UV Işınımı ile Dezenfeksiyon

COVID-19 ile birlikte güvenlikli mesafe ve dezenfeksiyon kavramları hayatımızı ele geçirdi. Yaşam ortamımızdaki havanın, suyun ve çevremizdeki temas yüzeylerinin dezenfeksiyonunda kimyasallar, termal olmayan plazma (NTP), ısıl işlemler, antimikrobiyal filtreler, ultraviyole ışıklar ve fotokataliz kullanılan yöntemler arasında yer almaktadır.

Ultraviyole ışınım (UV) ile mikropların yok edilmesi; yüksek verimliliği ve nispeten düşük maliyeti nedeniyle hava, su ve çeşitli yüzey türlerinin dezenfekte edilmesinde geçmişten beri kullanılmaktadır. UV ışınımı içerisinde ultraviyole C (UV-C), 100-280 nanometre kısa dalga boyu ile en yaygın kullanılan formdur. UVC, bulunduğu ortamda biyoaerosoller (bakteriler, virüsler vb.) tarafından güçlü bir şekilde emilerek mikroorganizmaların deoksiribonükleik asidine (DNA) ve ribonükleik asidine (RNA) kalıcı zararlar verebilir, bu da bakteri veya virüslerin inaktivasyonuna yol açmaktadır. Bu özellikleri ile hastanelerde, ambulanslarda ve ameliyathanelerde kullanılmaktadır.

 

UVC içeren ışık kaynaklarının COVID-19'a karşı havanın ve yüzeylerin dezenfeksiyonunda kullanımıyla ilgili birçok cihazın alışveriş merkezlerinde, toplu ulaşım araçlarında hatta evlerde kullanıldığını, hatta bunların denetimsiz alışveriş sitelerinde satıldığını görmekteyiz. Cep telefonlarını ve anahtarlıkları dezenfekte eden özel aparatlara kadar birçok farklı ürün piyasada yer almaktadır.

UVC Işınımının Antimikrobiyal Etkisi ve Riskleri

Ancak UVC ışınımının vücudumuzda, özellikle deri ve göz sağlığı açısından ciddi ve kalıcı problemlere neden olabileceği unutulmamalıdır. Bu nedenle bu makalede UVC'nin doğru kullanımı ve dikkat edilmesi gereken yönlerini anlatmaya çalışacağız.

UVC'nin Antimikrobiyal Etkisi

UV-C (100-280 nm), özellikle 254 nm'si, RNA ve DNA tarafından emilmektedir. DNA ve RNA yapısında bulunan timin ve sitozin arasında çapraz bağları parçalamaktadır. Bu DNA ve RNA hasarı; hücresel fonksiyonun bozulmasına, bakterilerin ve fungusların ölmesine, virüslerin inaktivasyonuna neden olmaktadır. Bu etki; UVC yoğunluğuna, dalga boyuna, maruz kalma süresine bağlıdır. Bu etki, insan hücrelerindeki DNA için de geçerlidir.

Güneşten dünyamıza gelen ışınım içerisinde UVC vardır ancak bu bölüm atmosferde stratosferdeki oksijen (O2​) tarafından emilir ve ozon (O3​) ortaya çıkmaktadır. Eğer bu olmadan UVC yeryüzüne ulaşsaydı, organik canlıların hayatta kalması mümkün olmayacaktı.

Yapay UVC Kaynakları

Yapay UVC kaynakları şunlardır:

• Düşük basınçlı civa içeren lambalar (içerdiği civa, UVC dışında insan ve çevre için ciddi bir tehlikedir); artık kullanılmıyor olması gerekmektedir.

• Diyot lambalar

• Ksenon lambalar

Öncelikle UVC kaynağı bu yönüyle iyi kontrol edilmelidir.

UVC Dezenfektan Özelliğini Etkileyen Faktörler

UVC'nin dezenfektan etkisi için;

• Uzaklık ve Maruziyet Süresi: UVC ışınım kaynağının yüzeyden uzaklığı ve ne kadar ışınıma maruz kaldığı önemlidir (mesafenin 1 metreden kısa olması ve en az 15 dakika maruz kalma süresi).

• Organik Materyal Miktarı: UVC ışınımının uygulandığı alanda organik materyal miktarı ne kadar fazla ise etkinliği o kadar azdır. Bu nedenle kalabalık yerlerde kullanımı sınırlıdır.

• Uygulama Alanının Hacmi: Uygulanan alan ne kadar geniş ise etkinlik azalmaktadır. Bu nedenle geniş açık alanlarda etkinliği azdır.

• Uygulama Açısı: UVC ışınımı ortamda yüzeye dik düştüğü alanlarda daha etkilidir. Bu nedenle bir objenin altında etkinliği yok kadar azdır.

• Yüzey Temizliği: UVC ışınımının uygulandığı yüzey temiz olmalıdır. Toz, fiziksel örtü, organik kalıntı UVC'nin dezenfektan etkinliğini azaltmaktadır. Bu nedenle UVC dezenfeksiyonu için öncesinde standart temizlik protokolleri uygulanmalıdır.

UVC Güvenliği ve Sağlık Riskleri

Tüm kullanılan UVC kaynaklarının 100-280 nm dalga boyuna (özellikle dezenfektan olarak kullanılanların 254 nm) sahip olduklarını biliyoruz. Dünya Sağlık Örgütü tarafından UVC'nin gözde kornea ve konjonktiva iritasyonu (fotokeratokonjonktivit) ve deri iritasyonu (güneş yanığına benzer kızarıklık, ödem ve deri yanıkları gibi) yaptığı belirtilmektedir.

UV ışınımı farklı dalga boyları ile deride farklı derinlikte hasara neden olmaktadır. UV-A (315-400 nm) en uzun dalga boyu ile dermise kadar ulaşarak deride hasar yapmaktadır. UV-B (280-315 nm) epidermis tarafından emilmektedir. UV-C (100-280 nm) derinin en dış katmanı olan stratum korneum tarafından absorbe olarak derinin derin katmanlarına çok az oranda inmektedir. UVB ve UVA ile deri kanseri riski karşılaştırıldığında UVC riski düşük olmakla birlikte, kronik maruz kalma nedeniyle kanserojendir.

UVC'ye kronik maruz kalınması pirimidin dimerizasyonu yoluyla DNA hasarı yapmakta, bu da kanser riski demektir.

UVC kaynaklı hücre DNA hasarı ile CPD ve pirimidin (6-4) pirimidon (6-4PP) fotoürünleri ortaya çıkmaktadır.

254-nm UV-C'ye (450 mJ/cm$^2$/günlük) maruz kalındığında deride güneş yanığı benzeri reaksiyon ve 4-5 günlerde deride soyulma olmaktadır. Deride hücresel DNA hasarını gösteren CPD ve 6-4PP artmaktadır. Hücrelerde mutasyon kaynaklı değişimler gözlenmektedir.

Bu nedenle, özel eğitimli sağlık personeli tarafından kullanılan UVC lambalar kontrolsüz olarak hayatımızın her alanına bu kadar kolay girmemelidir.