Les lumières UV-LED peuvent-elles tuer efficacement le nouveau coronavirus?
La désinfection des contaminants demeure une mesure de santé publique importante pour réduire la propagation de diverses maladies infectieuses, en particulier pendant la pandémie de COVID-19. En outre, les chercheurs développent activement des techniques de désinfection plus efficaces, en particulier pour les lieux publics très fréquentés. Des scientifiques du campus de Scarborough de l’Université de Toronto ont démontré l’efficacité et la faisabilité des diodes électroluminescentes UV comme moyen de purification en inactivant deux modèles de virus différents : le coronavirus humain 229E et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Alternez entre la lumière blanche et la lumière ultraviolette germicide (UV).
La désinfection des contaminants demeure une mesure de santé publique importante pour réduire la propagation de diverses maladies infectieuses, en particulier pendant la pandémie de COVID-19. En outre, les chercheurs développent activement des techniques de désinfection plus efficaces, en particulier pour les lieux publics très fréquentés.
La lumière ultraviolette (UV) a déjà été identifiée comme une méthode de désinfection utile et s’est avérée efficace pour inactiver une grande variété de micro-organismes. L’avènement des diodes électroluminescentes UV offre l’avantage de la facilité de désinfection, car la lumière UV germicide peut être fournie en utilisant les mêmes unités d’éclairage qui fournissent une lumière blanche standard pour éclairer une pièce.
Des scientifiques du campus de Scarborough de l’Université de Toronto ont démontré l’efficacité et la faisabilité des diodes électroluminescentes UV comme moyen de purification en inactivant deux modèles de virus différents : le coronavirus humain 229E et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Alternez entre la lumière blanche et la lumière ultraviolette germicide (UV). Avec des rénovations peu coûteuses, ils peuvent également être utilisés dans de nombreux appareils d’éclairage standard, apportant un « attrait unique » aux espaces publics, a déclaré Christina Guzzo, auteur principal de l’étude.
« Nous sommes à un moment critique où nous devons utiliser tous les arrêts possibles pour nous sortir de cette pandémie », a déclaré Guzzo, professeur agrégé au Département des sciences biologiques de l’école. « Toutes les stratégies d’atténuation qui peuvent être facilement mises en œuvre devraient être utilisées. »
Les lampes UV tuent les virus par rayonnement. Avec les doctorants Arvin T. Persaud et Jonathan Burnie, Guzzo a d’abord testé la lampe sur des spores bactériennes connues pour leur résistance à ce rayonnement, connues sous le nom de spores de Bacillus pumilus.
« Si vous pouvez tuer ces spores, alors vous pouvez raisonnablement dire que vous devriez être en mesure de tuer la plupart des autres virus que vous rencontrez régulièrement dans l’environnement », a déclaré Guzzo.
Dans les 20 secondes suivant l’exposition aux UV, la croissance des spores a diminué de 99%.
Les chercheurs ont ensuite créé des gouttelettes contenant le coronavirus ou le VIH pour simuler la façon typique dont les gens rencontrent le virus en public, comme la toux et les éternuements. Les gouttelettes ont ensuite été exposées à la lumière UV et placées dans une culture pour voir si un virus restait actif. Après seulement 30 secondes d’exposition, la capacité du virus à infecter a été réduite de 93%.
En testant différentes concentrations du virus, ils ont constaté que les échantillons contenant plus de particules virales étaient plus résistants aux rayons UV. Mais même avec une charge virale aussi élevée (que Guzzo a qualifiée de « pire scénario »), l’infectiosité a chuté de 88%.
Bien qu’ils ne soient pas inclus dans l’étude, Guzzo et ses étudiants ont également comparé la lumière UV à deux désinfectants robustes utilisés dans l’étude de laboratoire. Ils ont constaté que les lumières avaient un effet similaire dans leur capacité à inactiver le virus.
Spécifications UV-LED
Les LED UV sont fournies en deux ensembles, 9 LED de 275 nm dans un réseau de 3 × 3 et 20 LED de 380 nm dans un réseau de 4 × 5. Les LED sont situées à environ 5 cm de l’échantillon irradié et chaque réseau fournit 0,4 à 0,6 mW/cm de lumière UV. Le temps d’irradiation maximal était de 30 secondes, ce qui donne une dose totale délivrée de 8 mJ/cm2 à 20 mJ/cm2 pour le réseau combiné d’échantillons irradiés. La surface irradiée est significativement plus grande que l’échantillon irradié, et la surface irradiée totale de l’appareil est d’environ 10 cm x 20 cm, ou 200 cm au total, ce qui donne une dose de surface totale de 1,6 J à 4 J.
Alors que les lumières maintiennent encore en vie un petit pourcentage du virus, Guzzo a fait référence au « modèle du fromage suisse » de défense contre le COVID. Chaque stratégie de lutte contre la propagation a ses failles, mais chaque couche est une autre occasion d’arrêter les particules virales errantes.
L’exposition répétée à la lumière UV est la clé pour attraper ces particules manquantes - heureusement, c’est aussi simple que d’appuyer sur un interrupteur. Le remplacement d’une ampoule est également plus simple que le changement d’un système de filtration d’air. Guzzo a noté que les lampes UV-LED sont peu coûteuses, peuvent être facilement installées dans les luminaires existants et que les ampoules ont une longue durée de vie et sont simples à entretenir.
Ces lumières bénéficient également de l’automatisation. Des doses standardisées de germicide peuvent être administrées à chaque fois, et le processus d’essuyage d’un espace avec un désinfectant peut entraîner des erreurs humaines. Les produits chimiques et les déchets de ces désinfectants se retrouvent également dans les bassins versants et les sites d’enfouissement à la suite du lavage des mains et du jet des chiffons.
Mais les lumières ne sont pas inoffensives, et il y a une raison pour la crème solaire et les lunettes de soleil - le rayonnement UV endommage les acides nucléiques, et une exposition répétée et prolongée est nocive. C’est pourquoi Guzzo dit que ces lumières devraient être utilisées lorsque les espaces publics sont vides, par exemple lorsque les bus vacants ont terminé leurs itinéraires ou lorsqu’aucun ascenseur n’est utilisé. Les mains courantes des escaliers mécaniques peuvent être désinfectées en permanence en plaçant des lampes UV dans la section souterraine de la voie, en les nettoyant à chaque rotation.
L’étude, publiée dans le Journal of Virology, met en évidence les lumières UV-LED comme un outil qui pourrait être utilisé après une pandémie, idéalement pour aider à en prévenir une autre.
