La disinfezione e la sterilizzazione delle vie di trasmissione degli agenti patogeni sono procedure chiave di controllo delle infezioni. Queste misure uccidono tutti i microbi presenti, rendendo così l'ambiente più pulito e sicuro per l'uso umano e l'occupazione. Mentre ci sono molti modi per disinfettare un ambiente, un metodo che è stato in uso per oltre un secolo è la sterilizzazione della luce ultravioletta (UV)
Storia della sterilizzazione UV
L'uso della luce UV come metodo per sterilizzare le aree e ridurre la trasmissione di agenti patogeni fu proposto per la prima volta nel 1878 da Arthur Downes e Thomas P. Blunt. Poco dopo, il primo uso registrato della luce UV come agente di disinfezione fu riportato a Marsiglia, in Francia, nel 1910, dove questo metodo fu utilizzato per sterilizzare l'acqua potabile in un prototipo di impianto.
Negli anni '50 il trattamento delle acque UV era in uso in Svizzera e Austria. Nel 1985, in Europa erano in funzione 1.500 impianti di trattamento delle acque UV. Nel 2001, questo numero è salito a 6.000 impianti di trattamento delle acque UV che erano in uso in Europa.
Oggi, la luce UV è ampiamente utilizzata negli ambienti di ospedalizzazione come agente di sterilizzazione per stanze e superfici. Poiché l'uso della luce UV è diventato sempre più popolare per scopi di disinfezione, anche i sistemi di irradiazione germicida ultravioletta (UVGI) sono diventati molto più economici.
C'è stato un rinnovato interesse per l'applicazione della luce UV per la sterilizzazione di ambienti e sistemi di filtrazione dell'aria a causa della pandemia di coronavirus disease 2019 (COVID-19) in corso.
Come funziona
La luce UV è una radiazione elettromagnetica che ha una lunghezza d'onda più lunga dei raggi X ma più corta della luce visibile. La luce UV è classificata in diverse lunghezze d'onda, tra cui UV-C, che è luce UV a lunghezza d'onda corta che viene spesso definita UV "germicida".
Tra le lunghezze d'onda di 200 e 300 nanometri (nm), che è dove opera UV-C, gli acidi nucleici in un microbo vengono interrotti. Gli acidi nucleici assorbono la luce UV-C, risultando così in dimeri di pirimidina che interrompono la capacità degli acidi nucleici di replicare o esprimere le proteine necessarie. Questo porta alla morte cellulare nei batteri e all'inattivazione nei virus.
Le lampade UV germicide sono il metodo principale di applicazione. Esistono diversi tipi di lampade UV attualmente in uso, che includono:
Lampade a mercurio a bassa pressione (che emettono luce UV a 253 nm.)
Diodi ultravioletti che emettono luce (LED UV-C), che emettono lunghezze d'onda selezionabili tra 255 e 280 nm.
Lampade allo xeno pulsato, che emettono un ampio spettro di luce UV (l'emissione di picco è vicina a 230 nm).
I sistemi UVGI possono essere installati in spazi chiusi dove il flusso costante di aria o acqua garantisce alti livelli di esposizione. L'efficacia si basa su molti fattori, tra cui la qualità e il tipo di utilizzo delle apparecchiature, la durata dell'esposizione, la lunghezza d'onda e l'intensità dei raggi UV, la presenza di particelle protettive e la capacità del microrganismo di resistere alla luce UV. L'efficacia dei sistemi UVGI può anche essere determinata da qualcosa di semplice come la polvere sul bulbo; pertanto, le attrezzature devono essere regolarmente pulite e sostituite per garantirne l'efficacia per le procedure di sterilizzazione.
Ci sono diversi vantaggi e svantaggi associati ai processi di sterilizzazione UV. Nel caso della sterilizzazione dell'acqua, i raggi UV forniranno una disinfezione superiore senza l'uso di cloro; tuttavia, l'acqua trattata con UVGI è soggetta a reinfezione. Ci sono anche problemi di sicurezza, poiché la luce UV è dannosa per la maggior parte degli organismi viventi e l'esposizione indesiderata alla luce UV può causare scottature solari e un aumento del rischio di alcuni tumori nell'uomo. Altri problemi di sicurezza includono il rischio di compromissione della vista.
Microrganismi come spore fungine, micobatteri e organismi ambientali sono più difficili da uccidere con i sistemi UVGI rispetto a batteri e virus. Anche se questo può essere vero, i sistemi UVGI che emettono alte dosi di luce UV possono ancora essere utilizzati per rimuovere i contaminanti fungini dagli impianti di condizionamento dell'aria. Storicamente, la luce UV è stata utilizzata per uccidere la tubercolosi ed è stata recentemente utilizzata per prevenire epidemie ospedaliere di batteri resistenti ai farmaci come lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA).
