Geschiedenis van UV-sterilisatie
Het gebruik van UV-licht als methode om gebieden te steriliseren en de overdracht van ziekteverwekkers te verminderen werd voor het eerst voorgesteld in 1878 door Arthur Downes en Thomas P. Blunt. Kort daarna werd het eerste geregistreerde gebruik van UV-licht als ontsmettingsmiddel gemeld in Marseille, Frankrijk, in 1910, waar deze methode werd gebruikt om drinkwater in een prototypefabriek te steriliseren.
In de jaren 1950 werd UV-waterbehandeling gebruikt in Zwitserland en Oostenrijk. In 1985 waren er in Europa 1.500 UV-waterzuiveringsinstallaties in bedrijf. In 2001 steeg dit aantal tot 6.000 UV-waterzuiveringsinstallaties die in Europa in gebruik waren.
Tegenwoordig wordt UV-licht veel gebruikt in ziekenhuisopname-instellingen als sterilisatiemiddel voor kamers en oppervlakken. Omdat het gebruik van UV-licht steeds populairder is geworden voor desinfectiedoeleinden, zijn uvgi-systemen (ultraviolet germicidal irradiation) ook veel goedkoper geworden.
Er is een hernieuwde interesse in de toepassing van UV-licht voor het steriliseren van kamers en luchtfiltratiesystemen als gevolg van de aanhoudende coronavirusziekte 2019 (COVID-19) pandemie.
Hoe het werkt
UV-licht is elektromagnetische straling die een golflengte heeft die langer is dan röntgenstralen, maar korter dan zichtbaar licht. UV-licht is onderverdeeld in verschillende golflengten, waaronder UV-C, wat uv-licht met korte golflengte is dat vaak "kiemdodend" UV wordt genoemd.
Tussen de golflengten van 200 en 300 nanometer (nm), waar UV-C werkt, worden nucleïnezuren in een microbe verstoord. De nucleïnezuren absorberen het UV-C-licht, wat resulteert in pyrimidinedimers die het vermogen van de nucleïnezuren om noodzakelijke eiwitten te repliceren of uit te drukken verstoren. Dit leidt tot celdood bij bacteriën en inactivatie bij virussen.
Kiemdodende UV-lampen zijn de primaire toepassingsmethode. Er zijn verschillende soorten UV-lampen die momenteel in gebruik zijn, waaronder:
Lagedruk kwiklampen (die UV-licht uitzenden bij 253 nm.)
Ultraviolette lichtgevende dioden (UV-C LED's), die selecteerbare golflengten tussen 255 en 280 nm uitzenden.
Pulsed-xenonlampen, die een breed spectrum aan UV-licht uitzenden (piekemissie is bijna 230 nm.)
UVGI-systemen kunnen worden geïnstalleerd in afgesloten ruimtes waar de constante luchtstroom of water zorgt voor een hoge mate van blootstelling. Effectiviteit is afhankelijk van vele factoren, waaronder de kwaliteit en het type apparatuurgebruik, de duur van blootstelling, golflengte en intensiteit van UV, de aanwezigheid van beschermende deeltjes en het vermogen van het micro-organisme om UV-licht te weerstaan. De effectiviteit van UVGI-systemen kan ook worden bepaald door zoiets eenvoudigs als stof op de lamp; daarom moet de apparatuur regelmatig worden gereinigd en vervangen om de doeltreffendheid ervan voor sterilisatieprocedures te garanderen.
Er zijn verschillende voor- en nadelen verbonden aan UV-sterilisatieprocessen. In het geval van watersterilisatie zorgt UV voor superieure desinfectie zonder het gebruik van chloor; UVGI-behandeld water is echter gevoelig voor herinfectie. Er zijn ook veiligheidsproblemen, omdat UV-licht schadelijk is voor de meeste levende organismen en ongewenste blootstelling aan UV-licht zonnebrand en een verhoogd risico op bepaalde kankers bij de mens kan veroorzaken. Andere veiligheidsrisico's zijn het risico op slechtziendheid.
Micro-organismen zoals schimmelsporen, mycobacteriën en milieu-organismen zijn moeilijker te doden met UVGI-systemen in vergelijking met bacteriën en virussen. Hoewel dit waar kan zijn, kunnen UVGI-systemen die hoge doses UV-licht uitzenden nog steeds worden gebruikt om schimmelverontreinigingen uit airconditioningsystemen te verwijderen. Historisch gezien is UV-licht gebruikt om tuberculose te doden en is het onlangs gebruikt om uitbraken van resistente bacteriën zoals methicillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA) in het ziekenhuis te voorkomen.
UV-licht gebruiken om COVID-19 te bestrijden
Sinds begin 2020 heeft COVID-19, dat wordt veroorzaakt door het zeer overdraagbare ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), wereldwijd meer dan 203 miljoen mensen besmet en de dood van meer dan 4,3 miljoen mensen veroorzaakt. In de meeste landen wereldwijd zijn gemandateerde maatregelen voor het dragen van maskers en sociale afstand geïmplementeerd in een poging om de verspreiding van SARS-CoV-2 te beperken; verschillende andere methoden zijn echter ook gebruikt in wanhopige pogingen om de pandemie onder controle te krijgen.
Uv-desinfectie- en sterilisatiemaatregelen hebben sinds het begin van de pandemie hernieuwde belangstelling gekregen voor de desinfectie van ruimtes. Van UV-C en, in mindere mate, UV-A- en UV-B-straling is aangetoond dat ze SARS-CoV-2 inactiveren. Er is echter onvoldoende bewijs voor de effectiviteit van UV-C-straling bij het beperken van de verspreiding van SARS-CoV-2. Dit komt door de beperkte hoeveelheid gepubliceerde gegevens over de duur, golflengte en dosis UV-straling die nodig is om SARS-CoV-2 te inactiveren.
SARS-CoV-2 is een respiratoir virus dat voornamelijk wordt verspreid door geïnfecteerde druppeltjes lucht die worden verdreven uit symptomatische of asymptomatische dragers. Dit heeft geleid tot een groeiende markt in UV-C sterilisatieapparatuur, waaronder ontsmettingstunnels, UV-C-airconditioning en zuiveringssystemen, evenals handdrogers met UV-lampen.
Ondanks hun potentiële nut vervangen deze systemen geen bewezen bedieningselementen zoals maskerdragen en sociale afstand. Uv-C-systemen kunnen eerder fungeren als een extra verdedigingslaag tegen SARS-CoV-2.
Conclusie
UV-licht is een effectieve sterilisatiemaatregel tegen een breed scala aan verschillende micro-organismen die in de omgeving aanwezig zijn. Het gebruik van UV-sterilisatieapparatuur wordt steeds vaker gebruikt, vooral als reactie op de aanhoudende COVID-19-pandemie. Het is dan ook waarschijnlijk dat deze industrie de komende jaren zal blijven groeien.
