Ar ultravioletinė spinduliuotė yra veiksminga pelėsių gydymui?

Ar ultravioletinė spinduliuotė yra veiksminga pelėsių gydymui?

Užterštumas pelėsiais yra nuolatinė problema gyvenamojoje, komercinėje ir pramoninėje aplinkoje. Nuo rūsių ir vonios lubų iki ŠVOK kanalų ir maisto perdirbimo įrenginių – pelėsių sporos klesti visur, kur susitinka drėgmė ir organinės medžiagos. Be nemalonaus kvapo ir estetinės žalos, pelėsis kelia rimtą pavojų sveikatai-, sukeldamas alergines reakcijas, astmos priepuolius ir lėtines kvėpavimo takų ligas.

Tradiciniai ištaisymo metodai-cheminiai biocidai, fizinis pašalinimas ir patobulinta ventiliacija-kiekvienas turi savo apribojimų. Pastaraisiais metais ultravioletinė-C (UVC) spinduliuotė sulaukė dėmesio kaip be cheminių medžiagų, greitai veikianti pelėsių kontrolės alternatyva. Bet ar tai iš tikrųjų veikia? Ir jei taip, kada ir kaip jis turėtų būti taikomas?

Šiame straipsnyje apžvelgiami moksliniai UVC baktericidinio švitinimo (UVGI) įrodymai pelėsių šalinimui, palyginami su kitais metodais ir pateikiamos praktinės saugaus ir veiksmingo naudojimo gairės,{0}}pagrįstos realiais atvejų tyrimais ir naujausiais rinkos duomenimis.

Kaip UVC spinduliuotė veikia pelėsių sporas

Norėdami suprasti, ar UVC gali pašalinti pelėsį, pirmiausia turime pažvelgti į jo tikslą: pelėsių sporas. Sporos yra atsparios reprodukcinės struktūros, sukurtos išgyventi atšiauriomis sąlygomis. Jie gali išlikti neveikiantys metų metus, kol sudygsta į matomas kolonijas, kai grįžta drėgmė.

UVC šviesa{0}}ypač esant bangos ilgiui aplink254 nanometrai-neapnuodija pelėsių. Vietoj to, jis fiziškai pažeidžia mikroorganizmo genetinę medžiagą. Kai pelėsių sporos yra veikiamos pakankamos UVC spinduliuotės dozės, gretimos timino bazės jos DNR sugeria fotonų energiją ir sudaro nenormalias kovalentines jungtis, žinomas kaiptimino dimerai. Dėl šio struktūrinio pažeidimo sutrinka DNR replikacija ir transkripcija, todėl sporos tampa negyvybingos-negali daugintis ar sukelti tolesnį užteršimą. Biologiniu požiūriu mikroorganizmas yra veiksmingai „negyvas“ arba sterilizuotas.

UVC bangos ilgio juosta efektyviausia sterilizuojant mikrobą254 nm, kuris atitinka mikrobų DNR ir RNR absorbcijos piką. Šio bangos ilgio UVC fotonai turi pakankamai energijos tiesiogiai nutraukti DNR grandines, o ilgesnės bangos UVA (365 nm arba 395 nm) yra daug mažiau efektyvi, nebent jie derinami su fotokatalizinėmis medžiagomis, tokiomis kaip TiO₂.

Tačiau pagrindinis kintamasis yradozę. UV baktericidinė dozė yra apšvitos (intensyvumo) ir poveikio trukmės sandauga, matuojama µJ/cm² arba mJ/cm². Tyrimas, paskelbtas mTaikomoji ir aplinkos mikrobiologijarodo, kad pasiekus a99,9% inaktyvavimo rodiklisįprastoms patalpų formoms, pvzAspergillus niger(juodasis pelėsis) irPenicilliumreikalauja UV dozės tarp10 000 ir 30 000 µJ/cm²-žymiai didesnė nei dozė, reikalinga daugumai bakterijų. Pažymėtina, kad ore plintančios bakterijos gali būti inaktyvuotos 2 000–8 000 µJ/cm² dozėmis.

Šis skirtumas atsiranda dėl kelių veiksnių:

• Storos ląstelių sienelėskurie sugeria arba išsklaido UV fotonus, kol jie pasiekia DNR
• Apsauginiai pigmentai(pvz., melanino), esančio kai kuriose grybų rūšyse, kurios sugeria UV energiją
• Daugiasluoksnės sporų struktūroskuriems reikia daugiau kaupiamosios žalos norint visiškai inaktyvuoti

Taip pat labai svarbu tai pažymėtipelėsių hifai-gijinės, vegetatyvinės struktūros, sudarančios matomas kolonijas-, yra daug atsparesnės nei sporos dėl sudėtingos architektūros ir galimo įsiterpimo į akytas medžiagas. Tai paaiškina, kodėl UVC yra labai veiksmingas priešpaviršiuje plintančios sporos ir ore esančios sporosbet yranetinka susiformavusioms, matomoms pelėsių kolonijomsauga ant medžiagų, pvz., gipso kartono, medžio ar lubų plytelių, arba jų viduje.

UVC ir kiti pelėsių pašalinimo metodai

Norint pasirinkti tinkamą ištaisymo strategiją, reikia suderinti efektyvumą, sąnaudas, saugą ir praktiškumą. Toliau pateiktoje lentelėje palyginami keturi pagrindiniai metodai:

Be šių keturių metodų,gydymas ozonukartais naudojamas pelėsių gydymui. Ozonas (O₃) yra stiprus oksidatorius, galintis sunaikinti pelėsių sporas ore ir ant paviršių. Tačiau ozonas kelia didelį pavojų saugai -tai kvėpavimo takų dirgiklis, galintis pažeisti plaučių audinį, todėl JAV FDA paskelbė griežtus įspėjimus dėl jo naudojimo užimtose patalpose. Skirtingai nuo UVC, kuriam reikalingas tiesioginis poveikis, ozonas pasklinda į zonas, tačiau taip pat palieka kenksmingų likučių ir po apdorojimo reikia intensyviai vėdinti. UV-C, priešingai, užtikrina ligoninės lygio dezinfekciją be jokių cheminių medžiagų likučių ar pavojaus sveikatai, kai naudojamas tinkamai. Moksliniais tyrimais taip pat nustatyta, kad rūkas (dažnas cheminis išsklaidymo metodas) yra mažiau efektyvus nei UV spinduliuotė, ypač ant vertikalių ir žemyn nukreiptų paviršių.

Pagrindiniai UVC taikymo būdai pelėsių gydymui

UVC technologija nėra universalus sprendimas. Jo veiksmingumas labai priklauso nuo tinkamo naudojimo. Žemiau pateikiami pagrindiniai naudojimo atvejai, kai UVC duoda įrodytų rezultatų.

1. ŠVOK ritė ir paviršiaus apšvitinimas

Aušinimo spiralės, kanalizacijos indai ir filtrų paviršiai ŠVOK sistemose yra ideali vieta pelėsiams ir bioplėvelėms veistis. Šios vietos yra vėsios, tamsios ir nuolat drėgnos dėl kondensato. Kai pelėsiai atsiranda ant gyvatukų, jis ne tik pablogina patalpų oro kokybę, bet ir izoliuoja ritės paviršių, sumažindamas šilumos perdavimo efektyvumą ir padidindamas energijos sąnaudas.

Įrengus UVC lempas tiesiai virš garintuvo ritės, ritės paviršius nuolat apšvitinamas, neleidžiant susidaryti pelėsiui ir bioplėvelei. Ši programa yra ypač efektyvi, nes:

• Apšvitinti paviršiai yralygus ir neakytas, užtikrinantis visišką UV spindulių poveikį
• Lempos yra arti ritinių (paprastai 6–12 colių) užtikrina aukštą apšvitos lygį
• Lempos gali veikti 24/7, užtikrindamos nuolatinę apsaugą

Tyrimas, paskelbtasASHRAE žurnalasnustatė, kad ŠVOK įrenginiuose įdiegtos UV-C sistemos palaiko aušinimo ritinius švarius, išsaugo ŠVOK efektyvumą ir žymiai sumažina priežiūros darbus bei išlaidas. UVC ritės švitinimas taip pat sumažina energijos sąnaudas atkurdamas šilumos perdavimo efektyvumą, o kai kurie įrenginiai praneša apie 15–20 % energijos sutaupymą po įdiegimo.

2. Oro srauto dezinfekcija

Be apšvitinimo spirale, UVC lempos, sumontuotos vėdinimo įrenginiuose (AHU) arba ortakiuose, gali „skrydžio“ metu dezinfekuoti judančius oro srautus. Kai oras praeina per UV lauką, ore esančios pelėsių sporos yra inaktyvuojamos, kol jos gali cirkuliuoti į užimtas erdves. Tinkamai suprojektuotos sistemos gali pasiektiiki 99% patogeno inaktyvavimo vienu praėjimu.

Viršutinės patalpos UV-C yra dar viena patikrinta konfigūracija. Šviestuvai sumontuoti šalia lubų, sukuriant baktericidinę dezinfekcijos zoną virš keleivio aukščio, o ekranuotos žaliuzės apsaugo žemiau esančius žmones. Šis metodas gali sukurti papildomą10–16 lygiaverčių oro pakeitimų per valandą (eACH)esamoms vėdinimo sistemoms,{0}}kurias galima palyginti su gryno lauko oro tiekimu už nedidelę kainą.

3. Sveikatos priežiūros ir maisto perdirbimo įmonės

UVGI sistemos plačiai naudojamos ligoninėse, klinikose, farmacijos švariose patalpose ir maisto perdirbimo įmonėse, kad būtų išvengta mikrobinio užteršimo. Sveikatos priežiūros įstaigose UVC sumažina oru plintančių infekcijų, pvz., tuberkuliozės, MRSA ir gripo, plitimą{1}}apsaugodama pacientus ir sveikatos priežiūros paslaugų teikėjus.

Farmacijos ir maisto perdirbimo padaliniuose UVGI padeda išlaikyti sterilią aplinką, atitinkančią griežtus reguliavimo standartus, tokius kaip GMP ir FDA reikalavimai. ŠVOK kanaluose ir švariose patalpose sumontuotos UVGI sistemos neleidžia ore plintančioms pelėsių sporoms užteršti gamybos zonų, užtikrina produktų kokybę ir saugumą.

4. Gyvenamųjų ir komercinių patalpų oro valymas

Nešiojamieji UV oro valytuvai ir ortakinės UV sistemos tampa vis populiaresnės namuose ir komerciniuose pastatuose. Pagrindinis tyrimasAmerikos infekcijų kontrolės žurnalasnustatė, kad UVC šviesa kontroliuojamomis sąlygomis gali sumažinti ore plintančių patogenų -įskaitant pelėsių sporas-iki 99,9 %. Metus trukęs EPA tyrimas parodė, kad namų ūkiai, naudojantys UVC valymo įrenginius, pranešė apie mažiau alergijos simptomų ir kvėpavimo problemų. Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos atliktas tyrimas taip pat parodė, kad UVC sistemoms paprastai reikia mažiau priežiūros ir jos sunaudoja mažiau energijos nei tradiciniai HEPA filtrai, todėl jos yra ekonomiškas ir tvarus pasirinkimas oro valymui.

Realaus pasaulio atvejų tyrimai ir istoriniai įrodymai

UVGI veiksmingumas kovojant su infekcijomis ir pelėsiais nėra tik teorinis,{0}}tai buvo įrodyta atlikus griežtus beveik šimtmetį trukusius tyrimus.

Į1937, epidemiologas Williamas F. Wellsas, kovodamas su tymais, Filadelfijos priemiesčio mokyklose įrengė viršutinių kambarių UV lempas. Mokyklose, kuriose buvo įdiegtos šios technologijos, užsikrėtimo lygis buvo tik13.3%, palyginti su53.6%bendroje populiacijoje{0}}dramatiškai 75 % sumažėjo perdavimo.

Visai neseniai buvo atliktas trejų metų lauko tyrimas, paskelbtasAmerikos veterinarijos medicinos asociacijos žurnalasdokumentuotas anSumažėjo 87,1%.sergant viršutinių kvėpavimo takų infekcijomis didelio tankio gyvūnų priežiūros įstaigoje sumontavus su ventiliatoriumi integruotas viršutinio kambario UV-C sistemas. Remiantis ASHRAE pozicijos dokumentu dėl infekcinių aerozolių, UV-C yra pripažintas vienu iš trijų patikrintų oro lašeliniu būdu plintančių ligų kontrolės metodų, kartu su ventiliacija ir dalelių filtravimu. CDC ir NIOSH ypač rekomenduoja viršutinio kambario UVGI, kad būtų pagerinta labai užkrečiamų oru plintančių ligų kontrolė.

Saugos nuostatos: UVC reikia pagarbos

UVC yra labai efektyvus, tačiau jis taip pat pavojingas žmogaus odai ir akims. Tiesioginis poveikis gali sukelti fotokeratitą (skausmingą „akies nudegimą“) ir eritemą (odos nudegimus). Viršutinės patalpos UVC poveikio ACGIH ribinė vertė (TLV) nustatyta ties6,0 mJ/cm²-šios ribos viršijimas gali sukelti skausmingą ragenos sudirginimą.

Svarbiausios saugos priemonės apima:

• Inžineriniai valdikliai:UVC šaltinius uždėkite nepermatomuose korpusuose, sumontuokite blokavimo mechanizmus, kurie išjungia lempas atidarius gaubtus, ir naudokite atspindinčius skydus, kad sulaikytų pasklidusią spinduliuotę.
• Asmeninės apsaugos priemonės:Naudokite UV spindulius blokuojančius apsauginius akinius, sertifikuotus pagal ANSI Z87.1 arba EN 170 standartus, ilgomis rankovėmis, UV spindulius blokuojančias pirštines ir prijuostes.
• Administracinės kontrolės priemonės:Apmokykite visus darbuotojus apie UV spindulių keliamus pavojus, iškelkite daugiakalbius įspėjamuosius ženklus ir griežtai laikykitės tokių organizacijų kaip ACGIH ir NIOSH nustatytų poveikio ribinių gairių.

Jungtinėse Amerikos Valstijose daugumą UVC dezinfekavimo prietaisų FDA reglamentuoja kaip II klasės (vidutinės rizikos) medicinos prietaisus, todėl reikalaujama išankstinio pranešimo apie prekybą [510(k)], kad būtų įrodytas saugumas ir veiksmingumas. Gamintojai taip pat turi užsiregistruoti EPA pagal FIFRA ir vengti nepagrįstų pretenzijų.

Auganti UV dezinfekcijos rinka

Pasaulinė UV dezinfekcijos technologijų rinka sparčiai plečiasi dėl padidėjusio supratimo apie patalpų oro kokybę, reguliuojamo slėgio be cheminių dezinfekcijos priemonių ir UVC šviesos diodų technologijų pažangos.

Pagrindiniai šio augimo veiksniai yra šie:

• Gyvsidabrio lempos laipsniško panaikinimo taisyklėspagal Minamatos konvenciją, paspartinant gyvsidabrio neturinčių UVC šviesos diodų priėmimą
• Sąmoningumas po pandemijosdidinant oro ir paviršių dezinfekcijos sprendimų poreikį
• Technologijų pažangaUVC šviesos diodų efektyvumo ir sąnaudų mažinimo srityje
• Protinga integracijaleidžia atlikti automatizuotus dezinfekcijos ciklus, užimtumo aptikimą ir nuotolinį stebėjimą

Praktinės gairės: kada naudoti UVC pelėsių gydymui

Remiantis apžvelgtais moksliniais įrodymais, pateikiama praktinė sprendimų sistema:

UVC yra geras pasirinkimas:

• Užkirsti kelią pelėsių augimui ant ŠVOK gyvatukų, nutekėjimo indų ir oro filtrų
• Sumažinti ore plintančių pelėsių sporų koncentraciją užimtose patalpose (per viršutinio kambario arba kanalų sistemas)
• Dezinfekuoja lygius, neporėtus paviršius, kur galimas tiesioginis matymas
• Nuolatinis pelėsių kontrolė be cheminių medžiagų jautrioje aplinkoje (sveikatos priežiūra, maisto perdirbimas, farmacijos švarios patalpos)

UVC nepakeičia:

• Nusistovėjusių matomų pelėsių kolonijų pašalinimas iš akytų medžiagų (gipso kartono, medžio, lubų plytelių, kilimo)
• Pagrindinės drėgmės problemos sprendimas (nuotėkis, didelė drėgmė, kondensatas)
• Fiziškai pašalinamos labai užterštos medžiagos{0}}jos turi būti iškirptos ir pakeistos

Integruotas požiūris yra veiksmingiausias:Naudokite UVC kaip papildomą įrankį visapusiškoje pelėsių valdymo strategijoje, kuri apima drėgmės kontrolę (palaikyti 30–50 %) patalpų drėgmę, fizinį labai užterštų medžiagų pašalinimą ir tinkamą vėdinimą. UV dezinfekcijos technologijų integravimas į ŠVOK sistemas vis labiau pripažįstamas kaip esminė šiuolaikinio patalpų valdymo sudedamoji dalis.

Taigi, ar ultravioletinė spinduliuotė veiksminga kovojant su pelėsiais?Taip-tačiau su svarbiais įspėjimais.Moksliškai įrodyta, kad UVC šviesa, ypač esant 254 nm, inaktyvuoja pelėsių sporas, pažeisdama jų DNR, todėl kontroliuojamomis sąlygomis sumažėja iki 99,9 %. Jis turi didelių pranašumų, palyginti su cheminiais biocidais: nėra toksiškų likučių, LOJ, greitas veikimas ir suderinamumas su išmaniąja automatika. Tačiau jo veiksmingumas apsiribojatiesioginė matymo linijaekspozicija įjungtalygūs, neakyti paviršiaiarba vidujejudančios oro srovės. Jis negali prasiskverbti į akytas medžiagas arba pašalinti giliai įterptų hifų.

Pastatų valdytojams ir namų savininkams efektyviausia strategija yraintegruotas pelėsių valdymas: pirmiausia pašalinkite drėgmės šaltinius, fiziškai pašalinkite labai užterštas akytas medžiagas ir naudokite UVC kaip nuolatinę, be chemikalų priemonę paviršių apsaugai ir oro srauto dezinfekcijai. Tinkamai pritaikius UVGI technologiją, pastebimai pagerėja patalpų oro kokybė, sumažėja alergijos simptomų, sumažėja ŠVOK priežiūros išlaidos ir pagerėja gyventojų sveikata,{1}}todėl tai yra vertinga investicija į bet kurį pastatą.