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“防蓝光”和“蓝光杀菌”是噱头还是必须?

已有 1095 次阅读 2024-5-15 23:53 |系统分类:观点评述

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带“蓝光杀菌”和“蓝光风干”功能标志的洗衣机在工作中

当眼镜和手机厂家特地给玻璃镜片和显示屏贴上防蓝光保护膜、美妆厂家开始推出“抗蓝光”防护眼霜,当洗衣机新增了“蓝光杀菌”“蓝光风干”功能……你知道蓝光究竟意味着什么?它对人类到底有利还是有害?它又是如何产生作用的?近日,在由社区书院长岛驿主办的“泾彩科学咖啡馆”直播中,中国科学院电路与系统专业博士、高级工程师郭玮宏为公众科普了蓝光的来源、蓝光危害的产生机理、危害后果及预防方法。

蓝光危害的产生机理

郭玮宏博士介绍,光辐射会对人体产生生理物理效应,简称为“光生物效应”。按其作用机理,可分为光的视觉效应、光的非视觉效应和光的辐射效应。适量的光生物效应可对人体产生有益作用,而过量的光生物效应则会对人体产生危害,因此,需要对光生物效应的安全性加以研究。其中,光的辐射效应的安全性问题,被称为“光生物安全”。光生物安全所涉及的光辐射波段范围,主要是200nm-3000nm的电磁波。不同波段的光辐射,会产生不同类型的光生物安全危害。可见光波段对人体产生的光化学危害,以蓝紫光为主,其中以400nm-500nm波段的高能量蓝光对视网膜产生光化学伤害、加速黄斑区细胞的氧化为最典型危害。也正因此,蓝光被认为是最具危害的可见光。

关于蓝光危害的产生机理,有几种不同的理论,但都与眼睛的生理结构关系密切。人的视网膜中存在3种视锥细胞,分别含有红、绿、蓝3种色素。在一般情况下,色素在接收光子的同时,自身会被氧化漂白,不再继续接收光子,直到经过一个被称作“视觉周期”的新陈代谢过程才能恢复并开始工作,再次接收光子。而蓝色素则和其他色素不同,含有蓝色素的感光细胞在没有经过人眼视觉周期恢复的情况下,就能够再次接收光子,这会导致视网膜上皮组织脂褐质的增加。有研究表明,褐脂质的基团与褐脂质都具有光毒性,在吸收蓝光后,产生氧自由基,使得细胞内溶酶体失活,导致感光细胞死亡,进而引起黄斑变性。这一蓝光危害的主要作用机理与紫外辐射的作用机理有类似之处。

由于蓝光危害伤害的是视网膜上的感光细胞,因此会对视功能产生影响。有研究人员认为,波长440nm左右的蓝光辐射对人眼视网膜产生的光化学危害最大,因此,尤其要关注晶状体相对比较清澈、对短波长光辐射的过滤能力远不如成年人婴儿和儿童。与紫外辐射类似,蓝光危害的影响强度取决于蓝光危害辐射量和辐射波长。蓝光危害辐射量与蓝光辐亮度和辐照时间有关。不同波长的辐射产生的蓝光危害效应强度也不相同。

蓝光的非视觉效应,虽然不属于光辐射效应,但蓝光的非视觉效应的响应波段与蓝光危害的响应波段比较接近,因此可以认为,如果光源能够产生蓝光危害,则此时也非常可能导致蓝光的非视觉效应。因此,对同一个光源,在考虑蓝光危害的影响的同时,也有必要考虑蓝光的非视觉效应。该效应通过影响褪黑激素的分泌,对人体的生理节律产生影响,对睡眠、体温、脑电、心率、血压等生理指标均会产生影响。因此,要全面评价蓝光辐射的影响,不仅要考虑蓝光危害,也需要考虑蓝光的非视觉效应,对蓝光的非视觉效应的测量、计算、评价方式,也需要更为深入的研究。

蓝光危害的防护及注意事项

蓝光危害的测量和计算,在光生物安全的测量和计算中具有代表性。这一方面因为蓝光危害所对应的波段400nm-500nm属于可见光波段,绝大部分光源或显示设备都会产生这一波段的光辐射,因此,理论上各种光源均存在具有蓝光危害的风险,人体受到蓝光危害的潜在可能性远大于其他光辐射危害,尤其是通过潜在发光亮度最高、在蓝光波段的能量最大、最有可能带来蓝光危害和蓝光的非视觉效应等损伤的LED光源。另一方面,蓝光危害作用于视网膜细胞。如果是皮肤受到损伤,往往还可以再生;而视网膜细胞受到损伤,则无法修复。也就是说,蓝光危害造成的视网膜损伤是不可逆的。这也是蓝光危害尤其受关注的原因之一。

郭玮宏博士认为,对LED的蓝光危害进行快速、便捷的测量和评价,在光源的制造中保证符合不产生蓝光危害的标准,以及提出蓝光危害的防护方法,具有重要的现实意义。因此,他的博士毕业论文题目就是《LED光生物安全检测技术研究》。他曾对 LED 的光生物安全检测技术进行过一系列研究和探讨,为 LED 照明环境中的实际光生物安全测量、计算、评价提供了理论和实验依据。

但他同时也指出,就像抛开剂量谈毒性都是不科学的,蓝光危害也并不意味着存在蓝光就必然对视网膜造成伤害。是否造成损伤及造成损伤的严重程度,与视网膜接收的蓝光剂量,即蓝光强度和作用时间的乘积有关。一般来说,灯越亮、光越蓝、光照时间越长,蓝光危害越大。日常的照明环境下,不必采取特殊的防蓝光危害措施,也不必购买特殊“防蓝光”的眼镜。电脑和手机显示屏一般不会造成蓝光危害,但由于目前的显示屏多半是以高色温的LED 光源作为背光光源,因此,显示器屏所发出的光中也含有较多的蓝光成分。虽然各种显示屏的亮度不足以造成蓝光危害,但过多蓝光进入人眼,仍具有一定的潜在危害。为避免这点,需要大家对注视电子显示屏的时间加以控制。在光环境有较强蓝光危害的特殊情况下,防蓝光的方法是降低亮度、戴可以过滤蓝光的有色护目眼镜、减少用眼时间、多休息。需要注意的是,使用过滤蓝光的有色镜片会导致人眼所见的事物颜色产生变化,给实际工作造成不便,对儿童的视力发育也有害。因此,防蓝光眼镜的使用须谨慎。蓝光没有化学性质的杀菌机理。如果从物理性质来说,以纯粹高能量杀菌,恐怕对衣物也会造成损伤。因此,所谓的“蓝光杀菌”,大部分是噱头,意义不大。至于蓝光和风干,两者之间更是几乎没有什么关联。



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