Puede que te parezca raro que hablemos de esterilización por ultravioleta (UV) en Pisapapeles, no obstante, nos parece indicado que toquemos el tema pues por tres razones: Primero, la luz ultravioleta forma parte del espectro radioeléctrico (temas que venimos tratando), dos, está en el límite de las radiaciones Ionizantes (dañan a los seres vivos) y por último, está de moda como esterilización para el virus Sars-CoV-2.
Ya hablamos sobre el tema de la radiación y su aplicación en las telecomunicaciones, pero ahora nos vamos a desviar un poco de ahí.
También mencionamos que la luz UV la emite el sol, es necesaria para nuestro cuerpo, que en dosis pequeñas no causa problemas, según la OMS:
Las radiaciones ultravioleta (UV) son radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda entre 100 y 400nm. En cantidades pequeñas, las radiaciones ultravioleta son beneficiosas para la salud y desempeñan una función esencial en la producción de vitamina D. Sin embargo, la exposición excesiva a ellas se relaciona con diferentes tipos de cáncer cutáneo, quemaduras de sol, envejecimiento acelerado de la piel, cataratas y otras enfermedades oculares. También se ha comprobado que estas radiaciones aminoran la eficacia del sistema inmunitario.
Por otro lado y dentro del contexto de la pandemia internacional, probablemente más de alguna vez han escuchado hablar sobre los esterilizadores de objetos que utilizan rayos UV, o incluso, alguna que otra idea de utilizar estos tipos de radiaciones para desinfectar nuestras manos.
En virtud de lo anterior, creemos que es buena idea hablar sobre el proceso de esterilización con radiación ultravioleta, así como también de las precauciones que hay que tener frente a estos tipos de emisiones que pueden ser peligrosas para nuestra salud.
La radiación UV
Ya hablamos brevemente sobre lo que son estos tipos de radiaciones en la primera nota que hicimos al respecto, pero hay que ahondar un poco más al respecto.
La radiación ultravioleta (UV) se encuentra en el punto medio entre el espectro visible (luz visible) y los rayos X. Específicamente, se ubican entre las longitudes de onda que comprenden los 400 a 10 nanómetros.
Es importante mencionar que anteriormente dijimos que la radiación UV se posionaba como una del tipo ionizante, sin embargo, esto es parcialmente correcto, ya que una pequeña parte del espectro UV se considera como no-ionizante, a saber, la que apenas se diferencia de la luz visible. Obviamente, la radiación UV no puede ser apreciada por nuestros ojos.
De aquí se desprenden tres tipos de rayos ultravioleta: los UV-A, UV-B y los UV-C. Las diferencias entre estos tipos radiación se relacionan con las longitudes de onda y la cantidad de energía que transportan. Todas estas conllevan potenciales peligros para nuestra salud.
Para pasar de inmediato al tema que nos incumbe, centrémonos específicamente en la radiación UV-C. Esta es la que se ubica entre los 280 y los 100 nm de longitud de onda, y son las que más energía mueven. Esta es la más nociva para los organismos, y por lo tanto, esta es que se utiliza para poder desinfectar y esterilizar, ya que es del tipo ionizante.
Esterilización ultravioleta (UV-C)
Entonces, la esterilización ultravioleta consiste en la utilización de radiación UV-C para poder eliminar cualquier tipo de microorganismo presente en algún medio. Por esto, en contexto de pandemia, ha comenzado a cobrar popularidad dentro del público general, aunque se lleva utilizando desde hace mucho tiempo.
Tal como lo manifiestan los Bioquímicos y Doctores del Laboratorio de RNAs Bacterianos de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Andrés Bello: Lillian Acuña e Iván Calderón:
[]… La luz UV-C de 200 a 280 nm, puede eliminar microorganismos patógenos tales como bacterias, virus y hongos, dañando principalmente su material genético, el cual está compuesto de los ácidos nucleicos, denominados ADN o ARN (ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente). Al alterar ese material genético se interrumpen procesos vitales para dichos microorganismos.
Específicamente, como es del tipo ionizante, la radiación UV-C afecta y altera el material genético de bacterias y otros parásitos, impidiendo así su reproducción. Su eficacia alcanza el 99.9% en la gran mayoría de los casos.
La Bioquímico y Doctora en Biociencias Moleculares, Lillian Acuña, agrega que:
La luz UV-C es absorbida por estos ácidos nucleicos alterando la estructura molecular de éstos, generándose enlaces erróneos entre las bases que componen a dichos ácidos nucleicos. Por ejemplo, se pueden formar enlaces inespecíficos entre las bases de pirimidina (dobles enlaces, timina-timina). Estos dímeros en la estructura del ADN o ARN impedirán la replicación del material genético, proceso que es fundamental para reproducción de los microorganismos y los seres vivos en general. Por otro lado, esta alteración de la estructura molecular del material genético afectará la capacidad de los microorganismos de producir proteínas, macromoléculas esenciales para el funcionamiento y sobrevivencia de todo ser vivo.
Como se trata de un proceso físico, no deja ningún tipo de resto o residuo como si suele ocurrir con otros desinfectantes en base a químicos. Por esto, se suele utilizar para esterilizar agua — de hecho, puedes comprar botellas que cuentan con un emisor de UV-C en la tapa, lo cual permite mantener el agua por mayor tiempo sin que se formen malos olores.
Por su parte el Bioquímico y Doctor en Microbiología Iván Calderón describe que la técnica de esterilización por radiación UV-C puede eliminar hasta el 99.9% delos patógenos:
Esta técnica de esterilización (eliminación de microorganismos) puede llegar a eliminar el 99.9% de los microorganismos en una superficie. Sin embargo, para que la esterilización sea eficaz es preciso que la exposición sea directa, ya que si algo obstaculiza la luz (ej. algún tipo de barrera física) y en esa zona se encuentran microrganismos, la esterilización no será efectiva. Otro detalle importante es mantener las lámparas o ampolletas de UV limpias y libres de polvo, para que la luz incida correctamente sobre las superficies expuestas. Además, tiene un tiempo de vida media y por lo tanto deben ser reemplazadas con cierta periodicidad para garantizar la efectividad de este tipo de esterilización.
También se utiliza para poder desinfectar superficies, especialmente en el área industrial, aunque también se puede utilizar para otros efectos, como por ejemplo, para poder desinfectar buses o trenes. Incluso, probablemente más de alguna vez habrán visto en algún video o publicidad, una máquina que utiliza radiación ultravioleta para poder desinfectar tu teléfono o cualquier otro objeto que quepa dentro del mismo.
Particularmente, se ha comunicado que el laboratorio de Enfermedades Infecciosas Emergentes de la Universidad de Boston (NEIDL) demostró que al aplicar luz UV-C de lámparas Signify sobre muestras de SARS-COV-2 (Covid-19) ocurre lo siguiente:
El 99% del virus se desactiva en 6 segundos al aplicar una dosis de 5mJ/cm2
Prácticamente el 100% del virus se desactiva en 25 segundos con una dosis de 22mJ/cm2
Al aplicar la luz UV sobre superficies con el virus, esta rompe las cadenas de ADN y/o ARN de los patógenos, dejándolos inofensivos. Si quieres saber un poco más sobre cómo actúa la luz UV dañando el ADN puedes revisar el artículo de la Dr. Supriya Subramanian en News Medical.
Precauciones
Si el exponerse a radiaciones UV-A y UV-B ya conllevan posibles riesgos para nuestra salud, la exposición ante el UV-C es aún peor.
Aparte de generar severas quemaduras apenas pasados unos segundos de exposición, también puede generar otras complicaciones. Puede dañar nuestros ojos de manera permanente, e incluso puede permitir la generación de algún tipo de cáncer.
Por esto mismo, el uso de este tipo de radiaciones debe ser estrictamente realizado por profesionales y gente capacitada para su manejo. En general, lo ideal es nunca poner nuestro cuerpo en contacto con los rayos UV de manera directa.
El bioquímico y Doctor Iván Calderón de la UNAB manifiesta imperativamente que la gente no debe exponerse ante las radiaciones UV, ya que daña irremediablemente los ácidos nucleicos:
Las personas no deben exponerse a esta luz UV, ya que, como se mencionó anteriormente, daña los ácidos nucleicos, material genético presente en las células de todos los seres vivos, incluido los seres humanos. Es por esto que al aplicar luz UV como medio de desinfección de ambientes, se debe aislar la habitación de personas, mascotas y plantas. Si las personas se exponen su piel a luz UV de manera constante, el daño en el material genético se puede ir acumulando en las células de la piel, lo que puede llegar a causar cáncer, como ocurre por la exposición continua a la radiación UV del sol sin la protección adecuada de un bloqueador.
Según Paul Tambyah, Presidente de la Sociedad de Microbiología de Asia Pacífico, es categórico: en hospitales no se usa en pacientes, sino cuando estos ya no están en la habitación.
La desinfección UV-C se usa ampliamente en los hospitales de todo el mundo después de que los pacientes hayan salido de una habitación…[] Esta se usa para patógenos resistentes a los antimicrobianos, tuberculosis y otros agentes infecciosos…[].
El uso del UV-C como desinfección de superficies como en el metro o nuestras casas, requiere de aplicaciones de varios minutos, sin la presencia de personas o animales en las zonas a desinfectar.
«Bueno, pero si estamos expuestos a los rayos ultravioleta provenientes del sol»… Sí, pero la capa de ozono nos ayuda con mantener las radiaciones UV-C fuera de nuestro planeta, que son las más peligrosas. Solo nos llegan las UV-A y UV-B, que de igual forma son peligrosas para nosotros. Por eso es importante utilizar bloqueador solar, y estar siempre atentos a los índices de radiación UV para tu sector.
Si en algún momento pensaste que sería una buena opción usar lámparas UV para poder desinfectar tus manos, definitivamente es buen momento como para cambiar de opinión. Si estás realmente preocupado/a por el coronavirus, lo mejor es que te laves las manos con jabón y agua constantemente, o bien, utilizar alcohol gel para los mismos efectos.
Usos
Hoy en día existen una soluciones para desinfección basados en UV para lugares como oficinas, gimnasios, tiendas, transporte, laboratorios, hospitales, etc, cada uno con su tipo especial de aplicación.
En el caso de oficinas y almacenes se usan lámparas UVs ubicadas a 2.5m mínimo de la superficie de circulación. Estas lámparas en ningún momento envían radiaciones a los que circulan solo afecta al aire circundandante en la parte superior. Limpia usando la convección natural del aire.
En el caso del transporte público se usan carros móviles, incluso robots, que con potentes lámparas UVs limpian minuto todas las habitaciones.
En el Laboratorio de RNAs Bacterianos de la UNAB se usan campanas y cámaras especiales que contienen luz UV eliminar material biológico estudiado, tal como describe la Doctora en Biociencias Moleculares Lillian Acuña:
[]… se utilizan en campanas o gabinetes de bioseguridad, cámaras especializadas destinadas para el estudio y análisis de microorganismos, células y material biológico en general. Esta forma de esterilización permite eliminar los microorganismos contaminantes tanto de estas cámaras como del instrumental utilizado para trabajar. Otro uso que se da en los laboratorios es para esterilizar el agua bidestilada (sin sales), que se utiliza para realizar diversos análisis y preparación de soluciones que deben estar libre de microorganismos contaminantes.
Sobre la esterilización de superficies la Doctora Acuña agrega:
[]… es importante tener en cuenta que toda área sombreada o en penumbra no será esterilizada con la misma efectividad, pudiendo ser incluso nula la acción germicida. En este sentido, es importante recalcar que en las superficies de trabajo de un laboratorio, la luz UV es utilizada como un método complementario a métodos de limpieza más tradicionales, como lo es el uso de una solución diluida de hipoclorito de sodio (cloro casero), el etanol (alcohol etílico de la farmacia), e incluso la exposición del material a altas temperaturas (uso autoclave). Para el uso doméstico, es sugerible mantener la recomendación del uso de la luz UV como un método complementario.
Al final, el tiempo de exposición necesario para eliminar el virus Sars-CoV-2 y otros patógenos en el aire y superficie depende mayormente de la potencia de las lámparas UV, tal como asegura el jefe del Laboratorio de RNAs Bacterianos de la UNAB Iván Calderón:
En términos generales, el tiempo de exposición dependerá de la potencia (W) de la lámpara UV, de la distancia entre la lámpara y la superficie a desinfectar, lo que a su vez se relaciona con el área de la habitación a desinfectar. Por otra parte, si bien, todos los microorganismos tienen como material genético ADN o ARN, las diferencias estructurales entre ellos (ej. bacterias versus virus), también implicarán una dosis diferente de radiación UV para una efectiva acción germicida.
El Doctor Calderón continúa con un ejemplo:
En términos prácticos, suponiendo una lámpara UV de 40W de potencia y una habitación de 6 x 6 metros (36 metros cuadrados), se podrían requerir aproximadamente entre 40 y 90 segundos para irradiar los microorganismos más próximos a la lámpara, y unos 30 minutos aproximadamente para esterilizar los puntos más lejanos de la habitación, siempre considerando una incidencia directa de la luz UV.
Se insiste que ante cualquier uso de estas soluciones: «NO debe haber personas presentes en la sala cuando el sistema está en uso«.
Para un manejo seguro de los dispositivos con lámparas UV, puedes consultar la norma ISO 15858 de 2016, o bien la norma de seguridad fotobiológica de lámparas. IEC 62471
En términos prácticos, cualquier uso de esta tecnología debe quedar en manos de especialistas que manejen el tema.
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