Dezynfekcja i sterylizacja dróg przenoszenia patogenów są kluczowymi procedurami kontroli zakażeń. Środki te zabijają wszelkie obecne drobnoustroje, czyniąc w ten sposób środowisko czystszym i bezpieczniejszym dla ludzi i obłożenia. Chociaż istnieje wiele sposobów dezynfekcji środowiska, jedną z metod, która jest używana od ponad wieku, jest sterylizacja światłem ultrafioletowym (UV)
Historia sterylizacji UV
Wykorzystanie światła UV jako metody sterylizacji obszarów i zmniejszenia przenoszenia patogenów zostało po raz pierwszy zaproponowane w 1878 roku przez Arthura Downesa i Thomasa P. Blunta. Wkrótce potem, pierwsze odnotowane użycie światła UV jako środka dezynfekującego odnotowano w Marsylii we Francji w 1910 roku, gdzie metoda ta została wykorzystana do sterylizacji wody pitnej w fabryce prototypu.
W latach pięćdziesiątych XXi W. w Szwajcarii i Austrii uzdatnianie wody uv było używane. Do 1985 r. w Europie działa 1500 oczyszczalni ścieków UV. Do 2001 r. liczba ta wzrosła do 6000 oczyszczalni ścieków UV, które były używane w Europie.
Obecnie światło UV jest szeroko stosowane w warunkach hospitalizacji jako środek sterylizacji do pomieszczeń i powierzchni. Ponieważ stosowanie światła UV staje się coraz bardziej popularne do celów dezynfekcji, systemy napromieniania bakteriobójczego (UVGI) ultrafioletowe stały się znacznie tańsze.
W związku z trwającą w 2019 r. pandemią choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) ponownie zainteresowano zastosowaniem światła UV do sterylizacji pomieszczeń i systemów filtracji powietrza.
Jak to działa
Światło UV to promieniowanie elektromagnetyczne, które ma długość fali dłuższą niż promieniowanie rentgenowskie, ale krótszą niż światło widzialne. Światło UV jest podzielone na różne długości fal, w tym UV-C, które jest krótkofalowym światłem UV, które jest często określane jako "bakteriobójcze" UV.
Pomiędzy długościami fal 200 i 300 nanometrów (nm), czyli tam, gdzie działa UV-C, kwasy nukleinowe w drobnoustrojach są zakłócone. Kwasy nukleinowe absorbują światło UV-C, co powoduje, że dimery pirymidyny zakłócają zdolność kwasów nukleinowych do replikacji lub ekspresji niezbędnych białek. Prowadzi to do śmierci komórek u bakterii i inaktywacji wirusów.
Bakteriobójcze lampy UV są podstawową metodą aplikacji. Istnieje kilka różnych rodzajów lamp UV, które są obecnie w użyciu, które obejmują:
Niskociśnieniowe lampy rtęciowe (emitujące światło UV przy 253 nm.
Diody elektroluminescencyjne ultrafioletowe (diody LED UV-C), które emitują wybrane długości fal między 255 a 280 nm.
Lampy impulsowe ksenonowe, które emitują szerokie spektrum światła UV (szczytowa emisja wynosi blisko 230 nm).
Systemy UVGI mogą być instalowane w zamkniętych pomieszczeniach, w których stały przepływ powietrza lub wody zapewnia wysoki poziom ekspozycji. Skuteczność zależy od wielu czynników, w tym jakości i rodzaju zastosowań sprzętu, czasu ekspozycji, długości fali i intensywności promieniowania UV, obecności cząstek ochronnych oraz zdolności mikroorganizmu do wytrzymywania światła UV. Skuteczność systemów UVGI można również określić za pomocą czegoś tak prostego jak kurz na żarówce; w związku z tym sprzęt musi być regularnie czyszczony i wymieniany w celu zapewnienia jego skuteczności w procedurach sterylizacji.
Istnieje kilka zalet i wad związanych z procesami sterylizacji UV. W przypadku sterylizacji wody, UV zapewni doskonałą dezynfekcję bez użycia chloru; jednak woda uzdatniona uvgi jest podatna na ponowne zakafowanie. Istnieją również obawy dotyczące bezpieczeństwa, ponieważ światło UV jest szkodliwe dla większości żywych organizmów, a niepożądana ekspozycja na promieniowanie UV może powodować oparzenia słoneczne i zwiększone ryzyko wystąpienia niektórych nowotworów u ludzi. Inne kwestie związane z bezpieczeństwem obejmują ryzyko zaburzeń widzenia.
Mikroorganizmy, takie jak zarodniki grzybów, mykobakterie i organizmy środowiskowe, są trudniejsze do zabicia za pomocą systemów UVGI w porównaniu z bakteriami i wirusami. Chociaż może to być prawdą, systemy UVGI, które emitują wysokie dawki światła UV, mogą być nadal używane do usuwania zanieczyszczeń grzybiczych z systemów klimatyzacji. Historycznie, światło UV był używany do zabijania gruźlicy i niedawno był używany do zapobiegania szpitalnych ognisk bakterii lekoopornych, takich jak metycylina oporne Staphylococcus aureus (MRSA).
