SARS-CoV-2, coronavirus yang menyebabkan penyakit COVID-19, memang boleh dimusnahkan oleh sinar ultraviolet, atau UV, seperti yang telah disarankan baru-baru ini. Tetapi itu tidak semudah hanya keluar di bawah sinar matahari atau melewati tangan anda di bawah cahaya hitam.
Anda mesti menunggu selama tujuh hari agar matahari dapat mengerjakan topeng bekas, misalnya, menurut Jim Malley, jurutera alam sekitar di University of New Hampshire.
Pada masa itu, virus itu telah dimusnahkan sendiri. SARS-CoV-2 tidak dapat bertolak ansur dengan keadaan di luar badan dan layu dengan cepat. Dalam eksperimen makmal, ia berlangsung selama tiga hari pada plastik, dua hari pada keluli tahan karat dan satu hari di kadbod [i].
Kita boleh menganggap cahaya matahari langsung akan mempercepat pemusnahannya. SARS-CoV, pendahulu pandemi coronavirus kita sekarang, menderita cahaya matahari. Satu kajian pada tahun 2013 mengira bahawa diperlukan 1,3 hingga dua jam di bawah sinar matahari tengah hari di Washington, DC, atau New York City semasa solstis musim panas untuk melumpuhkan sebahagian besar virus coronavirus pada sarung tangan — walaupun virus di globula terbesar tanpa cedera.
Semakin pendek panjang gelombang UV, semakin berkesan melawan virus. Cahaya matahari, yang kebanyakannya berada dalam julat UV-A, tidak dapat dibandingkan dengan UV-C, yang telah terbukti begitu berjaya terhadap semua kuman sehingga disebut sebagai UV kuman. UV kuman telah diadopsi untuk membersihkan permukaan rumah sakit dan alat perubatan. Menurut kajian tahun 2005, ia berfungsi sangat baik terhadap koronavirus.
Jadi, mengapa ia tidak dapat menolong manusia melawan COVID-19? Untuk satu perkara, atmosfera menyekat 100 peratus sinaran UV-C dari sinar matahari sehingga tidak ada yang akan melumpuhkan SARS-CoV-2 di udara, pada kulit anda atau permukaan lain. UV-C juga mesti dihasilkan oleh lampu khas.
Penggunaan UV-C secara langsung pada atau pada manusia bermasalah.
Menghidupkan UV industri pada diri kita sendiri "benar-benar akan menggoreng orang," kata Dan Arnold, pengurus penjualan dan pemasaran Teknologi UV Light di Birmingham, UK, dalam artikel BBC. UV-C tidak hanya memusnahkan virus dengan menggegarkan genomnya, tetapi juga sangat berbahaya bagi semua sel hidup. Arnold terpaksa menghalang pengurus pasar raya daripada memasang peralatan syarikatnya di pintu masuk kedai mereka.
ABC UV
Dalam spektrum sinaran elektromagnetik dari matahari, jalur UV menempati jarak 400nm hingga 10nm. (Gambar milik ESA / AOES Medialab.)
UV dalam spektrum sinaran elektromagnetik antara cahaya yang dapat dilihat dan sinar-X semakin berpecah sebagai UV-A, UV-B dan UV-C.
UV ditemui pada tahun 1801 oleh ahli fizik Jerman Johann Wilhelm Ritter.
Julat UV ditentukan oleh Angkatan Laut AS seperti berikut:
UV-A, panjang gelombang 315-400nm, paling tidak berbahaya. Di pinggir spektrum yang dapat dilihat, cahaya kebiruannya terkenal sebagai cahaya hitam. Anda pernah melihat cecair badan berpendar di bawah UV-A di tempat kejadian - semoga hanya di TV dan filem. Serangga dan burung dapat melihat UV-A. Hawks akan mengesan jejak urin dari UV hingga ke tikus. Lensa di mata manusia menyekat UV dari retina kecuali dalam kes aphakia yang jarang berlaku, keadaan di mana lensa hilang atau dikeluarkan. Setelah impresionis Claude Monet dikeluarkan lensa dengan pembedahan katarak, pemandangannya menjadi semakin kebiruan. Pemerhati Aphakic direkrut oleh tentera AS semasa Perang Dunia II untuk mengesan isyarat UV dari kapal-kapal Jerman luar pesisir [ii].
UV-B, panjang gelombang 280-315nm, lebih cenderung merosakkan sel, bertindak pada melanin kulit, dan juga bahan genetik sel. DNA paling banyak mempengaruhi, tetapi begitu juga RNA, bahan genetik pada coronavirus. 95 peratus UV-B disekat oleh lapisan ozon.
UV-C, panjang gelombang 180-280nm, dikenali dan diterima sebagai kuman, walaupun, secara teknikal, ia mungkin tidak melumpuhkan organisma sama seperti memusnahkan bahan genetiknya dan, oleh itu, kemampuannya untuk meniru. Pemusnahan bahan genetik UV-C adalah tanpa pandang bulu. Tidak peduli sama ada sel-sel ada di dalam tumbuhan, haiwan, ragi, bakteria, virus atau manusia. Atmosfera kita menyekat semua UV-C matahari dari permukaan Bumi.
Ekstrim UV, 10-180nm, kadang-kadang dipanggil UV vakum kerana ketidakmampuannya menyebarkan kecuali dalam keadaan vakum.
Sebuah bas menjalani rawatan UV-C di Shanghai, China. Dengan menggunakan 210 tiub yang memancarkan sinaran UV-C, di dalam dan di luar bas, Yanggao mendakwa telah membawa proses pensterilan selama 40 minit hingga lima minit, yang membolehkan pembasmian kuman 250 bas sehari. (Gambar milik YouTube.)
Bagaimana UV Membunuh Virus?
Secara teknikal, virus tidak boleh "dibunuh" kerana tidak hidup dalam pengertian biologi perkataan. Walau bagaimanapun, mereka tidak dapat meniru menggunakan sinaran UV Sinaran UV, khususnya UV-C, diserap oleh DNA dan RNA, mengubah strukturnya. Virus mungkin masih bergerak, mencari sel inang, tetapi bahan genetiknya terganggu. Ia tidak dapat ditiru. Permainan tamat.
Apabila frekuensi radiasi meningkat, semakin jauh dari spektrum yang dapat dilihat sehingga mencapai klasifikasi radiasi berikutnya (sinar-X), ia akan semakin mematikan.
E = h · ƒ
Di mana E=tenaga dalam Joules, atau J
Dan h=6.626 × 10-34 J · s, atau pemalar Planck' s
Walaupun kesan UV pada tubuh pada tahap atom tidak diketahui atau dapat dilihat, namun ia berteori bahawa ketika frekuensi cahaya meningkat, ia menyebabkan resonans dalam berbagai ukuran struktur sel, molekul dan atom - sehingga ke zarah subatom. Dengan zarah yang cukup bertenaga, mereka melepaskan ikatan yang menyatukannya. Sinar-X dan sinar gamma disebut sebagai sinaran pengion kerana kemampuannya untuk memecahkan ion positif (peluruhan alpha, proton dan neutron) atau ion negatif (elektron dan neutron).
"Sinaran UV-C cukup bertenaga sehingga foton individu dapat menghasilkan kerosakan ikatan kimia dan pengionan beberapa atom dan molekul," kata George Chabot, Ph.D., profesor emeritus di UMass Lowell, dalam forum kesihatan awam. "Penyerapan keutamaan foton tenaga tertentu oleh bahan, baik organik dan bukan organik, terbukti di seluruh spektrum elektromagnetik dari gelombang mikro melalui cahaya inframerah dan cahaya, sinar ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma."
Kekerapan UV sangat merosakkan DNA dan RNA. Virus SARS-CoV-2 mempunyai gegelung RNA di nukleusnya, yang disuntikkan ke sel inang untuk mengambil alih sel, menyebabkan reaksi berantai yang mengakibatkan jangkitan.
UV-C diserap oleh RNA dalam coronavirus dan membuat molekul dalam RNA menyusun semula diri menjadi dimer (dari "di" yang bermaksud dua, dan "mer" dari bahagian), mengakibatkan RNA yang tidak akan berpasangan dan, oleh itu, tidak akan biarkan virus meniru. Sinaran UV-B juga akan membuat dimer, tetapi 20 hingga 100 kali kurang berkesan daripada UV-C, menurut kajian tahun 2004 mengenai Inactivation of the Coronavirus. UV-A terlalu lemah diserap oleh DNA dan RNA dan jauh lebih berkesan dalam pembuatan dimer.
Bolehkah UV Digunakan sebagai Rawatan untuk pesakit COVID-19?
Idea untuk merawat COVID-19 dengan UV mungkin berasal dari rawatan cahaya UV-A yang digunakan untuk keadaan kulit, termasuk eksim, psoriasis, vitiligo dan limfoma sel-T, sejenis barah kulit. Rawatan cahaya UV bermula pada awal abad ke-20. Doktor Denmark Niels Ryberg Finsen memenangi Hadiah Nobel pada tahun 1903 untuk terapi cahaya yang digunakan untuk memerangi tuberkulosis kulit.
Terdapat laporan penyelidik yang menunjukkan UV-C jauh (jarak gelombang 220 hingga 225), mungkin kurang merosakkan tisu manusia, tetapi kajian tersebut masih dilakukan pada tikus. Kesannya pada manusia tidak diketahui, jadi Malley adalah sebahagian daripada konsensus pakar perubatan yang tidak mengesyorkannya sebagai rawatan untuk COVID-19.
Dengan orang ramai tergoda oleh pembunuh virus yang pasti, Persatuan Ultraviolet Antarabangsa (IUVA) merasa terdorong untuk mengeluarkan amaran ini:
"Kami ingin memberitahu orang ramai bahawa tidak ada protokol untuk menasihati atau mengizinkan penggunaan sinar UV dengan selamat secara langsung pada tubuh manusia pada panjang gelombang dan pendedahan yang terbukti dapat membunuh virus dengan berkesan seperti SARS-CoV-2. Cahaya UV dalam keadaan yang diketahui membunuh virus tersebut juga diketahui menyebabkan luka bakar kulit yang teruk, kanser kulit, dan kerosakan mata. Kami sangat mengesyorkan agar sesiapa sahaja yang menggunakan sinar UV untuk membasmi kuman peralatan perubatan, permukaan, atau udara dalam konteks COVID-19, aplikasi yang disokong oleh bukti saintifik yang kukuh, mengikuti semua langkah keselamatan dan keselamatan yang disyorkan dan untuk mengelakkan pendedahan langsung badan kepada cahaya UV. "
Bagaimana dengan Penggunaan UV-C Industri dan Perubatan?
Sejumlah sinaran UV-C, antara 254 dan 270nm, telah menemukan aplikasi sebagai kuman, yang dapat digunakan untuk melawan semua jenis virus, seperti H5N1, selesema babi dan SARS ditambah "superbug," sebagai kelas bakteria, virus dan kulat, seperti CRE, C. diff, MRSA, telah terkenal.
"Cahaya UV, lebih khusus UV kuman atau UV-C jauh, sangat berkesan untuk mematikan virus, bakteria dan patogen manusia lain dan jika dirancang dan dikendalikan dengan betul boleh menjadi aplikasi yang berjaya untuk membasmi kuman PPE, alat pembedahan, udara dan air," kata Jim Malley, profesor kejuruteraan awam dan alam sekitar di University of New Hampshire, dalam satu kenyataan yang dikeluarkan kepada media.
UV-C telah digunakan untuk membasmi kuman air, sistem udara dan permukaan selama lebih dari seratus tahun, dan keberkesanannya disokong oleh penyelidikan ilmiah selama beberapa dekad, menurut IUVA. Walaupun pendedahan UV yang diperlukan untuk mematikan mikroorganisma berbeza-beza, tidak ada mikroorganisma yang diketahui dapat bertahan. Secara berkala dan kerap membersihkan udara, air dan permukaan terhadap bakteria, virus, kulat dan protozoa.
Robot UVD Denmark mengaku menghapuskan 99.99 peratus semua virus dari udara dan permukaan bilik dan telah dibeli oleh hospital di China. Itu termasuk perlindungan dalaman untuk memastikan tidak ada pesakit di dalam bilik.
Walau bagaimanapun, UV-C tidak dapat membasmi kuman di mana ia tidak dapat "melihat", jadi pembasmian kumannya terbatas pada sinar langsung dan pantulan. Kuman di celah-celah, tenunan kain, lipatan sprei, belakang perabot, di bawah karpet, dan lain-lain, tidak akan terjejas. Oleh itu, pensterilan lengkap mesti dilakukan, selain UV-C, pembersih dengan larutan pembasmi kuman atau mencuci dengan sabun atau pencuci.
Mengapa UV Sangat Keras pada Kulit dan Mata?
Sinaran UV-A dan UV-B pada kulit menyebabkan selaran matahari. Sinaran UV-C, yang jauh lebih bertenaga, akan menyebabkan selaran matahari yang lebih teruk dan cepat. Nasib baik, 100 peratus daripadanya dihalang oleh atmosfera. Suntan adalah melanin yang berkumpul di kulit sebagai reaksi terhadap UV-A dan UV-B. Melanin menyerap sinaran dan menghilang sebagai haba. Semakin gelap kulit, semakin banyak melanin yang ada. Walau bagaimanapun, kulit yang paling gelap hanya mempunyai SPF (faktor perlindungan matahari) 13.4 [iii], jadi pelindung matahari tetap disarankan.
Pendedahan yang berterusan meningkatkan risiko barah kulit, termasuk melanoma yang berlaku apabila sel melanin (melanosit) tumbuh di luar kawalan, dan keadaan kulit yang lain.
"Kami berbicara tentang gelombang cahaya pada panjang gelombang rendah yang mengandung banyak tenaga, dan tenaga itu telah ditunjukkan dalam banyak kajian yang sangat merosakkan tisu manusia, khususnya kulit dan mata," kata Profesor Malley.
Mata sangat sensitif terhadap sinaran UV. Cermin mata hitam harus dipakai untuk melindungi mata dari paparan UV. Buta salji, nama umum untuk photokeratitis, disebabkan oleh sinar UV-A dan UV-B yang dipantulkan dari salji, air atau pasir.
Dalam pembuatan, fotokeratitis dihasilkan dari melihat langsung cahaya dari operasi kimpalan dan menggunakan nama-nama mata arka atau kilat pengimpal.
Photokeratitis boleh menjadi kebutaan sementara, tetapi pendedahan berulang boleh menyebabkan katarak dan kebutaan kekal.
Walaupun had UV-C diatur, IUVA mengesyorkan agar kita sama sekali mengelakkan pendedahan UV-C.
Bolehkah Cahaya Matahari Biasa Mencegah Penyebaran Virus COVID-19?
(Gambar milik WHO.)
Cahaya matahari pasti tidak akan menghalang penyebaran COVID-19, kata Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) dengan tidak pasti. "Mendedahkan diri kepada cahaya matahari atau suhu lebih tinggi daripada 25 C TIDAK dapat mencegah penyakit coronavirus (COVID-19)."
Tetapi UV Membunuh Kuman. Ingat SODIS?
Pembasmian suria (SODIS) air di Indonesia menggunakan botol minuman plastik PET yang jernih. (Gambar ihsan SODIS Eawag.)
Idea mengenai cahaya matahari biasa yang membunuh kuman - pelbagai jenis bakteria, virus, kulat dan protozoa - mungkin telah mengambil wap dari pembasmian kuman air minum suria (SODIS). Meninggalkan air yang tidak difilter dan tidak dirawat dalam botol plastik (polyethylene terephthalate, atau PET) adalah kaedah yang mudah, murah dan berkesan untuk menghasilkan air minum yang dipromosikan oleh NGO di wilayah-wilayah dengan sedikit operasi rawatan air tetapi radiasi matahari yang banyak, seperti di Asia dan Afrika. SODIS mempunyai kejayaan yang cukup besar terhadap bakteria, terutama E. coli, mungkin disebabkan oleh jarak gelombang UV-A dengan ukuran bakteria.
