Los científicos continúan explorando varias tecnologías de desinfección para eliminar el SARS-CoV-2 de superficies contaminadas o en el aire. Cuando surgió la pandemia de COVID-19 a principios de 2020, la radiación ultravioleta se convirtió en uno de los métodos de referencia para prevenir la propagación del virus SARS-CoV-2, junto con las mascarillas, el desinfectante para manos y el distanciamiento social.
Sin embargo hubo poca investigación que mostrara qué dosis de UV mata el virus, qué longitud de onda, cuánto tiempo y si es seguro instalar sistemas UV en lugares públicos como aeropuertos, estaciones de autobuses y tiendas sin causar daños a largo plazo a las personas. Estas son las respuestas que aborda un reciente estudio publicado en Scientific Report, donde los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson de la Universidad de Binghamton sientan las bases para los estándares de salud sobre lo que ofrece una verdadera desinfección.
Países como China, Alemania, o Estados Unidos aplican esta tecnología ultravioleta para desinfectar hospitales, autobuses, hoteles, restaurantes o espacios en donde se requiere desinfección.
El artículo fue escrito por Kaiming Ye, presidente del Departamento de Ingeniería Biomédica; el profesor asociado de BME Guy German y el profesor de BME Sha Jin, junto con los estudiante de doctorado Sebastian Freeman; Zachary Lipsky, PhD ‘21; y Karen Kibler del Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona.
La idea de la investigación surgió cuando la escasez de equipo de protección personal (EPP) al principio de la pandemia inspiró a Ye, German y al personal de la Universidad de Binghamton a construir rápidamente estaciones de desinfección UV para hospitales de la región, de modo que las máscaras N-95 y otros artículos pudieran ser reutilizado.
“Hay mucha investigación sobre las dosis de UV en la literatura científica, pero no de manera sistemática —explicó Ye—. Cuando comenzamos este proyecto, realmente no había datos ni experimentos que se hubieran realizado porque la pandemia sucedió muy rápido”. El equipo de Binghamton agregó un retrovirus similar al SARS-CoV-2 a tres medios diferentes (un medio de cultivo celular, agua y una recreación artificial de saliva humana) y los expuso a tres longitudes de onda diferentes en el rango UVC. UVC mata virus y otros microorganismos al dañar su ADN y ARN, que son los componentes básicos bioorgánicos para la vida.
“Las eficiencias de desinfección están muy influenciadas por los medios donde se encuentra el virus —continuó Ye—. Usamos la misma dosis, la misma intensidad de luz y las mismas longitudes de onda cuando el virus se suspendió en saliva, agua y un medio de cultivo celular, pero la eficiencia fue completamente diferente”.
Los mejores resultados durante el estudio provinieron de un rango de 260 a 280 nanómetros, que se usa comúnmente en las luces LED UVC. Las longitudes de onda por debajo de 260 nanómetros solo se pueden implementar en espacios desocupados porque pueden dañar la piel y los ojos humanos. “Hay tantas empresas que pretenden decir que sus productos desinfectan completamente y son completamente seguros —advirtió German—. Sin embargo, en este artículo, demostramos que tanto la luz UVC lejana (222 nanómetros) como la regular (254 nanómetros) degradan la integridad mecánica del estrato córneo, la capa superior de la piel, lo que provoca una mayor probabilidad de agrietamiento. Eso significa que bacterias desagradables y otros microorganismos pueden entrar y potencialmente infectar la piel”.
Basándose en los resultados de la investigación, Ye y German han diseñado un sistema de desinfección con luz LED que debería causar menos daño a la piel humana. Están haciendo pruebas adicionales antes de solicitar una patente. “Estamos esperando los datos, y luego casi hemos terminado. Sabemos que funcionará”, completó Ye.
Además, el equipo de Binghamton encontró que dos aminoácidos (L-triptófano y L-tirosina) y una vitamina (niacinamida) son fuertes absorbentes de UVC, y ese descubrimiento podría conducir a lociones que bloquearían la exposición y evitarían daños en la piel si la desinfección UVC se vuelve más frecuentes en los espacios públicos. Ye cree que la parte más importante de esta investigación es que ofrece una base científica para estandarizar y regular las afirmaciones de los fabricantes de dispositivos desinfectantes UV. “El sistema que se nos ocurrió puede convertirse en el modelo para cualquiera que quiera estandarizar la dosis. Así es como se determina la erradicación del SARS-CoV-2 usando UVC, tal vez también SARS-CoV-3, SARS-CoV-4, SARS-CoV-5. Esperamos nunca llegar allí, pero tenemos que estar preparados”, concluyó.
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