ไฟ UV-LED สามารถฆ่าไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่?
การฆ่าเชื้อโรคสารปนเปื้อนยังคงเป็นมาตรการสาธารณสุขที่สําคัญเพื่อลดการแพร่กระจายของโรคติดเชื้อต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการระบาดของ COVID-19 นอกจากนี้นักวิจัยยังพัฒนาเทคนิคการฆ่าเชื้อโรคที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับสถานที่สาธารณะที่มีการจราจรหนาแน่น นักวิทยาศาสตร์ที่วิทยาเขต Scarborough ของมหาวิทยาลัยโตรอนโตได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ของไดโอดที่เปล่งแสงยูวีเป็นวิธีการทําให้บริสุทธิ์โดยปิดการใช้งานไวรัสสองรูปแบบที่แตกต่างกัน: ไวรัสโคโรนา 229E ของมนุษย์และไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ (เอชไอวี) สลับระหว่างแสงสีขาวและแสงอัลตราไวโอเลตฆ่าเชื้อโรค (UV)
การฆ่าเชื้อโรคสารปนเปื้อนยังคงเป็นมาตรการสาธารณสุขที่สําคัญเพื่อลดการแพร่กระจายของโรคติดเชื้อต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการระบาดของ COVID-19 นอกจากนี้นักวิจัยยังพัฒนาเทคนิคการฆ่าเชื้อโรคที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับสถานที่สาธารณะที่มีการจราจรหนาแน่น
แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ได้รับการระบุว่าเป็นวิธีการฆ่าเชื้อที่มีประโยชน์และได้รับการแสดงให้มีประสิทธิภาพในการปิดการใช้งานจุลินทรีย์หลากหลายชนิด การถือกําเนิดของไดโอดเปล่งแสงยูวีให้ข้อดีของความสะดวกในการฆ่าเชื้อโรคเนื่องจากแสงยูวีฆ่าเชื้อโรคสามารถให้โดยใช้ชุดแสงเดียวกันที่ให้แสงสีขาวมาตรฐานเพื่อส่องสว่างในห้อง
นักวิทยาศาสตร์ที่วิทยาเขต Scarborough ของมหาวิทยาลัยโตรอนโตได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ของไดโอดที่เปล่งแสงยูวีเป็นวิธีการทําให้บริสุทธิ์โดยปิดการใช้งานไวรัสสองรูปแบบที่แตกต่างกัน: ไวรัสโคโรนา 229E ของมนุษย์และไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ (เอชไอวี) สลับระหว่างแสงสีขาวและแสงอัลตราไวโอเลตฆ่าเชื้อโรค (UV) ด้วยการติดตั้งใหม่ราคาไม่แพงพวกเขายังสามารถใช้ในโคมไฟมาตรฐานจํานวนมากนํา "การอุทธรณ์ที่ไม่เหมือนใคร" ไปยังพื้นที่สาธารณะ Christina Guzzo ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา
"เราอยู่ในจุดเชื่อมต่อที่สําคัญซึ่งเราจําเป็นต้องใช้ทุกจุดหยุดที่เป็นไปได้เพื่อพาเราออกจากการระบาดใหญ่นี้" Guzzo "ควรใช้กลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบทุกกลยุทธ์ที่สามารถใช้งานได้ง่าย"
หลอด UV ฆ่าไวรัสผ่านรังสี นอกจากนักศึกษาปริญญาเอก Arvin T. Persaud และ Jonathan Burnie แล้ว Guzzo ยังได้ทดสอบหลอดไฟบนสปอร์ของแบคทีเรียที่รู้จักกันในชื่อความต้านทานต่อรังสีนี้เป็นครั้งแรกหรือที่เรียกว่าสปอร์ Bacillus pumilus
"หากคุณสามารถฆ่าสปอร์เหล่านี้ได้คุณสามารถพูดได้อย่างสมเหตุสมผลว่าคุณควรจะสามารถฆ่าไวรัสอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่คุณพบได้เป็นประจําในสภาพแวดล้อม" Guzzo กล่าว
ภายใน 20 วินาทีหลังได้รับรังสียูวีการเจริญเติบโตของสปอร์ลดลง 99 เปอร์เซ็นต์
จากนั้นนักวิจัยได้สร้างหยดน้ําที่มีไวรัสโคโรนาหรือเอชไอวีเพื่อจําลองวิธีทั่วไปที่ผู้คนพบไวรัสในที่สาธารณะเช่นจากการไอและจาม จากนั้นหยดน้ําก็สัมผัสกับแสงยูวีและวางไว้ในวัฒนธรรมเพื่อดูว่าไวรัสใด ๆ ยังคงทํางานอยู่หรือไม่ หลังจากการสัมผัสเพียง 30 วินาทีความสามารถในการติดเชื้อของไวรัสลดลง 93 เปอร์เซ็นต์
เมื่อทดสอบความเข้มข้นที่แตกต่างกันของไวรัสพวกเขาพบว่าตัวอย่างที่มีอนุภาคไวรัสมากขึ้นมีความทนทานต่อแสงยูวีมากขึ้น แต่ถึงแม้จะมีปริมาณไวรัสสูง (ซึ่ง Guzzo เรียกว่า "สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด") การติดเชื้อลดลง 88%
แม้ว่าจะไม่รวมอยู่ในการศึกษา Guzzo และนักเรียนของเธอยังเปรียบเทียบแสงยูวีกับยาฆ่าเชื้อหนักสองตัวที่ใช้ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการ พวกเขาพบว่าไฟมีผลคล้ายกันในความสามารถในการยับยั้งไวรัส
ข้อมูลจําเพาะของ UV-LED
ไฟ LED UV มีให้เลือกสองชุดไฟ LED 275 นาโนเมตร 9 ดวงในอาร์เรย์ 3 × 3 และไฟ LED 380 นาโนเมตร 20 ดวงในอาร์เรย์ 4 × 5 ไฟ LED จะอยู่ประมาณ 5 ซม. จากตัวอย่างที่ฉายรังสีและแต่ละอาร์เรย์ให้แสงยูวี 0.4 ถึง 0.6 mW / cm เวลาการฉายรังสีสูงสุดคือ 30 วินาทีส่งผลให้ปริมาณการจัดส่งทั้งหมด 8 mJ / cm 2 ถึง 20 mJ / cm 2 สําหรับอาร์เรย์รวมของตัวอย่างที่ฉายรังสี พื้นที่ฉายรังสีมีขนาดใหญ่กว่าตัวอย่างที่ฉายรังสีอย่างมีนัยสําคัญและพื้นที่ฉายรังสีทั้งหมดของอุปกรณ์อยู่ที่ประมาณ 10 ซม. x 20 ซม. หรือ 200 ซม. รวมส่งผลให้ปริมาณพื้นที่ทั้งหมด 1.6 J ถึง 4 J
ในขณะที่ไฟยังคงรักษาเปอร์เซ็นต์เล็ก ๆ ของไวรัสมีชีวิตอยู่ Guzzo อ้างถึง "รุ่นชีสสวิส" เพื่อป้องกัน COVID ทุกกลยุทธ์ในการต่อสู้กับการแพร่กระจายมีช่องโหว่ แต่แต่ละชั้นเป็นโอกาสอื่นในการหยุดอนุภาคไวรัสจรจัด
การได้รับแสงยูวีซ้ําๆ เป็นกุญแจสําคัญในการจับอนุภาคที่หายไปเหล่านี้ โชคดีที่มันง่ายเหมือนการพลิกสวิตช์ การเปลี่ยนหลอดไฟยังง่ายกว่าการเปลี่ยนระบบกรองอากาศ Guzzo ตั้งข้อสังเกตว่าหลอดไฟ UV-LED มีราคาไม่แพงสามารถดัดแปลงเป็นอุปกรณ์ติดตั้งที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดายและหลอดไฟมีอายุการใช้งานยาวนานและง่ายต่อการบํารุงรักษา
ไฟเหล่านี้ยังได้รับประโยชน์จากระบบอัตโนมัติ ปริมาณมาตรฐานของการฆ่าเชื้อโรคสามารถส่งมอบได้ทุกครั้งและกระบวนการเช็ดพื้นที่ด้วยยาฆ่าเชื้อมีศักยภาพสําหรับข้อผิดพลาดของมนุษย์ สารเคมีและของเสียจากยาฆ่าเชื้อเหล่านี้ยังลงเอยด้วยต้นน้ําและหลุมฝังกลบอันเป็นผลมาจากการล้างมือและทิ้งเศษผ้า
แต่แสงไม่เป็นอันตรายและมีเหตุผลสําหรับครีมกันแดดและแว่นตากันแดดรังสียูวีทําลายกรดนิวคลีอิกและการสัมผัสซ้ํา ๆ เป็นเวลานานเป็นอันตราย นั่นเป็นเหตุผลที่ Guzzo กล่าวว่าควรใช้ไฟเหล่านี้เมื่อพื้นที่สาธารณะว่างเปล่าเช่นเมื่อรถบัสว่างเสร็จสิ้นเส้นทางของพวกเขาหรือเมื่อไม่มีการใช้ลิฟต์ ราวบันไดเลื่อนสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างต่อเนื่องโดยการวางหลอด UV ในส่วนใต้ดินของแทร็กทําความสะอาดในทุกการหมุน
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารไวรัสวิทยาเน้นแสง UV-LED เป็นเครื่องมือที่สามารถใช้งานได้หลังจากการระบาดใหญ่ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งที่จะช่วยป้องกันอีก
