Определён тип ультрафиолетового света, наиболее эффективный для уничтожения коронавируса

Когда ультрафиолетовый свет проникает в клетку, он разрушает связи, которые удерживают ДНК или РНК вместе. Ученым давно известно, что ультрафиолетовый свет может убивать патогенные микроорганизмы на поверхностях, а также в воздухе и воде. Ультрафиолетовые лампы используются для дезинфекции пустых больничных палат, автобусов и поездов, а в системах кондиционирования воздуха устраняют патогенные микроорганизмы в воздухе зданий и убивают насекомых в питьевой воде.

 
  Возможно, вы видели УФ-палочки, УФ-светодиоды и УФ-очистители воздуха, рекламируемые как серебряные пули для защиты от коронавируса. В то время как десятилетия исследований изучали способность ультрафиолетового излучения убивать многие патогенные микроорганизмы, не существует установленных стандартов для средств ультрафиолетовой дезинфекции в отношении коронавируса. Эти продукты могут работать для уничтожения SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, но они также могут и не работать, сообщает инженер-эколог на страницах издания MedicalXpress.

В мае 2021 года было проведено тестирование различных ультрафиолетовых систем, чтобы понять – какая из них наиболее эффективна для уничтожения или инактивации SARS-CoV-2.

Свет классифицируется по длине волны – расстоянию между пиками световой волны, и измеряется в нанометрах. Длины волн ультрафиолетового излучения варьируются от 100 до 400 нанометров – длина волны короче, чем фиолетовые оттенки в видимом свете и невидимы для человеческого глаза. По мере сокращения длины волны фотоны света содержат большее количество энергии.

Различные длины волн ультрафиолетового света работают лучше, чем другие, для инактивации вирусов, и это зависит от того, насколько хорошо длины волн поглощаются ДНК или РНК вируса. Когда ультрафиолетовый свет поглощается, фотоны света передают свою энергию и повреждают химические связи генетического материала. Затем вирус не может размножаться или вызывать инфекцию. Исследователи также показали, что белки, которые вирусы используют для прикрепления к клетке – хозяину и инициирования инфекции, подобно спайковым белкам коронавируса, также уязвимы для ультрафиолетового излучения.

Доза света тоже имеет значение. Свет может варьироваться по интенсивности – яркий свет более интенсивен, и в нем больше энергии, чем в тусклом свете. Воздействие яркого света в течение короткого времени может привести к той же дозе ультрафиолетового излучения, что и воздействие тусклого света в течение более длительного периода. Вам нужно знать правильную дозу, которая может убить частицы коронавируса на каждой длине волны ультрафиолетового излучения.

Традиционные УФ-системы используют длины волн на уровне или около 254 нанометров. На этих длинах волн свет опасен для кожи и глаз человека, даже при низких дозах. Солнечный свет включает ультрафиолетовое излучение вблизи этих длин волн; любой, кто когда-либо получал сильный солнечный ожог, знает, насколько опасным может быть ультрафиолетовый свет.

Однако недавние исследования показали, что при определенных длинах ультрафиолетовых волн – особенно ниже 230 нанометров – фотоны с высокой энергией поглощаются верхними слоями мертвых клеток кожи и не проникают в активные слои кожи, где может произойти повреждение. Аналогичным образом, слой слезы вокруг глаз также блокирует эти бактерицидные ультрафиолетовые лучи. Это означает, что при длинах волн ультрафиолетового света ниже 230 нанометров люди могут передвигаться более свободно, в то время как воздух вокруг них дезинфицируется в режиме реального времени.

Исследователи использовали эту установку для тестирования нескольких различных ультрафиолетовых лучей в различных дозах, чтобы увидеть, что требуется для уничтожения SARS-CoV-2.

“Мы провели эти тесты в лаборатории третьего уровня биобезопасности Университета Аризоны, которая построена для работы со смертельно опасными патогенами. Там мы протестировали множество источников света в ультрафиолетовом спектре, включая ультрафиолетовые светодиоды, излучающие свет при 270 и 282 нанометрах, традиционные лампы с ультрафиолетовыми лампами при 254 нанометрах и более новую технологию, называемую возбужденным димерным или эксимерным источником ультрафиолетового излучения при 222 нанометрах. Чтобы протестировать каждое устройство, мы взяли образец воды с миллионами вирусов SARS-CoV-2 и покрыли чашку Петри тонким слоем этой смеси. Затем мы направили ультрафиолетовый свет на чашку Петри, пока не достигли определенной дозы. Наконец, мы исследовали вирусные частицы, чтобы выяснить, могут ли они все еще заражать человеческие клетки в культуре. Если вирусы могли заразить клетки, доза была недостаточно высокой. Если вирусы не вызывали инфекции, источник ультрафиолетового излучения в этой дозе успешно уничтожал патоген. Мы тщательно повторили этот процесс для различных доз ультрафиолетового излучения, используя пять различных ультрафиолетовых устройств“, – поделились исследователи.

В то время как все длины волн, которые были протестированы, смогли инактивировать SARS-CoV-2 в очень низких дозах, самыми низкими дозами требовались системы, излучающие ультрафиолетовый свет на длине волны 222 нанометра. В эксперименте потребовалась доза менее 2 милли джоулей энергии на квадратный сантиметр, чтобы убить 99,9% вирусных частиц. Это привело к необходимости около 20 секунд для дезинфекции пространства, получающего ультрафиолетовое излучение низкой интенсивности с короткой длиной волны, аналогичное тому, которое использовалось в нашем тесте.

Эти 222-нанометровые системы почти в два раза эффективнее обычных ультрафиолетовых ламповых ламп, которые часто используются в системах ультрафиолетовой дезинфекции. Но важно отметить, что победившая лампа также оказывается самой безопасной и для людей. При той же интенсивности ультрафиолетового излучения, которая требуется для уничтожения 99,9% SARS-CoV-2 за 20 секунд, человек может безопасно подвергаться воздействию 222-нанометрового света в течение одного часа и 20 минут. Это означает, что широко доступные типы ультрафиолетовых ламп могут использоваться для безопасного снижения уровня коронавируса в присутствии людей.

med-heal.ru