Сверхбыстрая инактивация SARS

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12648 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Covid-19 стимулировал возобновление интереса к методам обеззараживания воздуха, предметов и поверхностей. Начиная с 2020 года были предприняты срочные усилия, чтобы разрешить повторное использование УФ-С для инактивации SARS-CoV-2. Однако эти исследования сильно разошлись относительно дозы, необходимой для достижения этой цели; до сегодняшнего дня реальная величина чувствительности вируса к освещению с длиной волны 254 нм точно не известна. В этом исследовании обеззараживание проводилось в оригинальной большой камере обеззараживания УФ-С (UVCab, ON-LIGHT, Франция), обеспечивающей всенаправленное облучение со средней дозой 50 мДж/см2 за 60 с. Инактивацию вируса проверяли как с помощью культуры клеток, так и с помощью ПЦР-теста. SARS-CoV-2 был инактивирован УФ-излучением в течение 3 с как на пористых (одноразовый халат), так и на непористых (нержавеющая сталь и фартук) поверхностях. Для пористой поверхности требовалось облучение в течение 5 минут для достижения полностью отрицательного сигнала ПЦР. Показано, что значение Z, оценивающее чувствительность SARS-CoV-2 к УФ-С, в экспериментальных условиях нашего кабинета составило > 0,5820 м2/Дж. Эти результаты иллюстрируют способность этого устройства быстро и окончательно инактивировать большие количества SARS-CoV-2, нанесенные на пористые или непористые подложки, и открывают новые перспективы в обеззараживании материалов с использованием УФ-C.

После появления вируса SARS-CoV-2 в начале 2020 года распространение Covid-19 застало большинство организаций здравоохранения врасплох, что привело, в частности, к острой нехватке средств индивидуальной защиты (СИЗ)1,2, включая маски. , халаты, перчатки и респираторы, а также срочно продезинфицировать все поверхности и предметы, которые могли контактировать с вирусом3. Были исследованы различные дезинфицирующие растворы, в частности, озон4, гамма-облучение5, перекись водорода6,7, термическая обработка7 и соли четвертичного аммония8. УФ-С — это хорошо известная технология, существующая уже более 150 лет и позволяющая быстро уничтожать вирусы и бактерии экологически безопасным способом без необходимости использования химикатов.

Исследования с использованием УФ-С для инактивации SARS-CoV-2 начались уже в начале 2020 года, когда нехватка была наиболее острой, в основном они были сосредоточены на масках и респираторах7,9 и обеззараживании всего помещения10,11 с целью демонстрации вируса. элиминация, определяемая с помощью ПЦР, даже если этот метод не оценивает инфекционность вируса, а скорее обнаруживает наличие вирусного геномного материала в образце. Совсем недавно в исследованиях изучалась чувствительность вируса SARS-CoV-2 к свету с длиной волны 254 нм12,13,14, излучаемому ртутными лампами низкого давления. Прошлое исследование того же подрода вируса (бета-коронавирус) показало большую гетерогенность результатов15, в основном на непористых подложках (чашки Петри или стеклянные пластинки).

В настоящем исследовании рассматривается инактивация SARS-CoV-2 как на непористых поверхностях (нержавеющая сталь, пластиковый фартук), так и на волокнистой, пористой поверхности (халат) для диапазона доз УФ-С с использованием большой камеры обеззараживания, оборудованной высокоэффективным оборудованием. мощные ртутные лампы, излучающие всенаправленно на длине волны 253,7 нм и обеспечивающие среднюю дозу 50 мДж/см2 за 60 с с каждой стороны для непрозрачных предметов, расположенных вертикально в центре шкафа. Во всех случаях инактивацию проверяли с помощью ПЦР и вирусной культуры. Кроме того, для пористой поверхности определяли кинетику сигнала ПЦР в зависимости от дозы УФ-С. Также было рассчитано кажущееся значение Z, оценивающее чувствительность SARS-CoV-2 к УФ-С в экспериментальных условиях нашего кабинета.

UVCab — это большая камера обеззараживания УФ-C (60 см × 60 см × 100 см), разработанная компанией ON-LIGHT, Франция. Внутренняя часть со всех сторон покрыта алюминием с высокой отражающей способностью и имеет специальную оптическую конструкцию, обеспечивающую максимальную интенсивность и однородность облучения в зоне лечения. UVCab использует ртутные лампы высокой мощности, излучающие длину волны 253,7 нм. Средняя интенсивность освещения, обеспечиваемая устройством, составляет 8,33 Вт/м2 (с каждой стороны от центральной вертикальной плоскости), измеренная радиометром HD2102 (DeltaOhm, Италия) с косинус-корректированным зондом LP471UVC (DeltaOhm, Италия). Это соответствует средней дозе 50 мДж/см2 за 60 с с каждой стороны для непрозрачных предметов, расположенных вертикально в центре. Облучение является всенаправленным, чтобы ограничить затенение. Устройство оснащено системой безопасности, которая блокирует дверцу до окончания ее цикла. Время цикла дезактивации зависит от материала дезактивируемого оборудования (частично прозрачного или непрозрачного), количества слоев, из которых он состоит, и природы материала. Во время всех экспериментов образцы облучались в одинаковых условиях (с пластиковым держателем, оставляющим открытым с обеих сторон открытое окно размером 5×5 см) с одинаковым углом облучения по отношению к источнику (в вертикальном положении, параллельно УФ-излучению). источники С). Только образцы из нержавеющей стали были протестированы как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, чтобы оценить влияние угла воздействия на эффективность УФ-C.