Erklärt: Was ist die UV-C-Technologie und wie funktioniert sie bei Coronavirus?
UV-C-Strahlung (Wellenlänge um 254 nm) wird seit Jahrzehnten zur Luftdesinfektion in Krankenhäusern, Labors und auch in der Wasseraufbereitung eingesetzt.
Das UV-C-Luftkanal-Desinfektionssystem wurde von CSIR-CSIO entwickelt. Die Staatsministerin der Union für Wissenschaft und Technologie, Dr. Jitendra Singh, hat angekündigt, dass in Kürze im Parlament eine Ultraviolett-C- oder UV-C-Desinfektionstechnologie installiert wird, um die Übertragung von SARS-COV-2 in der Luft einzudämmen.
Das UV-C-Luftkanal-Desinfektionssystem wurde von CSIR-CSIO (Central Scientific Instruments Organisation) entwickelt. CSIR-CSIO erwähnte in einer Pressemitteilung, dass das System so konzipiert ist, dass es in alle vorhandenen Luftkanäle passt und die viruziden Dosierungen mithilfe der UV-C-Intensität und Verweilzeit entsprechend dem vorhandenen Raum optimiert werden können. Die Freisetzung fügt hinzu, dass das Virus in allen Aerosolpartikeln durch die kalibrierten Mengen an UV-C-Licht deaktiviert wird. Es kann in Hörsälen, Einkaufszentren, Bildungseinrichtungen, Wechselstrombussen und in Eisenbahnen verwendet werden.
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Was ist UV?
Ultraviolett (UV) ist eine Art von Licht oder Strahlung, die von der Sonne natürlich emittiert wird. Es deckt einen Wellenlängenbereich von 100-400 nm ab. Das sichtbare Licht des Menschen reicht von 380-700 nm.
UV wird in drei Bänder unterteilt: UV-C (100-280 nm), UV-B (280-315 nm) und UV-A (315-400 nm).
UV-A- und UV-B-Strahlen der Sonne werden durch unsere Atmosphäre übertragen und das gesamte UV-C wird von der Ozonschicht gefiltert. UV-B-Strahlen können nur die äußere Schicht unserer Haut oder Epidermis erreichen und können Sonnenbrand verursachen und werden auch mit Hautkrebs in Verbindung gebracht. UV-A-Strahlen können die mittlere Hautschicht oder die Dermis durchdringen und können die Hautalterung und indirekte Schäden an der DNA der Zellen verursachen. Es ist bekannt, dass UV-C-Strahlung aus künstlichen Quellen Hautverbrennungen und Augenverletzungen verursacht.
Kann UV-C das Coronavirus abtöten?
UV-C-Strahlung (Wellenlänge um 254 nm) wird seit Jahrzehnten zur Luftdesinfektion in Krankenhäusern, Labors und auch in der Wasseraufbereitung eingesetzt. Diese herkömmlichen keimtötenden Behandlungen werden jedoch in unbesetzten Räumen durchgeführt, da sie gesundheitliche Probleme verursachen können.
Ein im Juni 2020 in Scientific Reports veröffentlichtes Papier stellte fest, dass UV-C-Strahlung die äußere Proteinbeschichtung des SARS-Coronavirus zerstören kann. Sie zeigten, dass 222-nm, bekannt als „Fern-UVC-Licht“, effizient luftgetragene menschliche Coronaviren – Alpha HCoV-229E und Beta HCoV-OC43 – abtötet. Dies unterscheidet sich vom SARS-CoV-2-Virus. Es gibt nur sehr begrenzte Daten über die erforderliche Wellenlänge und Dauer, die benötigt wird, um SARS-CoV-2 zu inaktivieren.
Ein von Forschern der Universität Hiroshima durchgeführtes In-vitro-Experiment zeigte, dass 99,7 % der SARS-CoV-2-Viruskultur abgetötet wurden, wenn sie 30 Sekunden lang einer 222-nm-UV-C-Bestrahlung mit 0,1 mW/cm2 ausgesetzt wurden. Die Studie wurde im September 2020 im American Journal of Infection Control veröffentlicht.
Eine weitere Studie, die im März 2021 in Scientific Reports veröffentlicht wurde, stellte fest, dass die UV-C-Bestrahlung bei der Inaktivierung der SARS-CoV-2-Replikation hochwirksam war. Eine vollständige Inaktivierung bei allen Viruskonzentrationen wurde mit 16,9 mJ/cm2 beobachtet. Diese Ergebnisse seien wichtig für die Entwicklung neuartiger Sterilisationsmethoden zur Eindämmung der SARS-CoV-2-Infektion, schreiben die Autoren.
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Ist es für den Menschen sicher?
Forscher des Indian Institute of Technology-Kanpur, die ein tragbares Desinfektionsgerät entwickelt haben, das UV-C-Strahlung (222-254 nm) verwendet, stellten fest, dass das Gerät speziell entwickelt wurde, um nicht lebende Dinge zu desinfizieren. Die in diesem Gerät verwendete UV-C-Strahlung kann für die Haut und die Augen der Lebewesen schädlich sein, daher muss der Bediener des Geräts eine Brille mit UV-C-Strahlenschutz tragen und dieses Gerät sicher verwenden, so das im Juni 2020 veröffentlichte Papier.
In der Freigabe unseres Ministeriums für Wissenschaft und Technologie wird weder die verwendete Wellenlänge noch die verwendete Dauer angegeben, aber erwähnt, dass das Produkt auf mehr als 99% Desinfektion getestet wurde.
Dan Arnold, der für UV Light Technology arbeitet, ein Unternehmen, das Krankenhäuser und Pharmaunternehmen in ganz Großbritannien mit Desinfektionsgeräten beliefert, sagte gegenüber bbc.com: UV-C ist wirklich eklig – man sollte sich dem nicht aussetzen… Es kann dauern Stunden, um Sonnenbrand von UV-B zu bekommen, aber mit UV-C dauert es Sekunden. Wenn Ihre Augen freiliegen … kennen Sie das düstere Gefühl, das Sie bekommen, wenn Sie in die Sonne schauen? Es ist wie 10 Mal, nur nach ein paar Sekunden.
Aber nur wenige Studien haben gezeigt, dass fernes UVC-Licht (207–222 nm) der Haut von Säugetieren nicht schadet. Fern-UVC-Licht hat eine sehr begrenzte Reichweite und kann die äußere tote Zellschicht der menschlichen Haut oder die Tränenschicht des Auges nicht durchdringen, so dass es keine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt. Aber weil Viren und Bakterien viel kleiner sind als menschliche Zellen, kann fernes UVC-Licht ihre DNA erreichen und sie töten, erklärte David J. Brenner, Direktor des Center for Radiological Research in Columbia, in einer Pressemitteilung. Sein Team hat 2018 gezeigt, dass fernes UVC-Licht dazu beitragen kann, die Ausbreitung von durch die Luft übertragenen mikrobiellen Krankheiten zu kontrollieren.
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