Bannerbild: Das ultraviolette Licht einer Kryptonchlorid-Excimer-Lampe wird von Molekülen angetrieben, die sich zwischen verschiedenen Energiezuständen bewegen.(Quelle: Linden Research Group)
Neue Untersuchungen der University of Colorado Boulder haben ergeben, dass bestimmte Wellenlängen des ultravioletten (UV) Lichts nicht nur das Virus, das COVID-19 verursacht, äußerst wirksam abtöten, sondern dass ihre Verwendung an öffentlichen Orten auch sicherer ist.
Die Studie, die diesen Monat in der Fachzeitschrift Applied and Environmental Microbiology veröffentlicht wurde, ist die erste umfassende Analyse der Auswirkungen verschiedener Wellenlängen von ultraviolettem Licht auf SARS-CoV-2 und andere Atemwegsviren, darunter das einzige, das für die Organismen sicherer ist erfordert keine Kontaktwellenlängen.Schützen.
Die Autoren nennen diese Erkenntnisse einen „Game Changer“ für den Einsatz von UV-Licht, der zu neuen erschwinglichen, sicheren und wirksamen Systemen zur Reduzierung der Ausbreitung von Viren in überfüllten öffentlichen Räumen wie Flughäfen und Konzerthallen führen könnte.
„Von fast allen Krankheitserregern, die wir untersucht haben, ist dieses Virus bei weitem einer der am einfachsten mit ultraviolettem Licht abzutötenden“, sagte der leitende Autor Carl Linden, Professor für Umwelttechnik.„Es erfordert sehr niedrige Dosen.Dies zeigt, dass UV-Technologie eine sehr gute Lösung für den Schutz öffentlicher Räume sein kann.“
Ultraviolette Strahlen werden auf natürliche Weise von der Sonne emittiert und die meisten Formen sind schädlich für Lebewesen sowie für Mikroorganismen wie Viren.Dieses Licht kann vom Genom eines Organismus absorbiert werden, darin Knoten bilden und ihn an der Fortpflanzung hindern.Allerdings werden diese schädlichen Wellenlängen der Sonne durch die Ozonschicht herausgefiltert, bevor sie die Erdoberfläche erreichen.
Einige gängige Produkte wie Leuchtstofflampen verwenden ergonomische UV-Strahlen, verfügen jedoch über eine Innenbeschichtung aus weißem Phosphor, die sie vor UV-Strahlen schützt.
„Wenn wir die Beschichtung entfernen, können wir Wellenlängen aussenden, die für unsere Haut und Augen schädlich sein können, aber auch Krankheitserreger abtöten können“, sagte Linden.
Krankenhäuser nutzen bereits UV-Technologie zur Desinfektion von Oberflächen in unbewohnten Bereichen und setzen Roboter ein, um UV-Licht zwischen Operationssälen und Patientenzimmern zu nutzen.
Viele Geräte auf dem heutigen Markt können UV-Licht verwenden, um alles zu reinigen, vom Mobiltelefon bis zur Wasserflasche.Aber die FDA und die EPA entwickeln immer noch Sicherheitsprotokolle.Linden warnt davor, persönliche oder „sterilisierende“ Geräte zu verwenden, die Menschen ultraviolettem Licht aussetzen.
Er sagte, die neuen Erkenntnisse seien einzigartig, weil sie einen Mittelweg zwischen ultraviolettem Licht, das für Menschen relativ sicher sei, und schädlich für Viren, insbesondere das Virus, das COVID-19 verursacht, darstellten.
In dieser Studie verglichen Linden und sein Team verschiedene Wellenlängen von UV-Licht mithilfe standardisierter Methoden, die in der gesamten UV-Branche entwickelt wurden.
„Wir denken, wir sollten zusammenkommen und klare Aussagen darüber machen, wie viel UV-Exposition erforderlich ist, um SARS-CoV-2 abzutöten“, sagte Linden.„Wir wollen sicherstellen, dass man Erfolg hat, wenn man UV-Licht zur Bekämpfung der Krankheit einsetzt.“Dosierung zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der menschlichen Haut sowie zur Abtötung dieser Krankheitserreger.“
Gelegenheiten zur Durchführung solcher Arbeiten sind selten, da die Arbeit mit SARS-CoV-2 äußerst strenge Sicherheitsstandards erfordert.Deshalb schlossen sich Linden und Ben Ma, ein Postdoktorand in Lindens Gruppe, mit dem Virologen Charles Gerba von der University of Arizona in einem Labor zusammen, das für die Untersuchung des Virus und seiner Varianten zugelassen ist.
Die Forscher fanden heraus, dass Viren im Allgemeinen sehr empfindlich gegenüber ultraviolettem Licht sind, eine bestimmte ferne ultraviolette Wellenlänge (222 Nanometer) jedoch besonders wirksam ist.Diese Wellenlänge wird durch Kryptonchlorid-Excimerlampen erzeugt, die von Molekülen angetrieben werden, die sich zwischen verschiedenen Energiezuständen bewegen und eine sehr hohe Energie haben.Daher ist es in der Lage, virale Proteine und Nukleinsäuren stärker zu schädigen als andere UV-C-Geräte und wird von den äußeren Schichten der Haut und Augen einer Person blockiert, was bedeutet, dass es keine schädlichen Auswirkungen auf die Gesundheit hat.tötet das Virus ab.
UV-Strahlen unterschiedlicher Länge (hier in Nanometern gemessen) können verschiedene Hautschichten durchdringen.Je tiefer diese Wellenlängen in die Haut eindringen, desto mehr Schäden verursachen sie.(Bildquelle: „Far UV: Current State of Knowledge“, veröffentlicht von der International Ultraviolet Radiation Association im Jahr 2021)
Seit dem frühen 20. Jahrhundert werden verschiedene Formen der UV-Strahlung häufig zur Desinfektion von Wasser, Luft und Oberflächen eingesetzt.Bereits in den 1940er Jahren wurde es eingesetzt, um die Verbreitung von Tuberkulose in Krankenhäusern und Klassenzimmern einzudämmen, indem die Decke beleuchtet und die im Raum zirkulierende Luft desinfiziert wurde.Heutzutage wird es nicht nur in Krankenhäusern verwendet, sondern auch in einigen öffentlichen Toiletten und in Flugzeugen, wenn niemand in der Nähe ist.
In einem kürzlich von der International Ultraviolet Society veröffentlichten Weißbuch „Far-UV Radiation: Current State of Knowledge“ (zusammen mit neuen Forschungsergebnissen) argumentieren Linden und Co-Autoren, dass diese sicherere Fern-UV-Wellenlänge zusammen mit einer verbesserten Belüftung und beim Tragen genutzt werden kann Masken und Impfungen sind wichtige Maßnahmen, um die Auswirkungen aktueller und zukünftiger Pandemien abzumildern.
Linden Imagine-Systeme können in geschlossenen Räumen ein- und ausgeschaltet werden, um Luft und Oberflächen regelmäßig zu reinigen oder dauerhafte unsichtbare Barrieren zwischen Lehrkräften und Studenten, Besuchern und Wartungspersonal sowie Menschen in Räumen zu schaffen, in denen soziale Distanzierung nicht eingehalten werden kann.
Die UV-Desinfektion kann sogar mit den positiven Effekten einer verbesserten Raumlüftung mithalten, da sie den gleichen Schutz bieten kann wie eine Erhöhung der Anzahl der Luftwechsel pro Stunde in einem Raum.Die Installation von UV-Lampen ist außerdem viel kostengünstiger als die Aufrüstung Ihres gesamten HVAC-Systems.
„Hier besteht die Möglichkeit, Geld und Energie zu sparen und gleichzeitig die öffentliche Gesundheit zu schützen.Es ist wirklich interessant“, sagte Linden.
Weitere Autoren dieser Veröffentlichung sind: Ben Ma, University of Colorado, Boulder;Patricia Gandy und Charles Gerba, University of Arizona;und Mark Sobsey, University of North Carolina, Chapel Hill).
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.11.2023