Dlaczego światło ultrafioletowe jest używane do zabijania zarazków?

0
104
views
Lampy ultrafioletowe służą do zabijania zarodników, mikrobakterii, wirusów, grzybów, riketsji i chlamydii. Zdjęcie: Pixabay

Pudełko do dezynfekcji UV to zamknięte pudełko z lampą UV, w której możesz na kilka minut umieścić swoje rzeczy, takie jak telefony czy kluczyki. Producenci twierdzą, że ekspozycja na światło UV zdezynfekuje Twoje przedmioty nawet do 99,9%!

Światło UV zabija zarazki i od dziesięcioleci jest używane do sterylizacji przedmiotów i powierzchni. Ale jak to działa? Dlaczego światło UV jest szkodliwe dla zarazków?

Zanim przejdziemy do tej odpowiedzi, najpierw przyjrzyjmy się, czym jest światło UV.

Co to jest światło UV?

Światło to niewielka część widma elektromagnetycznego, które obejmuje wszystkie rodzaje promieniowania elektromagnetycznego. Jednak nie całe to promieniowanie jest widoczne dla naszych oczu. Kolory, które widzimy, tworzą część widma światła widzialnego. To widmo jest zorganizowane w oparciu o energię, długość fali i częstotliwość każdego rodzaju promieniowania.

Teraz ultrafiolet w zasadzie oznacza „poza fioletem”, więc jest to światło o krótszej długości fali niż światło widzialne, ale dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Światło UV ma zakres długości fal 200-400 nm. Dodatkowo istnieją podkategorie; UVA, UVB i UVC.

Najkrótszą długość fali ma światło UVC (200-280 nm), następnie UVB (280-320 nm), a następnie UVA (320-400 nm).

To, co również odróżnia światło UV od zwykłego światła widzialnego, to jego siła jonizująca. Oznacza to, że może ładować lub „jonizować” cząsteczki, z którymi się styka. Ważną kwestią, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, że energia jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali. Oznacza to, że im krótsza długość fali, tym więcej energii mają promienie świetlne. Dlatego promienie UVC mają najwięcej energii i są dość szkodliwe dla żywych organizmów.

Być może słyszałeś, że promienie UV są ogólnie szkodliwe, dlatego potrzebujemy kremu przeciwsłonecznego, gdy jesteśmy na plaży. W rzeczywistości promienie UVB są odpowiedzialne za oparzenia słoneczne, ale ograniczona ekspozycja na światło UVB pomaga naszemu organizmowi w syntezie witaminy D. Dlatego lekarze twierdzą, że do pewnego stopnia potrzebujemy ekspozycji na światło słoneczne, aby podnieść lub utrzymać poziom witaminy D.

Teraz słońce wytwarza wiele form światła, w tym 3 formy światła UV. Nie obawiaj się, najbardziej szkodliwe promienie UVC i niektóre promienie UVB są odbijane przez warstwę ozonową ziemskiej atmosfery. W efekcie większość promieniowania UV docierającego do powierzchni planety to 95% UVA, które jest dla nas najmniej szkodliwe.

Wracając do odpowiedzi na główne pytanie… to wysoka energia UVC daje mu tak imponującą zdolność zabijania drobnoustrojów.

Koniecznie zajrzyj na f7.pl

Jak zabija zarazki?

DNA składa się z zasad azotowych zwanych purynami i pirymidynami; adenina (A), tymina (T), guanina (G) i cytozyna (C). A i G to puryny, a C i T to pirymidyny.

Te zasady działają w parach, gdzie A jest komplementarne lub przeciwne do T w cząsteczce DNA i odwrotnie z G i C. Razem miliardy z nich są połączone ze sobą we wszystkich możliwych kombinacjach, tworząc nici DNA.

DNA i niektóre białka wewnątrz drobnoustrojów mogą absorbować te jonizujące promienie UVC, powodując uszkodzenia strukturalne. Najbardziej dotknięte regiony to te, w których znajdują się sąsiadujące pirymidyny. Powoduje to, że dwie tyminy, które są obok siebie, wiążą się ze sobą i „dimeryzują”, zamiast wiązać się z przeciwną zasadą. Dotyczy to również innych zasad, ale najczęściej powstają dimery T-T. Prowadzi to do wybrzuszeń w niciach DNA, które mieszają się z naturalnymi procesami DNA, takimi jak replikacja.

Jeśli DNA nie może być replikowane, drobnoustroje nie mogą się rozmnażać i ostatecznie umrą. Krótko mówiąc, ekspozycja na promienie UVC powoduje mutacje DNA.

W miarę jak komórki zbierają coraz więcej mutacji DNA, sygnalizują sobie, że przechodzą apoptozę. Komórki nie chcą się rozmnażać i replikować uszkodzonego DNA, więc zabijają się same, zamiast rozmnażać się w celu tworzenia wadliwych kopii.

Promienie UVA i UVB mogą również powodować uszkodzenia DNA, ale nie tak źle ani szybko. Promienie UVC mogą spowodować mutacje w zaledwie kilka minut.

Czytaj: Pociągiem z Poznania do Paryża!

Jak skuteczna jest sterylizacja UVC?

Tak więc ta umiejętność nie oznacza, że możesz po prostu wziąć klucze, oświetlić je światłem UV na kilka sekund i sprawić, by stały się sterylne. Ważny jest również czas ekspozycji i materiał, z którego wykonany jest obiekt.

Na przykład promienie UVB i UVC są blokowane przez szkło, dlatego nie możemy się przez nie poparzyć. Tylko promienie UVA mogą przejść, ponieważ długość fali jest podobna do światła widzialnego. Tak więc świecenie światłem UVC przez szklane okno lub drzwi jest bezcelowe.

Światło UVC jest najbardziej efektywne na twardych i płaskich powierzchniach. Aby dokładnie zdezynfekować, promienie UVC powinny dotrzeć do wszystkich obszarów powierzchni. Oznacza to, że wyboiste powierzchnie lub obiekty z wypukłościami będą miały obszary, do których promienie UVC nie mogą dotrzeć. Zarazki mogą tam bezpiecznie przebywać, ukrywając się przed przynoszącymi zgubę promieniami UVC.

Kolejnym krytycznym czynnikiem jest czas ekspozycji. Musisz wystawić żądane powierzchnie lub przedmioty na działanie światła UV na kilka minut. Świecenie różdżką UV nad blatem kuchennym przez 5-10 sekund nie wysterylizuje go. Będziesz potrzebować kilku minut ekspozycji, aby skutecznie wyeliminować wszystkie drobnoustroje.

Wiele domowych urządzeń UV nie jest tak skutecznych, jak twierdzą producenci. Badania wykazały, że nie zawsze zabijają 99,9% zarazków w ciągu kilku sekund. W rzeczywistości wiele z tych urządzeń ma słabe światło i często zabija tylko 50% drobnoustrojów. Jeśli chcesz poprawić wydajność, zwiększ czas ekspozycji. Zostaw klucze, portfel itp. w pudełku UV na 10-15 minut, a nie 5 minut, aby w pełni je wysterylizować.

Czytaj: Były inżynier NASA używa proszku świecącego, aby pokazać, jak szybko rozprzestrzeniają się zarazki

Wniosek

Jeśli wahałeś się z zakupem urządzenia UV, zaryzykuj! Pomaga i może również uspokoić umysł, jeśli jesteś germofobem. Światło UV zabija zarazki, uszkadzając ich DNA i białka.

Bądź jednak ostrożny! Nigdy nie patrz bezpośrednio w światło, ponieważ może to być bardzo szkodliwe dla naszych oczu. To światło jest szkodliwe dla bakterii i wirusów, co oznacza, że może być również szkodliwe dla naszych komórek. Tu nie chodzi tylko o nasze oczy; to światło nie powinno mieć bezpośredniego kontaktu z żadną częścią ciała!