SARS-CoV-2 coronavirus ที่ก่อให้เกิดโรค COVID-19 สามารถถูกทําลายได้โดยแสงอัลตราไวโอเลตหรือ UV ตามที่แนะนําเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่มันไม่ง่ายเหมือนเพียงแค่ออกไปกลางแดดหรือผ่านมือของคุณภายใต้แสงไฟ
คุณจะต้องรอเจ็ดวันเพื่อให้ดวงอาทิตย์ทํางานบนหน้ากากที่ใช้แล้วเช่นตามที่ Jim Malley วิศวกรสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยนิวแฮมป์เชียร์
ในเวลานั้นไวรัสได้ถูกทําลายตัวเองแล้ว SARS-CoV-2 ไม่สามารถทนต่อสภาพภายนอกร่างกายและวิดน้ําได้อย่างรวดเร็ว ในการทดลองในห้องปฏิบัติการมันกินเวลาสามวันบนพลาสติกสองวันบนสแตนเลสและวันหนึ่งบนกระดาษแข็ง [i]
เราอาจสันนิษฐานอย่างมีเหตุผลว่าแสงแดดโดยตรงจะเร่งการทําลายล้าง SARS-CoV ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของการระบาดใหญ่ของโคโรนาไวรัสในปัจจุบันของเราได้รับความเดือดร้อนจากแสงแดด การศึกษาในปี 2013 คํานวณว่าจะใช้เวลา 1.3 ถึง 2 ชั่วโมงภายใต้ดวงอาทิตย์เที่ยงวัน.Cในวอชิงตันดีซีหรือนิวยอร์กซิตี้ในช่วงฤดูร้อน solstice เพื่อไร้ความสามารถส่วนใหญ่ของ coronaviruses บนถุงมือแม้ว่าไวรัสใน globules ที่ใหญ่ที่สุด unscathed
ความยาวคลื่นของรังสียูวีที่สั้นกว่ามีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับไวรัส แสงแดดส่วนใหญ่อยู่ในช่วง UV-A ไม่สามารถเปรียบเทียบกับ UV-C ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าประสบความสําเร็จกับเชื้อโรคทั้งหมดที่เรียกว่า UV ฆ่าเชื้อโรค รังสียูวีฆ่าเชื้อโรคถูกนํามาใช้เพื่อฆ่าเชื้อพื้นผิวโรงพยาบาลและเครื่องมือทางการแพทย์ จากการศึกษาในปี 2005 มันทํางานได้ดีเป็นพิเศษกับ coronaviruses
ดังนั้นทําไมมันไม่สามารถช่วยให้มนุษย์ต่อสู้กับ COVID-19 ได้? สิ่งหนึ่งที่บรรยากาศบล็อก 100 เปอร์เซ็นต์ของรังสี UV-C จากดวงอาทิตย์ดังนั้นไม่มีใครจะทําให้ SARS-CoV-2 ในอากาศบนผิวหนังหรือพื้นผิวอื่น ๆ ของคุณ UV-C ยังต้องสร้างโดยโคมไฟพิเศษ
การใช้ UV-C โดยตรงในหรือในมนุษย์เป็นปัญหา
การเปลี่ยน UV อุตสาหกรรมให้กับตัวเราเอง "จะทอดคนอย่างแท้จริง" Dan Arnold ผู้จัดการฝ่ายขายและการตลาดของ UV Light Technology ในเบอร์มิงแฮมสหราชอาณาจักรในบทความ BBC UV-C ไม่เพียง แต่ทําลายไวรัสโดยการกวนจีโนมของพวกเขา แต่ยังเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อเซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมด อาร์โนลด์ต้องห้ามผู้จัดการซูเปอร์มาร์เก็ตติดตั้งอุปกรณ์ของ บริษัท ของเขาที่ทางเข้าร้านค้าของพวกเขา
ABCs ของ UV
ในสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์แถบ UV ใช้ช่วง 400nm ถึง 10nm (เอื้อเฟื้อภาพโดย : ESA / AOES Medialab)
รังสียูวีในสเปกตรัมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างแสงที่มองเห็นได้และรังสีเอกซ์จะถูกแยกออกเป็น UV-A, UV-B และ UV-C
รังสียูวีถูกค้นพบในปี 1801 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Johann Wilhelm Ritter
ช่วงรังสียูวีจะถูกกําหนดโดยกองทัพเรือสหรัฐฯดังนี้:
ความยาวคลื่น UV-A, 315-400nm เป็นอันตรายน้อยที่สุด ที่ขอบของสเปกตรัมที่มองเห็นได้แสงสีฟ้าของมันเป็นที่นิยมเรียกว่าแสงสีดํา คุณเคยเห็นของเหลวในร่างกายเรืองแสงภายใต้ UV-A ในที่เกิดเหตุ – หวังว่าเฉพาะในทีวีและภาพยนตร์ แมลงและนกสามารถมองเห็น UV-A เหยี่ยวจะติดตามรังสียูวีออกจากเส้นทางปัสสาวะจนถึงหนู เลนส์ในสายตามนุษย์ป้องกันรังสียูวีจากจอประสาทตายกเว้นในกรณีที่หายากของ aphakia ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เลนส์หายไปหรือถอดออก หลังจากนักอิมเพรสชั่นนิสต์ Claude Monet ได้ถอดเลนส์ของเขาออกด้วยการผ่าตัดต้อกระจกฉากของเขากลายเป็นสีฟ้ามากขึ้น ผู้สังเกตการณ์ Aphakic ได้รับการคัดเลือกจากกองทัพสหรัฐฯ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อตรวจจับสัญญาณ UV จากเรือ U-boats นอกชายฝั่งของเยอรมัน [ii]
ความยาวคลื่น UV-B, 280-315nm มีแนวโน้มที่จะทําลายเซลล์ทําหน้าที่ในเมลานินของผิวหนังเช่นเดียวกับสารพันธุกรรมของเซลล์ ดีเอ็นเอได้รับผลกระทบมากที่สุด แต่ RNA ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมใน coronaviruses ร้อยละ 95 ของ UV-B ถูกปิดกั้นโดยชั้นโอโซน
ความยาวคลื่น UV-C, 180-280nm เป็นที่รู้จักและได้รับการยอมรับว่าเป็นเชื้อโรคแม้ว่าในทางเทคนิคแล้วอาจไม่ทําให้สิ่งมีชีวิตไร้ความสามารถเท่าที่ทําลายสารพันธุกรรมและดังนั้นจึงสามารถทําซ้ําได้ การทําลายสารพันธุกรรมของ UV-C นั้นไม่เลือกปฏิบัติ มันไม่สนใจว่าเซลล์อยู่ในพืช, พืช, ยีสต์, แบคทีเรีย, ไวรัสหรือมนุษย์. บรรยากาศของเราป้องกันรังสียูวีซีทั้งหมดของดวงอาทิตย์จากพื้นผิวโลก
ยูวีมาก, 10- 180nm, บางครั้งเรียกว่าสูญญากาศยูวีสําหรับการไม่สามารถที่จะแพร่กระจายเว้นแต่ในสูญญากาศของ
รถบัสผ่านการรักษา UV-C ในเซี่ยงไฮ้ประเทศจีน การใช้หลอด 210 หลอดที่ปล่อยรังสี UV-C ทั้งภายในและภายนอกรถบัส Yanggao อ้างว่าได้นํากระบวนการฆ่าเชื้อ 40 นาทีลงไปห้านาทีทําให้สามารถฆ่าเชื้อโรคได้ 250 คันต่อวัน (เอื้อเฟื้อภาพโดย YouTube)
ยูวีฆ่าเชื้อไวรัสได้อย่างไร?
ในทางเทคนิคไวรัสไม่สามารถ "ฆ่า" ได้เพราะพวกเขาไม่ได้มีชีวิตอยู่ในความหมายทางชีวภาพของคํา อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถทําได้ไม่สามารถทําซ้ําโดยใช้รังสียูวี โดยเฉพาะอย่างยิ่งรังสียูวี UV-C ถูกดูดซึมโดย DNA และ RNA ซึ่งเปลี่ยนโครงสร้างของมัน ไวรัสอาจยังคงเคลื่อนไหวมองหาเซลล์โฮสต์ แต่สารพันธุกรรมของมันถูกบุกรุก ไม่สามารถจําลองแบบได้ จบเกม
เมื่อความถี่ของรังสีเพิ่มขึ้นการได้รับเพิ่มเติมจากสเปกตรัมที่มองเห็นได้จนกว่าจะถึงการจําแนกประเภทต่อไปของรังสี (รังสีเอกซ์) มันจะได้รับอันตรายมากขึ้น
= h · 1 ทิปส์ ขนาด
ที่ E= พลังงานในจูล หรือ J
และ h = 6.626 × 10-34 J·s หรือค่าคงที่ของ Planck
ในขณะที่ผลกระทบของรังสียูวีต่อร่างกายในระดับอะตอมไม่เป็นที่รู้จักหรือสังเกตได้มันเป็นทฤษฎีที่ว่าเมื่อความถี่ของแสงเพิ่มขึ้นจะทําให้เกิดเสียงสะท้อนในขนาดที่แตกต่างกันของโครงสร้างเซลล์โมเลกุลและอะตอม ด้วยอนุภาคที่มีพลังเพียงพอพวกเขาทําลายพันธะที่ยึดไว้ด้วยกัน รังสีเอกซ์และรังสีแกมมาเรียกว่ารังสีไอออนไนซ์สําหรับความสามารถในการทําลายไอออนบวก (อัลฟาสลายตัวโปรตอนและนิวตรอน) หรือไอออนลบ (อิเล็กตรอนและนิวตรอน)
"รังสี UV-C มีพลังเพียงพอที่โฟตอนแต่ละตัวอาจผลิตการแตกหักของพันธะเคมีและไอออนของอะตอมและโมเลกุลบางอย่าง" George Chabot, Ph.D. ศาสตราจารย์ emeritus ที่ UMass Lowell กล่าวในฟอรัมสาธารณสุข "การดูดซับโฟโตนพลังงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยวัสดุทั้งอินทรีย์และอนินทรีจะเห็นได้ชัดทั่วทั้งสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจากไมโครเวฟผ่านแสงอินฟราเรดและมองเห็นได้รังสีอัลตราไวโอเลตรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา"
ความถี่ของรังสียูวีเป็นอันตรายต่อ DNA และ RNA เป็นพิเศษ ไวรัส SARS-CoV-2 มีขดลวดของ RNA ในนิวเคลียสซึ่งฉีดเข้าไปในเซลล์โฮสต์เพื่อเข้าควบคุมเซลล์ทําให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ทําให้เกิดการติดเชื้อ
UV-C ถูกดูดซึมโดย RNA ใน coronavirus และทําให้โมเลกุลใน RNA จัดเรียงตัวเองเป็น dimers (จาก "di" หมายถึงสองและ "mer" จากชิ้นส่วน) ส่งผลให้ RNA ที่จะไม่จับคู่และดังนั้นจึงไม่อนุญาตให้ไวรัสทําซ้ํา รังสี UV-B จะทําให้ dimers แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า UV-C ถึง 20 ถึง 100 เท่าจากการศึกษา 2004 เกี่ยวกับการยกเลิกการทํางานของ Coronavirus UV-A ถูกดูดซึมโดย DNA และ RNA อย่างอ่อนเกินไปและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการทํา dimers
สามารถใช้ UV ในการรักษาผู้ป่วย COVID-19 ได้หรือไม่?
แนวคิดในการรักษา COVID-19 ด้วย UV อาจมาจากการรักษาด้วยแสง UV-A ที่ใช้สําหรับสภาพผิวรวมถึงกลากโรคสะเก็ดเงิน vitiligo และ T-cell lymphoma ซึ่งเป็นมะเร็งผิวหนังชนิดหนึ่ง การรักษาแสงยูวีกลับไปในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แพทย์ชาวเดนมาร์ก Niels Ryberg Finsen ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1903 สําหรับการบําบัดด้วยแสงที่ใช้ในการต่อสู้กับวัณโรคผิวหนัง
มีรายงานของนักวิจัยที่แนะนําไกล UV-C (ช่วงความยาวคลื่นของ 220 ถึง 225), อาจจะน้อยทําลายเนื้อเยื่อของมนุษย์, แต่การศึกษาเหล่านั้นยังคงอยู่ในหนู. ผลกระทบต่อมนุษย์ไม่เป็นที่รู้จักดังนั้น Malley จึงเป็นส่วนหนึ่งของฉันทามติของผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ที่ไม่แนะนําให้ใช้เป็นการรักษา COVID-19
ด้วยยั่วเย้าของประชาชนโดยนักฆ่าไวรัส surefire สมาคมรังสีอัลตราไวโอเลตระหว่างประเทศ (IUVA) รู้สึกถูกบังคับให้ออกคําเตือนนี้:
"เราอยากจะแจ้งให้สาธารณชนทราบว่าไม่มีโปรโตคอลที่จะให้คําแนะนําหรืออนุญาตให้ใช้แสง UV อย่างปลอดภัยในร่างกายมนุษย์โดยตรงที่ความยาวคลื่นและการสัมผัสที่พิสูจน์แล้วว่าฆ่าไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่น SARS-CoV-2 แสง UV ภายใต้เงื่อนไขที่รู้จักกันในการฆ่าไวรัสดังกล่าวเป็นที่ทราบกันดีว่าทําให้เกิดแผลไหม้ที่ผิวหนังอย่างรุนแรงมะเร็งผิวหนังและความเสียหายที่ดวงตา เราขอแนะนําให้ทุกคนที่ใช้แสง UV เพื่อฆ่าเชื้ออุปกรณ์ทางการแพทย์พื้นผิวหรืออากาศในบริบทของ COVID-19 การใช้งานที่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เสียงปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านสุขภาพและความปลอดภัยที่แนะนําทั้งหมดและเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับแสง UV โดยตรง"
สิ่งที่เกี่ยวกับการใช้อุตสาหกรรมและการแพทย์ของ UV-C?
ช่วงของรังสี UV-C ระหว่าง 254 และ 270nm ได้พบการประยุกต์ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อโรคที่สามารถใช้งานได้กับไวรัสทุกรูปแบบเช่น H5N1 ไข้หวัดหมูและโรคซาร์สรวมถึง "superbugs" เป็นแบคทีเรียที่ดื้อยาไวรัสและเชื้อราเช่น CRE, C. diff, MRSA
"แสง UV โดยเฉพาะอย่างยิ่งรังสียูวีฆ่าเชื้อโรคหรือ UV-C ไกลมีประสิทธิภาพมากในการยับยั้งไวรัสแบคทีเรียและเชื้อโรคอื่น ๆ ของมนุษย์และหากได้รับการออกแบบและดําเนินการอย่างเหมาะสมอาจเป็นแอปพลิเคชั่นที่ประสบความสําเร็จในการฆ่าเชื้อ PPEs เครื่องมือผ่าตัดอากาศและน้ํา" Jim Malley ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยนิวแฮมป์เชียร์กล่าวในแถลงการณ์ที่เผยแพร่ต่อสื่อมวลชน
UV-C ถูกนํามาใช้ในการฆ่าเชื้อน้ําระบบอากาศและพื้นผิวมานานกว่าร้อยปีและมีประสิทธิภาพได้รับการสนับสนุนโดยการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษตาม IUVA ในขณะที่การสัมผัสรังสียูวีที่จําเป็นในการเปิดใช้งานจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันแตกต่างกันไปไม่มีจุลินทรีย์ที่รู้จักที่สามารถอยู่รอดได้ มันเป็นอย่างสม่ําเสมอและมักจะชําระอากาศน้ําและพื้นผิวกับแบคทีเรียไวรัสเชื้อราและโปรโตซัว
หุ่นยนต์ UVD ของเดนมาร์กอ้างว่ากําจัดไวรัสทั้งหมด 99.99 เปอร์เซ็นต์จากอากาศและพื้นผิวห้องและโรงพยาบาลในประเทศจีนซื้อ มันรวมถึงการป้องกันในตัวเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีผู้ป่วยอยู่ในห้อง
อย่างไรก็ตาม UV-C ไม่สามารถฆ่าเชื้อในที่ที่ไม่สามารถ "เห็น" ได้ดังนั้นการฆ่าเชื้อโรคจึง จํากัด เฉพาะรังสีโดยตรงและสะท้อนแสง เชื้อโรคในรอยแตกการสานของผ้ารอยพับของผ้าปูที่นอนหลังเฟอร์นิเจอร์ภายใต้พรม ฯลฯ จะไม่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นการฆ่าเชื้อที่สมบูรณ์จะต้องมีนอกเหนือจาก UV-C เช็ดลงด้วยน้ํายาฆ่าเชื้อหรือล้างด้วยสบู่หรือผงซักฟอก
ทําไมรังสียูวีจึงแข็งบนผิวหนังและดวงตา?
รังสียูวี-เอ และรังสียูวี-บี บนผิวทําให้เกิดการถูกแดดเผา รังสี UV-C ซึ่งมีพลังมากขึ้นจะทําให้เกิดการถูกแดดเผาที่แย่ลงและเร็วขึ้น โชคดีที่ 100 เปอร์เซ็นต์ของมันถูกบล็อกโดยบรรยากาศ ดวงอาทิตย์เป็นเมลานินที่รวมตัวกันบนผิวหนังเป็นปฏิกิริยาต่อ UV-A และ UV-B เมลานินดูดซับรังสีและกระจายเป็นความร้อน ยิ่งผิวคล้ํามากเมลานินก็มีอยู่มากขึ้น อย่างไรก็ตามผิวที่คล้ําที่สุดมีเพียง SPF (ปัจจัยการป้องกันแสงแดด) ที่ 13.4 [iii] ดังนั้นครีมกันแดดจึงยังคงแนะนํา
การสัมผัสอย่างต่อเนื่องจะเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งผิวหนังรวมถึง melanoma ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์เมลานิน (melanocytes) เติบโตออกจากการควบคุมและสภาพผิวอื่น ๆ
"เรากําลังพูดถึงคลื่นแสงที่ความยาวคลื่นต่ําซึ่งมีพลังงานจํานวนมากและพลังงานนั้นแสดงให้เห็นในการศึกษาจํานวนมากเพื่อสร้างความเสียหายอย่างมากต่อเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผิวหนังและดวงตา" ศาสตราจารย์ Malley กล่าว
ดวงตามีความไวต่อรังสียูวีเป็นพิเศษ ควรสวมแว่นกันแดดเพื่อป้องกันดวงตาจากการสัมผัสรังสียูวี ตาบอดหิมะชื่อทั่วไปสําหรับ photokeratitis เกิดจากรังสี UV-A และ UV-B สะท้อนจากหิมะน้ําหรือทราย
ในการผลิต photokeratitis ผลจากการมองโดยตรงที่แสงจากการดําเนินการเชื่อมและไปโดยชื่อของโค้งตาหรือช่างเชื่อมแฟลช
Photokeratitis อาจเป็นตาบอดชั่วคราว แต่การสัมผัสซ้ํา ๆ สามารถนําไปสู่ต้อกระจกและตาบอดถาวร
แม้ว่าจะมีการควบคุมขีด จํากัด ของ UV-C แต่ IUVA แนะนําให้เราหลีกเลี่ยงการสัมผัส UV-C โดยสิ้นเชิง
แสงแดดธรรมดาสามารถป้องกันการแพร่กระจายของไวรัส COVID-19 ได้หรือไม่?
(เอื้อเฟื้อภาพโดย WHO)
แสงแดดแน่นอนจะไม่ป้องกันการแพร่กระจายของ COVID-19, กล่าวว่าองค์การอนามัยโลก (WHO) ในเงื่อนไขที่ไม่แน่นอน. "การเปิดเผยตัวเองต่อดวงอาทิตย์หรืออุณหภูมิที่สูงกว่า 25 C ไม่ได้ป้องกันโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19)"
แต่ UV ฆ่าเชื้อโรค จํา SODIS ได้ไหม?
การฆ่าเชื้อโรคด้วยแสงอาทิตย์ (SODIS) ของน้ําในอินโดนีเซียโดยใช้ขวดเครื่องดื่มพลาสติก PET ใส (เอื้อเฟื้อภาพโดย : SODIS Eawag.)
ความคิดของแสงแดดธรรมดาฆ่าเชื้อโรค - แบคทีเรียไวรัสเชื้อราและโปรโตซัวทุกประเภทอาจเก็บไอน้ําจากการฆ่าเชื้อด้วยแสงอาทิตย์ของน้ําดื่ม (SODIS) การทิ้งน้ําที่ไม่มีการกรองและไม่ผ่านการบําบัดในขวดพลาสติก (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตหรือ PET) เป็นวิธีง่ายๆราคาถูกและมีประสิทธิภาพในการผลิตน้ําดื่มที่ได้รับการส่งเสริมโดยองค์กรพัฒนาเอกชนในภูมิภาคที่มีการดําเนินการบําบัดน้ําน้อย แต่รังสีดวงอาทิตย์ที่อุดมสมบูรณ์เช่นในเอเชียและแอฟริกา SODIS ประสบความสําเร็จอย่างมากต่อแบคทีเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่ง. coli อาจเป็นเพราะการจับคู่ความยาวคลื่นของ UV-A กับขนาดของแบคทีเรีย
