¿Pueden las luces UV-LED matar efectivamente el nuevo coronavirus?
La desinfección de contaminantes sigue siendo una importante medida de salud pública para reducir la propagación de diversas enfermedades infecciosas, especialmente durante la pandemia de COVID-19. Además, los investigadores también están desarrollando activamente técnicas de desinfección más eficientes, especialmente para lugares públicos de alto tráfico. Científicos del campus de Scarborough de la Universidad de Toronto han demostrado la efectividad y viabilidad de los diodos emisores de luz UV como medio de purificación al inactivar dos modelos de virus diferentes: el coronavirus humano 229E y el virus de inmunodeficiencia humana (VIH). Alternar entre luz blanca y luz ultravioleta germicida (UV).
La desinfección de contaminantes sigue siendo una importante medida de salud pública para reducir la propagación de diversas enfermedades infecciosas, especialmente durante la pandemia de COVID-19. Además, los investigadores también están desarrollando activamente técnicas de desinfección más eficientes, especialmente para lugares públicos de alto tráfico.
La luz ultravioleta (UV) se ha identificado previamente como un método útil de desinfección y se ha demostrado que es eficaz para inactivar una amplia variedad de microorganismos. El advenimiento de los diodos emisores de luz UV ofrece la ventaja de la facilidad de desinfección, ya que la luz UV germicida se puede proporcionar utilizando las mismas unidades de iluminación que proporcionan luz blanca estándar para iluminar una habitación.
Científicos del campus de Scarborough de la Universidad de Toronto han demostrado la efectividad y viabilidad de los diodos emisores de luz UV como medio de purificación al inactivar dos modelos de virus diferentes: el coronavirus humano 229E y el virus de inmunodeficiencia humana (VIH). Alternar entre luz blanca y luz ultravioleta germicida (UV). Con las modernizaciones de bajo costo, también se pueden usar en muchos accesorios de iluminación estándar, brindando un "atractivo único" a los espacios públicos, dijo Christina Guzzo, autora principal del estudio.
"Estamos en una coyuntura crítica en la que necesitamos usar todas las paradas posibles para salir de esta pandemia", dijo Guzzo, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Biológicas de la escuela. "Se deben utilizar todas las estrategias de mitigación que se puedan implementar fácilmente".
Las lámparas UV matan los virus a través de la radiación. Junto con los estudiantes de doctorado Arvin T. Persaud y Jonathan Burnie, Guzzo probó por primera vez la lámpara en esporas bacterianas conocidas por su resistencia a esta radiación, conocidas como esporas de Bacillus pumilus.
"Si puedes matar estas esporas, entonces puedes decir razonablemente que deberías poder matar a la mayoría de los otros virus que encuentras regularmente en el medio ambiente", dijo Guzzo.
Dentro de los 20 segundos de la exposición a los rayos UV, el crecimiento de las esporas disminuyó en un 99 por ciento.
Luego, los investigadores crearon gotitas que contenían el coronavirus o el VIH para simular la forma típica en que las personas se encuentran con el virus en público, como al toser y estornudar. Las gotas se expusieron a la luz UV y se colocaron en un cultivo para ver si algún virus permanecía activo. Después de solo 30 segundos de exposición, la capacidad del virus para infectar se redujo en un 93 por ciento.
Al probar diferentes concentraciones del virus, encontraron que las muestras con más partículas virales eran más resistentes a la luz UV. Pero incluso con una carga viral tan alta (que Guzzo llamó un "peor escenario"), la infectividad se redujo en un 88%.
Aunque no se incluyó en el estudio, Guzzo y sus estudiantes también compararon la luz UV con dos desinfectantes de alta resistencia utilizados en el estudio de laboratorio. Descubrieron que las luces tenían un efecto similar en su capacidad para inactivar el virus.
Especificaciones UV-LED
Los LED UV se suministran en dos conjuntos, 9 LED de 275 nm en una matriz de 3 × 3 y 20 LED de 380 nm en una matriz de 4 × 5. Los LED se encuentran aproximadamente a 5 cm de la muestra irradiada, y cada matriz proporciona de 0,4 a 0,6 mW/cm de luz UV. El tiempo máximo de irradiación fue de 30 segundos, lo que resultó en una dosis total administrada de 8 mJ/cm 2 a 20 mJ/cm 2 para la matriz combinada de muestras irradiadas. El área irradiada es significativamente mayor que la muestra irradiada, y el área irradiada total del dispositivo es de aproximadamente 10 cm x 20 cm, o 200 cm en total, lo que resulta en una dosis total de área de 1.6 J a 4 J.
Si bien las luces aún mantienen vivo un pequeño porcentaje del virus, Guzzo se refirió al "modelo de queso suizo" de defensa contra el COVID. Cada estrategia para combatir la propagación tiene sus lagunas, pero cada capa es otra oportunidad para detener las partículas de virus perdidas.
La exposición repetida a la luz UV es la clave para atrapar estas partículas faltantes; afortunadamente, es tan fácil como accionar un interruptor. Reemplazar una bombilla también es más simple que cambiar un sistema de filtración de aire. Guzzo señaló que las lámparas UV-LED son baratas, se pueden adaptar fácilmente a los accesorios existentes y las bombillas tienen una larga vida útil y son fáciles de mantener.
Estas luces también se benefician de la automatización. Se pueden administrar dosis estandarizadas de germicida cada vez, y el proceso de limpiar un espacio con desinfectante tiene el potencial de error humano. Los productos químicos y los desechos de estos desinfectantes también terminan en cuencas hidrográficas y vertederos como resultado de lavarse las manos y tirar trapos.
Pero las luces no son inofensivas, y hay una razón para el protector solar y las gafas de sol: la radiación UV daña los ácidos nucleicos, y la exposición repetida y prolongada es dañina. Es por eso que Guzzo dice que estas luces deben usarse cuando los espacios públicos están vacíos, como cuando los autobuses vacíos han completado sus rutas, o cuando no se utilizan ascensores. Los pasamanos de las escaleras mecánicas se pueden desinfectar continuamente colocando lámparas UV en la sección subterránea de la vía, limpiándolas en cada rotación.
El estudio, publicado en el Journal of Virology, destaca las luces UV-LED como una herramienta que podría usarse después de una pandemia, idealmente para ayudar a prevenir otra.
