La fuente de luz plana desarrollada (a) La fuente de luz de estado sólido DUV compuesta por LED basados en nitruro; (b) Espectro de electroluminiscencia del chip LED fabricado. Las líneas de puntos verde y azul eran los espectros de absorción estándar de ADN/ARN y proteínas extraídos de los valores publicados, respectivamente (también conocida como la curva de eficacia germicida); (c) Pruebas de inactivación DUV en ATCC 6538 y H1N1 a 23 °C. Crédito: Compuscript Ltd.
La irradiación ultravioleta profunda (DUV) es una forma rápida y eficaz de inhibir la propagación de microorganismos patógenos, ya que puede destruir directamente el material genético de los microorganismos o impedir la replicación efectiva del material genético.
Desde el brote de COVID-19 (provocado por SARS-CoV-2), la tecnología ultravioleta se ha utilizado para la desinfección del aire y las superficies. Sin embargo, aún se desconocen las influencias de las variantes virales del SARS-CoV-2 (delta y omicron) y las bajas temperaturas en la eficacia virucida de DUV.
En particular, el SARS-CoV-2 puede sobrevivir más tiempo a bajas temperaturas, y las autoridades pertinentes han dado positivo por COVID en repetidas ocasiones en la superficie de los productos en la logística de la cadena de frío. Por lo tanto, sería muy importante entender la fotónica DUV para la desinfección del SARS-CoV-2 y sus variantes en el ambiente criogénico, y así ayudar a construir la barrera de bioseguridad.
Simultáneamente, las fuentes de luz ultravioleta tradicionales (representadas por las lámparas de mercurio) se van a desvanecer debido a la posible contaminación del medio ambiente (la implementación del Convenio de Minamata). La fuente de luz de estado sólido DUV tiene las ventajas de una longitud de onda de banda estrecha, un interruptor ecológico, compacto y de alta velocidad, etc., y representaría la tendencia futura de la fuente de luz ultravioleta con un valor científico y práctico excepcional. En la etapa actual, la fuente de luz de estado sólido DUV aún necesita mejorar constantemente su intensidad de irradiación, área y uniformidad para lograr una desinfección de área grande y de alta eficiencia.
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El modelo de gran relajación de U negativa para la desinfección DUV de SARS-CoV-2. Crédito: Compuscript Ltd.
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Sugerencia de desinfección DUV contra el SARS-CoV-2. (a) Dosis DUV requerida para lograr diferente letalidad a diferentes temperaturas; (b) Pronóstico de dosis DUV para obtener una reducción logarítmica de 3 del Omicron en el invierno chino (según la temperatura media de enero). Crédito: Compuscript Ltd.
El grupo de investigación de la Universidad de Xiamen desarrolló una salida de luz alta (3,2 W) y una fuente de luz plana uniforme compuesta por diodos emisores de luz (LED) de 275 nm basados en la curva de eficacia germicida. Esta fuente de luz podría matar el SARS-CoV-2, H1N1 y Staphylococcus aureus (≥99,99 % a temperatura ambiente) en un segundo. La investigación se publica en la revista Avances optoelectrónicos.
Mientras tanto, se llenaron los vacíos de investigación con respecto a las influencias de las variantes virales (delta y omicron) y las bajas temperaturas en la eficacia virucida de DUV. El efecto letal de DUV se vio reducido por el entorno criogénico, por ejemplo, la dosis de DUV debía duplicarse a -50 °C para lograr el mismo rendimiento de inactivación en comparación con la temperatura ambiente para la variante de omicron. Esto fue provocado principalmente por la diferente energía térmica y la posibilidad de captura en el modelo de gran relajación de U negativa. Además, la inactivación de omicron requirió una dosis DUV significativamente mayor en comparación con otras cepas virales, lo que teóricamente se debió a sus características genéticas y proteicas.
Por último, pero no menos importante, este grupo de investigación investigó la relación entre la dosis DUV y la eficacia virucida del SARS-CoV-2 a diferentes temperaturas. Los hallazgos de este estudio serían significativos para el uso de la desinfección DUV en condiciones de frío (p. ej., la logística de la cadena de frío de alimentos y el aire libre en invierno), y se proporcionó la sugerencia de desinfección DUV relevante contra COVID-19.
Más información:
Wenyu Kang et al, Fotónica ultravioleta profunda para la desinfección del SARS-CoV-2 y sus variantes (Delta y Omicron) en el entorno criogénico, Avances optoelectrónicos (2023). DOI: 10.29026/oea.2023.220201
Proporcionado por Compuscript Ltd
Citación: Fotónica ultravioleta profunda para la desinfección del SARS-CoV-2 y sus variantes en el entorno criogénico (26 de junio de 2023) consultado el 27 de junio de 2023 en https://medicalxpress.com/news/2023-06-deep-ultraviolet- photonics-disinfection-sars-cov-variants.html
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