¿LA LUZ ULTRAVIOLETA ELIMINA VIRUS Y BACTERIAS?

Estudios recientes han demostrado que la radiación onda corta UV es capaz de eliminar los virus MERS y SARS a nivel hospitalario, mejorando así la limpieza del área de cuidados intensivos, salas de medicina general y habitaciones individuales.

Desde hace varios años la luz UV ha sido ampliamente usada para esterilizar pequeños flujos residenciales, así como también grandes flujos en proyectos comerciales e industriales; pero hoy es un método efectivo para prevenir la propagación de virus y bacterias. En países como China (Wuhan Wuchang Hospital) ya se están usando sistemas con lámparas UV para prevenir la infección y contribuir como solución práctica en la lucha contra la propagación estos.

Este tipo de mecanismos de desinfección funcionan con luz UV y tienen un efecto germicida. Dependiendo de la longitud de onda el efecto de los rayos UV puede ser más o menos efectivo contra diversos microorganismos al destruir los ácidos nucleicos y el ADN.

¿CÓMO FUNCIONA?

Para realizar este proceso se usa la radiación UV con rayos de tipo C (de 200 a 290nm), los cuales al ser los más cortos y los potencialmente más dañinos son empleados para el tratamiento de agua, aire, y diferentes superficies.

La luz ultravioleta o UV, como usualmente se refiere, es uno de los medios probados para tratar aguas, aire o superficies contaminadas biológicamente. Esta simple y segura tecnología es conveniente para pequeños flujos residenciales, así como también grandes flujos en proyectos comerciales e industriales.

Al estar expuesto a la luz del sol, este tipo de radiación es capaz de eliminar gérmenes, bacterias y hongos en un proceso natural de desinfección, sin embargo, para un uso más eficiente pueden ser aplicados de forma controlada mediante un proceso físico, a diferencia de la clarificación y la zonificación, que son procesos químicos.

La radiación UV penetra la pared celular de los microorganismos y es absorbida por los materiales celulares, produciendo mutaciones en su ADN que resultan letales en los organismos unicelulares, con lo que se puede provocar su debilitamiento, e incluso detener su reproducción. En el caso de las bacterias, gérmenes, virus, algas y esporas, éstas mueren al contacto con la luz.

USO DE LÁMPARAS UV

La radiación necesaria para desinfectar se puede producir usando lámparas de vapor de mercurio (más recientemente antimonio) de baja presión e intensidad baja/alta, o de media presión y alta intensidad. Para esto es importante que las lámparas germicidas tengan las correspondientes protecciones, ya que el impacto de la radiación UV en los ojos tiene un efecto nocivo para la salud.

Como ya se mencionó, la gran diferencia de la desinfección de superficies usando luz ultravioleta en comparación con otros métodos químicos, es que la luz UV proporciona una inactivación rápida y eficiente de los microorganismos mediante un proceso físico; sin embargo, no debe pasarse por alto que, por naturaleza, las radiaciones UV son potencialmente dañinas para los seres humanos, por lo cual su uso presenta complejidades en cuanto al costo, operación manual, entre otras.

SE INCORPORA AL ARSENAL DE OPCIONES

En fechas recientes ha surgido información acerca de Far UV-C light, o luz UV de onda lejana, de la que se menciona puede matar virus y bacterias en el aire sin dañar piel humana, ojos y otros tejidos. Lo anterior se debe a que su longitud de onda es muy corta (en el rango de aproximadamente 205 a 230 nanómetros) y no puede alcanzar ni dañar las células humanas vivas, pero sí penetra y acaba con virus y bacterias muy pequeños que flotan en el aire o en las superficies.

Un estudio publicado en la prestigiosa revista científica Nature, el espectro Far UV-C podría erradicar virus en el aire sin dañar a las personas debido a que no puede penetrar las capas externas de la piel ni los ojos en humanos, pero sí atravesar bacterias y virus por su pequeño tamaño.

“La tecnología está siendo probada contra el virus SARS-CoV-2 en colaboración en el Centro de Infección e Inmunidad en el Centro Médico de Columbia, con resultados alentadores”, dijo David Brenner, director del Centro de Investigación Radiológica.

El equipo encontró previamente que el método es efectivo para inactivar el virus de la gripe H1N1 en el aire, así como las bacterias resistentes a los medicamentos.

Si bien la aprobación de la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de EU) y la Agencia de Protección Ambiental del mismo país (USEPA) llevará varios meses, lámparas Far UV-C están siendo producidas actualmente por varias compañías, a un precio que va de 500 a 1,000 dólares por unidad.

LO QUE YA CONOCEMOS

La Asociación International Ultravioleta (IUVA) publicó recientemente que las tecnologías de desinfección UV-C pueden jugar un papel importante para reducir la transmisión del virus SARS-Cov-2, por las razones ya expuestas.

Por otra parte, en la Universidad de California, en Santa Bárbara, se desarrolló una tecnología que emplea LEDs UV para fines de saneamiento y purificación.

El trabajo es encabezado por el investigador Christian Zollner y ha mostrado resultados alentadores hasta el momento, pero siguen haciendo pruebas para su fabricación masiva.

La empresa Seoul Semiconductor ha desarrollado los llamados VioLeds, dispositivos con LEDs UV capaces de esterilizar cualquier superficie con un 99.9% de eficacia en apenas 30 segundos. De acuerdo a un comunicado por parte de la misma compañía, los estudios están respaldados por la Universidad de Seúl, en Corea, y continúan en la eficiencia para su industrialización.

La mencionada UV-C ha demostrado su eficacia al matar microorganismos, pero tiene limitaciones. Funciona sobre dispositivos, pero no puede penetrar en rincones o grietas en una habitación, por ejemplo, o entre botones o fundas de móviles.

De manera que su eficacia dura hasta que el dispositivo o la habitación desinfectada vuelvan a usarse y habrá una nueva necesidad de desinfección posterior; en otras palabras, el uso de luz UV-C no previene de nuevas infecciones posteriores.

Ahora bien, el espectro que usan los dispositivos portátiles que pueden adquirirse actualmente no es el Far UV-C que no dañaría la piel humana, por lo que su uso sobre el organismo humano es peligroso.

Ilumileds ha buscado información veraz en relación a los métodos que emplean luz para hacer frente al SARS-CoV-2, principalmente los relacionados con la luz ultravioleta. No obstante, debemos prestar atención a los innovadores desarrollos tecnológicos que nos sorprenden cada día y verificar que cuenten con respaldos de estudios científicos de instituciones, laboratorios o fábricas que garanticen certeros resultados.

Ya ha comprobado su eficacia para desinfectar las superficies contaminadas por el virus SARS-CoV-2 y ahora se busca desarrollar esta tecnología a gran escala.

Investigadores del Centro de Electrónica de Iluminación y Energía de Estado Sólido (SSLEEC), de la Universidad de California Santa Bárbara (UCSB), desarrollan LEDs ultravioleta que tienen la capacidad de descontaminar superficies, y potencialmente aire y agua que han estado en contacto con el virus SARS-CoV-2.

Al respecto, señala el documento, ya existe un pequeño mercado para productos de desinfección UV-C en contextos médicos. Así lo dijo el investigador doctoral de materiales Christian Zollner, cuyo trabajo se centra en el avance de la tecnología LED de luz ultravioleta profunda para el saneamiento y purificación. Otras aplicaciones médicas son la desinfección de equipos de protección personal, superficies, pisos, sistemas de climatización, etc.

La desinfección con luz ultravioleta se ha investigado desde hace años, por lo que se sabe que no todas las longitudes de onda UV son iguales. Por cortesía del Sol recibimos en la Tierra los rayos UV-A y UV-B, mismos que tienen usos importantes. Pero el UV-C es la luz ultravioleta generada por el hombre y que se utiliza para purificar el aire y el agua, así como para inactivar microbios.

«La luz UV-C en el rango de 260 – 285 nm más relevante para las tecnologías de desinfección actuales también es perjudicial para la piel humana, por lo que por ahora se usa principalmente en aplicaciones donde no hay nadie presente en el momento de la desinfección», explica Zollner.

De hecho, la Organización Mundial de la Salud advierte del uso de lámparas ultravioleta para desinfectar las manos u otras áreas de la piel; incluso una breve exposición a la luz UV-C puede causar quemaduras y lesiones oculares.

Esta área del espectro electromagnético es una frontera relativamente nueva para la iluminación de estado sólido; La luz UV-C se genera más comúnmente a través de lámparas de vapor de mercurio y -según Zollner-, se necesitan muchos avances tecnológicos para que el LED UV alcance su potencial en términos de eficiencia, costo, confiabilidad y vida útil.

En una carta publicada en la revista ACS Photonics , los investigadores del SSLEEC informaron sobre un método para fabricar LED de ultravioleta profundo (UV-C) de alta calidad que implica depositar una película del nitruro de aluminio y galio (AlGaN) de aleación de semiconductores en un sustrato de carburo de silicio (SiC): una desviación del sustrato de zafiro más utilizado.

Zollner detalló que el uso de carburo de silicio como sustrato permite un crecimiento más eficiente y rentable del material semiconductor UV-C de alta calidad que el zafiro. Esto se debe a lo cerca que coinciden las estructuras atómicas de los materiales.

«Como regla general, cuanto más estructuralmente similar (en términos de estructura de cristal atómico) el sustrato y la película son entre sí, más fácil es lograr una alta calidad del material. Cuanto mejor sea la calidad, mejor será la eficiencia y el rendimiento del LED».

«Además de los fines de saneamiento del agua, la luz UV-C podría integrarse en sistemas que se encienden cuando no hay nadie presente, Esto proporcionaría una forma conveniente, económica y libre de químicos para desinfectar los espacios públicos, minoristas, personales y médicos» dijo Zollner.

Sin embargo, Zollner y sus colegas esperan superar la pandemia, ya que la investigación en la UCSB se ha ralentizado para minimizar el contacto de persona a persona. Lo que sigue es también desarrollar esta tecnología a gran escala contra la propagación del SARS-CoV-2