Дезинфекция ОРВИ

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 8229 (2023) Цитировать эту статью

587 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

УФ-облучение является эффективным средством дезинфекции вирусов вообще и коронавируса в частности. В этом исследовании изучается кинетика дезинфекции вариантов SARS-CoV-2 дикого типа (похожих на уханьский штамм) и трех вариантов (Альфа, Дельта и Омикрон) с помощью УФ-светодиода с длиной волны 267 нм. Все варианты показали среднее снижение числа копий более чем на 5 логарифмов при 5 мДж/см2, но несоответствие было очевидным, особенно для варианта Альфа. Увеличение дозы до 7 мДж/см2 не увеличило среднюю инактивацию, но привело к резкому уменьшению непостоянства инактивации, что сделало эту дозу рекомендуемой минимальной. Анализ последовательностей предполагает, что разница между вариантами, вероятно, обусловлена ​​небольшими различиями в частоте специфических мотивов нуклеотидных последовательностей, особо чувствительных к УФ-излучению, хотя эта гипотеза требует дальнейшей экспериментальной проверки. Таким образом, использование УФ-светодиодов с их простым потреблением электроэнергии (может работать от батареи или фотоэлектрической панели) и геометрической гибкостью может дать много преимуществ в предотвращении распространения SARS-CoV-2, но минимальная доза УФ-излучения должна быть тщательно подобрана. обдуманный.

Эффективность ультрафиолетового (УФ) облучения зависит от множества факторов, таких как доза УФ, облучение, источник облучения, тип микроорганизма и штамма, матрица и длина волны УФ. УФ-светодиоды (УФ-светодиоды) излучают УФ-свет определенных длин волн с относительно узкой шириной полосы пропускания на половине максимума (FWHM). Например, длины волн УФ-светодиода или полихроматической ртути в бактерицидном диапазоне показали меньшую эффективность при более высоких длинах волн УФ-излучения1,2, в то время как для УФ-светодиодов с разными длинами волн и механизмами повреждения УФ-излучением были обнаружены расхождения в законе взаимности время-доза (ссылка 3; также см. таблицу 2).

УФ-облучение эффективно инактивирует вирусы в различных средах, таких как водные растворы1,4, на поверхностях5,6 и в воздухе/биоаэрозолях7,8. УФ-облучение также оказалось эффективным в инактивации коронавирусов человека (например, hOC431) и коронавируса 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV2)9,10. Однако вспышки SARS-CoV-2 характеризуются быстрым появлением вариантов11,12, что затрудняет сравнение исследований, проведенных с различными вариантами SARS-CoV-2. В нашем предыдущем исследовании изучалось влияние длин волн УФ-светодиодов на один штамм коронавируса человека (hCV-431). Здесь мы исследовали чувствительность четырех различных вариантов SARS-CoV-2 (дикого типа, Альфа, Дельта и Омикрон) к бактерицидной длине волны УФ-светодиодов с пиковым излучением при 267 нм.

Спектры УФ-светодиодов демонстрировали пик излучения при 267 нм с узкой полосой пропускания на полувысоте 12 нм (рис. 1).

Спектры излучения УФ-светодиода с длиной волны 267 нм, использованного в этом исследовании.

При нулевой дозе (без воздействия УФ) были обнаружены различия между исходными числами копий вируса различных вариантов, но однофакторный анализ ANOVA не выявил статистически значимой разницы (F3,60 = 0,2941, p = 0,83). Кривая времени облучения и дозы (флуенса) различных вариантов SARS-CoV-2 на УФ-светодиод с длиной волны 267 нм представлена ​​на рис. 2. Первая статистически значимая инактивация для вариантов wt, Delta и Omicron требовала воздействия 2 мДж/см2, в то время как вариант Альфа требовал 5 мДж/см2 (рис. 2б), причем более высокие дозы приводили к выходу на плато вплоть до максимальной дозы (10 мДж/см2). Интересно, что вариабельность эффективности инактивации зависела как от дозы УФ-излучения, так и от варианта, о чем свидетельствуют размеры полос ошибок (рис. 2) и большой коэффициент дисперсии, особенно для варианта Альфа (таблица 1). Эта изменчивость при более низких дозах должна сыграть роль при разработке системы дезинфекции для борьбы с коронавирусами, поэтому рекомендуется доза УФ-светодиодов 7 мДж/см2. Кроме того, падающее излучение светодиодов в этом случае было низким, однако более мощные светодиоды (приводящие к более высокому лучистому потоку при заданном времени воздействия) могут снизить риск этой изменчивости и должны быть изучены.