SARS-CoV-2, kórónaveiran sem veldur COVID-19 sjúkdómnum, getur örugglega eyðilagst með útfjólubláu ljósi, eða útfjólubláu ljósi, eins og nýlega hefur verið bent á. En það er ekki eins einfalt og að fara bara út í sólina eða fara með hendurnar undir svörtu ljósi.
Þú verður að bíða í sjö daga eftir að sólin vinnur verk sín á notuðum grímu, til dæmis samkvæmt Jim Malley, umhverfisverkfræðingur við Háskólann í New Hampshire.
Á þeim tíma hefur vírusinn þegar eyðilagt sjálfan sig. SARS-CoV-2 þolir ekki aðstæður utan líkama og visnar fljótt. Í rannsóknarstofu tilraun stóð hún í þrjá daga á plasti, tvo daga á ryðfríu stáli og einn dag á pappa [i].
Við gætum með sanni gert ráð fyrir að beint sólarljós muni flýta fyrir eyðileggingu þess. SARS-CoV, forveri núverandi faraldursveirusóttar okkar, þjáðist í sólarljósi. Rannsókn frá 2013 reiknaði út að það tæki 1,3 til tvær klukkustundir undir hádegissólinni í Washington, DC eða New York borg yfir sumarsólstöður að gera ófullnægjandi af kransveirunum á hanskanum - þó vírusar í stærstu hnöttunum óskaddaðir.
Því styttri bylgjulengd útfjólublárra, því áhrifaríkari er hún gegn vírusum. Sólarljós, aðallega á UV-A sviðinu, getur ekki borið saman við UV-C, sem hefur reynst svo vel gagnvart öllum sýklum að það er kallað bakteríudrepandi UV. Bakteríudrepandi UV hefur verið samþykkt til að hreinsa yfirborð sjúkrahúsa og lækningatæki. Samkvæmt rannsókn frá 2005 virkar það sérstaklega vel gegn kransæðavírusum.
Svo af hverju getur það ekki hjálpað mönnum að berjast gegn COVID-19? Fyrir það fyrsta, andrúmsloftið hindrar 100 prósent af UV-C geislun frá sólinni svo ekkert af því mun gera SARS-CoV-2 vanhæfan í loftinu, á húðinni eða öðru yfirborði. UV-C þarf einnig að búa til með sérstökum lampum.
Notkun UV-C beint á eða hjá mönnum er erfið.
Að beina útfjólubláum iðnaði á okkur „væri bókstaflega að steikja fólk,“ sagði Dan Arnold, sölu- og markaðsstjóri UV-ljósatækni í Birmingham, Bretlandi, í grein BBC. UV-C eyðir ekki aðeins vírusum með því að spæla erfðamengi þeirra heldur er það einnig mjög hættulegt öllum lifandi frumum. Arnold hefur þurft að fá stjórnendur stórmarkaða frá því að setja búnað fyrirtækis síns við inngang verslana þeirra.
ABC af UV
Í litrófi rafsegulgeislunar frá sólinni tekur UV bandið 400nm til 10nm sviðið. (Mynd með leyfi ESA / AOES Medialab.)
UV í rafsegulgeislunarrófinu milli sýnilegs ljóss og röntgengeisla er skipt upp sem UV-A, UV-B og UV-C.
UV uppgötvaði árið 1801 af þýska eðlisfræðingnum Johann Wilhelm Ritter.
UV svið eru skilgreind af bandaríska sjóhernum sem hér segir:
UV-A, 315-400nm bylgjulengd, er síst skaðleg. Við jaðar sýnilegs litrófs er bláleitt ljós þess almennt kallað svart ljós. Þú hefur séð líkamsvökva flæða undir UV-A í sakamálum - vonandi aðeins í sjónvarpi og kvikmyndum. Skordýr og fuglar sjá UV-A. Haukar munu fylgjast með UV utan þvagleiða alveg upp að nagdýri. Linsan í auganu manna hindrar UV frá sjónhimnu nema í sjaldgæfu tilfelli af aphakia, ástandi þar sem linsuna vantar eða er fjarlægð. Eftir að Claude Monet, impressjónisti, lét fjarlægja linsur sínar með augasteinsaðgerðum, urðu senur hans bláleitar. Afakískir áheyrnarfulltrúar voru ráðnir af bandaríska hernum í síðari heimsstyrjöldinni til að greina útfjólubláa merki frá þýskum U-bátum [II].
UV-B, 280-315 nm bylgjulengd, er líklegri til að skemma frumur, verkar á melanín í húð, svo og erfðaefni frumanna. DNA hefur mest áhrif, en svo er einnig RNA, erfðaefnið í coronaviruses. 95 prósent af UV-B er hindrað af ósonlaginu.
UV-C, 180-280nm bylgjulengd, er þekkt og samþykkt sem sýklaeyðandi, þó tæknilega séð geti það ekki gert lífveruna ófullnægjandi eins og hún eyðileggi erfðaefni hennar og því getu hennar til að fjölga sér. Eyðilegging UV-C á erfðaefni er án mismununar. Það er sama hvort frumurnar eru í plöntum, dýrum, gerum, bakteríum, vírusum eða mönnum. Andrúmsloftið hindrar allt UV-C sólina frá yfirborði jarðar.
Extreme UV, 10-180nm, er stundum kallað tómarúm UV vegna vanhæfni til að fjölga sér nema í tómarúmi.
Rúta fer í UV-C meðferð í Sjanghæ, Kína. Með því að nota 210 slöngur sem senda frá sér UV-C geislun, bæði innan og utan rútunnar, segist Yanggao hafa fært 40 mínútna ófrjósemisaðgerðir niður í fimm mínútur, sem gerir sótthreinsun 250 rútu á dag kleift. (Mynd með leyfi YouTube.)
Hvernig drepur UV vírusa?
Tæknilega er ekki hægt að „drepa“ vírusa vegna þess að þeir eru ekki lifandi í líffræðilegum skilningi þess orðs. Hins vegar er hægt að gera þau ófær um að endurtaka sig með UV-geislun. UV geislunin, sérstaklega UV-C, frásogast af DNA og RNA og breytir uppbyggingu þess. Veiran gæti enn verið á hreyfingu og leitað að hýsilfrumu en erfðaefni hennar er í hættu. Það getur ekki endurtekið sig. Leik lokið.
Þegar geislunartíðni eykst, lengra frá sýnilega litrófinu þar til það nær næstu flokkun geislunar (röntgengeislun), verður það banvænni.
E = h · ƒ
Þar sem E=orka í Joules, eða J
Og h=6,626 × 10-34 J · s, eða Planck' er fasti
Þó að áhrif útfjólublárra áhrifa á líkamann á lotukerfinu séu hvorki þekkt né sjáanleg, þá er það kenning að þegar tíðni ljóss eykst, valdi það ómun í mismunandi stærðum frumuuppbygginga, sameinda og atóma - allt að subatomískum agnum. Með agnir sem eru orkuðir nógu mikið losna þeir úr tengjunum sem halda þeim saman. Röntgengeislar og gammageislar eru kallaðir jónandi geislun vegna getu þeirra til að brjóta af sér jákvæðar jónir (alfa rotnun, róteind og nifteind) eða neikvæðar jónir (rafeindir og nifteindir).
„UV-C geislun er nægilega orkumikil til að einstök ljóseindir geti framkallað efnatengi og jónun sumra atóma og sameinda,“ sagði George Chabot, doktor, prófessor emeritus við UMass Lowell, á lýðheilsuþingi. „Ívilnandi frásog tiltekinna orkuljósa með efnum, bæði lífrænum og ólífrænum, er augljóst um rafsegulrófið frá örbylgjum í gegnum innrautt og sýnilegt ljós, útfjólubláa, röntgengeisla og gammageisla.“
Tíðni UV er sérstaklega skaðleg fyrir DNA og RNA. SARS-CoV-2 vírusinn hefur spólur af RNA í kjarna sínum, sem það sprautar í hýsilfrumu til að taka yfir frumuna og veldur keðjuverkun sem leiðir til sýkingar.
UV-C frásogast af RNA í kórónaveiru og fær sameindir í RNA til að raða sér í dímer (frá “di” sem þýðir tvö og “mer” úr hlutum), sem leiðir til RNA sem mun ekki parast og því ekki leyfa vírusnum að fjölga sér. UV-B geislun mun einnig mynda dímer, en það er 20 til 100 sinnum minna árangursríkt en UV-C, samkvæmt rannsókn frá 2004 um óvirkjun Coronavirus. UV-A frásogast of lítið af DNA og RNA og er mun minna árangursríkt við að búa til dímera.
Er hægt að nota UV sem meðferð fyrir COVID-19 sjúklinga?
Hugmyndin um að meðhöndla COVID-19 með útfjólubláum UV getur verið frá UV-A ljósameðferðum sem notaðar eru við húðsjúkdóma, þar með talið exem, psoriasis, vitiligo og T-frumu eitilæxli, tegund af húðkrabbameini. UV ljósameðferðir ná aftur til snemma á 20. öld. Danski læknirinn Niels Ryberg Finsen hlaut Nóbelsverðlaun árið 1903 fyrir ljósameðferð sem notuð var til að berjast gegn berklum í húð.
Tilkynnt hefur verið um vísindamenn sem benda til mikils UV-C (bylgjulengd 220-225), getur haft minni skaða á vefi manna, en þessar rannsóknir eru enn á músum. Áhrifin á menn eru ekki þekkt og því er Malley hluti af samstöðu læknisfræðinga sem mæla ekki með því sem meðferð við COVID-19.
Alþjóðlega útfjólubláa samtökin (IUVA) sáu sig knúna til að koma á óvart vírusmorðingja, en alþjóðleg útfjólublá samtök (IUVA) sá sig knúna til að gefa út þessa viðvörun:
„Við viljum upplýsa almenning um að engar siðareglur eru til ráðgjafar eða leyfa örugga notkun UV-ljóss beint á mannslíkamann við bylgjulengdir og útsetningu sem sannað er að drepi vírusa eins og SARS-CoV-2 á skilvirkan hátt. UV ljós við þær aðstæður sem vitað er að drepa slíka vírusa er einnig þekkt fyrir að valda alvarlegum bruna í húð, húðkrabbameini og augnskaða. Við mælum eindregið með því að allir sem nota UV-ljós til að sótthreinsa lækningatæki, yfirborð eða loft í tengslum við COVID-19, forrit sem eru studd af heilbrigðum vísindalegum sönnunargögnum, fylgi öllum ráðlögðum heilsufars- og öryggisráðstöfunum og forðist beina útsetningu líkamans fyrir UV ljósið. “
Hvað um notkun iðnaðar og lækninga á UV-C?
Úrval UV-C geislunar, á bilinu 254 til 270 nm, hefur fundist nota sem sýklaeyðandi efni, sem er nothæft gegn alls konar vírusum, eins og H5N1, svínaflensu og SARS auk „superbugs“, sem flokkur lyfjaónæmra baktería, vírusa og sveppir, svo sem CRE, C. diff, MRSA, hafa orðið þekktir.
„UV-ljós, nánar tiltekið sýklaeyðandi UV eða langt UV-C, getur verið mjög árangursríkt við að gera vírusa, bakteríur og aðra sýkla af mönnum óvirka og ef það er rétt hannað og stjórnað getur það verið farsæl forrit til að sótthreinsa PPE, skurðtæki, loft og vatn,“ sagði Jim Malley, prófessor í bygginga- og umhverfisverkfræði við Háskólann í New Hampshire, í yfirlýsingu sem var gefin út fyrir fjölmiðla.
UV-C hefur verið notað til að sótthreinsa vatn, loftkerfi og yfirborð í yfir hundrað ár og árangur þess er studdur af áratuga vísindarannsóknum, samkvæmt IUVA. Þó að UV útsetningin sem krafist er til að gera mismunandi örverur óvirkar er mismunandi, það eru engar þekktar örverur sem geta lifað af. Það er reglulega og oft til að hreinsa loft, vatn og yfirborð gegn bakteríum, vírusum, sveppum og frumdýrum.
UVD Robots í Danmörku segjast útrýma 99,99 prósentum allra vírusa úr herbergislofti og yfirborði og hafa verið keyptir af sjúkrahúsum í Kína. Það innihélt innbyggða varnagla til að tryggja að engir sjúklingar séu í herberginu.
Hins vegar getur UV-C ekki sótthreinsað þar sem það getur ekki „séð“, svo sótthreinsun þess er takmörkuð við beina og endurkastaða geisla. Sýklar í sprungum, vefnaður dúka, brjóta rúmföt, á bak við húsgögn, undir mottur osfrv., Munu ekki hafa áhrif. Þess vegna verður að gera ófrjósemisaðgerð, auk UV-C, að þurrka með sótthreinsandi lausn eða þvo með sápu eða þvottaefni.
Af hverju er útfjólublátt UV svona erfitt við húð og augu?
UV-A og UV-B geislun á húðinni veldur sólbruna. UV-C geislun, sem er mun orkumeiri, myndi valda verri, hraðari sólbruna. Sem betur fer er 100 prósent af því hindrað af andrúmsloftinu. Suntan er melanín sem safnast saman á húðinni sem viðbrögð við UV-A og UV-B. Melanín tekur í sig geislunina og dreifist sem hiti. Því dekkri sem húðin er, því meira er melanín til staðar. Hins vegar er dökkasta húðin aðeins með SPF (sólarvarnarstuðull) 13,4 [iii], svo sólarvörn er enn ráðleg.
Áframhaldandi útsetning eykur hættuna á húðkrabbameini, þar með talið sortuæxli sem eiga sér stað þegar sortufrumur (sortufrumur) vaxa úr böndunum og aðrar húðsjúkdómar.
„Við erum að tala um ljósbylgjur í lágum bylgjulengdum sem innihalda mikla orku og það hefur verið sýnt fram á að orka er í mörgum rannsóknum mjög skaðleg fyrir vefi manna, sérstaklega húðina og augun,“ sagði prófessor Malley.
Augu eru sérstaklega viðkvæm fyrir UV geislun. Sólgleraugu á að nota til að vernda augu gegn UV útsetningu. Snjóblinda, sem er algengt heiti ljóskerversbólgu, stafar af endurspegluðum UV-A og UV-B geislum frá snjó, vatni eða sandi.
Við framleiðslu stafar ljósbólga af því að horfa beint á ljósið frá suðuaðgerð og gengur undir nöfnum boga-auga eða suðuflass.
Ljóskeratbólga getur verið tímabundin blinda, en endurtekin útsetning getur leitt til augasteins og varanlegrar blindu.
Þótt takmörkun UV-C sé stjórnað mælir IUVA með því að forðast UV-C útsetningu.
Gæti venjulegt sólarljós komið í veg fyrir útbreiðslu COVID-19 vírusins?
(Mynd með leyfi WHO.)
Sólarljós kemur örugglega ekki í veg fyrir að COVID-19 dreifist, sagði Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin (WHO) í engum óvissum orðum. „Að koma í ljós sól eða hitastig hærra en 25 C Kemur ekki í veg fyrir kransæðaveiki (COVID-19).“
En UV drepur sýkla. Manstu eftir SODIS?
Sólsótthreinsun (SODIS) vatns í Indónesíu með skýrum PET plastdrykkjaglösum. (Mynd með leyfi SODIS Eawag.)
Hugmyndin um venjulegt sólarljós sem drepur sýkla - alls kyns bakteríur, vírusa, sveppi og frumdýr - kann að hafa tekið upp gufu frá sólsótthreinsun drykkjarvatns (SODIS). Að skilja eftir síað og ómeðhöndlað vatn í plastflöskum (pólýetýlen terephthalate eða PET) er einföld, ódýr og árangursrík aðferð til að framleiða drykkjarhæft vatn sem kynnt er af frjálsum félagasamtökum á svæðum með fáar vatnsmeðferðaraðgerðir en mikla sólgeislun, svo sem í Asíu og Afríku. SODIS hefur töluverðan árangur gagnvart bakteríum, einkum E. coli, hugsanlega vegna þess að bylgjulengd UV-A passar saman við stærð baktería.
