As luzes UV-LED podem matar efetivamente o novo coronavírus?
A desinfecção de contaminantes continua sendo uma importante medida de saúde pública para reduzir a propagação de várias doenças infecciosas, especialmente durante a pandemia de COVID-19. Além disso, os pesquisadores também estão desenvolvendo ativamente técnicas de desinfecção mais eficientes, especialmente para locais públicos de alto-tráfego. Cientistas do campus de Scarborough da Universidade de Toronto demonstraram a eficácia e viabilidade dos diodos emissores de luz UV como meio de purificação, inativando dois modelos de vírus diferentes: coronavírus humano 229E e vírus da imunodeficiência humana (HIV). Alterne entre luz branca e luz ultravioleta germicida (UV).
A desinfecção de contaminantes continua sendo uma importante medida de saúde pública para reduzir a propagação de várias doenças infecciosas, especialmente durante a pandemia de COVID-19. Além disso, os pesquisadores também estão desenvolvendo ativamente técnicas de desinfecção mais eficientes, especialmente para locais públicos de alto tráfego.
A luz ultravioleta (UV) foi previamente identificada como um método útil de desinfecção e demonstrou ser eficaz na inativação de uma ampla variedade de microrganismos. O advento dos diodos{0}} emissores de luz UV oferece a vantagem da facilidade de desinfecção, pois a luz UV germicida pode ser fornecida usando as mesmas unidades de iluminação que fornecem luz branca padrão para iluminar uma sala.
Cientistas do campus de Scarborough, na Universidade de Toronto, demonstraram a eficácia e viabilidade dos diodos emissores de luz -UV como meio de purificação por meio da inativação de dois modelos de vírus diferentes: o coronavírus humano 229E e o vírus da imunodeficiência humana (HIV). Alterne entre luz branca e luz ultravioleta germicida (UV). Com retrofits baratos, eles também podem ser usados em muitas luminárias padrão, trazendo um "apelo único" aos espaços públicos, disse Christina Guzzo, autora sênior do estudo.
“Estamos em um momento crítico em que precisamos usar todas as paradas possíveis para nos tirar dessa pandemia”, disse Guzzo, professor associado do Departamento de Ciências Biológicas da escola. "Toda estratégia de mitigação que pode ser facilmente implementada deve ser usada."
As lâmpadas UV matam os vírus através da radiação. Junto com os estudantes de doutorado Arvin T. Persaud e Jonathan Burnie, Guzzo testou a lâmpada pela primeira vez em esporos bacterianos conhecidos por sua resistência a essa radiação, conhecidos como esporos de Bacillus pumilus.
“Se você pode matar esses esporos, pode dizer razoavelmente que deve ser capaz de matar a maioria dos outros vírus que encontra regularmente no ambiente”, disse Guzzo.
Dentro de 20 segundos de exposição aos raios UV, o crescimento de esporos diminuiu 99%.
Os pesquisadores então criaram gotículas contendo o coronavírus ou HIV para simular a maneira típica como as pessoas encontram o vírus em público, como tossir e espirrar. As gotículas foram então expostas à luz UV e colocadas em uma cultura para verificar se algum vírus permanecia ativo. Após apenas 30 segundos de exposição, a capacidade do vírus de infectar foi reduzida em 93%.
Ao testar diferentes concentrações do vírus, eles descobriram que amostras com mais partículas virais eram mais resistentes à luz UV. Mas mesmo com uma carga viral tão alta (que Guzzo chamou de "pior-cenário"), a infecciosidade caiu 88%.
Embora não tenha sido incluída no estudo, Guzzo e seus alunos também compararam a luz UV a dois-desinfetantes pesados usados no estudo de laboratório. Eles descobriram que as luzes tinham um efeito semelhante em sua capacidade de inativar o vírus.
UV-Especificações de LED
Os LEDs UV{0}} são fornecidos em dois conjuntos, 9 LEDs de 275 nm em uma matriz 3 × 3 e 20 LEDs de 380 nm em uma matriz 4 × 5. Os LEDs estão localizados a aproximadamente 5 cm da amostra irradiada e cada matriz fornece 0,4 a 0,6 mW/cm de luz UV. O tempo máximo de irradiação foi de 30 segundos, resultando em uma dose total distribuída de 8 mJ/cm 2 a 20 mJ/cm 2 para o conjunto combinado de amostras irradiadas. A área irradiada é significativamente maior que a amostra irradiada, e a área irradiada total do dispositivo é de aproximadamente 10 cm x 20 cm, ou 200 cm no total, resultando em uma dose de área total de 1,6 J a 4 J.
Enquanto as luzes ainda mantêm uma pequena porcentagem do vírus vivo, Guzzo se referiu ao "modelo do queijo suíço" de defesa contra o COVID. Toda estratégia para combater a disseminação tem suas brechas, mas cada camada é mais uma oportunidade para impedir partículas de vírus perdidas.
A exposição repetida à luz UV é a chave para capturar essas partículas ausentes -- felizmente, é tão fácil quanto apertar um botão. Substituir uma lâmpada também é mais simples do que trocar um sistema de filtragem de ar. Guzzo observou que as lâmpadas UV-LED são baratas, podem ser facilmente adaptadas em luminárias existentes e as lâmpadas têm uma longa vida útil e são simples de manter.
Essas luzes também se beneficiam da automação. Doses padronizadas de germicida podem ser entregues todas as vezes, e o processo de limpeza de um espaço com desinfetante tem potencial para erro humano. Produtos químicos e resíduos desses desinfetantes também acabam em bacias hidrográficas e aterros sanitários como resultado da lavagem das mãos e do descarte de trapos.
Mas as luzes não são inofensivas, e há uma razão para protetores solares e óculos de sol -- A radiação UV danifica os ácidos nucleicos e a exposição repetida e prolongada é prejudicial. É por isso que Guzzo diz que essas luzes devem ser usadas quando os espaços públicos estão vazios, como quando os ônibus vagos completam suas rotas ou quando não há elevadores. Os corrimãos das escadas rolantes podem ser higienizados continuamente colocando lâmpadas UV na seção subterrânea da pista, limpando-as a cada rotação.
O estudo, publicado no Journal of Virology, destaca as luzes UV-LED como uma ferramenta que pode ser usada após uma pandemia, idealmente para ajudar a prevenir outra.
