سیستمهای لامپ یو وی برای رزین سنتی از طول موجهایی در حدود 254 نانومتر استفاده میکنند. در این طول موج ها، نور حتی در دوزهای کم برای پوست و چشم انسان خطرناک است.
نور خورشید شامل نور UV در نزدیکی این طول موج ها می شود. هر کسی که تا به حال دچار آفتاب سوختگی بدی شده است می داند که نور فرابنفش چقدر می تواند خطرناک باشد.
با این حال، تحقیقات اخیر نشان داده است که در طول موجهای خاص UV به ویژه زیر 230 نانومتر فوتونهای پرانرژی توسط لایههای بالایی سلولهای مرده پوست جذب میشوند و به لایههای فعال پوست نفوذ نمیکنند که ممکن است آسیب ایجاد شود.
به طور مشابه، لایه اشک اطراف چشم نیز این اشعه های میکروب کش UV را مسدود می کند. این بدان معناست که در طول موجهای نور فرابنفش کمتر از 230 نانومتر، افراد میتوانند آزادانهتر به اطراف حرکت کنند.
و من و همکارانم پنج طول موج رایج UV را آزمایش کردیم تا ببینیم کدامیک برای غیرفعال کردن SARS-CoV-2 بهتر عمل میکند. به طور خاص، ما آزمایش کردیم که چقدر دوز زیادی برای از بین بردن 90٪ تا 99.9٪ از ذرات ویروسی موجود لازم است.
ما این آزمایش ها را در یک مرکز ایمنی زیستی سطح سه در دانشگاه آریزونا انجام دادیم که برای کنترل پاتوژن های کشنده ساخته شده است.
ما در آنجا نورهای متعددی را در طیف UV آزمایش کردیم، از جمله LED های UV که نور 270 و 282 نانومتری ساطع می کنند، لامپ های سنتی لوله UV در 254 نانومتر و یک فناوری جدیدتر به نام دایمر هیجان زده یا excimer، منبع UV در 222 نانومتر.
برای آزمایش هر دستگاه، نمونهای از آب را با میلیونها ویروس SARS-CoV-2 مخلوط کردیم و یک ظرف پتری را با لایه نازکی از این مخلوط پوشاندیم. سپس نور ماوراء بنفش را به پتری دیش میتابانیم تا اینکه به دوز مشخصی رسیدیم.
در نهایت ما ذرات ویروسی را بررسی کردیم تا ببینیم آیا هنوز هم میتوانند سلولهای انسانی را در محیط کشت آلوده کنند. اگر ویروس ها می توانستند سلول ها را آلوده کنند، دوز به اندازه کافی بالا نبود.
اگر ویروس ها باعث عفونت نمی شدند، منبع UV در آن دوز با موفقیت پاتوژن را از بین می برد. ما با دقت این فرآیند را برای طیف وسیعی از دوزهای UV با استفاده از پنج دستگاه مختلف UV تکرار کردیم.
در حالی که تمام طول موجهایی که ما آزمایش کردیم میتوانند SARS-CoV-2 را در دوزهای بسیار پایین غیرفعال کنند، آنهایی که به کمترین دوز نیاز داشتند، سیستمهایی بودند که نور UV را با طول موج 222 نانومتر ساطع میکردند.