SARS-CoV-2は、COVID-19疾患を引き起こすコロナウイルスであり、最近示唆されているように、実際に紫外線、または紫外線によって破壊することができる。しかし、それは単に太陽の下で外出したり、黒信号の下で手を渡すほど簡単ではありません。
例えば、ニューハンプシャー大学の環境エンジニア、ジム・マリーによると、太陽が使用済みのマスクで作業を行うには、7日間待つ必要があります。
その時までに、ウイルスはすでに自滅しています。SARS-CoV-2は体外の状態をすぐに容認できず、すぐにはびくする。実験室での実験では、プラスチックで3日間、ステンレス鋼で2日間、段ボールで1日続きました[i]。
直射日光がその破壊を加速すると合理的に仮定するかもしれません。現在のコロナウイルス大流行の前身であるSARS-CoVは、日光の下で苦しんでいました。2013年の調査では、夏至の間にワシントンD.C.またはニューヨーク市の真昼の太陽の下で1.3〜2時間かかると計算され、最大の球体のウイルスは無傷ですが、手袋の上のコロナウイルスのほとんどを無力化しました。
UVの波長が短いほど、ウイルスに対してより効果的です。太陽光は、主にUV-Aの範囲で、それが殺菌UVと呼ばれるすべての細菌に対して非常に成功していることを証明しているUV-Cと比較することはできません。病院表面や医療機器の消毒に使用されている。2005年の研究によると、コロナウイルスに対して特にうまく機能します。
では、なぜ人間がCOVID-19を撃退するのを助けることができないのでしょうか?一つには、大気は太陽からのUV-C放射の100%を遮断するので、どれもあなたの肌や他の表面に空気中のSARS-CoV-2を無力化しません。UV-Cはまた特別なランプによって生成されなければならない。
ヒトで直接またはヒトでのUV-Cの使用は問題です。
英国バーミンガムのUVライトテクノロジーのセールス&マーケティングマネージャー、ダン・アーノルド氏はBBCの記事で、産業用UVを自分たちで「文字通り人々を揚げるだろう」と語った。UV-Cは、ゲノムをスクランブルしてウイルスを破壊するだけでなく、すべての生きている細胞にとっても非常に危険です。アーノルドは、スーパーマーケットの経営者が店の入り口に会社の機器を設置するのをやめなければならなかった。
UVのアプティクス
太陽からの電磁放射のスペクトルでは、UVバンドは400nm〜10nmの範囲を占めています。(画像提供:ESA/AOESメディアラボ)
可視光とX線の間の電磁放射スペクトルにおけるUVは、UV-A、UV-BおよびUV-Cとしてさらに分割される。
UVは1801年にドイツの物理学者ヨハン・ヴィルヘルム・リッターによって発見されました。
UV 範囲は、次のように米海軍によって定義されます。
UV-Aは、315-400nm波長、最も有害である。可視スペクトルの端では、その青みがかった光は一般的にブラックライトと呼ばれます。あなたは、犯罪シーンでUV-Aの下で体液の蛍光を見てきました - うまくいけば、テレビや映画でのみ。 昆虫や鳥はUV-Aを見ることができます。ホークスはげっ歯類まで尿トレイルからUVを追跡します。ヒトの眼のレンズは、眼瞼炎の稀な場合を除いて、眼瞼から紫外線を遮断し、レンズが欠けているか、または除去される状態である。印象派のクロード・モネが白内障手術でレンズを取り除いた後、彼のシーンはますます青みが帯びた。アファカキッチのオブザーバーは、ドイツのUボート[ii]沖合からのUV信号を検出するために、第二次世界大戦中に米軍によって募集されました。
UV-B、280-315nm波長は、細胞を損傷する可能性が高く、皮膚のメラニンだけでなく、細胞の遺伝物質に作用する。DNAは最も影響を受けるが、コロナウイルスの遺伝物質であるRNAも影響を受ける。UV-Bの95%はオゾン層によってブロックされる。
UV-C、180-280nm波長は、殺菌として知られており、受け入れられているが、技術的には、その遺伝物質を破壊するほど生物を無力化しないことがあり、したがって、複製する能力。UV-Cの遺伝物質の破壊は無差別である。細胞が植物、動物、酵母、細菌、ウイルスまたは人間にあるかどうかは気にしません。私たちの大気は、太陽のUV-Cのすべてを地球の表面から遮断します。
極端なUV、10-180nmは、真空中でない限り伝播することができないために真空UVと呼ばれることがあります。
中国・上海でバスがUV-C治療を受ける。バスの内外でUV-C放射を放出する210本のチューブを使用して、ヤンガオは40分間の殺菌プロセスを5分に減らし、1日に250台のバスを消毒させたと主張している。(画像提供:YouTube)
UVはウイルスを殺す方法?
技術的には、ウイルスは生物学的な意味で生きていないので、「殺す」ことはできません。しかし、UV放射を使用して複製することはできません。紫外線、特にUV-CはDNAおよびRNAによって吸収され、その構造を変化させる。ウイルスはまだ動いている可能性があり、宿主細胞を探していますが、その遺伝物質は侵害されています。レプリケートできません。ゲームは終わりました。
放射線の頻度が増加するにつれて、次の放射線分類(X線)に達するまで可視スペクトルからさらに進み、より致死的になる。
E = h ·ƒ
ここで E= ジュールのエネルギー、または J
そしてh = 6.626 × 10-34 J·s、またはプランクの定数
原子レベルでの体へのUVの影響は知られていないか、観察可能であるが、光の周波数が増加するにつれて、細胞構造、分子および原子の異なるサイズの共鳴を引き起こすという理論が、亜原子粒子に至るまでである。粒子が十分に通電すると、それらを一緒に保持する結合から解放されます。 X線とガンマ線は、正イオン(α崩壊、陽子、中性子)やマイナスイオン(電子と中性子)を遮断する能力のために電離放射線と呼ばれています。
「UV-C放射線は、個々の光子が化学結合の破壊といくつかの原子や分子のイオン化を生み出す可能性があるほどエネルギッシュです」と、UMass Lowellの名誉教授ジョージ・シャボット博士は公衆衛生フォーラムで述べています。「有機と無機の両方の材料による特定のエネルギー光子の優先吸収は、赤外線および可視光線、紫外線、X線およびガンマ線を介してマイクロ波からの電磁スペクトル全体で明らかである。
紫外線の周波数は、DNAとRNAに特にダメージを与えています。SARS-CoV-2ウイルスは核内にRNAのコイルを持ち、宿主細胞に注入して細胞を引き継ぎ、連鎖反応を引き起こし、感染を引き起こす。
UV-CはコロナウイルスでRNAに吸収され、RNA内の分子が二量体(2つを意味する「di」から、部品から「mer」を意味する)に再構成され、RNAはペアを組まないため、ウイルスが複製することを許しません。コロナウイルスの不活性化に関する2004年の研究によると、UV-B放射線もダイマーを作るだろうが、UV-Cよりも20〜100倍効果が低い。UV-AはDNAとRNAに吸収されすぎて、ダイマーの製造にはあまり効果がありません。
UVはCOVID-19患者の治療薬として使用できますか?
COVID-19をUVで治療するという考えは、皮膚癌の一種である湿疹、乾癬、白斑およびT細胞リンパ腫を含む皮膚状態に使用されるUV-A光治療から来ている可能性がある。UV光治療は20世紀初頭にさかのぼります。デンマークの医師ニールス・ライバーグ・フィンセンは、皮膚結核と闘うために使用される光療法で1903年にノーベル賞を受賞しました。
遠方UV-C(波長範囲220~225)を示唆する研究者の報告があり、ヒト組織へのダメージは少ないかもしれないが、これらの研究はまだマウスにある。人間への影響は知られていないので、MalleyはCOVID-19の治療薬としてそれを推奨しない医療専門家のコンセンサスの一部です。
一般の人々が確実なウイルスキラーによって食欲をそそられると、国際紫外線協会(IUVA)は、この警告を出さざるを得ないと感じました。
「SARS-CoV-2のようなウイルスを効率的に殺すことを証明した波長および暴露で、人体に直接UV光を直接使用することを助言または許可するプロトコルがないことを国民に知らせたい。このようなウイルスを殺すことを知られている条件下でのUV光は、重度の皮膚の火傷、皮膚癌、および眼の損傷を引き起こすことも知られている。COVID-19の文脈で、医療機器、表面、または空気を消毒するためにUV光を使用している人は、すべての推奨される健康と安全上の予防措置に従い、紫外線への身体の直接暴露を避けることを強くお勧めします。
UV-Cの産業・医療利用について
254〜270nmのUV-C放射線の範囲は、Cre、C.diff MRSAなどの薬剤耐性細菌、ウイルスおよび真菌のクラスとして、H5N1、豚インフルエンザおよびSARSプラス「スーパーバグ」のようなあらゆるウイルスに対して使用できる殺菌剤としての応用が知られるようになった。
「UV光、より具体的には殺菌性UVまたは遠いUV-Cは、ウイルス、細菌、その他のヒト病原体を不活性化するのに非常に効果的であり、適切に設計され、操作されれば、PPE、手術器具、空気、水の消毒のための成功したアプリケーションとなり得る」とニューハンプシャー大学の土木環境工学教授ジム・マリーは発表した声明の中で述べた。
IUVAによると、UV-Cは100年以上にわたり水、空気システム、表面を消毒するために使用されており、その有効性は数十年にわたる科学研究によって支えられてきたという。異なる微生物を不活性化するために必要なUV露光は変化するのに対して、それを生き残ることができる既知の微生物はない。それは定期的に、しばしば細菌、ウイルス、真菌および原虫に対して空気、水および表面を浄化する。
デンマークのUVDロボットは、すべてのウイルスの99.99%を部屋の空気と表面から排除すると主張し、中国の病院によって購入されています。 これには、患者が部屋にいないようにするための組み込みのセーフガードが含まれていました。
しかし、UV-Cは「見ることができない」ところで消毒できないため、その消毒は直接および反射光線に限定されています。亀裂の細菌、織物の織り、ベッドシーツのひだ、家具の後ろ、敷物の下などは影響を受けません。したがって、完全な殺菌は、UV-Cに加えて、殺菌液を用いた拭き取りまたは石鹸または洗剤で洗浄する必要があります。
なぜUVは皮膚と目にそんなに硬いのですか?
皮膚のUV-AとUV-B放射線は日焼けを引き起こす。はるかにエネルギッシュなUV-C放射線は、より悪い、より速い日焼けを引き起こすだろう。幸いなことに、その100パーセントは大気によってブロックされています。日焼けは、UV-AとUV-Bに対する反応として皮膚に集まるメラニンです。メラニンは放射線を吸収し、熱として放散する。皮膚が暗いほど、より多くのメラニンが存在する。しかし、最も暗い皮膚は13.4[iii]のSPF(日焼け防止因子)しかないので、日焼け止めはまだお勧めします。
継続的な暴露は、メラニン細胞(メラノサイト)が制御不能に成長したときに発生する黒色腫、および他の皮膚の状態を含む皮膚癌のリスクを増加させる。
「我々は、多くのエネルギーを含む低波長の光波について話しており、そのエネルギーは、特に皮膚と目に人間の組織に非常に有害であることが多くの研究で示されています」と、マリー教授が言いました。
目は特に紫外線に敏感です。サングラスは、紫外線暴露から目を保護するために着用する必要があります。雪の失明、光角膜炎の一般的な名前は、雪、水または砂からの反射UV-AとUV-B光線によって引き起こされます。
製造では、光角膜炎は溶接操作からの光を直接見てから生じ、アークアイまたは溶接機のフラッシュの名前で行きます。
光角膜炎は一時的な失明であり得るが、繰り返し暴露すると白内障や永久的な失明を引き起こす可能性がある。
UV-Cの限界は規制されていますが、IUVAはUV-C露光を完全に避けることを推奨しています。
通常の太陽光はCOVID-19ウイルスの拡散を防ぐことができますか?
(画像提供:WHO)
太陽光は間違いなくCOVID-19の広がりを防ぐつもりはないと、世界保健機関(WHO)は不確実な言葉で言いました。「太陽や25°Cを超える温度にさらしてもコロナウイルス病(COVID-19)を予防することはできません。
しかし、UVは細菌を殺す。SODISを覚えていますか?
透明なペットペットボトルを用いたインドネシアの水の太陽消毒(SODIS)。(画像提供:SODISイーワグ)
細菌、ウイルス、真菌、原虫など、細菌を殺す普通の太陽光の考え方は、飲料水の太陽消毒(SODIS)から蒸気を拾った可能性があります。ペットボトル(ポリエチレンテレフタレート、またはPET)に未濾過および未処理の水を残すことは、水処理作業が少ないが、アジアやアフリカなどの豊富な日射量を持つ地域でNGOが推進する飲み放水を簡単で安価で効果的な方法です。SODISは、UV-Aの波長が細菌の大きさと一致するため、細菌、特に大腸菌に対してかなりの成功を収めています。
