Het vervangen van standaardverlichting door UV-LED-lampen kan een krachtig hulpmiddel zijn om de verspreiding van COVID-19 een halt toe te roepen, zegt U of T Scarborough.
Dezelfde gloeilampen die in kantoren en openbare plaatsen worden gebruikt, kunnen coronavirussen en hiv vernietigen, volgens een nieuwe studie van U of T Scarborough.
De onderzoekers doodden beide virussen met behulp van ultraviolette leds, die kunnen wisselen tussen wit licht en antiseptisch ultraviolet licht. Met goedkope retrofits kunnen ze ook worden gebruikt in veel standaard verlichtingsarmaturen, waardoor ze een “unieke aantrekkingskracht” hebben voor openbare ruimtes, zegt Christina Gozo, senior auteur van het onderzoek.
“We bevinden ons op een kritiek moment waarop we alle mogelijke tussenstops moeten gebruiken om uit deze epidemie te komen”, zegt Guzzo, assistent-professor bij de afdeling Biologische Wetenschappen. “Elke mitigatiestrategie die gemakkelijk kan worden geïmplementeerd, moet worden gebruikt.”
Ultraviolette stralen doden virussen door middel van straling. Guzzo, samen met promovendi Arvin T. Bacillus pumilus Bacterieën).
“Als je deze ziektekiemen kunt doden, kun je redelijkerwijs zeggen dat je de meeste andere virussen die je normaal gesproken in de omgeving tegenkomt, ook zou moeten kunnen doden”, zegt Guzzo, hoofdonderzoeker bij Guzzo Lab.
Binnen 20 seconden na blootstelling aan UV was de kiemgroei met 99% verminderd.
Christina Guzzo deed haar onderzoek bij Guzzo Lab, een viraal immunologisch laboratorium aan de U of T Scarborough dat zich gedeeltelijk richt op hiv. Krediet: Ken Jones
Vervolgens creëerden de onderzoekers druppeltjes met coronavirussen, of hiv, om de gebruikelijke manieren na te bootsen waarop mensen virussen in het openbaar tegenkomen, zoals hoesten, niezen en bloeden. De druppeltjes werden vervolgens blootgesteld aan UV-licht en in een kweek geplaatst om te zien of een van de virussen nog steeds actief was. Met slechts 30 seconden blootstelling was het vermogen van het virus om te infecteren met 93 procent verminderd.
Bij het testen van virussen in verschillende concentraties, ontdekten ze dat monsters met meer virale deeltjes beter bestand waren tegen ultraviolet licht. Maar zelfs met een zeer hoge viral load die Guzzo het ‘worst-case scenario’ noemt, is het aantal infecties met 88 procent gedaald.
Hoewel ze niet in het onderzoek waren opgenomen, vergeleken Guzzo en haar studenten UV-licht ook met twee krachtige desinfectiemiddelen die in laboratoriumonderzoek werden gebruikt. Ze ontdekten dat de lichten even effectief waren in hun vermogen om virussen te inactiveren.
“Ik was echt verrast dat UV-stralen kunnen werken op hetzelfde niveau van chemicaliën die vaak worden gebruikt in het laboratorium, wat we als de gouden standaard beschouwen”, zegt ze. “Dit zette me aan het denken: ‘Oh mijn god, dit is echt een ongebruikte legitieme tool. “
Onderzoekers zeggen de voor- en nadelen van UV-stralen en slim gebruik af te wegen
Hoewel de schijnwerpers nog steeds een klein percentage van het virus levensvatbaar maken, wijst Guzzo op een “Zwitsers kaasmodel” van verdediging tegen COVID. Elke strategie om de verspreiding te bestrijden heeft zijn gaten, maar elke laag is een nieuwe kans om te stoppen met het stalken van virusdeeltjes.
Herhaalde blootstelling aan UV-stralen is de sleutel tot het oppikken van die ontbrekende deeltjes – gelukkig is het net zo eenvoudig als het omzetten van een schakelaar. Het vervangen van de lamp is ook eenvoudiger dan het vervangen van het luchtfiltersysteem. Guzzo merkt op dat UV-LED’s goedkoop zijn en gemakkelijk kunnen worden aangepast in bestaande verlichtingsarmaturen, en dat de lampen lang meegaan en gemakkelijk te onderhouden zijn.
“Je kunt steriliseren op een manier die het plezier van mensen van het ‘normale’ dagelijkse leven waar ze naar hunkeren niet schendt”, zegt Guzzo.
LED’s profiteren ook van automatisering. Elke keer kan een standaard kiemdodende dosis licht worden afgegeven, terwijl het afvegen van ruimtes met desinfectiemiddel ruimte laat voor menselijke fouten. De chemicaliën en het afval van deze ontsmettingsmiddelen komen ook terecht in stroomgebieden en stortplaatsen waar de handen worden gewassen en afgeveegd.
Maar de lichten zijn niet schadelijk en er is een reden om zonnebrandcrème en een zonnebril te dragen – UV-stralen beschadigen de kern[{” attribute=””>acid, and repeated, prolonged exposure is harmful. That’s why Guzzo says the lights should be used when public spaces are empty, such as vacated buses that have finished their routes, or empty elevators traveling between floors. Escalator handrails could be continuously disinfected by putting UV lights in the underground part of the track, cleaning it with each rotation.
Safe Antivirus Technologies, Inc., a Toronto-based start-up company that partnered with Guzzo for the study, is developing unique UV-LED lighting modules. With motion sensors, the lights automatically switch to UV light when a room is empty, then turn back to regular light with movement.
Funded by the Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) Alliance COVID-19 Grant and published in the Virology Journal, this study highlights UV-LEDs as a tool that could be used beyond the pandemic, ideally to help prevent another.
“Worldwide events like the COVID-19 pandemic, as terrible as they are, hopefully can still be learned from,” Guzzo says. “One thing we learned is that this is an underutilized tool we should think more about implementing.”
Reference: “A UV-LED module that is highly effective at inactivating human coronaviruses and HIV-1” by Arvin T. Persaud, Jonathan Burnie, Laxshaginee Thaya, Liann DSouza, Steven Martin and Christina Guzzo, 10 February 2022, Virology Journal.
DOI: 10.1186/s12985-022-01754-w
Funding: Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) Alliance COVID-19 Grant awarded to C.G. as the principal investigator and in collaboration with Safe Antiviral Technologies Inc.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
