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Coronavirus: ¿es la luz ultravioleta una herramienta para eliminar el virus?

Su uso puede hacer que los espacios interiores sean más seguros

“La luz ultravioleta tiene una larga historia como desinfectante y el virus SARS-CoV-2, que causa COVID-19, se vuelve inofensivo con la luz ultravioleta. La pregunta es cuál es la mejor manera de aprovecharla para combatir la propagación del virus y proteger la salud humana cuando las personas trabajan, estudian y compran en interiores”, explicó Karl Linden, profesor de ingeniería ambiental y profesor Mortenson en Desarrollo Sostenible, Universidad de Colorado Boulder, en su excelente análisis para The Conversation.

El virus se propaga de varias formas. La principal vía de transmisión es a través del contacto de persona a persona a través de aerosoles y gotitas emitidas cuando una persona infectada respira, habla, canta o tose. El virus también puede transmitirse cuando las personas se tocan la cara poco después de tocar superficies que han sido contaminadas por personas infectadas. Esto es especialmente preocupante en entornos de atención médica, espacios comerciales donde la gente toca con frecuencia mostradores y mercancías, y en autobuses, trenes y aviones.

“Como ingeniero ambiental que estudia la luz ultravioleta, he observado que estos rayos se pueden utilizar para reducir el riesgo de transmisión a través de ambas rutas -explica Linden-. Las luces UV pueden ser componentes de máquinas móviles, ya sean robóticas o controladas por humanos, que desinfectan superficies. También pueden incorporarse en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado o colocarse dentro de los flujos de aire para desinfectar el aire interior. Sin embargo, los portales ultravioleta que están destinados a desinfectar a las personas cuando ingresan a espacios interiores probablemente sean ineficaces y potencialmente peligrosos”.

La luz superpoderosa

La capa de ozono en la atmósfera filtra las longitudes de onda de los rayos ultravioleta por debajo de los 300 nanómetros, lo que bloquea los rayos ultravioleta-C del sol antes de que llegue a la superficie de la Tierra

La radiación electromagnética, que incluye ondas de radio, luz visible y rayos X, se mide en nanómetros o millonésimas de milímetro. La irradiación ultravioleta consta de longitudes de onda entre 100 y 400 nanómetros, que se encuentra un poco más allá de la porción violeta del espectro de luz visible y son invisibles para el ojo humano. Los rayos UV se dividen en las regiones UV-A, UV-B y UV-C, que son 315-400 nanómetros, 280-315 nanómetros y 200-280 nanómetros, respectivamente.

La capa de ozono en la atmósfera filtra las longitudes de onda de los rayos ultravioleta por debajo de los 300 nanómetros, lo que bloquea los rayos ultravioleta-C del sol antes de que llegue a la superficie de la Tierra. Pienso en UV-A como el rango de bronceado y UV-B como el rango de quemado por el sol. Las dosis suficientemente altas de UV-B pueden causar lesiones cutáneas y cáncer de piel.

UV-C contiene las longitudes de onda más efectivas para matar patógenos. Los rayos UV-C también son peligrosos para los ojos y la piel . Las fuentes de luz ultravioleta artificiales diseñadas para la desinfección emiten luz dentro del rango UV-C o un amplio espectro que incluye UV-C.

Los fotones UV de entre 200 y 300 nanómetros son absorbidos de manera bastante eficiente por los ácidos nucleicos que forman el ADN y el ARN, y los fotones por debajo de 240 nanómetros también son bien absorbidos por las proteínas. Estas biomoléculas esenciales son dañadas por la energía absorbida, haciendo que el material genético dentro de una partícula de virus o un microorganismo no pueda replicarse o causar una infección, inactivando al patógeno.

“Por lo general, se necesita una dosis muy baja de luz ultravioleta en este rango germicida para inactivar un patógeno -comenta el especialista-. La dosis de UV está determinada por la intensidad de la fuente de luz y la duración de la exposición. Para una dosis requerida dada, las fuentes de mayor intensidad requieren tiempos de exposición más cortos, mientras que las fuentes de menor intensidad requieren tiempos de exposición más largos”.

Al final, no eran tan malos

La irradiación ultravioleta consta de longitudes de onda entre 100 y 400 nanómetros, que se encuentra un poco más allá de la porción violeta del espectro de luz visible y son invisibles para el ojo humano (Shutterstock)

Existe un mercado establecido para los dispositivos de desinfección UV. Los hospitales han estado utilizando robots que emiten luz UV-C durante años para desinfectar las habitaciones de los pacientes, los quirófanos y otras áreas donde se pueden propagar las infecciones bacterianas. Estos robots, que incluyen Tru-D y Xenex, ingresan a habitaciones vacías entre los pacientes y deambulan de forma remota emitiendo irradiación UV de alta potencia para desinfectar las superficies. La luz ultravioleta también se utiliza para desinfectar instrumentos médicos en cajas especiales de exposición a rayos ultravioleta. La desinfección UV, que puede ser realizada por robots como este, reduce las infecciones adquiridas en el hospital. Marcy Sanchez / William Beaumont Army Medical Center Oficina de Asuntos Públicos

Los rayos UV se utilizan o prueban para desinfectar autobuses, trenes y aviones. Después de su uso, los robots UV o las máquinas controladas por humanos diseñadas para caber en vehículos o aviones se mueven y desinfectan las superficies a las que puede llegar la luz. Las empresas también están considerando la tecnología para desinfectar almacenes y espacios comerciales .

También es posible utilizar rayos UV para desinfectar el aire. Los espacios interiores como escuelas, restaurantes y tiendas que tienen algo de flujo de aire pueden instalar lámparas UV-C en el techo y dirigidas al techo para desinfectar el aire a medida que circula. De manera similar, los sistemas HVAC pueden contener fuentes de luz ultravioleta para desinfectar el aire a medida que viaja a través de los conductos. Las aerolíneas también podrían usar la tecnología UV para desinfectar el aire en los aviones o usar luces UV en los baños entre usos.

“Imagínese si todos pudieran caminar continuamente rodeados de luz UV-C continúa el profesional-. Mataría cualquier virus en aerosol que ingresara a la zona ultravioleta a su alrededor o que saliera de su nariz o boca si estuviera infectado y eliminando el virus. La luz también desinfectaría tu piel antes de que tu mano tocara tu cara. Este escenario podría ser posible tecnológicamente algún día pronto, pero los riesgos para la salud son una preocupación importante”.

Se sabe menos sobre la exposición de los ojos y la piel lesionada en estas longitudes de onda de UV-C lejano y las personas deben evitar la exposición directa por encima de los límites seguros.

A medida que disminuye la longitud de onda de los rayos UV, disminuye la capacidad de los fotones para penetrar en la piel. Estos fotones de longitud de onda más corta se absorben en la capa superior de la piel, lo que minimiza el daño del ADN a las células de la piel que se dividen activamente debajo. En longitudes de onda por debajo de 225 nanómetros, la región de UV-C lejano, los rayos UV parecen ser seguros para la exposición de la piel en dosis inferiores a los niveles de exposición definidos por el Comité Internacional de Protección contra Radiación No Ionizante.

La investigación está confirmando estos números utilizando modelos de ratón. Sin embargo, se sabe menos sobre la exposición de los ojos y la piel lesionada en estas longitudes de onda de UV-C lejano y las personas deben evitar la exposición directa por encima de los límites seguros.

La promesa de Far UV-C para desinfectar patógenos de forma segura abre muchas posibilidades para aplicaciones UV. También ha dado lugar a algunos usos prematuros y potencialmente peligrosos.

Algunas empresas están instalando portales ultravioleta que irradian a las personas a medida que pasan. Si bien este dispositivo puede no causar mucho daño o daño a la piel en los pocos segundos que atraviesa el portal, la baja dosis administrada y el potencial para desinfectar la ropa probablemente tampoco serían efectivos para detener la transmisión de virus.

“Lo más importante es que la seguridad ocular y la exposición a largo plazo no se han estudiado bien, y estos tipos de dispositivos deben regularse y validarse para su efectividad antes de usarse en entornos públicos. También es necesario comprender el impacto de la exposición continua a la irradiación germicida en el microbioma ambiental general”, concluyó Linden.

Dado que más estudios sobre Far UV-C confirman que la exposición a la piel humana no es peligrosa y si los estudios sobre la exposición ocular no muestran ningún daño, es posible que los sistemas de luz Far UV-C validados instalados en lugares públicos puedan respaldar los intentos de controlar la transmisión del virus para el SARS-CoV-2 y otros patógenos virales potenciales transmitidos por el aire, hoy y en el futuro.