La irradiación ultravioleta profundo (DUV, por sus siglas en inglés) se ha convertido en un método rápido y eficaz para inhibir la propagación de microorganismos patógenos, ya que puede destruir directamente los materiales genéticos de dichos microorganismos o prevenir su replicación efectiva.
Desde el brote de la COVID-19 causada por el SARS-CoV-2, la tecnología ultravioleta se ha utilizado para la desinfección del aire y las superficies. Sin embargo, todavía se desconocen los efectos de las variantes virales del SARS-CoV-2 (Delta y Omicron) y las bajas temperaturas en la eficacia virucida del DUV.
Especialmente, el SARS-CoV-2 puede sobrevivir durante más tiempo en temperaturas bajas, y las autoridades pertinentes han detectado repetidamente la presencia de COVID-19 en la superficie de bienes en la cadena de frío logística. Por lo tanto, es de vital importancia comprender la fotónica DUV para la desinfección del SARS-CoV-2 y sus variantes en ambientes criogénicos, lo que contribuiría a la construcción de barreras de bioseguridad.
Simultáneamente, las fuentes de luz ultravioleta tradicionales (representadas por las lámparas de mercurio) están desapareciendo debido a la contaminación potencial al medio ambiente (en cumplimiento del Convenio de Minamata). Las fuentes de luz ultravioleta DUV LED tienen ventajas como una longitud de onda de banda estrecha, respetuosas con el medio ambiente, compactas y con una conmutación de alta velocidad, lo que las convierte en la tendencia futura de la iluminación ultravioleta con un valor científico y práctico destacado. En la etapa actual, las fuentes de luz ultravioleta LED DUV todavía necesitan mejorar de manera constante su intensidad de irradiación, área y uniformidad para lograr una desinfección eficiente en áreas grandes.
Recientemente, un grupo de investigación de la Universidad de Xiamen ha desarrollado una fuente de luz plana de alta intensidad (3.2 W) y uniforme compuesta por diodos emisores de luz (LEDs) de 275 nm basada en la curva de eficacia germicida. Esta fuente de luz pudo eliminar el SARS-CoV-2, H1N1 y Staphylococcus aureus (≥99.99% a temperatura ambiente) en tan solo 1 segundo.
Además, se han llenado los vacíos de investigación en cuanto a las influencias de las variantes virales (Delta y Omicron) y las bajas temperaturas en la eficacia virucida del DUV. El efecto letal del DUV se redujo en ambientes criogénicos. Por ejemplo, la dosis de DUV necesaria para lograr el mismo rendimiento de inactivación se duplicó a -50 °C en comparación con la temperatura ambiente para la variante Omicron.
Esto se debe principalmente a las diferentes energías térmicas y a la probabilidad de captura en el modelo de relajación negativa-U grande. Además, la inactivación del Omicron requirió una dosis de DUV significativamente más alta en comparación con otras cepas virales, lo cual se debe teóricamente a sus características genéticas y proteicas.
Por último, este grupo de investigación investigó la relación entre la dosis de DUV y la eficacia virucida del SARS-CoV-2 a diferentes temperaturas. Estos nuevos hallazgos suponen un paso muy importante para aprovechar todo el potencial de la desinfección DUV en futuras pandemias, especialmente en las condiciones de criogénicas (como la logística de la cadena de frío alimentaria y el aire libre en invierno).
Puede acceder al paper de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.oejournal.org//article/doi/10.29026/oea.2023.220201
Imagen de portada: “Deep-ultraviolet photonics for the disinfection of SARS-CoV-2 and its variants (Delta and Omicron) in the cryogenic environment”, Oejournal 2023.
