سابقه عقیم سازی UV
استفاده از اشعه ماوراء بنفش به عنوان روشی برای عقیم سازی مناطق و کاهش انتقال عوامل بیماری زا برای اولین بار در سال 1878 توسط آرتور داونز و توماس پی بلانت پیشنهاد شد. بلافاصله پس از آن ، اولین استفاده ثبت شده از اشعه ماوراء بنفش به عنوان عامل ضدعفونی کننده در مارسی ، فرانسه ، در سال 1910 گزارش شد ، جایی که از این روش برای استریل کردن آب آشامیدنی در یک نمونه اولیه استفاده شد.
در دهه 1950 تصفیه آب UV در سوئیس و اتریش مورد استفاده قرار گرفت. تا سال 1985 ، 1500 کارخانه تصفیه آب UV در اروپا در حال فعالیت بود. تا سال 2001 ، این تعداد به 6000 کارخانه تصفیه آب UV که در اروپا استفاده می شد ، افزایش یافت.
امروزه اشعه ماوراء بنفش به طور گسترده ای در محیط های بستری به عنوان عامل ضدعفونی کننده اتاق ها و سطوح استفاده می شود. از آنجا که استفاده از اشعه ماوراء بنفش به طور فزاینده ای برای اهداف ضدعفونی کننده رایج شده است ، سیستم های تابش میکروب کش ماوراء بنفش (UVGI) نیز بسیار ارزان تر شده است.
با توجه به شیوع بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) ، علاقه جدیدی به استفاده از اشعه ماوراء بنفش برای عقیم سازی اتاق ها و سیستم های تصفیه هوا افزایش یافته است.
چگونه کار می کند
اشعه ماوراء بنفش تابش الکترومغناطیسی است که طول موج آن بیشتر از اشعه ایکس است اما کوتاهتر از نور مرئی است. اشعه ماوراء بنفش به طول موج های مختلف طبقه بندی می شود ، از جمله UV-C ، که اشعه ماوراء بنفش با طول موج کوتاه است که اغلب به عنوان UV "میکروب کش" نامیده می شود.
بین طول موجهای 200 تا 300 نانومتر (نانومتر) ، جایی که UV-C در آن کار می کند ، اسیدهای نوکلئیک موجود در میکروب دچار اختلال می شوند. اسیدهای نوکلئیک نور UV-C را جذب می کنند ، در نتیجه دیمرهای پیریمیدین ایجاد می شود که توانایی اسیدهای نوکلئیک در تکثیر یا بیان پروتئین های لازم را مختل می کند. این منجر به مرگ سلولی در باکتری ها و غیر فعال شدن در ویروس ها می شود.
لامپهای UV میکروب کش اولین روش استفاده هستند. انواع مختلفی از لامپ های UV وجود دارد که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد ، که عبارتند از:
لامپهای کم فشار جیوه ای (تابش اشعه ماوراء بنفش در 253 نانومتر)
دیودهای ساطع کننده اشعه ماوراء بنفش (LED های UV-C) ، که طول موجهای قابل انتخاب بین 255 تا 280 نانومتر را منتشر می کنند.
لامپهای زنون پالس ، که طیف وسیعی از اشعه ماوراء بنفش را ساطع می کنند (حداکثر انتشار نزدیک به 230 نانومتر است)
سیستم های UVGI را می توان در فضاهای بسته نصب کرد که در آن جریان مداوم هوا یا آب سطوح بالایی از نوردهی را تضمین می کند. اثربخشی به عوامل زیادی بستگی دارد ، از جمله کیفیت و نوع استفاده از تجهیزات ، مدت زمان قرار گرفتن در معرض ، طول موج و شدت اشعه ماوراء بنفش ، وجود ذرات محافظ و توانایی میکروارگانیسم ها در مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش. اثربخشی سیستم های UVGI را می توان با چیزی ساده مانند گرد و غبار روی لامپ تعیین کرد. بنابراین ، تجهیزات باید مرتباً تمیز و تعویض شوند تا از اثربخشی آن برای روشهای عقیم سازی اطمینان حاصل شود.
مزایا و معایب متعددی در رابطه با فرآیندهای عقیم سازی UV وجود دارد. در مورد عقیم سازی آب ، UV بدون استفاده از کلر ضدعفونی فوق العاده ای را انجام می دهد. با این حال ، آب تحت درمان با UVGI مستعد عفونت مجدد است. نگرانی های ایمنی نیز وجود دارد ، زیرا نور ماوراء بنفش برای اکثر موجودات زنده مضر است و قرار گرفتن ناخواسته در معرض اشعه ماوراء بنفش می تواند باعث آفتاب سوختگی و افزایش خطر ابتلا به برخی سرطان ها در انسان شود. سایر نگرانی های ایمنی شامل خطر اختلال بینایی است.
میکروارگانیسم هایی مانند اسپور قارچی ، مایکوباکتریوم و موجودات محیطی در مقایسه با باکتری ها و ویروس ها با سیستم UVGI سخت تر از بین می روند. اگرچه این ممکن است درست باشد ، اما هنوز می توان از سیستم های UVGI که دوزهای زیادی از اشعه UV را ساطع می کنند برای حذف آلودگی های قارچی از سیستم های تهویه مطبوع استفاده کرد. از نظر تاریخی ، از اشعه ماوراء بنفش برای از بین بردن سل استفاده می شود و اخیراً برای جلوگیری از شیوع باکتری های مقاوم به دارو مانند استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA) استفاده شده است.
استفاده از اشعه ماوراء بنفش برای مبارزه با کووید -19
از اوایل سال 2020 ، COVID-19 ، که ناشی از سندرم شدید تنفسی حاد شدید ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) است ، بیش از 203 میلیون نفر را در سراسر جهان آلوده کرده و باعث مرگ بیش از 4.3 میلیون نفر شده است. ماسک پوشیدن اجباری و فاصله گذاری اجتماعی در اکثر کشورهای جهان به منظور کاهش انتشار SARS-CoV-2 اجرا شده است. با این حال ، چندین روش دیگر نیز در تلاش های ناامید کننده برای به دست آوردن کنترل همه گیری استفاده شده است.
اقدامات ضدعفونی و ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش از ابتدای همه گیری مورد توجه مجدد قرار گرفته است. نشان داده شده است که اشعه UV-C و تا حدی کمتر اشعه UV-A و UV-B SARS-CoV-2 را غیرفعال می کند. با این حال ، شواهد کافی در مورد اثر تابش UV-C در کاهش انتشار SARS-CoV-2 وجود ندارد. این به دلیل محدودیت داده های منتشر شده در مورد مدت زمان ، طول موج و دوز تابش UV است که برای غیرفعال کردن SARS-CoV-2 مورد نیاز است.
SARS-CoV-2 یک ویروس تنفسی است که در درجه اول توسط قطرات آلوده هوا که از حاملهای بدون علامت یا بدون علامت خارج می شود ، منتقل می شود. این امر منجر به رونق بازار تجهیزات عقیم سازی UV-C از جمله تونل های ضدعفونی کننده ، سیستم های تهویه مطبوع و تصفیه UV-C و همچنین خشک کن های دستی شامل لامپ های UV می شود.
علیرغم کاربرد بالقوه آنها ، این سیستم ها جایگزین کنترل های اثبات شده مانند استفاده از ماسک و فاصله گذاری اجتماعی نمی شوند. در عوض ، سیستم های UV-C می توانند به عنوان یک لایه دفاعی اضافی در برابر SARS-CoV-2 عمل کنند.
نتیجه
اشعه ماوراء بنفش یک اقدام ضدعفونی کننده موثر در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسم های مختلف موجود در محیط است. استفاده از تجهیزات ضدعفونی کننده اشعه ماوراء بنفش در حال گسترش است ، به ویژه در واکنش به همه گیری مداوم COVID-19. بنابراین به احتمال زیاد این صنعت در سالهای آینده به رشد خود ادامه می دهد.
