История УФ-стерилизации
Использование ультрафиолетового света в качестве метода стерилизации областей и уменьшения передачи патогенов было впервые предложено в 1878 году Артуром Даунсом и Томасом. Блантом. Вскоре после этого первое зарегистрированное использование ультрафиолетового света в качестве дезинфицирующего средства было зарегистрировано в Марселе, Франция, в 1910 году, где этот метод использовался для стерилизации питьевой воды на прототипе завода.
К 1950-м годам УФ-очистка воды использовалась в Швейцарии и Австрии. К 1985 году в Европе действовало 1 500 УФ-водоочистных сооружений. К 2001 году это число выросло до 6000 УФ-водоочистных сооружений, которые использовались в Европе.
Сегодня ультрафиолетовый свет широко используется в условиях госпитализации в качестве стерилиза для помещений и поверхностей. Поскольку использование ультрафиолетового света становится все более популярным в целях дезинфекции, системы ультрафиолетового бактерицидного облучения (UVGI) также стали намного дешевле.
Возобновился интерес к применению ультрафиолетового света для стерилизации помещений и систем фильтрации воздуха из-за продолжающейся пандемии коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19).
Как это работает
Ультрафиолетовый свет - это электромагнитное излучение, длина которого длиннее, чем рентгеновские лучи, но короче, чем видимый свет. Ультрафиолетовый свет классифицируется на различные длины волн, включая UV-C, который является коротковолновым ультрафиолетовым светом, который часто называют «бактерицидным» УФ.
Между длинами волн 200 и 300 нанометров (нм), где работает UV-C, нуклеиновые кислоты в микробе нарушаются. Нуклеиновые кислоты поглощают ультрафиолетовый свет, что приводит к пиримидиновым димерам, которые нарушают способность нуклеиновых кислот реплицировать или экспрессировать необходимые белки. Это приводит к гибели клеток у бактерий и инактивации у вирусов.
Бактерицидные УФ-лампы являются основным методом применения. Существует несколько различных типов ультрафиолетовых ламп, которые в настоящее время используются, которые включают в себя:
Ртутные лампы низкого давления (излучающие ультрафиолетовый свет при 253 нм.)
Ультрафиолетовые светодиоды (UV-C светодиоды), которые излучают выбираемые длины волн от 255 до 280 нм.
Импульсно-ксеноновые лампы, которые излучают широкий спектр ультрафиолетового излучения (пик излучения составляет около 230 нм).
Системы UVGI могут быть установлены в закрытых помещениях, где постоянный поток воздуха или воды обеспечивает высокий уровень воздействия. Эффективность зависит от многих факторов, включая качество и тип использования оборудования, продолжительность воздействия, длину волны и интенсивность ультрафиолета, наличие защитных частиц и способность микроорганизма противостоять ультрафиолетовому излучению. Эффективность систем UVGI также можно определить по чему-то столь же простому, как пыль на лампе; поэтому оборудование должно регулярно очищаться и заменяться, чтобы обеспечить его эффективность для процедур стерилизации.
Существует ряд преимуществ и недостатков, связанных с процессами УФ-стерилизации. В случае стерилизации воды УФ обеспечит превосходную дезинфекцию без использования хлора; однако вода, обработанная UVGI, подвержена повторному заражению. Существуют также проблемы безопасности, так как ультрафиолетовый свет вреден для большинства живых организмов, а нежелательное воздействие ультрафиолетового света может вызвать солнечные ожоги и повышенный риск развития некоторых видов рака у людей. Другие проблемы безопасности включают риск ухудшения зрения.
Микроорганизмы, такие как споры грибов, микобактерии и организмы окружающей среды, труднее убить с помощью систем UVGI по сравнению с бактериями и вирусами. Хотя это может быть правдой, системы UVGI, которые излучают высокие дозы ультрафиолетового света, все еще могут использоваться для удаления грибковых загрязнений из систем кондиционирования воздуха. Исторически ультрафиолетовый свет использовался для уничтожения туберкулеза и недавно использовался для предотвращения вспышек лекарственно-устойчивых бактерий, таких как метициллин-резистентный зернистый стафилококк (MRSA).
Использование ультрафиолетового излучения для борьбы с COVID-19
С начала 2020 года COVID-19, который вызван высокопередавшимся тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), заразил более 203 миллионов человек во всем мире и стал причиной смерти более 4,3 миллиона человек. В большинстве стран мира были приняты обязательные меры по ношению масок и социальному дистанцированию в целях смягчения последствий распространения SARS-CoV-2; однако в отчаянных попытках взять пандемию под контроль использовался и ряд других методов.
Меры по УФ-дезинфекции и стерилизации вновь заинтересовались дезинфекцией помещений с начала пандемии. Было показано, что УФ-С и, в меньшей степени, УФ-А и УФ-В излучение инактивируют SARS-CoV-2. Тем не менее, остается недостаточно доказательств эффективности УФ-С излучения в смягчении распространения SARS-CoV-2. Это связано с ограниченным количеством опубликованных данных о продолжительности, длине волны и дозе УФ-излучения, которое необходимо для инактивации SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 является респираторным вирусом, который в основном распространяется инфицированными каплями воздуха, вытесняемыми из симптоматических или бессимптомных носителей. Это привело к растущему рынку оборудования для стерилизации UV-C, включая дезинфицирующие туннели, системы кондиционирования воздуха и очистки UV-C, а также сушилки для рук, которые включают В себя ультрафиолетовые лампы.
Несмотря на свою потенциальную полезность, эти системы не заменяют проверенные средства контроля, такие как ношение масок и социальное дистанцирование. Скорее, системы UV-C могут выступать в качестве дополнительного уровня защиты от SARS-CoV-2.
Заключение
Ультрафиолетовый свет является эффективной мерой стерилизации против широкого спектра различных микроорганизмов, которые присутствуют в окружающей среде. Использование УФ-стерилизующего оборудования становится все более распространенным, особенно в ответ на продолжающуюся пандемию COVID-19. Поэтому вполне вероятно, что эта отрасль будет продолжать расти в ближайшие годы.
