Historie UV sterilizace
Použití ultrafialového světla jako metody sterilizace oblastí a snížení přenosu patogenů poprvé navrhli v roce 1878 Arthur Downes a Thomas P. Blunt. Brzy poté bylo zaznamenáno první zaznamenané použití ultrafialového světla jako dezinfekčního prostředku v Marseilles ve Francii v roce 1910, kde byla tato metoda použita ke sterilizaci pitné vody v prototypovém závodě.
V padesátých letech 20. století se ve Švýcarsku a Rakousku používala úprava vody UV. V roce 1985 bylo v Evropě v provozu 1 500 čistíren UV vody. Do roku 2001 se tento počet zvýšil na 6 000 čistíren UV vody, které se používaly v Evropě.
Dnes je UV světlo široce používáno v hospitalizačních zařízeních jako sterilizační prostředek pro místnosti a povrchy. Vzhledem k tomu, že použití ultrafialového světla je stále oblíbenější pro účely dezinfekce, zlevnily se také systémy ultrafialového germicídního ozáření (UVGI).
Vzhledem k probíhající pandemii koronavirové nemoci 2019 (COVID-19) byl obnoven zájem o aplikaci UV světla pro sterilizaci místností a systémů filtrace vzduchu.
Jak to funguje
UV světlo je elektromagnetické záření, které má vlnovou délku delší než rentgenové paprsky, ale kratší než viditelné světlo. UV světlo je rozděleno do různých vlnových délek, včetně UV-C, což je ultrafialové světlo s krátkou vlnovou délkou, které je často označováno jako „germicidní“ UV.
Mezi vlnovými délkami 200 a 300 nanometrů (nm), kde působí UV-C, dochází k narušení nukleových kyselin v mikrobu. Nukleové kyseliny absorbují světlo UV-C, což má za následek pyrimidinové dimery, které narušují schopnost nukleových kyselin replikovat nebo exprimovat potřebné proteiny. To vede k buněčné smrti v bakteriích a inaktivaci ve virech.
Germicidní UV lampy jsou primární metodou aplikace. V současné době se používá několik různých typů UV lamp, mezi které patří:
Nízkotlaké rtuťové výbojky (vyzařující UV světlo při 253 nm.)
Ultrafialové světelné diody (UV-C LED), které vyzařují volitelné vlnové délky mezi 255 a 280 nm.
Pulzní xenonové výbojky, které vyzařují široké spektrum ultrafialového světla (špičkové emise se blíží 230 nm.)
Systémy UVGI lze instalovat v uzavřených prostorách, kde konstantní proudění vzduchu nebo vody zajišťuje vysokou úroveň expozice. Účinnost závisí na mnoha faktorech, včetně kvality a typu použití zařízení, trvání expozice, vlnové délky a intenzity UV záření, přítomnosti ochranných částic a schopnosti mikroorganismu' odolat UV záření. Účinnost systémů UVGI lze také určit něčím tak jednoduchým, jako je prach na žárovce; proto musí být zařízení pravidelně čištěno a vyměňováno, aby byla zajištěna jeho účinnost pro sterilizační postupy.
S postupy sterilizace ultrafialovým zářením je spojeno několik výhod a nevýhod. V případě sterilizace vodou zajistí UV vynikající dezinfekci bez použití chloru; voda ošetřená UVGI je však náchylná k reinfekci. Existují také obavy o bezpečnost, protože ultrafialové světlo je škodlivé pro většinu živých organismů a nežádoucí vystavení ultrafialovému světlu může způsobit spáleniny od slunce a zvýšené riziko některých druhů rakoviny u lidí. Mezi další bezpečnostní obavy patří riziko poškození zraku.
Mikroorganismy, jako jsou spóry hub, mykobakterie a ekologické organismy, se v porovnání s bakteriemi a viry hůře zabíjejí systémy UVGI. I když to může být pravda, systémy UVGI, které vyzařují vysoké dávky ultrafialového světla, lze stále používat k odstraňování houbových nečistot z klimatizačních systémů. Historicky se ultrafialové světlo používalo k zabíjení tuberkulózy a nedávno se používalo k prevenci ohnisek bakterií rezistentních na léky, jako je například methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA), v nemocnici.
Pomocí UV světla v boji proti COVID-19
Od začátku roku 2020 nakazil COVID-19, který je způsoben vysoce přenosným těžkým akutním respiračním syndromem koronavirem 2 (SARS-CoV-2), více než 203 milionů lidí na celém světě a způsobil smrt více než 4,3 milionu. Ve snaze zmírnit šíření SARS-CoV-2 byla ve většině zemí na celém světě zavedena povinná nošení roušek a opatření na sociální distancování; při zoufalých pokusech získat kontrolu nad pandemií však bylo také použito několik dalších metod.
Od začátku pandemie se UV dezinfekční a sterilizační opatření znovu zajímají o dezinfekci prostor. Bylo ukázáno, že UV-C a v menší míře UV-A a UV-B záření deaktivují SARS-CoV-2. Existuje však nedostatečný důkaz o účinnosti záření UV-C při zmírňování šíření SARS-CoV-2. Důvodem je omezené množství publikovaných údajů o délce, vlnové délce a dávce ultrafialového záření, které jsou potřebné k deaktivaci SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 je respirační virus, který se primárně šíří infikovanými kapičkami vzduchu vypuzenými ze symptomatických nebo asymptomatických nosičů. To vedlo k rostoucímu trhu sterilizačních zařízení UV-C, včetně dezinfekčních tunelů, klimatizačních a čisticích systémů UV-C, stejně jako sušiček rukou, které obsahují UV lampy.
Navzdory své potenciální užitečnosti tyto systémy nenahrazují osvědčené ovládací prvky, jako je nošení masek a sociální distancování. Systémy UV-C mohou naopak fungovat jako další vrstva obrany proti SARS-CoV-2.
Závěr
UV světlo je účinné sterilizační opatření proti celé řadě různých mikroorganismů, které jsou přítomny v prostředí. Používání zařízení sterilizujících ultrafialové záření je stále více rozšířené, zejména v reakci na probíhající pandemii COVID-19. Je proto pravděpodobné, že toto odvětví bude v příštích letech nadále růst.
