UV殺菌の歴史
領域を殺菌し、病原体の伝染を減らす方法としてUV光を使用することは、アーサー・ダウンズとトーマス・P・ブラントによって1878年に最初に提案されました。その直後、1910年にフランスのマルセイユで、殺菌剤としてのUV光の最初の記録された使用が報告され、この方法はプロトタイププラントの飲料水を殺菌するために使用されました。
1950年代までにスイスとオーストリアではUV水処理が使用されていました。1985年までに、ヨーロッパでは1,500のUV水処理プラントが稼働していました。2001年までに、この数はヨーロッパで使用されていた6,000のUV水処理プラントに増加しました。
今日、UV光は、部屋や表面の殺菌剤として入院の設定で広く使用されています。紫外線の使用が消毒の目的でますます普及し、紫外線殺菌照射(UVGI)システムもずっと安くなっている。
コロナウイルス病2019(COVID-19)のパンデミックが続いているため、殺菌室や空気ろ過システムにUV光を適用することに改めて関心が寄されています。
仕組み
UV光は、X線よりも波長が長いが可視光よりも短い電磁放射です。UV光は、しばしば「殺菌性」UVと呼ばれる短波長の紫外線であるUV-Cを含む異なる波長に分類されます。
UV-Cが動作する200と300ナノメートル(nm)の波長の間に、微生物中の核酸が破壊される。核酸はUV-C光を吸収し、核酸が必要なタンパク質を複製または発現する能力を破壊するピリミジン二量体を生じる。これは、細菌の細胞死とウイルスの不活性化につながります.
殺菌性の紫外線ランプは適用の主要な方法である。現在使用されている UV ランプには、次のようなさまざまな種類があります。
低圧水銀灯(253 nmでUV光を発光)
255~280nmの間で選択可能な波長を発する紫外線発光ダイオード(UV-C LED)。
広い範囲のUV光を放出するパルス-キセノンランプ(ピークエミッションは230 nm近く)
UVGIシステムは空気か水の一定の流れが高いレベルの露出を保障する密閉されたスペースに取付けることができる。有効性は、機器の使用の品質と種類、露光の持続時間、UVの波長と強度、保護粒子の存在、およびUV光に耐える微生物の能力を含む多くの要因に依存しています。UVGIシステムの有効性は、電球のほこりのような単純なものによっても決定することができます。そのため、滅菌手順の有効性を確保するために、機器を定期的に清掃して交換する必要があります。
UV殺菌プロセスに関連するいくつかの利点と欠点があります。水滅菌の場合、UVは塩素を使用せずに優れた消毒を提供します。しかし、UVGI処理水は再感染しやすい。また、UV光はほとんどの生物に有害であり、紫外線への望ましくない暴露は日焼けやヒトの特定の癌のリスクの増加を引き起こす可能性があるので、安全上の懸念もあります。その他の安全上の懸念事項には、視力障害のリスクが含まれます。
真菌胞子、マイコバクテリア、環境生物などの微生物は、細菌やウイルスと比較してUVGIシステムで殺すのが難しいです。これは本当かもしれないが、高用量の紫外線を放出するUVGIシステムは、空調システムから真菌汚染物質を除去するために使用することができる。歴史的に、UV光は結核を殺すために使用され、最近ではメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)などの薬剤耐性細菌の病院ベースの流行を防ぐために使用されています。
COVID-19と戦うためにUV光を使用して
2020年初頭以降、伝染性の高い重度の急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)によって引き起こされるCOVID-19は、世界中で2億3000万人以上の人々に感染し、430万人以上の死亡を引き起こしました。SARS-CoV-2の普及を緩和するために、世界のほとんどの国で義務付けられたマスク着用と社会的離脱対策が実施されています。しかし、パンデミックの制御を得るために必死の試みにもいくつかの他の方法が採用されています。
UV消毒および殺菌対策は、パンデミックの開始以来、空間の消毒のための新たな関心を受けました。UV-Cおよび、より少ない程度では、UV-AおよびUV-B放射線はすべてSARS-CoV-2を不活性化することが示されている。しかし、SARS-CoV-2の普及を緩和する際のUV-C放射線の有効性に関する十分な証拠が残っている。これは、SARS-CoV-2を不活性化するために必要なUV放射の持続時間、波長、線量に関する公開データの量が限られているためです。
SARS-CoV-2は、主に症候性または無症候性のキャリアから追放された空気の感染した液滴によって広がる呼吸器ウイルスである。これにより、トンネルの消毒、UV-C空調、浄化システム、UVランプを含むハンドドライヤーなど、UV-C滅菌装置の市場が急増しています。
その潜在的な有用性にもかかわらず、これらのシステムはマスク着用や社会的な離散などの実証済みのコントロールを置き換えるものではありません。むしろ、UV-CシステムはSARS-CoV-2に対する防御の余分な層として機能することができます。
結論
UV光は、環境内に存在する多様な微生物に対する効果的な滅菌測定です。UV殺菌装置の使用は、特に進行中のCOVID-19パンデミックに反応して、より普及しています。したがって、この業界は今後数年間で成長し続ける可能性が高いです。
