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Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 14545 (2022) Citar este artigo
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Detalhes das métricas
Há uma necessidade urgente de controles de engenharia baseados em evidências para reduzir a transmissão do SARS-CoV-2, que causa o COVID-19. Embora a luz ultravioleta (UV) seja conhecida por inativar os coronavírus, as lâmpadas UV convencionais contêm mercúrio tóxico e emitem comprimentos de onda (254 nm) que são mais perigosos para os seres humanos do que as lâmpadas excimer de cloro de criptônio que emitem 222 nm (UV222). Aqui usamos cultura e ensaios moleculares para fornecer a primeira resposta à dose para a solução SARS-CoV-2 exposta ao UV222. Os ensaios de cultura (infecciosidade da placa para o hospedeiro Vero) demonstraram mais de 99,99% de desinfecção do SARS-CoV-2 após uma dose de UV222 de 8 mJ/cm2 (constante de taxa de pseudo-primeira ordem = 0,64 cm2/mJ). Imediatamente após o tratamento com UV222, os ensaios de RT-qPCR direcionados ao gene do nucleocapsídeo (N) demonstraram ~ 10% de contribuição do dano do gene N à cinética de desinfecção, e um ensaio ELISA direcionado à proteína N demonstrou nenhuma contribuição do dano da proteína N à cinética de desinfecção. Resultados moleculares sugerem que outros danos a genes e proteínas contribuíram mais para a desinfecção. Após 3 dias de incubação com células hospedeiras, a cinética de RT-qPCR e ELISA de SARS-CoV-2 tratado com UV222 foi semelhante à cinética da cultura, sugerindo a validade do uso de ensaios moleculares para medir a desinfecção por UV sem cultura. Esses dados fornecem cinética quantitativa de desinfecção que pode informar a implementação do UV222 para prevenir a transmissão do COVID-19.
O coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2) é o agente etiológico da Doença de Coronavírus 2019 (COVID-19), uma doença infecciosa de surgimento recente e sem cura. O SARS-CoV-2 se espalha principalmente de pessoa para pessoa quando as membranas mucosas (por exemplo, pulmões, olhos) são expostas a vírus transmitidos pelo ar que foram emitidos por indivíduos infectados em partículas de vários tamanhos1, 2. A infecção leva a um curso variável da doença que afeta vários sistemas de órgãos (respiratório, cardíaco, neurológico e gastrointestinal); por esta razão, os sintomas da COVID-19 são variáveis e incluem infecção assintomática, febre, tosse, dispneia, mal-estar, náuseas, ageusia/anosmia, delirium e morte. Várias terapias antivirais e direcionadas ao hospedeiro foram ou estão sendo exploradas como tratamentos para COVID-193–15. Esses tratamentos e vacinas são motivos de otimismo durante a atual pandemia de COVID-19, que até o momento já matou quase 2 milhões de pessoas; no entanto, mesmo depois que as vacinas se tornarem amplamente disponíveis, o distanciamento social, equipamentos de proteção individual (EPI), incluindo máscaras faciais e outras soluções de engenharia que limitam a transmissão continuarão a ser necessários no futuro próximo para esta e outras doenças infecciosas emergentes3. A química de superfície projetada do EPI contra a proteína SARS-CoV-2 Spike foi explorada recentemente4.
A irradiação ultravioleta (UV) é um meio eficaz de inativar vários vírus respiratórios, incluindo o coronavírus humano OC43 (HCoV-OC43, uma causa do resfriado comum5) e SARS-CoV (agente etiológico da epidemia de SARS de 20026–8). A radiação ultravioleta é comumente aplicada para a desinfecção do ar em ambientes superiores, em sistemas HVAC e em purificadores de superfície e de ar autônomos. A viabilidade de usar UV em um nível generalizado e baseado em evidências para minimizar a transmissão de SARS-CoV-2, no entanto, é atualmente limitada por dois motivos: (1) lâmpadas UV convencionais de baixa pressão baseadas em mercúrio são impraticáveis em muitos ambientes, pois são perigosos para a saúde humana (a emissão de comprimento de onda de 254 nm causa câncer de pele9 e catarata10) e para o meio ambiente (o mercúrio da quebra de lâmpadas de quartzo frágeis é tóxico11), (2) a cinética de resposta à dose de UV necessária para inativar o SARS-CoV-2 é desconhecida . Caso esses dois desafios sejam superados, o uso de UV para inativar o SARS-CoV-2 em ambientes com alto potencial de transmissão (por exemplo, instalações de atendimento congregacional, lares de pacientes convalescentes, salas de espera de hospitais, cabines de avião) seria uma engenharia prática e prontamente implantada solução para aumentar as medidas profiláticas atuais (distanciamento social, máscaras faciais, vacinas). Devido a um aumento no interesse e aplicação de UV em vários ambientes públicos, há uma necessidade urgente de entender a cinética de resposta à dose de SARS-CoV-2 à radiação UV para informar as decisões de projeto de engenharia que equilibram o risco de UV para os olhos e a pele. exposição com o risco de infecção por transmissão de vírus.