Ar UV{0}}LED lemputės gali veiksmingai sunaikinti naująjį koronavirusą?
Teršalų dezinfekcija išlieka svarbia visuomenės sveikatos priemone siekiant sumažinti įvairių infekcinių ligų plitimą, ypač COVID{1}}19 pandemijos metu. Be to, mokslininkai taip pat aktyviai kuria efektyvesnes dezinfekcijos technologijas, ypač viešose vietose, kuriose{2}} didelis eismas. Toronto universiteto Scarborough miestelio mokslininkai įrodė UV šviesos diodų, kaip valymo priemonių, veiksmingumą ir pagrįstumą, inaktyvuodami du skirtingus viruso modelius: žmogaus koronavirusą 229E ir žmogaus imunodeficito virusą (ŽIV). Keiskite baltą šviesą ir baktericidinę ultravioletinę (UV) šviesą.
Teršalų dezinfekcija išlieka svarbia visuomenės sveikatos priemone siekiant sumažinti įvairių infekcinių ligų plitimą, ypač COVID{1}}19 pandemijos metu. Be to, mokslininkai taip pat aktyviai kuria efektyvesnius dezinfekcijos būdus, ypač skirtus intensyvaus eismo viešoms vietoms.
Ultravioletinė (UV) šviesa anksčiau buvo įvardyta kaip naudingas dezinfekcijos metodas ir buvo įrodyta, kad ji yra veiksminga inaktyvuojant daugybę mikroorganizmų. UV šviesą{0}}skleidžiančių diodų atsiradimas suteikia lengvo dezinfekavimo pranašumą, nes baktericidinė UV šviesa gali būti tiekiama naudojant tuos pačius apšvietimo įrenginius, kurie suteikia standartinę baltą šviesą patalpai apšviesti.
Toronto universiteto Skarboro miestelio mokslininkai įrodė, kad UV šviesą{0}}skleidžiantys diodai kaip valymo priemonė yra veiksmingi ir gali būti naudojami, inaktyvuodami du skirtingus viruso modelius: žmogaus koronavirusą 229E ir žmogaus imunodeficito virusą (ŽIV). Keiskite baltą šviesą ir baktericidinę ultravioletinę (UV) šviesą. Dėl nebrangių modifikacijų jie taip pat gali būti naudojami daugelyje standartinių šviestuvų, todėl viešosioms erdvėms suteikiamas „unikalus patrauklumas“, – sakė vyresnioji tyrimo autorė Christina Guzzo.
„Esame kritinėje situacijoje, kai turime išnaudoti visas įmanomas priemones, kad išbristų iš šios pandemijos“, – sakė mokyklos Biologijos mokslų katedros docentas Guzzo. „Turėtų būti naudojama kiekviena švelninimo strategija, kurią galima lengvai įgyvendinti.
UV lempos naikina virusus per spinduliuotę. Kartu su doktorantais Arvinu T. Persaudu ir Jonathanu Burnie, Guzzo pirmą kartą išbandė lempą ant bakterijų sporų, žinomų dėl atsparumo šiai spinduliuotei, žinomoms kaip Bacillus pumilus sporos.
„Jei galite sunaikinti šias sporas, galite pagrįstai teigti, kad turėtumėte sugebėti nužudyti daugumą kitų virusų, su kuriais reguliariai susiduriate aplinkoje“, – sakė Guzzo.
Per 20 sekundžių nuo UV poveikio sporų augimas sumažėjo 99 procentais.
Tada mokslininkai sukūrė lašelius, kuriuose yra koronaviruso arba ŽIV, kad imituotų tipišką žmonių susidurimo su virusu būdą viešoje vietoje, pavyzdžiui, kosint ir čiaudint. Tada lašeliai buvo veikiami UV spindulių ir dedami į kultūrą, kad būtų galima pamatyti, ar koks nors virusas liko aktyvus. Jau po 30 sekundžių poveikio viruso gebėjimas užsikrėsti sumažėjo 93 procentais.
Tirdami skirtingas viruso koncentracijas, jie nustatė, kad mėginiai su daugiau viruso dalelių buvo atsparesni UV šviesai. Tačiau net esant tokiam dideliam viruso kiekiui (kurį Guzzo pavadino „blogiausiu{0}}atvejo scenarijumi“), užkrečiamumas sumažėjo 88 proc.
Nors į tyrimą neįtraukta, Guzzo ir jos mokiniai taip pat palygino UV šviesą su dviem stipriomis{0}}dezinfekavimo priemonėmis, naudotomis laboratorijos tyrime. Jie nustatė, kad šviesos turėjo panašų poveikį jų gebėjimui inaktyvuoti virusą.
UV-LED specifikacijos
UV{{0}}LED tiekiami dviem rinkiniais: 9 275 nm šviesos diodai 3 × 3 matricoje ir 20 380 nm šviesos diodai 4 × 5 matricoje. Šviesos diodai yra maždaug 5 cm atstumu nuo apšvitinto mėginio, o kiekvienas masyvas suteikia nuo 0,4 iki 0,6 mW/cm UV šviesos. Maksimalus švitinimo laikas buvo 30 sekundžių, todėl bendra tiekiama dozė buvo nuo 8 mJ/cm 2 iki 20 mJ/cm 2 bendrai apšvitintų mėginių masyvei. Apšvitintas plotas yra žymiai didesnis nei apšvitinto mėginio, o bendras prietaiso apšvitintas plotas yra maždaug 10 cm x 20 cm arba iš viso 200 cm, todėl bendra ploto dozė yra nuo 1,6 J iki 4 J.
Nors šviesos vis dar išlaiko nedidelę dalį viruso, Guzzo paminėjo „šveicariško sūrio modelį“, saugantį nuo COVID. Kiekviena kovos su plitimu strategija turi spragų, tačiau kiekvienas sluoksnis yra dar viena galimybė sustabdyti pasklidusias viruso daleles.
Pakartotinis UV spindulių poveikis yra raktas į šias trūkstamas daleles, -- laimei, tai taip pat paprasta, kaip perjungti jungiklį. Pakeisti lemputę taip pat paprasčiau nei pakeisti oro filtravimo sistemą. Guzzo pažymėjo, kad UV-LED lempos yra nebrangios, jas galima lengvai pritaikyti prie esamų šviestuvų, o lemputės ilgai tarnauja ir jas paprasta prižiūrėti.
Šie žibintai taip pat yra automatizuoti. Standartizuotos baktericidų dozės gali būti tiekiamos kiekvieną kartą, o vietos nušluostymas dezinfekavimo priemone gali padaryti žmogaus klaidą. Šių dezinfekavimo priemonių chemikalai ir atliekos taip pat patenka į vandens baseinus ir sąvartynus dėl rankų plovimo ir išmetimo skudurų.
Tačiau šviesa nėra nekenksminga, o kremas nuo saulės ir akiniai nuo saulės yra priežastis -- UV spinduliuotė kenkia nukleino rūgštims, o pakartotinis, ilgalaikis poveikis yra žalingas. Štai kodėl Guzzo teigia, kad šie žibintai turėtų būti naudojami, kai viešosios erdvės yra tuščios, pavyzdžiui, kai laisvi autobusai baigia savo maršrutus arba kai nenaudojami liftai. Eskalatorių turėklus galima nuolat valyti požeminėje bėgių kelio dalyje pastačius UV lempas, jas valant kiekvieną kartą.
Tyrime, paskelbtame žurnale „Journal of Virology“, UV{0}}LED lemputės pabrėžiamos kaip priemonė, kurią būtų galima naudoti po pandemijos, kad būtų išvengta kitos.
