انجمن بین المللی ماوراء بنفش (International Ultraviolet Association) معتقد است که فن آوری های ضدعفونی اشعه ماورا بنفش می توانند در یک روش چندگانه در کاهش انتقال ویروس ایجاد کنندهCOVID-19 و SARS-CoV-2 بر اساس داده های ضد عفونی کنونی و شواهد تجربی نقش داشته باشند. UV یک ضدعفونی کننده شناخته شده برای هوا، آب و سطحی است که می تواند در صورت استفاده صحیح از ویروس کرونا در کاهش خطر ابتلا به عفونت در تماس با ویروس COVID-19 کمک کند. “IUVA متخصصان برجسته ای را از سراسر جهان گرد هم آورده است تا راهنمایی هایی را در مورد استفاده مؤثر از فناوری UV، به عنوان یک اقدام ضد عفونی کننده به منظور کاهش انتقال ویروس COVID-19 کمک کند. IUVA در سال ۱۹۹۹ تاسیس و به آن اختصاص داده شد. دکتر ران هوفمن، استاد دانشگاه تورنتو و رئیس IUVA می گوید: پیشرفت فن آوری های ماوراء بنفش برای کمک به رسیدگی پیرامون نگرانی های بهداشت عمومی و محیط زیست است”لازم به ذکر است که ضد عفونی کننده اشعه ماوراء بنفش “UVC” همانطور که در اینجا و در ادبیات علمی، پزشکی و فنی مورد استفاده قرار می گیرد، به طور خاص و مهم به انرژی نور UVC (نور ۲۰۰-۲۸۰ نانومتر) در دامنه میکروب کشی اشاره دارد. در حالی که مشابه UVA و UVB استفاده شده در معرض نور خورشید نیست.از آنجا که ویروس COVID-19) SARS-CoV-2) جدید است، جامعه علمی هنوز دوز خاصی برای غیرفعال سازی آن ارائه نکرده است. با این حال، ما می دانیم که مقادیر دوز برای ویروس های قابل مقایسه در همان خانواده ویروس سارس مقدار ۱۰-۲۰ mJ/cm2 با استفاده از نور UVC مستقیم در طول موج nm254 مورد نیاز است. این دوز در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده تا ۹۹.۹٪ ضد عفونی (یعنی غیرفعال سازی) دست می یابد. در حقیقت، ویروس اغلب از نور مستقیم UVC پنهان شده و باعث کاهش کارایی UVC می شود. برای جبران این موضوع، محققان برای اطمینان از غیرفعال سازی ۹۹.۹٪ با هدف اصلی ضدعفونی کننده به پشنهاد CDC، از دوزهای mJ/cm2 1000-3000 استفاده می کنند.
معمولا تصور می شود UVC همراه با برخی دیگر از فرآیندهای دیگر، خصوصاً گرم کردن ۶۵ درجه سانتیگراد در یک محیط مرطوب یا بخار پراکسید هیدروژن، ممکن است یک فرایند چند گانه مناسب برای ضدعفونی باشد. بخار گرم یا بخار پراکسید هیدروژن می تواند بهتر از UV داخل مواد نفوذ کند و اعتقاد بر این است که می تواند ویروس SARS-CoV-2 را از بین ببرد، اما ممکن است در برابر بسیاری از دیگر عوامل بیماریزا که هنوز هم در بیمارستان وجود دارد، کمتر موثر باشد. UVC می تواند مکمل کشتن ویروس باشد، در عین حال بسیاری از این عوامل بیماری زای دیگر را نیز می کشد.
ماوراء بنفش (UV 200 – 225 نانومتر) یک روش ضد عفونی مناسب برای COVID-19 و سایر عوامل بیماری زا است، اما برای تعیین میزان قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (دوز UV) مورد نیاز برای سطح مطلوب ضدعفونی نیاز به منحنی های پاسخ غیرفعال سازی (دوز) دقیق داریم. با توجه به ادبیات موجود، انتظار می رود که UV-C در غیرفعال کردن SARS-CoV-2 با توجه به قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش موثر باشد.
طیف ماوراء بنفش نوعی اشعه الکترومغناطیسی در انرژیهای بالاتر از نور مرئی است که به چهار دسته اصلی تقسیم می شود: UV-A (400 – 315 نانومتر) ، (UV-B315 – 280 نانومتر) ، (UV-C 280 – 200 نانومتر) و خلاء (UV ,VUV100-200نانومتر). UV-A و UV-B در معرض نور خورشید در سطح زمین قرار دارند. این بخش های طیف ماوراء بنفش علل شایع آفتاب سوختگی و در معرض طولانی مدت قرار گرفتن در معرض ملانوما است. خطرات مواجهه انسان با UV-A و UV-B به خوبی شناخته شده است. اشعه ماوراء بنفش خورشیدی ممکن است برای اهداف ضد عفونی استفاده شود. قرار گرفتن در معرض به مدت چند ساعت به روز ممکن است در تصفیه سطوح و آب مؤثر باشد. منابع مصنوعی UV-A و UV-B معمولاً برای ضد عفونی استفاده نمی شوند.
آیا UVC با کاهش آلودگی می تواند به جلوگیری از انتقال COVID-19 کمک کند؟
بر اساس شواهد موجود، معتقدیم که چنین است. به این دلیل که :
نور UVC بیش از ۴۰ سال است که در مواد ضد عفونی کننده آب آشامیدنی ، فاضلاب، هوا، محصولات دارویی و سطحی در برابر کل مجموعه ای از بیماری های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد (Fluence UV Dose Required review IUVA). تمام باکتری ها و ویروس های آزمایش شده تا به امروز (صدها نفر در طول سالها، از جمله سایر کرونا ویروس ها) به ضد عفونی UV واکنش نشان می دهند. برخی ارگانیسم ها نسبت به ضدعفونی UVC حساس تر هستند، اما تمام آزمایشات تاکنون با دوز مناسب پاسخ داده است.
ضد عفونی UVC که اغلب با استفاده از فن آوری های دیگر در یک روش چند مرحله ای استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که هرگونه عوامل بیماری زا که در روش فیلتر “کشته نشده است” توسط (UVC) غیرفعال می شود. به این ترتیب UVC می تواند اکنون در مراکز بالینی یا سایر تنظیمات نصب شود تا فرآیندهای موجود را تقویت کند یا پروتکل های موجود را بهبود دهد. در نتیجه این موارد به دلیل همه گیری ابتلا و در اثر تقاضای بیش از حد انجام شده اند.
ماندگاری ویروس COVID-19 بر روی انواع سطوح
ویروس COVID-19 می تواند در اثر تماس با سطوح آلوده و سپس لمس کردن قسمت های صورت ایجاد شود (از طریق فردی به شخص دیگر کمتر است، اما هنوز هم یک مسئله مهم است). به حداقل رساندن این خطر بسیار مهم است زیرا ویروس COVID-19 می تواند تا ۳ روز در سطوح پلاستیکی و فولادی زندگی کند. تمیز کردن و ضد عفونی عادی ممکن است برخی از آلودگی های باقیمانده را پشت سر بگذارد اما UVC می تواند نشان دهد که روش ضد عفونی کننده چندگانه نیاز است. UVC به سطح بالایی از غیرفعال شدن ویروس COVID-19 نزدیک می شود (یعنی SARS-CoV-1 با دوز کافی ۲۵۴ نانومتر UV در حالی که در مایع معلق است). IUVA معتقد است هنگام از بین بردن ویروسCOVID-19 و SARS-CoV-2 نتایج مشابهی را می توان انتظار داشت. با این حال، کلید استفاده از UVC به گونه ای است که بتواند به طور کامل به تمام ویروس های باقی مانده در سطوح برسد.
اثرات اشعه ماوراء بنفش بر روی ویروس COVID-19
IUVA همچنین با راهنمایی CDC به بیمارستانها توصیه می کند که اثر ضد میکروبی UVC تحت تأثیر خواص UVC با توجه به نوع یا طیف عمل میکروارگانیسم به صورت جاذب معلق، سطحی یا آئروسل موجود در محیط است. با انواع مختلفی از فاکتورهای طراحی و عملیاتی که بر دوز UV تحویل شده است به میکروارگانیسم تأثیر می گذارند.
IUVA تشخیص می دهد در مواردی که نور UVC نمی تواند به یک پاتوژن خاص برسد، آن عامل بیماری زا ضدعفونی نمی شود. اما به طور کلی، کاهش تعداد کل عوامل بیماری زا خطر انتقال را کاهش می دهد. با استفاده از اشعه ماوراء بنفش در بسیاری از سطوحی که به راحتی در معرض خطر هستند، می توان بار پاتوژن کل را به میزان قابل توجهی کاهش دهد که یک مانع ثانویه برای ضدعفونی کردن به خصوص در شرایط اضطراری مورد نیاز می باشد. این می تواند یک موضوع نسبتاً رو به جلو باشد تا سطوح مربوط را با نور UVC به عنوان مثال هوا و سطوح اطراف در اتاق ها و تجهیزات محافظت شخصی روشن شود.
حداقل اشعه ماوراء بنفش بطور مشخص بین ۲۰۰-۲۸۰ نانومتر (UVC یا دامنه میکروبی)، غیرفعال می شود و حداقل دو ویروس دیگر که از نزدیکان ویروس COVID-19 هستند: ۱) SARS-CoV-1 و ۲) MERS-CoV. نکته مهم این است که غیرفعال بودن در شرایط کنترل شده در آزمایشگاه نشان داده شده است. اثربخشی نور UV در عمل به عواملی چون زمان قرار گرفتن در معرض و توانایی نور ماوراء بنفش در رسیدن به ویروس ها در آب، هوا و در شکاف مواد و سطوح بستگی دارد.
گزارش های اخیر حاکی از آن است که می توان از نور ماوراء بنفش (UV) بر روی بدن انسان برای ضدعفونی کردن در مقابل کرونا ویروس استفاده کرد. Chevy Chase، MD (24 آوریل، ۲۰۲۰) انجمن بین المللی ماوراء بنفش (IUVA) و RadTech آمریکای شمالی سازمان های آموزشی و وکالت متشکل از فروشندگان تجهیزات UV، دانشمندان، مهندسین، مشاوران و اعضای حرفه پزشکی هستند. ما می خواهیم به مردم اطلاع دهیم که هیچ پروتکلی برای مشاوره یا اجازه استفاده ایمن از اشعه ماوراء بنفش به طور مستقیم بر روی بدن انسان در طول موجها و مواجهه های ثابت شده برای از بین بردن موثر ویروس ها مانند SARS-CoV-2 وجود ندارد. همچنین اشعه ماوراء بنفش تحت شرایط شناخته شده برای از بین بردن چنین ویروس ها نیز می تواند باعث سوختگی شدید پوست، سرطان پوست و آسیب دیدگی چشم شود. ما اکیداً توصیه می کنیم هرکسی که از اشعه ماوراء بنفش برای ضد عفونی کردن تجهیزات پزشکی، سطوح یا هوا در زمینه COVID-19 استفاده می کند، برنامه هایی که توسط شواهد علمی صوتی پشتیبانی می شوند، تمام موارد احتیاطی بهداشتی و ایمنی را رعایت کرده و از قرار گرفتن در معرض مستقیم بدن در برابر نور UV جلوگیری کند.
تابش UV-C پر انرژی است و می تواند به طور مستقیم به DNA و مولکولهای آلی کلیدی مانند پروتئین ها آسیب برساند. مبنای بیوفیزیکی این ادعا که UV-C برای پوست مضر نیست، این است که آسیب پرتوها کاملاً در لایه های بیرونی و مرده پوست جذب می شود و به سلول های درونی و زنده نمی رسد. در صورت برخورد با پرتودرمانی این سلول ها، آسیب می بینند. تعدادی از مطالعات در مورد قرار گرفتن در معرض حاد و مزمن در برابر اشعه ماوراء بنفش بسیار زیاد که معمولاً با استفاده از لامپهای Kr-Cl استفاده می شود، منتشر شده است. این مطالعات با اندازه گیری تغییرات شیمیایی و فیزیکی شناخته شده برای نشان دادن آسیب ناشی از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و تأثیر تابش اشعه ماوراء بنفش را بر روی موش ها بررسی کرده اند. مشخص شد که این شاخص های آسیب مشابه تحت تابش بسیار اشعه ماوراء بنفش مشاهده نشده است. (Yamano et al.، ۲۰۲۰؛ Buonanno et al.، ۲۰۱۷؛ Narita et al.، ۲۰۱۸) با این حال، این مطالعات تنها شاخص های شناخته شده آسیب را در نظر گرفته اند و “مطالعات طولی” که در مورد اثرات منفی ناشناخته بررسی شده است، انجام نگرفته است.
علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش انسان در مقررات و معیارهای بی شماری در سراسر جهان موجود است: ۲۰۰۶/۲۵/EC (Europe), ACGIH 2008 TLVs and BEIs (USA), and IEC 64271 (CB Scheme, global). منحنی خطر اشعه ماوراء بنفش که آسیب های UV-C نامیده می شود. اگرچه در وزن ۱۰ تا ۳۰ درصد از آن در طول موج معمولی ۲۵۴ نانومتر UVGI قرار دارد. بنابراین، این استانداردها حد بالایی را در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش در برابر بدن قرار می دهند. در این صورت باید با دوز مورد نیاز برای هدفی که دستگاه UV دور طراحی شده است مقایسه شود.
از دیدگاه فتوشیمیایی از UV (200 – 225 نانومتر) ازن تولید می شود. چرخه چاپمن (Chapman، ۱۹۳۰) فرآیندهای متضاد تشکیل ازن و تخریب از تعامل نور با اکسیژن مولکولی (O۲) و ازن (O۳) را توصیف می کند. میزان تولید ازن توسط UV-C (به عنوان زنجیره Herzberg در علم جوی شناخته می شود) از میزان تخریب آن فراتر رفته است. نقطه اوج این تعادل تولید/تخریب ۲۴۲ – ۲۴۳ نانومتر است. (Andrew et al.، ۲۰۰۳؛ Santos، Burini، and Wang، ۲۰۱۲) پرتو UVC (200-225 نانومتر) فقط ازن را در اتمسفر فوقانی تولید می کند، جایی که طول مسیر بسیار طولانی است. در یک آزمایشگاه طبیعی، ازن تولید نمی شود زیرا اکسیژن (O۲) یک جاذب بسیار ضعیف در منطقه دور از دسترس UVC است.
مانند هر فرآیند، خطر چنین کاری باید براساس برنامه کاربردی ارزیابی شود. لامپ کم قدرت که در یک منطقه با تهویه مناسب کار می کند، ممکن است غلظت ازن قابل اندازه گیری ایجاد نکند. یک سیستم پرقدرت در یک فضای بسته ممکن است یک خطر اساسی را تشکیل دهد.
آیا می توانید از UVC برای ضد عفونی مستقیم انسان استفاده کنید؟
UVC به پوست و چشم آسیب می رساند. به نور UV نگاه نکنید و هیچ قسمتی از بدن خود را در معرض تابش نور قرار ندهید. UVC نباید برای استفاده در ضد عفونی کننده مستقیم انسان استفاده گردد.
مانند هر سیستم ضد عفونی، دستگاه های UVC نیز باید به طور صحیح مورد استفاده قرار گیرند تا ایمن باشند. این ملاحظات باید در دفترچه راهنمای عملیات، آموزش کاربر و رعایت ایمنی مناسب مورد توجه قرار گیرد.
همه آنها مقادیر مختلفی از نور UVC را در طول موجهای ۲۰۰ – ۲۸۰ نانو متر تولید می کنند. نور UVC بسیار پر انرژی تر از نور طبیعی خورشید است و می تواند یک واکنش شدید مانند آفتاب سوختگی به پوست شما ایجاد کند و به همین ترتیب، در صورت قرار گرفتن در معرض شبکیه چشم شما نیز ممکن است آسیب ببیند.
آیا استفاده از UVC در طول موج ۱۸۵ نانومتر که ازن تولید می کند، به همان اندازه UVC قدرت میکروبی کشی دارد یا تنها در ۲۵۴ نانومتر است؟
مطالعات نشان داده اند که نور UVC در طول موج های ۲۵۴-۲۶۵ نانومتر روند تکثیر DNA/RNA را در سلولها مختل می کند. ازن یک ماده شیمیایی سمی است که توسط نور UVC در ۱۸۵ نانومتری در تعامل با اکسیژن موجود در هوا ایجاد می شود و مانند بسیاری از ضدعفونی کننده های شیمیایی ضد عفونی می شود. در حالی که ازن در واحد زمان پراکنده شده و می تواند دچار خوردگی شود که اثرات آن بر روی مواد مورد ضدعفونی قرار می گیرد و قبل از استفاده باید اعمال گردد. همچنین، این ماده تحریک کننده ریه است و توسط NIOSH به عنوان یک خطر ایمنی شناخته شده طبقه بندی می شود.
ما به دنبال استفاده از نور UVC برای ضدعفونی مناطق خاص نیروگاه های برقی هستیم. بیشتر دستگاههای ضد عفونی UVC با استفاده از یک لامپ نور فلورسنت، نور UVC را ایجاد می کنند که لامپی منحصر به فرد است. منابع دیگر شامل LED (معمولاً ولتاژ/جریان کم) یا لامپ های فلش زنون (با استفاده از مدارهای تخلیه خازن ولتاژ بالا) است.
آیا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد نفوذ UVC بگویید؟
در واقع نفوذ صفر UVC در هر ماده جامد که آنرا منتقل نمی کند وجود دارد و همه اینها در چند میکرون جذب می شوند. فقط تعداد کمی مواد وجود دارد که UVC را منتقل می کند: عینک سیلیکات با خلوص بالا، بخش های بسیار نازک از فلوروپلیمرهای خاص، یاقوت کبود و برخی کریستال های دیگر. بیشتر پلیمرهای دیگر، حتی اگر به وضوح شفاف باشند، به هیچ وجه UVC قابل انتقال نیست. بخش های نازک از پلی اتیلن خالص بسته به ساختار آن و نحوه پردازش آن می توانند مقداری UVC را منتقل کنند. احتمالاً به جرات می توان گفت که یک فیلم کافی نازک از هر پلیمر می تواند UVC را تا حدی منتقل کند.
بسته به ضخامت تی شرت پنبه ای، ممکن است بخاطر تخلخل (شکاف بین الیاف/نخ) و مقداری بازتاب داخلی، مقداری UVC را از بین ببرد، اما در غیر این صورت الیاف پنبه، خود UVC را منتقل نمی کنند. مقوا به اندازه دیوار آجری خوب است. کاغذ سفید یا کارد و چنگال ممکن است کمی UVC را بر اساس همان اصل مانند پارچه پنبه منتقل کند، اما به زیاد محتمل نیست.
ضدعفونی UV و کرونا
UV-C برای بیش از یک قرن برای ضد عفونی کردن مورد استفاده قرار گرفته است و دارای کاربردهایی در تصفیه فاضلاب بهداشتی آب، سیستم های هوایی و سطوح است. استفاده از UV-C به عنوان ضدعفونی کننده ده ها سال در تحقیق علمی پشتیبانی می شود. اشعه ماوراء بنفش توسط DNA و RNA جذب می شود (کد ژنتیکی کلیه اشکال زندگی) و ساختار آن را تغییر می دهد. این آسیب توانایی تکثیر سلولهای آسیب دیده را دارد، به این معنی که آنها نمی توانند آلوده شوند و دیگر خطرناک نیستند. در حالی که قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش مورد نیاز برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم های مختلف متفاوت است، اگرچه هیچ میکروارگانیسم شناخته شده ای وجود ندارد که از این ضدعفونی مصون باشد و به طور مرتب در برابر باکتری ها، ویروس ها و تک یاخته ها استفاده می شود.
به همان روشی که UV-C می تواند باکتری ها و ویروس ها را غیرفعال کند، می تواند به سلول های انسانی نیز آسیب برساند، زیرا سلول های ما حاوی DNA نیز هستند. این قرار گرفتن در معرض می تواند باعث سوزش پوست، آسیب به قرنیه و جهش سلولی منجر به سرطان شود. قرار گرفتن در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش در سطح جهان با توافق مشترک در مورد خطر سلامتی انسان و میزان قرار گرفتن در معرض ایمن تنظیم می شود. این مقررات و استانداردها محدودیت در معرض مجاز را تعیین می کنند، اگرچه در همه موارد توصیه می شود در صورت امکان از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش خودداری شود.
دو نکته کلی:
- برای یک ماده ضدعفونی کننده که در آن می خواهید چیزی در معرض UVC قرار بگیرید، فرض کنید اصلاً نفوذ به مواد ندارد. این فقط یک پدیده سطحی است.
- برای یک برنامه محافظ که نمی خواهید در معرض UVC قرار بگیرید، اگر نمی توانید نور آبی را از لامپ در داخل مواد مشاهده کنید، به راحتی می توان فرض کرد که شما تمام UVC را مسدود کرده اید.
- همیشه پوست، چشم ها یا هر قسمت از بدن باید دور از اشعه ماوراء بنفش باشد.
- هنگام استفاده از منابع تابش اشعه ماوراء بنفش UV-C از PPE مناسب (مانند لباس های آستین بلند، دستکش و محافظ صورت UV) استفاده کنید.
- از دستگاه های UV-C مطابق با دستورالعمل های کارخانه سازنده برای اطمینان از عملکرد ایمن و در محفظه های مناسب که نشت نور کنترل شده است، استفاده کنید و خطرات به درستی مدیریت شود.
