同場加映：微生物測試實驗

文章連結：https://clab-cetm.github.io/DIY-UV-Light-Box-Workshop/bacteria-test/

前言

如果你參加《防疫時尚，救國也要有型！紫外燈消毒口罩盒工作坊》的時候已經完成了 UVC LED 的消毒模組（如下圖）

你應該可以開始掛上口罩，然後進行口罩消毒。

註：此圖為了示意口罩安裝方式而放在沒有屏蔽的地方，實際上應該將整個消毒模組放入保冰袋中隔絕光線再上電，避免直視 UVC 光源或使光源照射到人體。

使用時你可能會有這樣的疑問 – 到底要消毒多久？怎樣知道是否真的有效？

有個簡易的方式可以讓你找出答案 – 使用工作坊所發的「菌盤」進行測試。

實驗想法與方法

菌盤實際上就是培養細菌用的培養皿，我們會在實驗中採集細菌/微生物放入菌盤中培養。並且對菌盤做不同的環境條件改變來當作對照組 – 以這個實驗來說，就是照射 UVC LED，然後觀察細菌的繁殖狀況。

菌盤的製作方式就不在這邊說明了，網路上可以找到許多做法。一般來說內容物就是洋菜粉、酵母粉…簡單說就是一些細菌愛吃的東西。當你把採菌抹上菌盤的時候，概念上就像把細菌丟到一間舒適的吃到飽餐廳一樣 XD

為什麼要使用細菌呢？

每一種微生物都有其特定 UVC 殺菌劑量標準，其劑量是照射強度與照射時間的乘積

UV dose μWs/cm² = UV intensity μW/cm² × exposure time (seconds)

所以高強度配合短時間與低強度和長時間的照射效果是相同的。參考資料：WiKi: Ultraviolet germicidal irradiation

註：COVID-19 是單鏈 RNA 病毒，一些研究指出 2-5mJ/cm² 的 UVC 照射量 (UVGI) 可以使單鏈 RNA 病毒失效 (*1)。如果你手上有專業的 UVC 照度計可以測量 UVC 的強度，會讓你能更精確地計算出需要照射的時間。

*1) Tseng, C. C., & Li, C. S. (2007). Inactivation of viruses on surfaces by ultraviolet germicidal irradiation. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 4(6), 400-405.

由於我們（A.k.a. 普通老百姓）沒有能力和設備取得 COVID-19 病毒做實驗，也不會特別買一台專業的 UVC 照度計來測量 UVC 強度。但如果你有仔細聽工作坊的分享（直播來源：點我）。”一般來說” 以 UVC 殺死細菌所需要的時間，會比殺死病毒所需的時間還久。所以這個實驗假設「能殺死或抑制細菌的 UVC 照射量，也幾乎能抑制或殺死病毒。」

以下的實驗使用三個菌盤，分別採集三種不同的來源，然後將菌盤分為左右兩邊，一邊照射 UVC 光，另一邊不照射，然後觀察細菌繁殖的狀況。

採菌

採菌時使乾淨的棉花棒，稍微沾一點水（最好用煮沸過後的水，確定無菌，這個實驗中使用的是飲水機煮沸過的熱水）。

樣本一：鍵盤按鍵

聽說鍵盤是個很髒的地方，根據一些研究指出鍵盤上最髒的是 Enter 鍵，因為它最常被使用到（我猜空白鍵會是第二名）。所以第一個採集的對象是鍵盤。採集的時候要稍微滾動棉花棒。

然後左右來回並滾動棉花棒，將鍵盤上的菌抹在整片菌盤上。

樣本二：門把

門把每天被人摸來摸去的，上面應該也很精彩吧！來採集試試看。

樣本三

這個樣本比較特別，我準備要使用這個菌盤時，發現上面已經有幾個像發霉一樣的點。有可能是水氣跑進去造成的（當初拿到時的確上蓋有些水珠）。

所以我想直接使用這個 “現成的菌”。操作方式是把（如圖左半邊）現有的菌點抹開，平均抹開在整片菌盤上。

照射 UVC 的時候，會照射有來源菌點的那半邊，藉此觀察 UVC 有沒有能力抑制或殺死它。

UVC 照射

對照組

因為實驗要有對照組，所以用鋁箔紙包覆另一半，這樣照射 UVC 的時候，就只有（如圖）左邊那一半會被照射到。

照射距離

因為 UVC 的照度跟 UVC 與被照物之間距離有關。工作坊所製作的「曬罩架」若勾上口罩，照射距離幾乎是架子的高度。為了實驗方便，所以我直接將它翻轉面向下照射菌盤。因為保冰袋裡面有一些反射材質，為了去除這些實驗的變因，所以我不使用保冰袋，直接在淨空的桌上測試（記得做好簡單的屏蔽，不要照射到人）。

關燈照射中…

因為上圖那個反射令人害怕。後來我把錫箔紙弄皺一點，讓光線盡量不要集中反射。

照射時間

為了一併比較不同照射時間的效果。除了門把上的採菌以 UVC 照射 5 分鐘，其餘的都照射 10 分鐘。

封裝與保存

記得在菌盤的上下蓋闔上後，旁邊用膠帶封起來，避免水氣或微生物跑進去。為了隔絕光線，使用鋁箔紙包起來。

寫上一些描述，以免不知情的人發現，還以為是什麼生化攻擊 XD

如果你有仔細聽工作坊的分享（直播來源：點我），比較適合的溫度是 35℃ 左右（一般在 30-35℃ 的培養箱中培養 24-48 小時後可以觀察結果）。一開始我把它丟在螢幕和辦公室隔板的中間，因為螢幕使用的時候會從後方散熱。後來剛好遇到連續假日要開車回家，就把它丟在後車廂。剛好連假那幾天的天氣超級熱，應該很適合細菌生長。