Ultravioletajai gaismai ir sena dezinfekcijas līdzekļa vēsture, un SARS-CoV-2 vīruss, kas izraisa Covid-19, UV gaismā ir viegli padarāms nekaitīgs. Jautājums ir par to, kā vislabāk izmantot UV gaismu, lai cīnītos pret vīrusa izplatību un aizsargātu cilvēku veselību, cilvēkiem darbā, mācot un iepērkoties telpās.
Vīruss izplatās vairākos veidos. Galvenais pārnešanas ceļš ir saskare ar cilvēku, izmantojot aerosolus un pilienus, kas izdalās, inficētai personai elpojot, runājot, sings vai klepus. Vīruss var tikt pārnests arī tad, kad cilvēki pieskaras sejai neilgi pēc pieskaršanās virsmām, kuras ir piesārņojuši inficēti indivīdi. Tas rada īpašas bažas veselības aprūpes iestādēs, mazumtirdzniecības telpās, kur cilvēki bieži pieskaras letēm un precēm, kā arī autobusos, vilcienos un lidmašīnās.
Kā vides inženieris, kurš pēta UV gaismu, esmu novērojis, ka UV var izmantot, lai samazinātu pārraides risku abos maršrutos. UV gaismas var būt mobilo mašīnu sastāvdaļas, neatkarīgi no tā, vai tās ir robotizētas vai cilvēka kontrolētas, kas dezinficē virsmas. Tos var arī iestrādāt apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās vai citādi novietot gaisa plūsmās, lai dezinficētu iekštelpu gaisu. Tomēr UV portāli, kas paredzēti cilvēku dezinfekcijai, tiem ieejot iekštelpās, visticamāk, ir neefektīvi un potenciāli bīstami.
Kas ir ultravioletā gaisma?
Elektromagnētisko starojumu, kas ietver radioviļņus, redzamo gaismu un rentgenstarus, mēra nanometros jeb milimetra miljonās daļa. UV starojums sastāv no viļņu garumiem no 100 līdz 400 nanometriem, kas atrodas tieši aiz redzamās gaismas spektra violetās daļas un ir neredzami cilvēka acij. UV ir sadalīts UV-A, UV-B un UV-C reģionos, kas ir attiecīgi 315-400 nanometri, 280-315 nanometri un 200-280 nanometri.
Ozona slānis atmosfērā filtrē UV viļņu garumu zem 300 nanometriem, kas bloķē UV-C no saules, pirms tas sasniedz Zemes virsmu. Es domāju par UV-A kā sauļošanās diapazonu un UV-B kā saules dedzināšanas diapazonu. Pietiekami lielas UV-B devas var izraisīt ādas bojājumus un ādas vēzi.
UV-C satur visefektīvākos viļņu garumus patogēnu nogalināšanai. UV-C ir bīstams arī acīm un ādai. Mākslīgā UV gaismas avoti, kas paredzēti dezinfekcijai, izstaro gaismu UV-C diapazonā vai plašā spektrā, kas ietver UV-C.
Kā UV nogalina patogēnus
UV fotonus no 200 līdz 300 nanometriem diezgan efektīvi absorbē nukleīnskābes, kas veido DNS un RNS, un fotonus zem 240 nanometriem labi absorbē arī olbaltumvielas. Šīs būtiskās biomolekulas bojā absorbētā enerģija, padarot ģenētisko materiālu vīrusa daļiņā vai mikroorganismā nespējīgu pavairot vai izraisīt infekciju, iedaktivējot patogēnu.
Lai inaktivētu patogēnu, parasti šajā bakicīdā diapazonā ir nepieciešama ļoti maza UV gaismas deva. UV devu nosaka pēc gaismas avota intensitātes un iedarbības ilguma. Dotajai nepieciešamai devai augstākas intensitātes avotiem ir nepieciešams īsāks ekspozīcijas laiks, bet zemākas intensitātes avotiem ir nepieciešams ilgāks ekspozīcijas laiks.
UV ievietošana darbā
UV dezinfekcija, ko var veikt šādi roboti, samazina slimnīcā iegūtas infekcijas. Marcy Sanchez/William Beaumont Armijas medicīnas centra sabiedrisko lietu birojs
Pastāv izveidots UV dezinfekcijas ierīču tirgus. Slimnīcas jau gadiem izmanto robotus, kas izstaro UV-C gaismu, lai dezinficētu pacientu telpas, operāciju telpas un citas zonas, kur var izplatīties bakteriāla infekcija. Šie roboti, kuru vidū ir Tru-D un Xenex, iekļūst tukšās telpās starp pacientiem un klīst pa attālināti izstarojot lielas jaudas UV starojumu, lai dezinficētu virsmas. UV gaisma tiek izmantota arī, lai dezinficētu medicīniskos instrumentus īpašās UV iedarbības kastēs.
UV starus izmanto vai testē autobusu, vilcienu un lidmašīnu dezinfekcijai. Pēc lietošanas UV roboti vai cilvēka kontrolētas mašīnas, kas paredzētas, lai ietilptu transportlīdzekļos vai lidmašīnās, pārvietojas pa virsmām un dezinficē virsmas, kuras gaisma var sasniegt. Uzņēmumi apsver arī noliktavu un mazumtirdzniecības telpu dezinfekcijas tehnoloģiju.
Ņujorkas Metropolitēna tranzīta pārvalde (MTA) testē ultravioletās gaismas izmantošanu, lai dezinficētu ārpus dienesta metro automašīnas. MTA, CC BY-SA
Gaisa dezinfekcijai ir iespējams izmantot arī UV. Iekštelpās, piemēram, skolās, restorānos un veikalos, kuros ir gaisa plūsma, virs galvas var uzstādīt UV-C lampas, kuru mērķis ir griesti, lai dezinficētu gaisu, kad tas cirkulē. Tāpat HVAC sistēmas var saturēt UV gaismas avotus, lai dezinficētu gaisu, kad tas pārvietojas pa cauruļvadu darbiem. Aviokompānijas varētu arī izmantot UV tehnoloģiju gaisa dezinficēšanai lidmašīnās, vai arī izmantot UV gaismas vannas istabās starp lietošanas vietām.
Tālu UV-C – drošs cilvēkiem?
Iedomājieties, ja ikviens varētu staigāt apkārt nepārtraukti UV-C gaismas ielenkumā. Tas nogalinātu jebkuru aerosolizētu vīrusu, kas iekļuva UV zonā ap jums vai kas izgāja no deguna vai mutes, ja jūs inficējāties un izplatījāt vīrusu. Gaisma arī dezinficētu ādu, pirms roka pieskaras sejai. Šāds scenārijs varētu būt iespējams tehnoloģiski kādu dienu drīzumā, bet veselības riski rada būtiskas bažas.
Samazinoties UV viļņa garumam, samazinās fotonu spēja iekļūt ādā. Šie īsāka viļņa garuma fotoni uzsūcas augšējā ādas slānī, kas samazina DNS bojājumus tālāk redzamo aktīvi sadalošām ādas šūnām. Pie viļņu garumiem zem 225 nanometriem – Tālā UV-C reģiona – UV starojums, šķiet, ir drošs iedarbībai uz ādu devās, kas ir zemākas par ekspozīcijas līmeņiem, ko definējusi Starptautiskā nejonizējošā starojuma aizsardzības komiteja.
Pētījumi apstiprina šos skaitļus, izmantojot peles modeļus. Tomēr mazāk ir zināms par iedarbību uz acīm un ievainotu ādu pie šiem Far UV- C viļņu garumiem, un cilvēkiem vajadzētu izvairīties no tiešas iedarbības virs drošām robežām.
Far UV-C solījums droši dezinficēt patogēnus paver daudzas iespējas UV lietojumiem. Tas ir arī novedis pie dažiem priekšlaicīgiem un potenciāli riskantiem lietojumiem.
Daži uzņēmumi uzstāda UV portālus, kas apstaro cilvēkus, ejot cauri. Lai gan šī ierīce dažu sekunžu laikā, ejot pa portālu, var nenodot lielu kaitējumu vai ādas bojājumus, arī piegādātā zemā deva un apģērba dezinfekcijas potenciāls, visticamāk, nebūtu efektīvs vīrusa pārnešanas apturētu.
[Dziļas zināšanas, katru dienu. Reģistrējieties sarunas biļetenam.]
Vissvarīgākais ir tas, ka acu drošība un ilgstoša iedarbība nav labi izpētīta, un šāda veida ierīces pirms lietošanas sabiedriskās vietās ir jāregulē un jāapstiprina to efektivitāte. Ir jāsaprot arī nepārtrauktas bakicīdās apstarošanas ietekme uz vispārējo vides mikrobiomu.
Tā kā vairāk pētījumu par Far UV-C liecina, ka iedarbība uz cilvēka ādu nav bīstama, un, ja pētījumi par iedarbību uz acīm neliecina par kaitējumu, iespējams, ka validētas Far UV-C gaismas sistēmas, kas uzstādītas sabiedriskās vietās, varētu atbalstīt mēģinājumus kontrolēt SARS-CoV-2 un citu potenciālu gaisa vīrusu patogēnu vīrusa pārnešanu šodien un nākotnē.
