História da esterilização UV
O uso da luz ultravioleta como método para esterilizar áreas e reduzir a transmissão de patógenos foi proposto pela primeira vez em 1878 por Arthur Downes e Thomas P. Blunt. Logo depois, o primeiro registro de uso de luz ultravioleta como agente de desinfecção foi relatado em Marselha, França, em 1910, onde esse método foi usado para esterilizar água potável em um protótipo de fábrica.
Na década de 1950, o tratamento de água por UV estava em uso na Suíça e na Áustria. Em 1985, havia 1.500 estações de tratamento de água UV em operação na Europa. Em 2001, esse número subiu para 6.000 estações de tratamento de água com UV em uso na Europa.
Hoje, a luz ultravioleta é amplamente utilizada em ambientes de hospitalização como um agente de esterilização para quartos e superfícies. Como o uso de luz ultravioleta se tornou cada vez mais popular para fins de desinfecção, os sistemas de irradiação germicida ultravioleta (UVGI) também ficaram muito mais baratos.
Tem havido um interesse renovado na aplicação de luz ultravioleta para esterilizar salas e sistemas de filtração de ar devido à pandemia de doença coronavírus em curso em 2019 (COVID-19).
Como funciona
A luz ultravioleta é a radiação eletromagnética com comprimento de onda maior do que os raios X, mas menor do que a luz visível. A luz ultravioleta é categorizada em diferentes comprimentos de onda, incluindo UV-C, que é a luz ultravioleta de comprimento de onda curto, muitas vezes referida como ultravioleta “germicida”.
Entre os comprimentos de onda de 200 e 300 nanômetros (nm), que é onde o UV-C opera, os ácidos nucléicos em um micróbio são interrompidos. Os ácidos nucleicos absorvem a luz UV-C, resultando em dímeros de pirimidina que interrompem a capacidade dos ácidos nucleicos de se replicar ou expressar as proteínas necessárias. Isso leva à morte celular em bactérias e inativação em vírus.
As lâmpadas UV germicidas são o principal método de aplicação. Existem vários tipos diferentes de lâmpadas UV que estão em uso, que incluem:
Lâmpadas de mercúrio de baixa pressão (emitindo luz ultravioleta a 253 nm).
Diodos emissores de luz ultravioleta (LEDs UV-C), que emitem comprimentos de onda selecionáveis entre 255 e 280 nm.
Lâmpadas de xenônio pulsado, que emitem um amplo espectro de luz ultravioleta (o pico de emissão é próximo a 230 nm).
Os sistemas UVGI podem ser instalados em espaços fechados onde o fluxo constante de ar ou água garante altos níveis de exposição. A eficácia depende de muitos fatores, incluindo a qualidade e o tipo de uso do equipamento, a duração da exposição, o comprimento de onda e a intensidade do UV, a presença de partículas protetoras e a capacidade do microorganismo' de resistir à luz UV. A eficácia dos sistemas UVGI também pode ser determinada por algo tão simples como poeira na lâmpada; portanto, o equipamento deve ser regularmente limpo e substituído para garantir sua eficácia nos procedimentos de esterilização.
Existem várias vantagens e desvantagens associadas aos processos de esterilização por UV. No caso da esterilização da água, o UV fornecerá uma desinfecção superior sem o uso de cloro; no entanto, a água tratada com UVGI está sujeita a reinfecção. Também existem questões de segurança, pois a luz ultravioleta é prejudicial para a maioria dos organismos vivos e a exposição indesejada à luz ultravioleta pode causar queimaduras solares e um risco aumentado de certos tipos de câncer em humanos. Outras preocupações de segurança incluem o risco de deficiência visual.
Microorganismos como esporos de fungos, micobactérias e organismos ambientais são mais difíceis de matar com sistemas UVGI em comparação com bactérias e vírus. Embora isso possa ser verdade, os sistemas UVGI que emitem altas doses de luz ultravioleta ainda podem ser usados para remover contaminantes fúngicos dos sistemas de ar condicionado. Historicamente, a luz ultravioleta tem sido usada para matar a tuberculose e recentemente foi usada para prevenir surtos hospitalares de bactérias resistentes a medicamentos, como Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA).
Usando luz ultravioleta para combater COVID-19
Desde o início de 2020, o COVID-19, que é causado pela síndrome respiratória aguda grave altamente transmissível coronavírus 2 (SARS-CoV-2), infectou mais de 203 milhões de pessoas em todo o mundo e causou a morte de mais de 4,3 milhões. O uso obrigatório de máscara e as medidas de distanciamento social foram implementadas na maioria dos países em todo o mundo em um esforço para mitigar a disseminação da SARS-CoV-2; no entanto, vários outros métodos também foram empregados em tentativas desesperadas de obter o controle da pandemia.
As medidas de desinfecção e esterilização por UV têm recebido interesse renovado para a desinfecção de espaços desde o início da pandemia. Foi demonstrado que UV-C e, em menor extensão, radiação UV-A e UV-B inativam o SARS-CoV-2. No entanto, ainda existem evidências insuficientes sobre a eficácia da radiação UV-C na mitigação da propagação do SARS-CoV-2. Isso se deve à quantidade limitada de dados publicados sobre a duração, comprimento de onda e dose da radiação UV necessária para inativar o SARS-CoV-2.
O SARS-CoV-2 é um vírus respiratório que se espalha principalmente por gotículas infectadas de ar expelidas de portadores sintomáticos ou assintomáticos. Isso levou a um mercado crescente de equipamentos de esterilização UV-C, incluindo túneis de desinfecção, ar-condicionado UV-C e sistemas de purificação, bem como secadores de mãos que incluem lâmpadas UV.
Apesar de sua utilidade potencial, esses sistemas não substituem controles comprovados, como uso de máscaras e distanciamento social. Em vez disso, os sistemas UV-C podem atuar como uma camada extra de defesa contra o SARS-CoV-2.
Conclusão
A luz ultravioleta é uma medida de esterilização eficaz contra uma ampla gama de diferentes microrganismos que estão presentes no ambiente. O uso de equipamento de esterilização por UV está se tornando mais difundido, particularmente em reação à pandemia de COVID-19 em andamento. Portanto, é provável que esta indústria continue a crescer nos próximos anos.
