Az olyan intézmények, mint a kórházak és a tranzitrendszerek, évek óta használnak UV fertőtlenítést. Szergej Bobylev \ TASS a Getty Images -on keresztül

Az ultraibolya fénynek van egy hosszú története fertőtlenítőszerként és a SARS-CoV-2 vírus, amely COVID-19-et okoz könnyen ártalmatlanná teszi az UV fény. A kérdés az, hogyan lehet a legjobban hasznosítani az UV-fényt a vírus terjedésének leküzdése és az emberi egészség védelme érdekében, miközben az emberek bent dolgoznak, tanulnak és vásárolnak.

A vírus többféle módon terjed. Az átvitel fő útja a személyes kapcsolattartás aeroszolokon és cseppeken keresztül akkor kerül kibocsátásra, amikor a fertőzött személy lélegzik, beszél, énekel vagy köhög. A vírus akkor is átvihető, ha az emberek nem sokkal azután érintik meg az arcukat, hogy megérintették a fertőzött személyek által szennyezett felületeket. Ez különösen aggasztó az egészségügyi intézményekben, a kiskereskedelmi terekben, ahol az emberek gyakran érintik a pultot és az árukat, valamint a buszokban, vonatokban és repülőgépekben.

Mint környezetvédelmi mérnök aki az UV fényt tanulmányozza, megfigyeltem, hogy az UV felhasználható az átjutás kockázatának csökkentésére mindkét útvonalon keresztül. Az UV fények a mobil gépek, akár robotok, akár emberek által vezérelt alkatrészei lehetnek, amelyek fertőtlenítik a felületeket. Beépíthetők fűtési, szellőztető és légkondicionáló rendszerekbe, vagy más módon elhelyezhetők a légáramokban a beltéri levegő fertőtlenítésére. Azonban az UV portálok, amelyek célja az emberek fertőtlenítése, amikor belépnek a beltéri terekbe, valószínűleg hatástalanok és potenciálisan veszélyesek.

Mi az ultraibolya fény?

Az elektromágneses sugárzást, amely magában foglalja a rádióhullámokat, a látható fényt és a röntgensugarakat, nanométerben vagy milliméter milliméterben mérik. Az UV-besugárzás 100 és 400 nanométer közötti hullámhosszakból áll, amely a látható fényspektrum ibolya részén túl helyezkedik el, és az emberi szem számára láthatatlan. Az UV fel van osztva az UV-A, UV-B és UV-C régiókra, amelyek 315-400, 280-315 és 200-280 nanométerek.

A légkörben lévő ózonréteg kiszűri a 300 nanométer alatti UV-hullámhosszakat, ami megakadályozza az UV-C-t a naptól, mielőtt eléri a Föld felszínét. Az UV-A-t napbarnító tartománynak, az UV-B-t pedig a napégető tartománynak tartom. Elég nagy adag UV-B okozhat bőrelváltozásokat és bőrrákot.

Az UV-C tartalmazza a leghatékonyabb hullámhosszak a kórokozók elpusztításához. Az UV-C is veszélyes a szemre és a bőrre. A fertőtlenítésre tervezett mesterséges UV-fényforrások fényt bocsátanak ki az UV-C tartományba vagy széles spektrumba, beleértve az UV-C-t is.

Hogyan pusztítja el az UV a kórokozókat

A 200 és 300 nanométer közötti UV fotonokat a DNS és az RNS alkotó nukleinsavak elég hatékonyan szívják fel, és a 240 nanométer alatti fotonokat a fehérjék is jól elnyelik. Ezeket az alapvető biomolekulákat károsítja az elnyelt energia, ami miatt a vírusrészecskében vagy mikroorganizmusban lévő genetikai anyag képtelen reprodukálni vagy fertőzést okozni, inaktiválja a kórokozót.

Ebben a csíraölő tartományban jellemzően nagyon alacsony dózisú UV -fény szükséges a kórokozó inaktiválásához. Az UV-dózist a fényforrás intenzitása és az expozíció időtartama határozza meg. Adott szükséges dózis esetén a nagyobb intenzitású források rövidebb expozíciós időt igényelnek, míg az alacsonyabb intenzitású források hosszabb expozíciós időt igényelnek.

Az UV működtetése

Az UV-fertőtlenítés, amelyet ilyen robotok végezhetnek, csökkenti a kórházban szerzett fertőzéseket. Marcy Sanchez / William Beaumont Hadsereg Orvosi Központ Közügyek Irodája

Az UV-fertőtlenítő eszközök piaca már kialakult. A kórházak évek óta használják az UV-C fényt kibocsátó robotokat a betegszobák, a műtők és más olyan területek fertőtlenítésére, ahol bakteriális fertőzés terjedhet. Ezek a robotok, amelyek magukban foglalják Tru-D és a xenex, lépjen be a betegek közötti üres helyiségekbe, és távolról barangoljon, nagy teljesítményű UV-besugárzást bocsátva ki a felületek fertőtlenítésére. Az UV fényt az orvosi műszerek fertőtlenítésére is használják speciális UV-expozíciós dobozokban.

Az UV-t fertőtlenítésre használják vagy tesztelik buszok, vonatok és a tervek. Használat után a járművekbe vagy repülőgépekbe való illesztésre tervezett UV-robotok vagy ember által vezérelt gépek mozognak és fertőtlenítő felületeken, amelyeket a fény elérhet. A vállalkozások is fontolóra veszik a technológiát raktárak és üzlethelyiségek fertőtlenítése.

A New York-i Metropolitan Transit Authority (MTA) teszteli az ultraibolya fény használatát a használaton kívüli metrókocsik fertőtlenítésére. MTA, CC BY-SA

Az UV használatára is lehetőség van fertőtlenítse a levegőt. Beltéri terek, mint például iskolák, éttermek és üzletek, ahol van légáramlás helyezzen UV-C lámpákat a fejére és a mennyezetet célozta meg, hogy fertőtlenítse a keringést. Hasonlóképpen, a HVAC rendszerek tartalmazhatnak UV fényforrásokat a levegő fertőtlenítésére, amikor a csatornákon keresztül halad. A légitársaságok UV technológiát is használhatnak a repülőgépek levegőjének fertőtlenítésére, vagy használhatnak UV fényeket a fürdőszobákban.

Messze az UV-C-biztonságos az emberek számára?

Képzelje el, ha mindenki folyamatosan járhatna UV-C fénnyel körülvéve. Megölne minden olyan aeroszolos vírust, amely belépett a körülötted lévő UV-zónába, vagy amely kilépett az orrodból vagy a szádból, ha megfertőződött és a vírust elárasztotta. A fény fertőtleníti a bőrt is, mielőtt a keze hozzáért az arcához. Ez a forgatókönyv technológiai szempontból lehetséges lehet egy nap, de az egészségügyi kockázatok jelentős aggodalomra adnak okot.

Az UV hullámhossz csökkenésével csökken a fotonok bőrbe való behatolási képessége. Ezek a rövidebb hullámhosszúságú fotonok felszívódnak a felső bőrrétegben, ami minimalizálja az alatta lévő, aktívan osztódó bőrsejtek DNS-károsodását. 225 nanométer alatti hullámhosszakon - a Távol UV-C régióban - az UV biztonságosnak tűnik a expozíciós szintek a nem ionizáló sugárvédelem nemzetközi bizottsága határozta meg.

A kutatás az megerősítve ezeket a számokat segítségével egér modellek. Kevesebbet azonban tudni szemnek és sérült bőrnek való kitettség ezeken a távoli UV-C hullámhosszakon az emberek kerüljék a biztonságos határértékek feletti közvetlen expozíciót.

A kutatások szerint a távoli UV-C fény képes megölni a kórokozókat az emberi egészség károsítása nélkül:
{vembed Y = YATYsgi3e5A}

A a távoli UV-C ígérete a kórokozók biztonságos fertőtlenítése számos lehetőséget nyit meg az UV-alkalmazások számára. Ez idő előtti és potenciálisan kockázatos felhasználásokhoz is vezetett.

Néhány vállalkozás igen UV portálok telepítése hogy besugározzák az embereket, ahogy sétálnak. Bár ez az eszköz nem okozhat sok kárt vagy bőrkárosodást a portálon történő néhány másodperc alatt, az alacsony adagolt adag és a ruházat fertőtlenítésének lehetősége szintén valószínűleg nem hatékony a vírusfertőzés gátlásában.

A legfontosabb, hogy a szembiztonságot és a hosszú távú expozíciót nem vizsgálták jól, és az ilyen típusú eszközöket szabályozni kell és a hatékonyság szempontjából validálták, mielőtt nyilvános környezetben használják őket. Meg kell érteni a folyamatos germicid sugárterhelésnek a környezeti mikrobiomra gyakorolt ​​hatását is.

Mivel a Far UV-C-vel kapcsolatos további vizsgálatok igazolják az emberi bőr expozícióját nem veszélyes és ha a szem expozíciójával kapcsolatos vizsgálatok nem mutatnak kárt, lehetséges, hogy a nyilvános helyeken, például kiskereskedelmi üzletekben és közlekedési csomópontokban telepített hitelesített távoli UV-C fényrendszerek támogathatják a SARS-CoV-2 és más lehetséges levegőben terjedő vírusok terjedésének ellenőrzésére irányuló kísérleteket kórokozók ma és a jövőben.

A szerzőről

Karl Linden, a környezettechnika professzora és a fenntartható fejlődés Mortenson professzora, University of Colorado Boulder

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

könyvek_tudomány