Lampy wirusobójcze – co powinniśmy o nich wiedzieć?

Dezynfekcja z wykorzystaniem promieniowania UV-C jest jedną z najskuteczniejszych metod pozwalających na zmniejszenie ryzyka zakażenia wirusami i bakteriami, w tym wirusem SARS-COV-2, będącym źródłem panującej obecnie pandemii. W artykule wyjaśniamy, na co trzeba zwrócić uwagę przy wyborze urządzeń z lampami UV-C.

Do czasu wystąpienia pandemii koronawirusa SARS-CoV-2 powszechne stosowanie lamp bakteriobójczych dotyczyło przede wszystkim:

•  szpitali, tak w salach operacyjnych, jak i w salach chorych, zarówno do dezynfekcji powierzchni, narzędzi chirurgicznych, jak i powietrza;
•  zakładów: przetwórstwa spożywczego, farmaceutycznych, produkujących urządzenia elektroniczne, w celu dezynfekcji powierzchni i powietrza w obrębie linii produkcyjnych, w magazynach i halach produkcyjnych;
•  wodociągach i oczyszczalniach wody (uzdatnianie wody);
•  systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych;
•  laboratoriów, w których występowały zagrożenia mikrobiologiczne.

Aby zrozumieć, jak działają urządzenia do dezynfekcji z lampami UV-C (nazywane także promiennikami UV-C), wyjaśniamy podstawowe zjawiska fizyczne, co pomoże przy wybraniu oprawy lub urządzenia zgodnego z wymaganiami technicznymi.

Co to jest promieniowanie UV?

Promieniowaniem ultrafioletowym (UV – UltraViolet, czyli nadfioletowe) określa się fale elektromagnetyczne z zakresu długości fal od 100 nm do 400 nm. Promieniowanie to dzieli się na trzy podzakresy:

• nadfiolet bliski (UV-A) o długościach fal między 315 nm a 400 nm,
• nadfiolet średni (UV-B) o długościach fal 280 – 315 nm,
• nadfiolet daleki (UV-C) o długościach fal między 100 nm a 280 nm.

Podział promieniowania nadfioletowego na podzakresy wynika z ich różnego oddziaływania na organizmy żywe, w tym na człowieka. Naturalne promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi zawiera promieniowanie podczerwone (odczuwane, jako ciepło), promieniowanie widzialne i niewidzialne ultrafioletowe (UV-A, UV-B). Naturalne promieniowanie ultrafioletowe w zakresie UV-B bierze udział w syntezie witaminy D, pomaga w leczeniu chorób skóry takich jak łuszczyca czy bielactwo, a UV-A powoduje opalanie się skóry. Przed jego nadmiarem chronimy oczy, używając okularów, a ciało za pomocą kremów z filtrami. Promieniowanie UV-A emitują także lampy w solariach.

Właściwości promieniowania UV-C

Promieniowanie na Ziemi jest w całości pochłaniane przez atmosferę, przez co nie dociera do Ziemi. Praktycznie nie ma możliwości narażenia organizmów żywych i człowieka na jego działanie w normalnych warunkach życia czy pracy.

Jedyne źródła promieniowania UV-C na Ziemi to źródła sztuczne wytwarzane przez człowieka. Mogą to być zarówno różnego rodzaju promienniki elektryczne (świetlówki UV-C, lampy rtęciowe średnioprężne, lampy ksenonowe, a ostatnio źródła LED), jak i źródła technologiczne, czyli takie, które emitują promieniowanie UV-C jako efekt uboczny, np. podczas procesu spawania łukowego. Łuk spawalniczy jest jednym z najsilniejszych sztucznych źródeł promieniowania UV-C.

Przykłady urządzeń do dezynfekcji marki Philips. (Fot. Philips)

Dlaczego powinniśmy dezynfekować powietrze i powierzchnię?

Transmisja patogenów, tj. wirusów czy bakterii wywołujących chorobę nastąpić może:

• wskutek bezpośredniego kontaktu z zakażoną osobą,
• przez transmisję aerozolu z patogenami znajdującymi się w powietrzu,
• przez kontakt bezpośredni z powierzchnią, na której znajduje się patogen.

Dlatego powinniśmy nie dopuszczać do kontaktu z zakażoną osobą oraz ograniczyć ryzyko zakażenia w miejscach, w których mogły przebywać zakażone osoby, przez używanie środków ochrony osobistej oraz dezynfekcję powietrza i powierzchni, gdzie mogą znajdować się wirusy i bakterie.

Uwaga! Dezynfekcja z wykorzystaniem promieniowania UV-C jest jedną z najskuteczniejszych metod pozwalających na zmniejszenie ryzyka zakażenia. Szczególne właściwości wykazuje biobójcze promieniowanie UV-C w zakresie fal o długości 220 – 280 nm. Maksimum skuteczności występuje przy 265 nm.

Promieniowanie nadfioletowe w walce COVID-19

Zgodnie z doniesieniami naukowymi oraz oświadczeniem Narodowej Komisji Zdrowia w Chinach koronawirus SARS-CoV-2 jest wrażliwy na promieniowanie nadfioletowe, zwłaszcza z zakresu UV-C (200 – 280 nm), które skuteczne unicestwiania różnego rodzaju mikroorganizmy, takie jak bakterie, wirusy, grzyby, inne patogeny. Działanie to nazywa się bakteriobójczym, choć odnosi się do wszystkich ww. mikroorganizmów (nazywanych dalej również patogenami). Każdy z mikroorganizmów ma swój kod genetyczny, który jest zapisany w kwasie rybonukleinowym (RNA) lub dezoksyrybonukleinowym (DNA). Promieniowanie UV-C w odpowiedniej dawce dezaktywuje mikroorganizmy, w tym wirusy i bakterie, przez uszkodzenie ich DNA i RNA. Mechanizm bakteriobójczy polega na absorbowaniu przez DNA energii promieniowania UV-C, które wzbudzając reakcje fotochemiczne, powoduje zniszczenie zapisu genetycznego – tym samym zostaje zahamowany proces podziału komórek oraz ustają inne funkcje metaboliczne. Jest to równoznaczne z utratą zdolności reprodukcji i następuje dezaktywacja patogenu, który przestaje stanowić zagrożenie dla człowieka. Najbardziej podatne na działanie promieniowania UV-C są bakterie i wirusy, mniej drożdże i pleśnie.

LEDVANCE Ultraviolet Air Sanitizer

Co decyduje o skuteczności działania lamp UV-C?

Skuteczność metody dezynfekcji drogą naświetlania UV-C zależy od wielu czynników. Do najważniejszych należą czas naświetlania, natężenie promieniowania UV-C, odległość od źródła promieniowania, rodzaj i pole powierzchni. Według przeprowadzonych testów skuteczne w inaktywacji wirusa SARS-CoV-2 są dawki z przedziału od 7 J/m² do 36 144 J/m². Rozbieżność wyników wynika m.in. z następujących czynników:

• rodzaju zastosowanego źródła UV-C (długość fali: 222 nm i 253,7 nm);
• natężenia napromienienia i geometrii naświetlania;
• rodzaju materii z wirusami poddawanej naświetlaniu: powierzchnie ciał stałych, aerozole wirusowe w powietrzu, ciekłe zawiesiny wirusów. Podatność na promieniowanie UV jest większa w aerozolach wirusowych niż w ciekłych.

W czasie narastającej pandemii koronawirusa SARS-CoV-2 i po upowszechnieniu informacji, że jest to wirus, który może być również dezaktywowany promieniowaniem UV-C, gwałtownie wzrosło zainteresowanie zakupem promienników UV-C do dezynfekcji:

• pomieszczeń pracy (w biurach i przemyśle, gdzie dotychczas tego nie stosowano),
• miejsc użyteczności publicznej (przychodnie, urzędy, sklepy wielkopowierzchniowe, szkoły),
• środków komunikacji publicznej (autobusy, samoloty, pociągi),
• pomieszczeń domowych.