هل تقتل الأشعة فوق البنفسجية فيروس كورونا؟ إليك ما نعرفه

ويمكن في الواقع أن يدمر فيروس سارس-CoV-2، وهو الفيروس التاجي المسبب لمرض COVID-19، بالأشعة فوق البنفسجية، أو الأشعة فوق البنفسجية، كما اقترح مؤخرا. ولكن الأمر ليس بهذه البساطة مجرد الخروج في الشمس أو تمرير يديك تحت ضوء أسود.

عليك الانتظار سبعة أيام حتى تقوم الشمس بعملها على قناع مستعمل، على سبيل المثال، وفقا لجيم مالي، مهندس بيئي في جامعة نيو هامبشير.

وبحلول ذلك الوقت، كان الفيروس قد دُمّر ذاتياً بالفعل. ولا يمكن للسارس - CoV - 2 أن يتسامح مع الظروف خارج الجسم والزهية بسرعة. في تجربة مختبرية، استمرت ثلاثة أيام على البلاستيك، ويومين على الفولاذ المقاوم للصدأ ويوم واحد على الورق المقوى [i].

قد نفترض بشكل معقول أن أشعة الشمس المباشرة ستسرع من تدميرها. وقد عانى السارس - سف ، سلف جائحة الفيروس التاجى الحالية لدينا ، تحت ضوء الشمس . حسبت دراسة أجريت عام 2013 أن الأمر سيستغرق من 1.3 إلى ساعتين تحت شمس منتصف النهار في واشنطن أو D.C أو مدينة نيويورك خلال الانقلاب الصيفي لشل معظم الفيروسات التاجية على قفاز - على الرغم من أن الفيروسات في أكبر كريات الكبيات لم تتأثر.

كلما كان الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية أقصر، كلما كان أكثر فعالية ضد الفيروسات. أشعة الشمس، ومعظمها في نطاق الأشعة فوق البنفسجية-A، لا يمكن مقارنة للأشعة فوق البنفسجية-C، التي أثبتت نجاحها جدا ضد جميع الجراثيم التي يشار إليها باسم الأشعة فوق البنفسجية المسببة للجراثيم. وقد تم اعتماد الأشعة فوق البنفسجية المسببة للجراثيم لتطهير أسطح المستشفيات والأدوات الطبية. وفقا لدراسة أجريت عام 2005، فإنه يعمل بشكل جيد بشكل خاص ضد الفيروسات التاجية.

لذا، لماذا لا يساعد البشر على محاربة COVID-19؟ فمن ناحية، يحجب الغلاف الجوي 100 في المائة من الأشعة فوق البنفسجية-C من الشمس، لذا لن يؤدي أي منها إلى تعطيل السارس-COV-2 في الهواء، على جلدك أو على أسطح أخرى. UV-C أيضا يجب أن تكون ولدت من قبل مصابيح خاصة.

استخدام الأشعة فوق البنفسجية -C مباشرة على أو في البشر هو إشكالية.

تحول الأشعة فوق البنفسجية الصناعية على أنفسنا "سيكون حرفيا القلي الناس"، وقال دان أرنولد، مدير المبيعات والتسويق لتكنولوجيا الأشعة فوق البنفسجية الخفيفة في برمنغهام، المملكة المتحدة، في مقال بي بي سي. الأشعة فوق البنفسجية -C لا يدمر الفيروسات فقط عن طريق الهرولة الجينوم، ولكن أيضا أنها خطيرة للغاية لجميع الخلايا الحية. وكان أرنولد لثني مديري السوبر ماركت من تركيب معدات شركته عند مدخل متاجرهم.

وABCs من الأشعة فوق البنفسجية

في طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس، تحتل الفرقة فوق البنفسجية نطاق 400nm إلى 10nm. (الصورة مجاملة من وكالة الفضاء الأوروبية / AOES Medialab.)

كما يتم تقسيم الأشعة فوق البنفسجية في طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي بين الضوء المرئي والأشعة السينية إلى أعلى من الأشعة فوق البنفسجية-A، والأشعة فوق البنفسجية-B و UV-C.

تم اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية في عام 1801 من قبل الفيزيائي الألماني يوهان فيلهلم ريتر.

يتم تعريف نطاقات الأشعة فوق البنفسجية من قبل البحرية الأمريكية على النحو التالي:

الأشعة فوق البنفسجية A، 315-400nm الطول الموجي، هو الأقل ضررا. على حافة الطيف المرئي، يُشار إلى ضوءها المزرق شعبياً بالضوء الأسود. كنت قد رأيت سوائل الجسم الفلوري تحت الأشعة فوق البنفسجية-A في مسرح الجريمة – نأمل فقط في التلفزيون والأفلام.  يمكن للحشرات والطيور رؤية الأشعة فوق البنفسجية- A. الصقور سوف تتبع الأشعة فوق البنفسجية قبالة مسارات البول وصولا الى القوارض. العدسة في العين البشرية كتل الأشعة فوق البنفسجية من شبكية العين إلا في حالة نادرة من أفاكيا، وهي حالة حيث العدسة مفقودة أو إزالتها. بعد الانطباعي كلود مونيه قد أزيلت عدساته مع جراحة إعتام عدسة العين، أصبحت مشاهده مزرقة على نحو متزايد. تم تجنيد مراقبين من قبل الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الثانية للكشف عن إشارات الأشعة فوق البنفسجية من القوارب الألمانية البحرية [2].

الأشعة فوق البنفسجية-B، 280-315nm الطول الموجي، هو أكثر عرضة لتلف الخلايا، والعمل على الميلانين من الجلد، فضلا عن المواد الوراثية للخلايا. الحمض النووي هو الأكثر تضررا، ولكن ذلك هو الحمض النووي الريبي، والمواد الوراثية في الفيروسات التاجية. 95 في المئة من الأشعة فوق البنفسجية B مسدودة من قبل طبقة الأوزون.

ومن المعروف الأشعة فوق البنفسجية-C، 180-280nm الطول الموجي، وقبولها على أنها مبيدة للجراثيم، على الرغم من ذلك، من الناحية الفنية، فإنه قد لا يشل الكائن الحي بقدر تدمير مواده الوراثية، وبالتالي، قدرته على تكرار. تدمير الأشعة فوق البنفسجية-C للمواد الوراثية هو عشوائي. لا يهمه إذا كانت الخلايا في النباتات والحيوانات والخمائر والبكتيريا والفيروسات أو البشر. غلافنا الجوي يمنع كل الأشعة فوق البنفسجية للشمس من سطح الأرض.

الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة، 10-180nm، وتسمى أحيانا فراغ الأشعة فوق البنفسجية لعدم قدرتها على الانتشار إلا في فراغ.

حافلة تخضع لعلاج الأشعة فوق البنفسجية-C في شنغهاي، الصين. وباستخدام 210 أنابيب تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية - C، داخل الحافلة وخارجها، تدعي يانغغاو أنها أدت إلى خفض عملية التعقيم لمدة 40 دقيقة إلى خمس دقائق، مما سمح بتطهير 250 حافلة في اليوم. (صورة مجاملة من يوتيوب.)

كيف تقتل الأشعة فوق البنفسجية الفيروسات؟

من الناحية الفنية، لا يمكن "قتل" الفيروسات لأنها ليست على قيد الحياة بالمعنى البيولوجي للكلمة. ومع ذلك، يمكن أن تكون غير قادرة على تكرار باستخدام الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية، UV-C على وجه الخصوص، يتم امتصاصها من قبل الحمض النووي والحمض النووي الريبي، وتغيير هيكلها. قد يكون الفيروس لا يزال يتحرك، يبحث عن خلية مضيفة، ولكن مادته الوراثية معرضة للخطر. لا يمكن إجراء نسخ متماثل. انتهت اللعبة.

مع زيادة وتيرة الإشعاع، والحصول على أبعد من الطيف المرئي حتى تصل إلى التصنيف التالي للإشعاع (الأشعة السينية)، فإنه يحصل على أكثر فتكا.

E = ح · Ƒ

حيث E = الطاقة في جول، أو J

وh = 6.626 × 10-34 J · ق ، أو ثابت بلانك

في حين أن تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجسم على المستوى الذري غير معروف أو يمكن ملاحظته ، فمن المُنظر أنه كلما زاد تردد الضوء ، فإنه يسبب الرنين في أحجام مختلفة من هياكل الخلايا والجزيئات والذرات - على طول الطريق إلى الجسيمات دون الذرية. مع الجزيئات تنشيط بما فيه الكفاية، فإنها تتحرر من الروابط التي تعقد لهم معا.  وتسمى الأشعة السينية وأشعة غاما الإشعاع المؤين لقدرتها على كسر الأيونات الإيجابية (اضمحلال ألفا، والبروتون والنيوترون) أو الأيونات السالبة (الإلكترونات والنيوترونات).

"الأشعة فوق البنفسجية - C هي حيوية بما فيه الكفاية أن الفوتونات الفردية قد تنتج الكسر السندات الكيميائية وتأين بعض الذرات والجزيئات"، وقال جورج Chabot، دكتوراه، أستاذ فخري في UMass لويل، في منتدى الصحة العامة. "إن الامتصاص التفضيلي للفوتونات الطاقةية المعينة حسب المواد، العضوية وغير العضوية على حد سواء، واضح في جميع أنحاء الطيف الكهرومغناطيسي من الموجات الدقيقة عبر الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة غاما".

ترددات الأشعة فوق البنفسجية تضر بشكل خاص بالحمض النووي والحمض النووي الريبي. فيروس سارس-COV-2 لديه لفائف من الحمض النووي الريبي في نواته، التي يحقنها في خلية مضيفة لتولى الخلية، مما تسبب في سلسلة من ردود الفعل التي تؤدي إلى عدوى.

يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية-C من قبل الجيش الملكي النيبالي في فيروس كورونا، ويجعل الجزيئات في الجيش الملكي النيبالي إعادة ترتيب أنفسهم في الديماتر (من "دي" معنى اثنين، و "مير" من أجزاء)، مما أدى إلى الجيش الملكي النيبالي التي لن الاقتران، وبالتالي، لن تسمح للفيروس لتكرار. الأشعة فوق البنفسجية -B سوف تجعل أيضا الخافتات، ولكن هو 20 إلى 100 مرة أقل فعالية من الأشعة فوق البنفسجية-C، وفقا لدراسة أجريت عام 2004 على تعطيل فيروس كورونا. الأشعة فوق البنفسجية A يمتص ضعيفة جدا من قبل الحمض النووي والحمض النووي الريبي وأقل فعالية بكثير في صنع التمميرات.

يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية كعلاج للمرضى COVID-19؟

قد تكون فكرة علاج COVID-19 مع الأشعة فوق البنفسجية قد تأتي من علاجات الأشعة فوق البنفسجية-A الخفيفة المستخدمة في الأمراض الجلدية، بما في ذلك الأكزيما والصدفية والبهاق وسرطان الغدد الليمفاوية T-cell، وهو نوع من سرطان الجلد. تعود علاجات الأشعة فوق البنفسجية الضوئية إلى أوائل القرن العشرين. فاز الطبيب الدنماركي نيلز رايبرغ فينسن بجائزة نوبل في عام 1903 لعلاج خفيف يستخدم لمكافحة مرض السل الجلدي.

كانت هناك تقارير من الباحثين تشير إلى الأشعة فوق البنفسجية بعيدة (مدى الطول الموجي من 220 إلى 225) ، قد تكون أقل ضررا على الأنسجة البشرية ، ولكن هذه الدراسات لا تزال على الفئران. التأثير على البشر غير معروف ، لذلك مالي هو جزء من إجماع الخبراء الطبيين الذين لا يوصون به كعلاج لCOVID-19.

مع الجمهور محيرة من قبل قاتل فيروس surefire، شعرت الرابطة الدولية للأشعة فوق البنفسجية (IUVA) مضطرة لإصدار هذا التحذير:

"نود أن نبلغ الجمهور أنه لا توجد بروتوكولات لتقديم المشورة أو السماح بالاستخدام الآمن للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان مباشرة عند الأطوال الموجية والتعرضات التي ثبت أنها تقتل فيروسات بكفاءة مثل SARS-CoV-2. ومن المعروف أيضا أن الأشعة فوق البنفسجية في ظل الظروف المعروفة لقتل هذه الفيروسات تسبب حروقاً شديدة في الجلد، وسرطان الجلد، وتلف العين. ونحن نوصي بشدة بأن أي شخص يستخدم الأشعة فوق البنفسجية لتطهير المعدات الطبية، والأسطح، أو الهواء في سياق COVID-19، والتطبيقات التي تدعمها الأدلة العلمية السليمة، واتباع جميع الاحتياطات الصحية والسلامة الموصى بها وتجنب التعرض المباشر للجسم لضوء الأشعة فوق البنفسجية.

ماذا عن الاستخدام الصناعي والطبي للأشعة فوق البنفسجية- C؟

مجموعة من الأشعة فوق البنفسجية - C ، بين 254 و 270nm ، وجدت التطبيق كمبيد للجراثيم ، قابلة للاستخدام ضد جميع أنواع الفيروسات ، مثل H5N1 ، انفلونزا الخنازير والسارس بالإضافة إلى "الجراثيم الخارقة" ، كما أصبحت فئة من البكتيريا المقاومة للأدوية والفيروسات والفطريات ، مثل CRE ، C. diff ، MRSA ، معروفة.

وقال جيم مالي، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة نيو هامبشير، في بيان صدر للصحافة: "يمكن أن تكون الأشعة فوق البنفسجية، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية المسببة للجراثيم أو الأشعة فوق البنفسجية البعيدة، فعالة للغاية في تعطيل الفيروسات والبكتيريا وغيرها من مسببات الأمراض البشرية، وإذا تم تصميمها وتشغيلها بشكل صحيح، يمكن أن تكون تطبيقًا ناجحًا لتطهير PPEs والأدوات الجراحية والهواء والماء".

وقد استخدمت الأشعة فوق البنفسجية-C لتطهير المياه، وأنظمة الهواء والأسطح لأكثر من مائة سنة، وفعاليتها مدعومة بعقود من البحث العلمي، وفقا ل IUVA. في حين أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية المطلوبة لإلغاء تنشيط الكائنات الدقيقة المختلفة يختلف، لا توجد الكائنات الدقيقة المعروفة التي يمكن أن البقاء على قيد الحياة. هو بانتظام وغالبا لتنقية الهواء والماء والأسطح ضد البكتيريا والفيروسات والفطريات والبروتوزوا.

الدنمارك الأشعة فوق البنفسجية الروبوتات يدعي للقضاء على 99.99 في المئة من جميع الفيروسات من الهواء في الغرفة والسطوح وقد تم شراؤها من قبل المستشفيات في الصين.  وشملت ضمانات مدمجة للتأكد من عدم وجود مرضى في الغرفة.

ومع ذلك ، لا يمكن للأشعة فوق البنفسجية -C تطهير حيث لا يمكن "رؤية" ، لذلك يقتصر تطهيرها على الأشعة المباشرة والمتنعكسة. الجراثيم في الشقوق، ونسج الأقمشة، طيات من ملاءات السرير، وراء الأثاث، تحت السجاد، وما إلى ذلك، لن تتأثر. لذلك ، يجب أن يكون التعقيم الكامل ، بالإضافة إلى الأشعة فوق البنفسجية - C ، مسحًا لأسفل مع محلول تطهير أو غسل بالصابون أو المنظفات.

لماذا الأشعة فوق البنفسجية من الصعب جدا على الجلد والعينين؟

الأشعة فوق البنفسجية-A و UV-B على الجلد تسبب حروق الشمس. الأشعة فوق البنفسجية-C، التي هي أكثر نشاطا، من شأنه أن يسبب أسوأ وأسرع حروق الشمس. لحسن الحظ، 100 في المئة من ذلك مسدود بسبب الغلاف الجوي. الشمس هي الميلانين التي تتجمع على الجلد كرد فعل للأشعة فوق البنفسجية-A و UV-B. يمتص الميلانين الإشعاع ويتبدد كحرارة. كلما كان الجلد أكثر قتامة ، كلما كان الميلانين حاضرًا أكثر. ومع ذلك، فإن أحلك الجلد فقط لديه SPF (عامل الحماية من الشمس) من 13.4 [iii] ، لذلك واقية من الشمس لا يزال من المستحسن.

يزيد التعرض المستمر من خطر الإصابة بسرطان الجلد، بما في ذلك سرطان الجلد الذي يحدث عندما تخرج خلايا الميلانين (الخلايا الصباغية) عن السيطرة، والظروف الجلدية الأخرى.

"نحن نتحدث عن موجات ضوئية في أطوال موجية منخفضة تحتوي على الكثير من الطاقة ، وقد ثبت أن الطاقة في العديد من الدراسات تضر للغاية للأنسجة البشرية ، ولا سيما الجلد والعينين" ، وقال البروفيسور مالي.

العينين حساسة بشكل خاص للأشعة فوق البنفسجية. يجب ارتداء النظارات الشمسية لحماية العينين من التعرض للأشعة فوق البنفسجية. عمى الثلوج، الاسم الشائع لالتهاب الضوء، هو سبب الأشعة فوق البنفسجية-A و UV-B المنعكة من الثلج والماء أو الرمال.

في التصنيع ، ينتج التهاب الضوء من النظر مباشرة إلى الضوء من عملية لحام ويذهب من قبل أسماء قوس العين أو اللحام فلاش.

يمكن أن يكون التهاب الضوئيك هو العمى المؤقت ، ولكن التعرض المتكرر يمكن أن يؤدي إلى إعتام عدسة العين والعمى الدائم.

على الرغم من أن حدود الأشعة فوق البنفسجية-C منظمة، توصي IUVA نتجنب تماما التعرض للأشعة فوق البنفسجية C.

هل يمكن لأشعة الشمس العادية منع انتشار فيروس COVID-19؟

(صورة من منظمة الصحة العالمية.

وقالت منظمة الصحة العالمية بعبارات لا لبس فيها ان ضوء الشمس لن يمنع بالتأكيد انتشار المرض من قبل منظمة الصحة العالمية. "تعريض نفسك لأشعة الشمس أو درجات حرارة أعلى من 25 درجة مئوية لا يمنع مرض الفيروس التاجي (COVID-19)."

ولكن الأشعة فوق البنفسجية لا تقتل الجراثيم. هل تتذكر (سوديس)؟

تطهير الطاقة الشمسية (SODIS) من المياه في اندونيسيا باستخدام زجاجات المشروبات البلاستيكية PET واضحة. (صورة مجاملة من SODIS Eawag.)

قد تكون فكرة أشعة الشمس العادية تقتل الجراثيم – جميع أنواع البكتيريا والفيروسات والفطريات والبروتوزوا – قد التقطت البخار من التطهير الشمسي لمياه الشرب (SODIS). إن ترك المياه غير المصفاة وغير المعالجة في زجاجات بلاستيكية (البولي إيثيلين تيريفثالات أو PET) هو طريقة بسيطة ورخيصة وفعالة لإنتاج مياه الشرب التي تروج لها المنظمات غير الحكومية في المناطق التي لديها عدد قليل من عمليات معالجة المياه ولكن الإشعاع الشمسي الوفير، كما هو الحال في آسيا وأفريقيا. SODIS لديه نجاح كبير ضد البكتيريا، ولا سيما الإشريكية القولونية، ربما بسبب المباراة من الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية-A إلى حجم البكتيريا.