هل يمكن للأضواء الفوق بنفسجية - أن تقتل فيروس كورونا الجديد بشكل فعال؟
يظل تطهير الملوثات إجراءً هامًا للصحة العامة للحد من انتشار الأمراض المعدية المختلفة ، خاصة أثناء وباء COVID - 19. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل الباحثون بنشاط على تطوير تقنيات تطهير أكثر فاعلية ، خاصة للأماكن العامة ذات الازدحام الشديد -. أظهر العلماء في حرم سكاربورو بجامعة تورنتو فعالية وجدوى الثنائيات الباعثة للضوء فوق البنفسجي كوسيلة للتنقية من خلال تعطيل نموذجين مختلفين من الفيروسات: فيروس كورونا البشري 229E وفيروس نقص المناعة البشرية (HIV). بدل بين الضوء الأبيض والأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم.
يظل تطهير الملوثات إجراءً هامًا للصحة العامة للحد من انتشار الأمراض المعدية المختلفة ، خاصة أثناء وباء COVID - 19. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل الباحثون بنشاط على تطوير تقنيات تطهير أكثر فاعلية ، خاصة في الأماكن العامة ذات الازدحام الشديد.
تم تحديد الضوء فوق البنفسجي (UV) سابقًا كطريقة مفيدة للتطهير وقد ثبت أنه فعال في تعطيل مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة. يوفر ظهور الثنائيات الباعثة للضوء فوق البنفسجي - ميزة سهولة التطهير ، حيث يمكن توفير ضوء الأشعة فوق البنفسجية المبيد للجراثيم باستخدام نفس وحدات الإضاءة التي توفر ضوءًا أبيض قياسيًا لإضاءة الغرفة.
أظهر العلماء في حرم سكاربورو بجامعة تورنتو فعالية وجدوى ضوء الأشعة فوق البنفسجية - التي تنبعث منها الثنائيات كوسيلة للتنقية عن طريق تعطيل نموذجين مختلفين من الفيروسات: فيروس كورونا البشري 229E وفيروس نقص المناعة البشرية (HIV). بدل بين الضوء الأبيض والأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم. قالت كريستينا جوزو ، كبيرة مؤلفي الدراسة ، إنه مع التعديلات التحديثية غير المكلفة ، يمكن استخدامها أيضًا في العديد من تركيبات الإضاءة القياسية ، مما يضفي "جاذبية فريدة" على الأماكن العامة.
قال غوزو ، الأستاذ المشارك في قسم العلوم البيولوجية بالمدرسة: "نحن في منعطف حرج نحتاج فيه إلى استخدام كل نقطة توقف ممكنة لإخراجنا من هذا الوباء". "يجب استخدام كل استراتيجية التخفيف التي يمكن تنفيذها بسهولة."
تقتل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الفيروسات عن طريق الإشعاع. قام Guzzo مع طلاب الدكتوراه Arvin T.
قال غوزو: "إذا تمكنت من قتل هذه الجراثيم ، فيمكنك القول بشكل معقول أنه يجب أن تكون قادرًا على قتل معظم الفيروسات الأخرى التي تصادفها بانتظام في البيئة".
في غضون 20 ثانية من التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، انخفض نمو البوغ بنسبة 99 بالمائة.
ثم ابتكر الباحثون قطيرات تحتوي على فيروس كورونا أو فيروس نقص المناعة البشرية لمحاكاة الطريقة المعتادة التي يواجه بها الناس الفيروس في الأماكن العامة ، مثل السعال والعطس. تم بعد ذلك تعريض القطرات للأشعة فوق البنفسجية ووضعها في مزرعة لمعرفة ما إذا كان أي فيروس لا يزال نشطًا. بعد 30 ثانية فقط من التعرض ، انخفضت قدرة الفيروس على الإصابة بنسبة 93 في المائة.
عند اختبار تركيزات مختلفة من الفيروس ، وجدوا أن العينات التي تحتوي على المزيد من الجزيئات الفيروسية كانت أكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. ولكن حتى مع مثل هذا الحمل الفيروسي العالي (والذي وصفه Guzzo بأنه "أسوأ - سيناريو الحالة") ، انخفضت العدوى بنسبة 88 بالمائة.
على الرغم من عدم تضمينها في الدراسة ، فقد قارنت Guzzo وطلابها أيضًا ضوء الأشعة فوق البنفسجية واثنين من مطهرات {{0} الخدمة الشاقة المستخدمة في الدراسة المعملية. ووجدوا أن الأضواء لها تأثير مماثل في قدرتها على تعطيل نشاط الفيروس.
مواصفات LED للأشعة فوق البنفسجية -
يتم توفير مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية {0} في مجموعتين ، 9275 نانومتر LEDs في صفيف 3 × 3 و 2 0 380 نانومتر في مصفوفة 4 × 5. تقع مصابيح LED على بعد حوالي 5 سم من العينة المشععة ، وتوفر كل مجموعة 0.4 إلى 0.6 ميغاواط / سم من ضوء الأشعة فوق البنفسجية. كان الحد الأقصى لوقت التشعيع 30 ثانية ، مما أدى إلى جرعة إجمالية من 8 مللي جول / سم 2 إلى 20 مللي جول / سم 2 لمجموعة مجمعة من العينات المشععة. المنطقة المشععة أكبر بكثير من العينة المشععة ، ويبلغ إجمالي المساحة المشعة للجهاز حوالي 10 سم × 20 سم ، أو 200 سم في المجموع ، مما ينتج عنه مساحة إجمالية تبلغ 1.6 جول إلى 4 ج.
في حين أن الأضواء لا تزال تحافظ على نسبة صغيرة من الفيروس على قيد الحياة ، أشار Guzzo إلى "نموذج الجبن السويسري" للدفاع ضد COVID. كل استراتيجية لمكافحة الانتشار لها ثغراتها ، لكن كل طبقة هي فرصة أخرى لوقف جزيئات الفيروس الضالة.
إن التعرض المتكرر للأشعة فوق البنفسجية هو المفتاح لالتقاط هذه الجسيمات المفقودة -- ولحسن الحظ ، فهو سهل مثل قلب المفتاح. يعد استبدال المصباح الكهربائي أيضًا أسهل من تغيير نظام تنقية الهواء. أشار Guzzo إلى أن مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية - غير مكلفة ويمكن تعديلها بسهولة في التركيبات الحالية وتتمتع المصابيح بعمر طويل ويسهل صيانتها.
تستفيد هذه الأضواء أيضًا من الأتمتة. يمكن توصيل الجرعات المعيارية من مبيد الجراثيم في كل مرة ، كما أن عملية مسح الفضاء بالمطهر تنطوي على احتمال حدوث خطأ بشري. المواد الكيميائية والنفايات الناتجة عن هذه المطهرات تنتهي أيضًا في مستجمعات المياه ومدافن النفايات نتيجة لغسل اليدين والتخلص من الخرق.
لكن الأضواء ليست ضارة ، وهناك سبب لاستخدام الواقي من الشمس والنظارات الشمسية -- تلحق الأشعة فوق البنفسجية أضرارًا بالأحماض النووية ، كما أن التعرض المتكرر لفترات طويلة ضار. لهذا السبب يقول Guzzo إنه يجب استخدام هذه الأضواء عندما تكون الأماكن العامة فارغة ، مثل عندما تكمل الحافلات الشاغرة مساراتها ، أو عندما لا يتم استخدام المصاعد. يمكن تعقيم درابزين السلالم المتحركة بشكل مستمر عن طريق وضع مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في القسم الموجود تحت الأرض من المسار وتنظيفها في كل دورة.
سلطت الدراسة ، التي نُشرت في مجلة Journal of Virology ، الضوء على مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية - كأداة يمكن استخدامها بعد الجائحة ، من الناحية المثالية للمساعدة في منع حدوث جائحة أخرى.
