Specifična talasna dužina ultraljubičaste (UV) svjetlosti nije samo izuzetno učinkovita u ubijanju virusa koji uzrokuje COVID-19, već je i sigurnija za upotrebu u javnim prostorima, pronađe novo istraživanje Univerziteta Colorado Boulder.
Studija, objavljena ovog mjeseca u primijenjenoj i ekološkoj mikrobiologiji, prva je koja je sveobuhvatno analizirala efekte različitih talasnih dužina UV svjetlosti na SARS-CoV-2 i druge respiratorne viruse, uključujući jedine valne dužine sigurnije za živa bića kojima će biti izloženi bez zaštite.
Nalazi, koje autori zovu "mijenjač igara" za UV korištenje svjetlosti, mogli bi dovesti do novih pristupačnih, sigurnih i visoko učinkovitih sistema za smanjenje virusnog širenja u prepunim javnim prostorima poput aerodroma i koncertnih mjesta.
"Od skoro svakog patogena koji smo ikada proučavali, ovaj virus je jedan od najlažih, daleko, da ubije UV svjetlom," izjavio je viši autor Karl Linden, profesor ekološkog inženjeringa. "Potrebna je vrlo niska doza. To ukazuje na to da bi UV tehnologija mogla biti stvarno dobro rješenje za zaštitu javnih prostora."
UV svjetlost prirodno emitira Sunce, a većina oblika je štetna za živa bića -- kao i mikroorganizme, poput virusa. Ovo svjetlo se može apsorbovati genomom organizma, vezati čvorove u njemu i spriječiti da se razmnožava. Ove štetne talasne dužine od Sunca, međutim, filtrirane su ozonskim omotačom prije nego što stignu do površine Zemlje.
Neki uobičajeni proizvodi, kao fluorescentne cijevne lampe, koriste UV svjetlo sa ljudskom inženjeringom, ali bijeli fosforni premazan iznutra štiti ljude od UV zraka.
"Kada skinemo taj premaz, možemo emitirati te talasne dužine, i one mogu biti štetne za našu kožu i naše oči -- ali mogu ubiti i patogene," kaže Linden.
Bolnice već koriste UV svjetlosnu tehnologiju za dezinfekciju površina u prostorima kada nema ljudi u njima, koristeći robote koji mogu obasjati UV svjetlo u operativnim i pacijent sobama između upotrebe.
I mnogi gadgeti na tržištu danas čiste sve od mobitela do boca za vodu sa UV svjetlom. Ali sigurnosne protokole još uvijek razvijaju FDA i EPA. Linden se protivi upotrebi bilo kojih ličnih ili "germicidnih" uređaja u kojima je osoba izložena UV svjetlosti.
Novi nalazi su jedinstveni, rekao je on, jer su pogodili slatku tačku između UV svjetlosti koja je relativno sigurna za ljude i štetna za viruse, posebno ona koja uzrokuje COVID-19.
"Ovo može biti mijenjač igre za javnu upotrebu UV svjetla u zatvorenim prostorima," kaže Linden.
Smrt izlaganjem
Za studiju, Linden i njegov tim su usporedili različite UV talasne dužine rame uz rame koristeći standardizirane metode razvijene širom UV svjetlosne industrije.
"Mislili smo, hajde da se spojimo i da damo definitivnu izjavu o tome šta je potrebno UV izlaganje da bi se ubilo SARS-CoV-2," kaže Linden. "Htjeli smo se uvjeriti da ako se UV svjetlo koristi za kontrolu bolesti, isporučujete pravu dozu koja je zaštitna za ljudsko zdravlje i ljudsku kožu, ali i da će ubijati ove patogene."
Prilika za ovakve poslove je rijetka, jer postoje izuzetno rigorozni sigurnosni standardi potrebni za rad sa SARS-CoV-2. Tako su Linden i Ben Ma, postdoktoralni istraživač u Lindenovi istraživačkoj grupi, sarađivali sa virologom Charlesom Gerbom na Univerzitetu u Arizoni, u laboratoriji očišćenoj da radi sa virusom i njegovim varijantama.
Istraživači su otkrili da, iako je virus bio prilično podložan UV svjetlosti općenito, specifična talasna dužina Far ultraljubičastog-C, na 222 nanometara, bila je posebno učinkovita. Stvorena od onoga što je poznato kao kriptonska hloridna ekscimerna lampa, podstaknuta molekulama koje se kreću između različitih stanja energije, ova talasna dužina je vrlo visoka energija. Stoga je u stanju naneti veća oštećenja virusnih proteina i nukleinih kiselina u odnosu na druge UV-C uređaje, kao i biti blokirana od strane samih gornjih sloja ljudske kože i očiju -- što znači da nema štetnih efekata na zdravlje u dozama koje su sposobne da ubiju viruse.
"Ne samo da je sigurno, nego je i najucinkovitije," kaže Linden.
Uloga UV dezinfekcije danas
UV svjetlost u raznim oblicima se široko koristi od početka 20. vijeka za dezinfekciju vode, zraka i površina. Već 1940-ih godina, korištena je za smanjenje prijenosa tuberkuloze u bolnicama i učionicama, tako što je obasjao svjetlo na plafonu kako bi dezinficirao zrak dok je kružio po cijeloj prostoriji. Danas se ne koristi samo u bolnicama, već u nekim javnim kupatilima i avionima kada na tim prostorima nema ljudi.
U nedavnoj Bijeloj knjizi koju je objavilo Međunarodno UV udruženje, "Far UV-C Radiation: Current State-of Knowledge", koja prati novu studiju, Linden i koautori tvrde da bi ova sigurnija valna dužina Far UV-C svjetla mogla poslužiti kao ključna mjera za umanjivanje protiv trenutne i buduće pandemije, pored poboljšane ventilacije, nošenja maske i cijepljenja.
Linden zamišlja sisteme koji bi mogli ili da se provlače u zatvorenim prostorima i da rutinski čiste vazduh i površine, ili da stvore tekuću, nevidljivu barijeru između nastavnika i učenika, mušterija i uslužnih radnika, i ljudi u prostorima gde socijalno distanciranje nije moguće, da dezinfikuju vazduh.
UV svjetlosna dezinfekcija može čak i supariti pozitivne efekte poboljšane zatvorene ventilacije pružajući ekvivalentnu zaštitu povećanih promjena zraka na sat unutar sobe. Također je mnogo jeftinije instalirati UV svjetla nego nadograditi cijeli HVAC sistem.
"Ovdje postoji prilika da se uštedi novac i energija, a da se na isti način zaštiti javno zdravlje. Stvarno je uzbudljivo, rekla je Linden.
Dodatni autori na ovoj publikaciji uključuju: Ben Ma iz CU Boulder; Patricia Gundy i Charles Gerba sa Univerziteta u Arizoni; i Mark Sobsey sa Univerziteta Sjeverne Karoline, Chapel Hill.
