استخدام غرف ضوء الأشعة فوق البنفسجية لتطهير البشر من فيروس كورونا

جرب أداة القضاء على المشاكل





يمكن أن تكون الطريقة السهلة إلى حد ما لتطهير البشر والأشياء على نطاق واسع وفي الأماكن العامة عن طريق تشعيعهم بالأشعة فوق البنفسجية (UV-C) ، في غرف أو ممرات خاصة مضاءة بالأشعة فوق البنفسجية.

ويشمل ذلك جائحة COVID-19 ، والذي يمكن قمعه عن طريق تثبيت وتنفيذ مصابيح مبيدات الجراثيم UV-C المصممة خصيصًا.



تقدم المقالة التالية نظرة عامة مفصلة حول كيفية استخدام هذا المفهوم في صنع غرف الأشعة فوق البنفسجية وتطهير البشر بأمان من فيروس كورنا.

لماذا أشعة الشمس ضارة بالبشرة وليس لفيروس كورونا؟

تتكون أشعة الشمس التي تصل إلينا في الغالب من نوع UV-A و UV-B من الأشعة فوق البنفسجية ، (يتم حجب الأشعة فوق البنفسجية من خلال طبقة الأوزون على الأرض).



UV-A و UV-B نظرًا لطولها الموجي الأطول من UV-C قادرة على اختراق جلد الإنسان وتحفيز نمو الخلايا السرطانية وحروق الشمس ، ولكنها غير فعالة تمامًا في كسر الحمض النووي الريبي لخلية فيروسية. وبالتالي ، فإن التعرض الطويل لأشعة الشمس يمكن أن يكون ضارًا لبشرة الإنسان ، ولكن قد لا يكون له تأثير على بعض الفيروسات الخاصة مثل فيروس كورونا.

على عكس UVA و UVB ، يمكن أن يكون UV-C قاتلًا للفيروسات وكذلك على بشرة الإنسان ، ولكن نظرًا لأن طبقة الأوزون الموجودة على الأرض تحجبها بشكل طبيعي ، فلا داعي للقلق أبدًا.

من ناحية أخرى ، نظرًا لأنه يمكن توليد الأشعة فوق البنفسجية من خلال مصابيح مبيدات الجراثيم الاصطناعية ، فإنها تعمل جيدًا في القضاء على الفيروسات مثل فيروس كورونا.

ومع ذلك ، نظرًا لأن الأشعة فوق البنفسجية شديدة الخطورة على جلد الإنسان ، تنصح منظمة الصحة العالمية بشدة بعدم تجربة مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتطهير اليدين أو أقسام الجسم.

هناك نطاق آخر من الضوء فوق البنفسجي يسمى بعيدة UVC والتي تم اختبارها بنتائج واعدة للغاية. لدى Far-UVC القدرة على القضاء الانتقائي على مسببات الأمراض مثل فيروس كورونا ، دون التسبب في أي ضرر للخلايا البشرية.

ما هو UVC البعيد ولماذا هو مبيد للجراثيم آمن للأشعة فوق البنفسجية

على الرغم من أنه من المؤكد أن الأشعة فوق البنفسجية العادية (UV-C) فعالة للغاية في قتل البكتيريا وتعطيل جميع أنواع الفيروسات ، يُنصح البشر بتجنب مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من مصابيح مبيدات الجراثيم التقليدية بسبب مخاطر الإصابة بسرطان الجلد.

ومع ذلك ، فقد أثبتت الأبحاث المكثفة في هذا المجال أن ضوء الأشعة فوق البنفسجية - C في نطاق 200 نانومتر وطول موجي 222 نانومتر (يسمى أيضًا UVC البعيد) قادر على عبور الفيروسات والخلايا الميكروبية ، ولكن ليس الخلايا البشرية. هذا ببساطة لأن الفيروس والخلايا الميكروبية أصغر بكثير من الخلايا البشرية أو الثديية وغير قادرة على مقاومة اختراق الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية الطويلة.

إذا أخذنا مثال قطر خلية الفيروس التاجي ، يكون حوالي 0.06 ميكرومتر و 0.14 ميكرومتر (1 ميكرومتر = 1 ميكرون) ، وهو أصغر بكثير من الخلية البشرية (بين 10 إلى 25 ميكرومتر).

نظرًا لحجم الخلية الصغير ، فإن أشعة UVC البعيدة قادرة على التغلب على خلايا الفيروس وتعطيلها بسهولة ، ولكن تمتصها الخلايا البشرية مما يمنع الأشعة من الوصول إلى نواة الخلية.

عندما يضرب ضوء UVC البعيد الذي يبلغ طوله الموجي 222 نانومتر خلية بشرية ، يتم امتصاصه بقوة بواسطة بروتين السيتوبلازم في الخلية البشرية ، مما يتسبب في إضعاف الأشعة بشدة وغير ضارة.

هذا يعني أن انبعاث الأشعة فوق البنفسجية البعيدة غير فعال في اختراق الطبقة القرنية من جلدنا ، وبالتالي لا يمكن الوصول إلى الخلايا الصباغية الكامنة التي تشكل الخلايا القاعدية الأساسية للجلد.

حتى العيون البشرية يمكن أن تظل غير متأثرة بسبب الطبقات الخارجية الواقية العديدة التي يمكنها بسهولة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية البعيدة مما يجعلها غير ضارة.

السيطرة على الأوبئة مثل فيروس كورونا بأشعة UVC البعيدة

بناءً على بحث في مركز البحوث الإشعاعية بجامعة كولومبيا قد يكون مركز إيرفينغ الطبي (نيويورك ، نيويورك) ، بتركيب أضواء فوق البنفسجية بعيدة المدى في المناطق المعرضة للإصابة مثل المستشفيات ومكاتب الأطباء والمدارس والمطارات والطائرات ، وما إلى ذلك ، طريقة مثالية وآمنة للتخلص من أوبئة الأنفلونزا الموسمية من الفيروسات.

وهذا يعني أيضًا أنه يمكن استخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية البعيدة بشكل فعال لتعطيل فيروس كورونا الجديد والقضاء عليه من الأسطح والأشياء المختلفة والجسم البشري خارجيًا.

ما نوع المصباح الذي سينتج ضوءًا بعيدًا عن الأشعة فوق البنفسجية؟

حسب المصادر ، أظهرت الأبحاث أن تمت تصفيتها كريبتون-برومين (Kr-Br) excilamp يمكن استخدامها لإصدار الأشعة فوق البنفسجية البعيدة المطلوبة عند الطول الموجي 207 نانومتر. يتميز الضوء المنبعث من هذا المصباح بفاعلية عالية في مقاومة الفيروسات والميكروبات ، ومع ذلك فهو سام للخلايا البشرية بشكل مهم.

أظهرت الأبحاث الإضافية أيضًا أن مصباح الإكسيمر المصفى بالكريبتون الكلور (Kr-Cl) والمخصص لتوليد 222 نانومتر من الأشعة فوق البنفسجية أحادية الطاقة يمكن أن يكون فعالًا في تعطيل الفيروسات ولكن قد لا يكون سامًا للخلايا أو مسببًا للطفرات في خلايا الثدييات.

تذكر أن المصابيح المبيدة للجراثيم الرخيصة التي تُباع في المتاجر عبر الإنترنت مثل أمازون وإي باي لن تنتج الأشعة فوق البنفسجية بعيدة المدى ، وبالتالي لا يجب تجربتها أبدًا لغرض التطهير المحدد.

الوحدات المصممة خصيصًا لإنتاج الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 222 نانومتر مناسبة لقتل الفيروس التاجي ، يمكن تصور مثال للمصباح في الصورة التالية:

كيفية جعل غرفة تطهير الإنسان مصباح الأشعة فوق البنفسجية

يمكن تصنيع الغرف والممرات المحمولة المزودة بمصابيح بعيدة المدى للأشعة فوق البنفسجية وتركيبها في أماكن مثل الأسواق ومراكز التسوق.

ربما تقوم السلطات بعد ذلك بتوجيه الناس للمشي عبر غرف الأشعة فوق البنفسجية بحيث يتم استئصال أجسادهم تمامًا من جميع أشكال الفيروسات. قد يكون هذا فعالًا في قمع جائحة شديد مثل COVID-19.

يمكن رؤية مثال على غرفة تطهير الإنسان في الصورة التالية:

إجراءات البناء

من المحتمل ، لبناء غرف التطهير على نطاقات كبيرة ، أن يكون البناء بسيطًا ورخيصًا. أسهل طريقة هي تجميع ألواح من الخشب الرقائقي عالي الجودة لعمل قنوات ضيقة بأبعاد 7 × 5 أقدام وطول 20 قدمًا.

يمكن طلاء الجدار الداخلي للغرفة بنسيج معدني لامع ، بحيث ينعكس ضوء UVC من جميع الزوايا لتوليد أقصى فعالية مضادة للفيروسات فوق الهدف.

تُظهر الصورة المثال أعلاه 4 مصابيح فقط على أي من الجدران ، والتي يمكن زيادتها إلى أعداد أعلى لتمكين القضاء على مسببات الأمراض مثل فيروس كورونا بشكل أسرع.

وبالمثل ، يمكن أيضًا تركيب المرائب بمصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتطهير الحافلات وأجسام السيارات وحتى صناديق الطعام في موازين ضخمة.

ومع ذلك ، لتعقيم الأشياء والأشياء غير الحية ، قد لا تكون هناك حاجة إلى الأشعة فوق البنفسجية البعيدة المكلفة ، بدلاً من ذلك لمبات UVC التقليدية يمكن استخدامها لهذا الغرض.

في الصين ، يتم بالفعل تنفيذ UVC على نطاق واسع لتطهير أنظمة النقل العام ، كما هو موضح في الصورة التالية:

المرجعي: استخدام الأشعة فوق البنفسجية بعيدة المدى على جلد الثدييات




السابق: دارة مولد الوظيفة باستخدام IC واحد 4049 التالي: محول 5 فولت إلى 10 فولت لدارات TTL