آیا نورهای ماوراء بنفش-LED می‌توانند به طور مؤثری ویروس کرونای جدید را از بین ببرند؟
ضد عفونی آلاینده‌ها یک اقدام مهم بهداشت عمومی برای کاهش شیوع بیماری‌های عفونی مختلف، به‌ویژه در طول همه‌گیری کووید{1}}19 است. علاوه بر این، محققان همچنین به طور فعال در حال توسعه تکنیک‌های ضدعفونی کارآمدتر، به‌ویژه برای مکان‌های عمومی-پرترافیک هستند. دانشمندان پردیس اسکاربرو در دانشگاه تورنتو کارایی و امکان‌پذیری دیودهای ساطع کننده نور UV را به عنوان وسیله‌ای برای تصفیه با غیرفعال کردن دو مدل مختلف ویروس نشان داده‌اند: ویروس کرونای انسانی ۲۲۹E و ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV). بین نور سفید و اشعه ماوراء بنفش میکروب کش (UV) جایگزین کنید.
ضد عفونی آلاینده‌ها یک اقدام مهم بهداشت عمومی برای کاهش شیوع بیماری‌های عفونی مختلف، به‌ویژه در طول همه‌گیری کووید{1}}19 است. علاوه بر این، محققان همچنین به طور فعال در حال توسعه تکنیک‌های ضدعفونی کارآمدتر، به ویژه برای مکان‌های عمومی پرترافیک هستند.
اشعه ماوراء بنفش (UV) قبلاً به عنوان یک روش مفید برای ضد عفونی شناخته شده است و نشان داده شده است که در غیرفعال کردن طیف گسترده ای از میکروارگانیسم ها مؤثر است. ظهور دیودهای ساطع کننده اشعه ماوراء بنفش، مزیت سهولت ضدعفونی کردن را ارائه می‌کند، زیرا نور ماوراء بنفش میکروب‌کش را می‌توان با استفاده از واحدهای روشنایی که نور سفید استاندارد را برای روشن‌کردن اتاق ارائه می‌کنند، ارائه کرد.
دانشمندان پردیس اسکاربرو در دانشگاه تورنتو کارایی و امکان‌پذیری دیودهای ساطع کننده اشعه ماوراء بنفش{0}به عنوان وسیله‌ای برای تصفیه را با غیرفعال کردن دو مدل مختلف ویروس نشان داده‌اند: ویروس کرونای انسانی 229E و ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV). بین نور سفید و اشعه ماوراء بنفش میکروب کش (UV) جایگزین کنید. کریستینا گوزو، نویسنده ارشد این مطالعه گفت، با مقاوم‌سازی‌های ارزان قیمت، می‌توان از آنها در بسیاری از وسایل روشنایی استاندارد استفاده کرد و "جذابیت منحصربه‌فردی" را برای فضاهای عمومی به ارمغان آورد.
گوزو، دانشیار دپارتمان علوم زیستی دانشکده، گفت: «ما در مقطع حساسی هستیم که باید از هر توقف ممکن برای رهایی از این بیماری همه‌گیر استفاده کنیم.» هر استراتژی کاهشی که به راحتی قابل اجرا باشد باید استفاده شود.»
لامپ های UV ویروس ها را از طریق تشعشع از بین می برند. گوزو همراه با دانشجویان دکترا Arvin T. Persaud و Jonathan Burnie، ابتدا این لامپ را بر روی اسپورهای باکتریایی که به دلیل مقاومت آنها در برابر این تشعشعات معروف هستند، آزمایش کردند.
گوزو گفت: «اگر می‌توانید این هاگ‌ها را از بین ببرید، می‌توانید به طور منطقی بگویید که باید بتوانید اکثر ویروس‌های دیگری را که به طور منظم در محیط با آنها مواجه می‌شوید، از بین ببرید.
در عرض 20 ثانیه پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، رشد اسپور 99 درصد کاهش یافت.
سپس محققان قطرات حاوی ویروس کرونا یا اچ‌آی‌وی را برای شبیه‌سازی روش‌های معمول مواجهه افراد با ویروس در مکان‌های عمومی، مانند سرفه و عطسه، ایجاد کردند. سپس قطرات در معرض نور ماوراء بنفش قرار گرفتند و در محیط کشت قرار گرفتند تا ببینند آیا ویروسی فعال باقی مانده است یا خیر. تنها پس از 30 ثانیه قرار گرفتن در معرض، توانایی ویروس برای آلوده کردن 93 درصد کاهش یافت.
هنگام آزمایش غلظت‌های مختلف ویروس، آنها دریافتند که نمونه‌هایی با ذرات ویروسی بیشتر در برابر نور UV مقاوم‌تر هستند. اما حتی با چنین بار ویروسی بالایی (که گوزو آن را "بدترین-سناریوی موردی" نامید)، عفونت 88 درصد کاهش یافت.
اگرچه گوزو و دانش‌آموزانش در این مطالعه گنجانده نشدند، اما همچنین نور UV را با دو ضدعفونی‌کننده سنگین- مورد استفاده در مطالعه آزمایشگاهی مقایسه کردند. آنها دریافتند که نورها تأثیر مشابهی در توانایی آنها برای غیرفعال کردن ویروس دارند.
مشخصات UV-LED
ال‌ای‌دی‌های UV{0}}در دو مجموعه، ۹ ال‌ای‌دی ۲۷۵ نانومتری در آرایه ۳×۳ و ۲ ال‌ای‌دی ۳۸۰ نانومتری در آرایه‌ای ۴×۵ عرضه می‌شوند. ال ای دی ها تقریباً 5 سانتی متر از نمونه تابیده شده قرار دارند و هر آرایه 0.4 تا 0.6 میلی وات بر سانتی متر نور UV را ارائه می دهد. حداکثر زمان تابش 30 ثانیه بود که منجر به دوز تحویلی 8 mJ/cm2 تا 20 mJ/cm2 برای آرایه ترکیبی از نمونه‌های تابش شده شد. سطح تابش شده به طور قابل توجهی بزرگتر از نمونه تابش شده است و کل سطح تابش شده دستگاه تقریباً 10 سانتی متر در 20 سانتی متر یا در مجموع 200 سانتی متر است که منجر به دوز منطقه 1.6 ژول تا 4 ژول می شود.
در حالی که چراغ ها هنوز درصد کمی از ویروس را زنده نگه می دارند، گوزو به "مدل پنیر سوئیسی" دفاع در برابر کووید اشاره کرد. هر استراتژی برای مبارزه با شیوع، حفره های خود را دارد، اما هر لایه فرصت دیگری برای جلوگیری از ذرات ویروس سرگردان است.
قرار گرفتن مکرر در معرض اشعه ماوراء بنفش کلید گرفتن این ذرات گمشده -- خوشبختانه، به آسانی چرخاندن سوئیچ است. تعویض لامپ نیز ساده تر از تعویض سیستم تصفیه هوا است. گوزو خاطرنشان کرد که لامپ‌های UV{1}LED ارزان هستند، می‌توان آنها را به راحتی در وسایل موجود بهسازی کرد، و لامپ‌ها طول عمر بالایی دارند و نگهداری آنها ساده است.
این چراغ ها از اتوماسیون نیز بهره می برند. دوزهای استاندارد میکروب کش را می توان هر بار تحویل داد، و فرآیند پاک کردن یک فضا با مواد ضد عفونی کننده پتانسیل خطای انسانی را دارد. مواد شیمیایی و ضایعات این ضدعفونی‌ها نیز در اثر شستن دست‌ها و دور ریختن پارچه‌ها به حوزه‌های آبخیز و محل‌های دفن زباله سرازیر می‌شوند.
اما نورها بی ضرر نیستند و دلیلی وجود دارد که ضد آفتاب و عینک آفتابی -- اشعه ماوراء بنفش به اسیدهای نوکلئیک آسیب می رساند و قرار گرفتن در معرض مکرر و طولانی مدت مضر است. به همین دلیل است که گوزو می‌گوید این چراغ‌ها باید در مواقعی که فضاهای عمومی خالی هستند، مانند زمانی که اتوبوس‌های خالی مسیر خود را تکمیل کرده‌اند یا زمانی که از آسانسور استفاده نمی‌شود، استفاده شود. نرده های پله برقی را می توان با قرار دادن لامپ های UV در قسمت زیرزمینی مسیر و تمیز کردن آنها در هر چرخش به طور مداوم ضد عفونی کرد.
این مطالعه که در مجله ویروس شناسی منتشر شده است، چراغ های UV{0}}LED را به عنوان ابزاری که می تواند پس از یک بیماری همه گیر مورد استفاده قرار گیرد، به طور ایده آل برای کمک به جلوگیری از بیماری همه گیر نشان می دهد.
