La empresa japonesa Asahi Kasei, que desarrolla y comercializa LEDs UVC basados en su propia tecnología de sustrato de nitruro de aluminio, ha hecho públicos los resultados de una investigación conjunta con las Universidad Médica de Nara sobre la eficacia de la los LEDs Ultravioleta-C (UVC) de 226 nm en la inactivación del SARS-CoV-2 y sus efectos en las células de la piel de los animales.
Los resultados vendrían a confirmar que los LED UVC de 226 nm son capaces de inactivar rápidamente el SARS-CoV-2, a la vez que tiene un efecto significativamente menor en las células de la piel de los animales que los LEDs UVC de 270 nm.
Combatir patógenos con luz UVC
La inactivación y eliminación de virus y otros agentes patógenos mediante el uso de la luz UV en lugar de desinfectantes químicos se está demostrando como una herramienta realmente eficaz. Sin embargo, una de sus principales limitaciones es la necesidad de establecer estrictos requisitos de seguridad para evitar que las luz de lámparas UV de mercurio convencionales (254 nm) y LEDs UVC (260-280 nm) irradien directamente sobre la piel humana debido al riesgo de efectos nocivos que esta exposición provoca.
El conseguir fuentes de luz UVC en el rango de los 222 nm, puede ser una alternativa realmente interesante ya que a estas longitudes de onda los daños sobre la piel son significativamente menores. Así se han desarrollado lámparas UV de excímero con una longitud de onda de 222 nm que parecen mostrar efectos insignificantes en el cuerpo. Gracias a las características de los LED, con tamaños más compactos que permiten una mayor flexibilidad de diseño y tiempos de encendido instantáneo, hace que se abra un nuevo potencial de aplicaciones más pequeñas, seguras y con mayor capacidad de respuestas de la luz UVC.
Sin embargo, se necesita aún más evidencias científicas sobre la efectividad para combatir patógenos, como el COVID, y la seguridad de exposición de estos LEDs de longitudes de onda más corta. Recientemente, el departamento de Investigación y Desarrollo Corporativo de Asahi Kasei pudo crear prototipos de LEDs UVC de 226 nm, y se realizaron pruebas, junto con la Universidad Médica de Nara, con estos LEDs en cuanto a su eficacia para inactivar el SARS-CoV-2, así como sus efectos en las células de la piel de los animales.
Se colocaron cien de los LED UVC de 226 nm en un panel en una matriz de 10 × 10 como se muestra en la figura adjunta. Para comparar, también se preparó una matriz similar de LEDs UVC de 270 nm. Todos los LED UVC utilizados en el estudio se crearon a partir de un sustrato de nitruro de aluminio (AlN) patentado y de la tecnología de nitruro de aluminio y galio (AlGaN) pseudomórfica de Crystal IS, empresa de Asahi Kasey encargada del desarrollo y comercialización de los LED UVC.
Todos los experimentos biológicos se llevaron a cabo en el campus de la Universidad Médica de Nara en instalaciones de pruebas de nivel de bioseguridad 3 (BSL3) con los medios adecuados para contener de forma segura el virus activo. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
Eficacia del LED UVC de 226 nm para inactivar el SARS-CoV-2
Se inyectó líquido que contenía SARS-CoV-2 viable en una placa de Petri y luego se secó. Se activaron conjuntos de paneles de LED UVC de 226 nm y 270 nm con la misma potencia (440 μW/cm2). Posteriormente, se recogió el virus y se midió la cantidad de contagio mediante la técnica de la placa.
Los resultados indican que en aproximadamente 6 segundos, el 99,9% del virus fue inactivado tanto por los LEDs UVC de 226 nm como por los de 270 nm.
Evaluación de los efectos en las células de la piel de los animales
Se realizó un experimento adicional en células de piel de ratón para estimar el daño que la luz LED UVC de 226 nm tiene en la piel de los animales en comparación con la luz de 270 nm.
Las células de piel de ratón se dispusieron en dos capas que se expusieron a la luz LED UVC de 226 nm o de 270 nm a una dosis de 100 mJ/cm2 y 500 mJ/cm2. Tras la exposición, se retiró la capa superior de las células y se evaluó la fracción relativa de células vivas en la capa inferior midiendo la absorbancia (densidad óptica) tras aplicar un colorante MTT a las células de la capa inferior.
El colorante oscuro indica la cantidad de células vivas que quedan. Los resultados mostrados en indican que la luz LED UVC de 226 nm tuvo poco o ningún efecto a 100 mJ/cm2, e incluso a 500 mJ/cm2 hubo un efecto significativamente menor en las células de la capa inferior en comparación con el de la luz LED UVC de 270 nm.
Los resultados de esta investigación indicarían por tanto que los LEDs UVC de 226 nm pueden inactivar rápidamente el SARS-CoV-2 al tiempo que tienen un efecto significativamente menor sobre las células de la piel de los animales en comparación con la actual generación de LEDs UVC de 270 nm para la desinfección.
Fuente de imágenes: Asahi Kasei
