관성을 제공하는 UV LED로 극복 할 수 있습니다. "Phoseon의 전략 책임자 인 Jay Pasquantonio는"강도는 분에서 분까지, 해마다 동일합니다. "첫날과 같은 몇 년 후입니다. 프로세스의 반복성에 대해 생각할 때 중요합니다. 우리는 제어 및 안정성과 함께 UV 강도 측면에서 누구보다 더 많은 전력을 제공 할 수 있습니다."

특히 그는 Phoseon의 고체 반도체 광 매트릭스 (SLM ™) 기술이 제공한다고 말합니다:

  • 이전에는 화학 물질이나 고열로만 비활성화할 수 있었던 분자(효소 포함) 및 미생물을 비활성화합니다.
  • 더 낮은 작동 온도(경쟁 기술의 200°C에 비해 최대 40°C).
  • 즉시 시작.
  • 수명이 10,000시간 이상입니다.

파스콴토니오는 "UV LED 소독은 다른 접근 방식보다 훨씬 빠릅니다."라고 강조하며, 다른 기술을 사용할 경우 동일한 소독에 30분 이상 걸리는 것에 비해 일부 품목은 몇 분 안에 소독할 수 있다고 지적합니다. "실험실 워크플로우의 생산성을 높일 수 있다면 이는 곧 고객에게 이익이 됩니다."

또한 조정 가능한 파장은 기능을 향상시킵니다. 예를 들어, Phoseon의 크로마토 그래피 용 KeyView 고체 검출기는 210 ~ 800nm의 파장을 커버하는 반면, 새로운 딥 UV 기술을 사용하면 215nm 및 220nm의 파장을 단백질 및 원소 분석에 사용할 수 있습니다.


Phoseon의 오염 제거 기술은 단 몇 분만에 작동하고 잔류 물을 남기지 않기 때문에 연구원들은 상당한 시간과 비용을 절약 할 수 있습니다.

UV 속도로 혁신

Phoseon은 지속적인 혁신 문화를 개발했습니다. 이 회사는 과학자, 엔지니어 및 관리자가 끊임없는 변화를 수용하고 더 좋고 빠른 제품에 대한 고객의 요구를 예상하도록 장려합니다.

"우리는 고객보다 더 빠른 경향이 있습니다."라고 타가드는 말합니다. "우리는 파괴적인 기술을 보유하고 있으며, 시장에 솔루션을 제공하기 위해 빠르게 움직입니다. 앞으로도 더 빠르게 나아가고 싶습니다."

시장의 "분석에 의한 마비"에 참을성이없는 Phoseon은 지난 3 월 예정보다 훨씬 앞서 KeyPro 오염 제거 시스템을 출시하기로 결정했습니다. (KeyPro를 사용하면 RNA 연구원과 실험실 관리자가 시약을 추가 한 후 샘플을 추가하기 직전에 장비의 오염을 제거 할 수 있습니다.)

"솔직히 저희는 내부 개발팀보다 더 빠르게 움직입니다."라고 Taggard는 말합니다. "이는 우리가 공급업체 이상의 역할을 할 수 있다는 뜻입니다. 우리는 고객 R&D 팀의 연장선이 될 수 있습니다. 고객이 해당 모델을 채택하면 제품을 더 빨리 시장에 출시할 수 있도록 지원할 수 있습니다. KeyPro를 사용하면 프로젝트를 빠르게 완료하고 기업과 최종 사용자 모두에게 제공할 수 있다는 것을 알았기 때문에 '해보자'고 결정했습니다."


KeyPro 오염 제거 시스템을 사용하면 샘플을 추가하기 직전에 장비를 오염 제거하여 오염 가능성을 줄일 수 있습니다.

포손 인사이드입니다

KeyPro 및 기타 몇 가지 솔루션은 최종 사용자를 위해 설계되었지만 대부분의 Phoseon 광원은 전 세계 OEM에 하위 시스템으로 판매됩니다. "개발은 두 가지 접근 방식입니다."라고 Taggard는 말합니다. 이 회사의 엔지니어와 과학자들은 빛의 물리적, 화학적, 생물학적 상호 작용을 탐구하는 데 초점을 맞추고 있으며 전적으로 LED에 초점을 맞추고 있습니다. 목표는 전력, 안정성, 감도, 소형화라는 선입견의 한계를 지속적으로 뛰어넘고 광원으로서 UV LED의 유용성을 향상시키는 것입니다.

Phoseon이 고객과 함께 작업 할 때 Phoseon 직원은 고객 기반 담당자와 긴밀히 협력합니다. "우리는 시스템을 OEM의 시스템과 동기화하고, 실험을 실행하여 효능 데이터를 제공하고, 엔지니어가 OEM의 엔지니어와 긴밀히 협력하도록합니다."라고 Taggard는 설명합니다. 나중에 Phoseon은 OEM의 마케팅 팀이 필요로하는 정보를 확보 할 수 있도록합니다.

Phoseon은 또한 최종 사용자로부터 의견을받습니다. "UV LED가 할 수있는 일이 많이 있습니다."라고 Taggard는 말합니다. 고객이 솔루션의 애플리케이션 확장에 관심을 갖게되고 더 많은 일을 계속함에 따라 "가능한 일의 플라이휠이됩니다."

UV LED 적용 분야가 확대되고 있는 예로 멸균을 들 수 있습니다. 미국에서는 대부분의 수술 도구가 일회용이지만 유럽에서는 일회용 기구 사용을 권장하지 않습니다. 기구를 재사용할 때는 기구의 기능을 손상시키지 않으면서 재처리 기술이 철저해야 합니다. 자외선 소독은 화학 및 열처리 방식보다 처리 시간을 단축할 수 있는 재처리 기술입니다.

UV-C 기술은 또 다른 예입니다. UV-C는 소독에 효과적일 뿐만 아니라 생물학적 분자를 감지하고 변형할 수 있습니다. 이러한 자가 형광 기능은 고도로 전문화된 이미징에 유용합니다. 궁극적으로는 질병 상태를 파악하기 위한 병상 진단에 사용될 수 있습니다.

"우리의 목표는 매우 간단합니다."라고 타가드는 말합니다. "우리는 매우 빠르게 성장하고 있으며 앞으로도 계속 성장하고 싶습니다." 이 점에서 가장 큰 도전은 다른 혁신 기술과 마찬가지로 시장의 관성을 극복하는 것입니다. 잠재 고객과 최종 사용자는 소독, 살균, 오염 제거 및 크로마토그래피에 대한 이러한 접근 방식의 이점을 인정하고 있지만, OEM이 UV LED 기술을 제품에 통합하는 데는 시간이 걸립니다. 결국 이러한 도전은 진단 분야로 확대될 것입니다.

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