تاریخچه استریلیزاسیون فرابنفش
استفاده از نور فرابنفش به عنوان روشی برای استریل کردن مناطق و کاهش انتقال عوامل بیماری زا برای اولین بار در سال ۱۸۷۸ توسط آرتور داون و توماس پی بلانت پیشنهاد شد. چندی بعد اولین استفاده ثبت شده از نور فرابنفش به عنوان عامل ضدزنگ در مارسی فرانسه در سال ۱۹۱۰ گزارش شد که در آن از این روش برای عقیم کردن آب آشامیدنی در یک کارخانه نمونه اولیه استفاده شد.
تا دهه ۱۹۵۰ آب درمانی UV در سوئیس و اتریش مورد استفاده قرار گرفت. تا سال ۱۹۸۵، ۱۵۰۰ نیروگاه آب فرابنفش در اروپا در حال بهره برداری بود. تا سال ۲۰۰۱ این تعداد به ۶۰ نیروگاه آب فرابنفش افزایش یافت که در اروپا مورد استفاده قرار می گرفت.
امروزه نور فرابنفش به طور گسترده ای در تنظیمات بستری به عنوان عامل عقیم سازی برای اتاق ها و سطوح مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که استفاده از نور فرابنفش به طور فزاینده ای برای مقاصد ضدعفونی محبوب شده است، سیستم های تابش ژرمیکیدال فرابنفش (UVGI) نیز بسیار ارزان تر شده اند.
علاقه مجدد به استفاده از نور فرابنفش برای اتاق های عقیم کننده و سیستم های تصفیه هوا به دلیل بیماری کروناویروس جاری ۲۰۱۹ (COVID-19) همه گیر وجود داشته است.
چگونه کار می کند
نور فرابنفش تابش الکترومغناطیسی است که طول موجی طولانی تر از اشعه ایکس اما کوتاه تر از نور مرئی دارد. نور فرابنفش در طول موج های مختلف از جمله UV-C دسته بندی می شود که نور فرابنفش با طول موج کوتاه است که اغلب به آن فرابنفش «ژرمیکیدال» گفته می شود.
بین طول موج های ۲۰۰ تا ۳۰۰ نانومتر (nm) که در آن UV-C عمل می کند، اسیدهای هسته ای در یک میکروب مختل می شوند. اسیدهای هسته ای نور UV-C را جذب می کنند و به این ترتیب دیمرهای پیرمیدین ایجاد می شوند که توانایی اسیدهای هسته ای در تکثیر یا بیان پروتئین های لازم را مختل می کنند. این امر منجر به مرگ سلولی در باکتری ها و غیر فعال شدن در ویروس ها می شود.
لامپ های فرابنفش ژرمیکیدال روش اولیه کاربرد هستند. انواع مختلفی از لامپ های فرابنفش وجود دارند که در حال حاضر در حال استفاده هستند که عبارتند از:
لامپ های جیوه کم فشار (ساطع نور فرابنفش در ۲۵۳ nm.)
دیودهای ساطع کننده نور فرابنفش (UV-C LEDs) که طول موج های قابل انتخاب را بین ۲۵۵ تا ۲۸۰ nm ساطع می کنند.
لامپ های پالسی-زنون که طیف گسترده ای از نور فرابنفش را ساطع می کنند (انتشار قله نزدیک به ۲۳۰ nm است.)
سیستم های UVGI را می توان در فضاهای محصور نصب کرد که جریان ثابت هوا یا آب سطوح بالایی از قرار گرفتن در معرض را تضمین می کند. اثربخشی متکی بر عوامل بسیاری از جمله کیفیت و نوع استفاده از تجهیزات، مدت زمان قرار گرفتن در معرض، طول موج و شدت UV، وجود ذرات محافظ، و توانایی میکروارگانیسم ها در مقاومت در برابر نور UV است. اثربخشی سیستم های UVGI نیز می تواند توسط چیزی به عنوان ساده به عنوان گرد و غبار بر روی لامپ تعیین; بنابراین، تجهیزات باید به طور منظم تمیز و جایگزین برای اطمینان از اثربخشی آن برای روش های عقیم سازی.
مزایا و معایب متعددی در ارتباط با فرایندهای استریلیزاسیون UV وجود دارد. در مورد استریلیزاسیون آب، UV ضدزنگ برتر را بدون استفاده از کلر فراهم خواهد کرد؛ با این حال، آب تحت درمان UVGI مستعد وارد شدن مجدد است. نگرانی های ایمنی نیز وجود دارد، چرا که نور فرابنفش برای اکثر موجودات زنده مضر است و قرار گرفتن ناخواسته در معرض نور فرابنفش می تواند باعث آفتاب سوختگی و افزایش خطر ابتلا به برخی سرطان ها در انسان شود. از دیگر نگرانی های ایمنی می توان به خطر اختلال بینایی اشاره کرد.
میکروارگانیسم هایی مانند اسپور قارچی، میکوباکتری ها، و موجودات محیطی در مقایسه با باکتری ها و ویروس ها کشتن با سیستم های UVGI سخت تر است. در حالی که این ممکن است درست باشد، سیستم های UVGI که دوس های بالای نور فرابنفش ساطع می کنند، هنوز هم می توانند برای حذف آلودگی های قارچی از سیستم های تهویه مطبوع مورد استفاده قرار گیرند. از لحاظ تاریخی از نور فرابنفش برای کشتن سل استفاده شده است و به تازگی برای جلوگیری از شیوع بیمارستانی باکتری های مقاوم به دارو مانند استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA) مورد استفاده قرار گرفته است.
استفاده از نور فرابنفش برای مبارزه با COVID-19
از اوایل سال ۲۰۲۰، COVID-19 که ناشی از سندرم تنفسی حاد بسیار قابل انتقال کروناویروس ۲ (SARS-CoV-2) است، بیش از ۲۰۳ میلیون نفر را در سراسر جهان آلوده کرده و باعث مرگ بیش از ۴٫۳ میلیون نفر شده است. موظف ماسک پوشیدن و اقدامات دوری اجتماعی در اکثر کشورها در سراسر جهان در تلاش برای کاهش گسترش SARS-CoV-2 اجرا شده است؛ با این حال، چندین روش دیگر نیز در تلاش های ناامیدانه برای به دست آوردن کنترل همه گیر به کار گرفته شده است.
اقدامات ضدفونی و عقیم سازی فرابنفش از زمان شروع همه گیر علاقه مجدد به ضدفونی فضاها دریافت کرده است. اشعه ماوراء بنفش-C و به میزان کمتری، اشعه UV-A، و UV-B همگی نشان داده شده اند که SARS-CoV-2 را غیر فعال می کنند. با این حال، شواهد کافی در مورد اثربخشی تابش UV-C در کاهش گسترش SARS-CoV-2 باقی مانده است. این به دلیل مقدار محدودی از داده های منتشر شده در طول مدت، طول موج، و دوز تابش فرابنفش است که برای غیر فعال کردن SARS-CoV-2 مورد نیاز است.
SARS-CoV-2 یک ویروس تنفسی است که در درجه اول توسط قطره های آلوده هوا اخراج شده از حامل های علامت دار یا بدون علامت گسترش می یابد. این امر منجر به یک بازار کبود در تجهیزات عقیم سازی UV-C از جمله تونل های بهداشتی کننده، سیستم های تهویه مطبوع UV-C و تصفیه کننده و همچنین خشک کن های دستی شده است که شامل لامپ های فرابنفش هستند.
این سیستم ها با وجود سودمندی بالقوه خود جایگزین کنترل های اثبات شده ای مانند ماسک پوشی و دوری اجتماعی نمی شوند. بلکه سیستم های UV-C می توانند به عنوان یک لایه دفاعی اضافی در برابر SARS-CoV-2 عمل کنند.
نتیجه
نور فرابنفش یک اندازه گیری استریلیزاسیون مؤثر در برابر طیف گسترده ای از میکروارگانیسم های مختلف است که در داخل محیط وجود دارند. استفاده از تجهیزات استریل کننده UV در حال گسترده تر شدن است، به ویژه در واکنش به همه گیر COVID-19 در حال انجام است. بنابراین این احتمال وجود دارد که این صنعت در طول سال های آینده به رشد خود ادامه دهد.
