Instituciones como hospitales y sistemas de tránsito han estado usando desinfección UV durante años. Sergei Bobylev \ TASS a través de Getty Images

La luz ultravioleta tiene un larga historia como desinfectante y el virus SARS-CoV-2, que causa COVID-19, es fácilmente inofensivo por la luz ultravioleta. La pregunta es cuál es la mejor manera de aprovechar la luz ultravioleta para combatir la propagación del virus y proteger la salud humana cuando las personas trabajan, estudian y compran en interiores.

El virus se propaga de varias formas. La principal vía de transmisión es a través del contacto de persona a persona. vía aerosoles y gotitas emitida cuando una persona infectada respira, habla, canta o tose. El virus también puede transmitirse cuando las personas se tocan la cara poco después de tocar superficies que han sido contaminadas por personas infectadas. Esto es especialmente preocupante en entornos de atención médica, espacios comerciales donde la gente toca con frecuencia mostradores y mercancías, y en autobuses, trenes y aviones.

Como miembro del ingeniero ambiental que estudia la luz ultravioleta, he observado que los rayos ultravioleta se pueden utilizar para reducir el riesgo de transmisión a través de ambas vías. Las luces UV pueden ser componentes de máquinas móviles, ya sean robóticas o controladas por humanos, que desinfectan superficies. También pueden incorporarse en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado o colocarse dentro de los flujos de aire para desinfectar el aire interior. Sin embargo, los portales ultravioleta que están destinados a desinfectar a las personas cuando ingresan a espacios interiores probablemente sean ineficaces y potencialmente peligrosos.

¿Qué es la luz ultravioleta?

La radiación electromagnética, que incluye ondas de radio, luz visible y rayos X, se mide en nanómetros o millonésimas de milímetro. La irradiación ultravioleta consta de longitudes de onda entre 100 y 400 nanómetros, que se encuentra un poco más allá de la porción violeta del espectro de luz visible y son invisibles para el ojo humano. Los rayos UV se dividen en las regiones UV-A, UV-B y UV-C, que son 315-400 nanómetros, 280-315 nanómetros y 200-280 nanómetros, respectivamente.

La capa de ozono en la atmósfera filtra las longitudes de onda de los rayos ultravioleta por debajo de los 300 nanómetros, lo que bloquea los rayos ultravioleta-C del sol antes de que llegue a la superficie de la Tierra. Pienso en UV-A como el rango de bronceado y UV-B como el rango de quemado por el sol. Las dosis suficientemente altas de UV-B pueden causar lesiones cutáneas y cáncer de piel.

UV-C contiene el longitudes de onda más efectivas para matar patógenos. UV-C también peligroso para los ojos y la piel. Las fuentes de luz ultravioleta artificiales diseñadas para la desinfección emiten luz dentro del rango UV-C o un amplio espectro que incluye UV-C.

Cómo los rayos UV matan a los patógenos

Los fotones UV de entre 200 y 300 nanómetros son absorbidos de manera bastante eficiente por los ácidos nucleicos que forman el ADN y el ARN, y los fotones por debajo de 240 nanómetros también son bien absorbidos por las proteínas. Estas biomoléculas esenciales son dañadas por la energía absorbida, haciendo que el material genético dentro de una partícula de virus o un microorganismo no pueda replicarse o causar una infección, inactivando al patógeno.

Por lo general, se necesita una dosis muy baja de luz ultravioleta en este rango germicida para inactivar un patógeno. La dosis de UV está determinada por la intensidad de la fuente de luz y la duración de la exposición. Para una dosis requerida dada, las fuentes de mayor intensidad requieren tiempos de exposición más cortos, mientras que las fuentes de menor intensidad requieren tiempos de exposición más largos.

Poniendo los rayos UV a trabajar

La desinfección UV, que puede ser realizada por robots como este, reduce las infecciones adquiridas en el hospital. Marcy Sanchez / William Beaumont Army Medical Center Oficina de Asuntos Públicos

Existe un mercado establecido para los dispositivos de desinfección UV. Los hospitales han estado utilizando robots que emiten luz UV-C durante años para desinfectar las habitaciones de los pacientes, los quirófanos y otras áreas donde se pueden propagar las infecciones bacterianas. Estos robots, que incluyen Tru-D y Xenex, ingrese a habitaciones vacías entre pacientes y deambule de manera remota emitiendo irradiación UV de alta potencia para desinfectar las superficies. La luz ultravioleta también se utiliza para desinfectar instrumentos médicos en cajas especiales de exposición a rayos ultravioleta.

Se está utilizando o probando UV para desinfectar autobuses, trenes y planos. Después de su uso, los robots UV o las máquinas controladas por humanos diseñados para caber en vehículos o aviones se mueven a través de las superficies de desinfección a las que puede llegar la luz. Las empresas también están considerando la tecnología para desinfectar almacenes y espacios comerciales.

La Autoridad de Tránsito Metropolitano de la Ciudad de Nueva York (MTA) está probando el uso de luz ultravioleta para desinfectar los vagones del metro fuera de servicio. MTA, CC BY-SA

También es posible utilizar UV para desinfectar el aire. Los espacios interiores como escuelas, restaurantes y tiendas que tienen algo de flujo de aire pueden instalar lámparas UV-C en el techo y dirigido al techo para desinfectar el aire a medida que circula. De manera similar, los sistemas HVAC pueden contener fuentes de luz ultravioleta para desinfectar el aire mientras viaja a través de los conductos. Las aerolíneas también podrían usar la tecnología UV para desinfectar el aire en los aviones o usar luces UV en los baños entre usos.

Far UV-C: ¿seguro para los humanos?

Imagínese si todos pudieran caminar continuamente rodeados de luz UV-C. Mataría cualquier virus en aerosol que ingresara a la zona ultravioleta a su alrededor o que saliera de su nariz o boca si estuviera infectado y eliminando el virus. La luz también desinfectaría tu piel antes de que tu mano tocara tu cara. Este escenario podría ser posible tecnológicamente algún día pronto, pero los riesgos para la salud son una preocupación importante.

A medida que disminuye la longitud de onda de los rayos UV, disminuye la capacidad de los fotones para penetrar en la piel. Estos fotones de longitud de onda más corta se absorben en la capa superior de la piel, lo que minimiza el daño del ADN a las células de la piel que se dividen activamente debajo. En longitudes de onda por debajo de 225 nanómetros, la región de UV-C lejano, los rayos UV parecen ser seguros para la exposición de la piel en dosis por debajo de la niveles de exposición definido por el Comité Internacional de Protección contra Radiaciones No Ionizantes.

La investigación es confirmando estos números usar modelos de ratones. Sin embargo, se sabe menos sobre exposición a ojos y piel lesionada a estas longitudes de onda de UV-C lejano y las personas deben evitar la exposición directa por encima de los límites seguros.

La investigación sugiere que la luz ultravioleta C lejana podría matar patógenos sin dañar la salud humana:

El promesa de Far UV-C para la desinfección segura de patógenos abre muchas posibilidades para aplicaciones UV. También ha dado lugar a algunos usos prematuros y potencialmente peligrosos.

Algunas empresas son instalación de portales UV que irradian a las personas a medida que pasan. Si bien este dispositivo puede no causar mucho daño o daño a la piel en los pocos segundos que atraviesa el portal, la baja dosis administrada y el potencial para desinfectar la ropa probablemente tampoco sean efectivos para detener la transmisión del virus.

Más importante aún, la seguridad ocular y la exposición a largo plazo no se han estudiado bien, y este tipo de dispositivos necesita ser regulado y validado por su eficacia antes de ser utilizado en entornos públicos. También es necesario comprender el impacto de la exposición continua a la irradiación germicida en el microbioma ambiental general.

A medida que más estudios sobre UV-C lejano confirman que la exposición a la piel humana no es peligroso y si los estudios sobre la exposición ocular no muestran daños, es posible que los sistemas de iluminación Far UV-C validados instalados en lugares públicos, como tiendas minoristas y centros de transporte, puedan respaldar los intentos de controlar la transmisión del virus del SARS-CoV-2 y otros posibles virus transmitidos por el aire. patógenos hoy y en el futuro.

Sobre la autora

Karl Linden, profesor de ingeniería ambiental y profesor de Mortenson en desarrollo sostenible, Universidad de Colorado Boulder

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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