UV DEZENFEKSİYON NEDİR ?

Morötesi (Ultraviyole – UV) ile mavi ışık (200 nm – 400 nm) arasında ışıma yapan kaynaklar; dalga boyuna, maruz kalınan süreye ve ışıma yoğunluğuna bağlı olarak hastalık yapan bakteri ve virüs gibi patojenleri etkisiz hale getirebilir.

 

Elektromanyetik spektrumda 200 nm ile 400 nm arasında kalan kısım Mor ötesi ( UV – Ultraviyole) bölge olarak adlandırılır (Şekil 1). Bu bölgede ışıma yapan kaynaklardan çıkan ışınlar göz ile görülemez.
UV bölge temel olarak UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) ve UV-C (200-280 nm) olmak üzere kendi içerisinde üç kısıma ayrılır.
Özellikle UV-C görece yüksek enerjili ışınlar olduğundan göz ve deri ile direkt temasından kaçınılmalıdır.


Şekil 1. Elektromanyetik spektrum

UV bandında ışıma yapan kaynaklar genel olarak fotokimyasal etkilere yol açar. Özellikle UV-C bölgede (200 nm – 280 nm) yayılan ışınlar hücre çekirdeğindeki nükleit asitler (DNA ve RNA’daki) tarafından soğurulur ve hücrede hasara sebep olur [1] (Şekil 2). Bu sebeple UV bölgede ışıma yapan kaynaklar mikroorganizmaları öldürmek ve/veya etkisiz hale getirmek için kullanılabilmektedir.

Spektrumda 260 nm – 275 nm arasındaki bölge, DNA ve RNA’daki proteinler tarafında en çok soğurulan dalgaboyu aralığı olduğu için, bu aralıkta ışıma yapan kaynaklar ile mikroorganizmaların inaktivasyonu verimli bir şekilde sağlanır. UV-B bölge ışıma yapan kaynakların etkisi görece daha azdır.

Diğer bir dezenfeksiyon yöntemi ise 405 nm (@peak) dalga boyuna sahip dar bantlı (400-410 nm) ışık kaynaklarıdır. Bu ışık kaynakları UV-C gibi DNA veya RNA üzerindeki nükloitlere zarar vermek yerine moleküler düzeyde etki gösterir ve mikroorganizmaları inaktive eder. [2]. 405 nm dalga boyuna sahip foton hücre içerisindeki porfirini uyarır ve mikroorganizmayı pasif hale getirir. Porfirin uyarılması ile hücrede sitotoksit reaktif oksijen türleri (reactive oxygen species – ROS) oluşur ve bu hücrenin pasif hale geçmesine sebep olur (Şekil 3) [3].


Şekil 2. UV-C hücrede DNAdaki nükleit asitler tarafında soğurulur                                             
Şekil 3. 405 nm ile inaktivasyon süreci

Mikroorganizmaların maruz kalması gereken radyasyon miktarı doz olarak ifade edilir. Doz miktarı her mikroorganizmanın inaktivasyonu için farklı olabilmektedir. Doz (dose (D) – J/m2) maruz kalınan zaman (time (t) – sec) ve ışıma akısının (radiant flux (IR) – W/m2) (1) [1].

D = IR . t (1)

Eğer kaynak üniform dağılıma sahipse, ışıma akısı kaynaktan çıkan ışıma gücü ile doğru orantılı, hedef uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değişmektedir. Işıma akısı kaynağın ışık dağılımına da bağlıdır.

Her iki yöntem ile de (UV-C ve 405 nm) verimli şekilde dezenfeksiyon mümkündür. Bu yöntemlerin birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Kullanılacak ortama göre gerekli değerlendirmelerin yapılması ve buna göre ürün seçilmesi elzemdir. Örneğin 405 nm dar bantlı ışık kaynakları ile dezenfeksiyon, gerekli doz miktarları yüksek olduğu için UV-C‘ye göre daha uzun sürede (8 – 18 saat) etkili olabilmektedir. UV-C kaynaklar ise çok daha kısa sürede (30 dakika – 2 saat) etkili olabilirken, bu kaynakların çalıştığı ortamda ışına direkt maruz kalabilecek canlı olmaması hasar görmemek adına çok önemlidir. Ancak 405 nm ışık kaynağının olduğu ortamda deri ve göze herhangi bir zararlı etki söz konusu değildir.

EAE Aydınlatma UV ışınım ölçüm testleri, Boğaziçi Üniversitesi Teknopark’ındaki Phycotec Biyoteknoloji A.Ş laboratuvarlarında yürütülmektedir.

Görseller, E.coli bakterisinin 405 nm ışığa maruz bırakılmadan önceki ve sonraki koloni miktarını göstermektedir.

Cihazların etkinliğine dair testler hala devam etmektedir.

 

 

 

 

 

Dezenfeksiyon işlemi için tasarladığımız ürünlerde, UV-C ve 405 nm bandında ışıma yapan LED teknolojisi kullanılmaktadır.

Gazlı lambalara göre LED teknolojisinin birçok avantajı bulunmaktadır. Gazlı lambalar ozon salınımına sebep olabileceği için zamanla ortamda (özellikle akciğerlere ve solum yollarına zarar verebilen) zehirleyici etkiye sebep olabilirler. Bunun yanında lambaların tam verimle çalışması için geçen süre (lambanın ısınması vs.) LED’li ürünlere göre daha uzundur. Bu sebeple gazlı lambalar sık sık açıp kapatılmaya uygun olmayabilir. Ancak bu durum LED’ler için söz konusu değildir. Ek olarak, gazlı lambalarda verimi arttırmak için civa (~20-200mg) kullanılmaktadır. Ürünler herhangi bir hasar gördüğünde civanın ortama sızması ve/veya dağılması yine zehirli etki ortaya çıkarabilmektedir. LED’li ürünlerin diğer bir avantajı ise uzun ömürlü olmalarıdır. Gazlı lambalara göre ömürleri yaklaşık 5 kat daha uzundur. LED’ler ile farklı optik elemanların (lens, reflektör vs.) kullanımı çok daha kolay olduğu için ışınların istenilen bölgeye ve/veya alana yönlendirilmesi kolaylıkla sağlanabilir. LED’ler yapısı gereği lambalara göre daha kompakt ve pratik ürünlerin tasarlanmasına olanak sağlar.

Yapılan bilimsel araştırma ve testler, UV-C bölgede ışıma yapan ve 405 nm dar bantlı ışık kaynaklarının mikroorganizmalar üzerindeki azaltıcı etkisini açıkça göstermektedir. Bu bilgiler ışığında tasarladığımız ve test ettiğimiz cihazlarımız ile zararlı kimyasallara gerek kalmadan (alerjen riski azaltılarak), hızlı, zahmetsizce ve sürekli dezenfeksiyon işlemleri gerçekleştirilebilir.

KAYNAKÇA

  1. Kowalski, Wladyslaw. (2009). Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook. 10.1007/978-3-642-01999-9_2.
  2. Maclean M, MacGregor SJ, Anderson JG, Woolsey G. Inactivation of bacterial pathogens following exposure to light from a 405-nanometer light-emitting diode array. Appl Environ Microbiol. 2009;75(7):1932-1937. doi:10.1128/AEM.01892-08
  3. Rutala WA, Kanamori H, Gergen MF, et al. Antimicrobial activity of a continuous visible light disinfection system. Infect Control Hosp Epidemiol. 2018;39(10):1250-1253. doi:10.1017/ice.2018.200

UV LED DEZENFEKSİYON

ÇÖZÜMLERİ

Menü