Ультрафиолет против COVID19: от Солнца до искусственных ламп
04.11.2020Результаты исследования, проведенного Итальянским национальным институтом астрофизики (INAF) и Миланским университетом в сотрудничестве с Istituto Nazionale Tumori и Миланским фондом Дона Ньокки, демонстрируют высокую бактерицидную силу короткого ультрафиолетового излучения (UV-C) против коронавируса SARS-COV-2.
Исследование определило силу влияния УФ-света на вирус COVID-19. Она эквивалентна нескольким секундам облучения на расстоянии нескольких сантиметров от цели, которое производит лампа ультрафиолетовая бактерицидная.
Этот результат имеет важное значение для общественного здравоохранения в отношении стратегий, которые необходимо принять для управления пандемией, и четко объясняет, как должны быть разработаны протоколы дезактивации и стерилизации для предотвращения инфекции SARS-Cov-2. Примечательно, что на основе этих результатов второе исследование объясняет роль солнечного УФ-B/A в формировании эпидемиологии и всемирной эволюции пандемии COVID-19.
Результаты показывают, что коротковолновый ультрафиолетовый свет (254 нм, так называемые УФ-С-лучи), обычно производимый недорогими бактерицидными лампами (которые используются, например, в аквариумах для дезинфекции воды), обладает отличной эффективностью в нейтрализации SARS-COV-2 коронавируса. Это подтверждается междисциплинарным экспериментальным исследованием, в котором участвовала группа исследователей с различными навыками и разным опытом из Итальянского национального института астрофизики (INAF), Миланского университета, Национального института рака и Фонда Дона Ньокки в Милане, Италия. Бактерицидная сила влияния УФ-света на бактерии и вирусы хорошо известна, поскольку УФ-свет инактивирует патогены благодаря своей способности вызывать разрыв молекулярных связей в цепях ДНК и РНК внутри микробов.
Системы на основе ультрафиолетового света широко используются для дезинфекции окружающей среды и поверхностей в больницах. Однако прямая мера дозы, необходимой для инактивации SARS-CoV-2, еще не была рассчитана. «Мы подвергали УФ-свету вирусы различной концентрации, которые были ресуспендированы в водных растворах», – говорит Мара Биазин, профессор прикладной биологии Университета Милана», и мы обнаружили, что действительно малая доза – 3,7 мДж/см 2, эквивалентная той, которая доставляется за несколько секунд УФ-лампой, расположенной на расстоянии нескольких сантиметров от цели — достаточна для инактивации и подавления воспроизводства вируса в 1000 раз, независимо от его концентрации».
Андреа Бьянко, Технолог из INAF / Астрономической обсерватории Брера в Милане / Мерате заключает: «С такими небольшими дозами можно реализовать эффективную стратегию дезинфекции, предотвращающую заражение SARS-CoV-2. Эти данные будут чрезвычайно полезны для разработки систем и протоколов для сдерживания пандемия COVID-19».
Эти результаты также сыграли важную роль в подтверждении параллельного исследования, координируемого INAF и Миланским университетом, которое показало, как ультрафиолетовые лучи, производимые Солнцем, модулируют эпидемиологию пандемии COVID-19, инактивируя SARS-CoV-2, содержащийся в каплях, вырабатываемый людьми, когда они говорят, кашляют или чихают. В этом случае коротковолновые ультрафиолетовые лучи УФ-С (производимые Солнцем, но поглощаемые озоновым слоем нашей атмосферы) не действуют напрямую, но инактивация вирусов осуществляется за счет УФ-В и УФ-А лучей с длиной волны между около 290 и 400 нм. Таким образом, летом достаточно нескольких минут, чтобы солнечные лучи УФ-В и УФ-А инактивировали вирус.
Фабрицио Никастро, Исследователь INAF из Астрономической обсерватории Рима комментирует: «Наше исследование достаточно хорошо объясняет, как пандемия COVID19 развивалась с максимальной вирулентностью в северном полушарии Земли в течение первых месяцев года, и затем приблизилась к странам южного полушария, где началась зима».
Хотя другие факторы, и в частности социальное дистанцирование, вероятно, сыграли роль в сокращении распространения инфекции, которая наблюдалась в Италии в последний период, важно проанализировать, и подготовиться ко второй волне инфекции SARS-CoV-2, наблюдаемой осенью, когда количество солнечных лучей UV-B и UV-A естественным образом уменьшается.
Примечательно, что эти результаты хорошо согласуются с моделью, первоначально предложенной в 2005 году Литлом и Сагрипанти для объяснения сезонной тенденции некоторых вирусов, таких как, например, вирусы гриппа. «Эти исследования имеют большое значение в контексте борьбы с пандемией COVID19 и демонстрируют, как интеграция явно разных компетенций может привести к отличным результатам», – говорит Марио Клеричи., Миланского университета и Фонда Дона Ньокки.
«Действия, предпринятые INAF для борьбы с пандемией COVID19, начались в марте прошлого года по особой инициативе Министерства университетов и исследований для всех университетов и исследовательских организаций. Технологии и навыки, разработанные в астрофизической области, теперь применяются и очень полезны для гражданского населения, общества и полезны для промышленного развития», — отмечает Джованни Парески из INAF/Astronomical Observatory of Brera.
«Вклад INAF в решение пандемий COVID-19 выходит за рамки конкретных технологических навыков борьбы с радиацией», — с удовлетворением говорит президент INAF Ничи Д’Амико и продолжает: «Есть еще один более глубокий аспект, связанный с одной из основных тем современного мира. Астрофизика, а именно поиск форм жизни во Вселенной, которая с астробиологией видит именно развитие передовых знаний и технологий, ищущих первичные формы жизни (т.е. органические молекулы, бактерии, вирусы) во Вселенной в попытке понять роль излучений, и в целом факторы окружающей среды в развитии жизни в иных мирах”.
