UVC Light การฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี


Posted 20 Aug 2020 14:06 | 213 views

การฆ่าเชื้อบนพื้นผิวมีหลายวิธี นอกเหนือจากการใช้น้ำยาฆ่าเชื้อพ่นหรือเช็ดบนพื้นผิว การใช้รังสีเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถทำลายเชื้อที่อยู่บนพื้นผิวได้ โดยรังสีที่นำมาใช้สำหรับฆ่าเชื้อคือ รังสียูวีซี (UVC)

    รังสียูวีซีเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่น 100-280 นาโนเมตร รังสียูวีซีมีความสามารถในการทำลายเชื้อโรคหรือเรียกว่า Ultraviolet Germicidal Irradiation ซึ่งสามารถทำลายเชื้อโรคไม่ว่าจะเป็น แบคทีเรีย ไวรัส ราเส้นใย ยีสต์ เป็นต้น 


       

          ซึ่งในธรรมชาตินั้นเราจะไม่พบรังสียูวีซี เนื่องจากรังสีชนิดนี้ไม่สามารถผ่านชั้นโอโซนมายังผิวโลกได้ การใช้รังสีชนิดนี้เพื่อทำลายเชื้อจึงต้องใช้แหล่งกำเนิดรังสี ได้แก่ UVC-LEDs หลอดปรอท เป็นต้น 

ประสิทธิภาพการทำลายเชื้อ

         
          ประสิทธิภาพของรังสียูวีซีในการทำลายเชื้อขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ได้รับ ความเข้มและความยาวคลื่นของรังสี สำหรับการฆ่าเชื้อในอากาศหรือพื้นผิวสามารถประเมินประสิทธิภาพจากปริมาณรังสีหรือ UV dose ซึ่งเป็นปริมาณรังสีที่เชื้อสัมผัส ถ้าเชื้อจุลินทรีย์ล่องลอยอยู่ในอากาศผลของรังสีจะเทียบเท่าค่า UV dose แต่ถ้ามีฝุ่นละอองล่องลอยในอากาศร่วมด้วย ปริมาณรังสีที่สัมผัสกับเชื้อจุลินทรีย์อาจลดลง จึงต้องใช้ระยะเวลาในการทำลายเชื้อนานขึ้น

         UV dose (หน่วยไมโครวัตต์วินาทีต่อตารางเซ็นติเมตร; µWs/cm2) สามารถคำนวนโดยนำค่าความเข้มของรังสีหรือ UV intensity (หน่วยไมโครวัตต์ต่อตารางเซ็นติเมตร; µW/cm2) คูณด้วยระยะเวลาที่สัมผัสรังสีหรือexposure time (หน่วยวินาที; seconds) จากการศึกษาพบปริมาณรังสียูวีซีที่ใช้ทำลายเชื้อชนิดต่างแสดงดังตารางที่ 1

         การทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อโคโรนาไวรัสที่ทำให้เกิดอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรงหรือ SARS-CoV ด้วยรังสียูวีซีที่ความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร ระยะห่าง 3 เซนติเมตร ความเข้มแสง 4016 µW/cm2 สามารถกำจัดเชื้อได้หมดภายในเวลา 15 นาที หากใช้ความเข้มแสง 90 µW/cm2 ที่ระยะห่าง 80 เซนติเมตร จะต้องใช้เวลา 60 นาที จึงจะทำลายเชื้อได้หมด

ตารางที่ 1 แสดงประสิทธิการทำลายเชื้อชนิดต่างๆ ด้วยรังสียูวีซีความยาวคลื่น 253.7 นาโนเมตร

ชนิดของเชื้อ UV doseµW/cm2 
ประสิทธิภาพการทำลายเชื้อ
  90%  100%
แบคทีเรีย
Bacillus anthracis-Anthrax spores 4,520 8,700
Bacillus anthracis spores-Anthrax spores 24,320 46,200
Clostridium tetani 13,000 22,000
Escherichia coli 3,000 6,600
Mycobacterium tuberculosis 6,200 10,000
สปอร์ของเชื่อรา
Aspergillus flavus 60,000 99,000
Aspergillus niger 132,000 330,000
Mucor racemosus A 17,000 35,200
Penicillium expansum 13,000 22,000
Rhizopus nigricans 111,000 220,000
ไวรัส
Bacteriophage-E. coli 2,600 6,600
Infections Hepatits 5,800 8,000
Influenza 3,400 6,600
Polio virus 3,150 6,600
เชื้ออื่นๆ
ยีสต์ขนมปัง 6,000 13,200
Chlorella vulgaris 13,000 22,000
Nematode Eggs 45,000 92,000

          จะเห็นว่าประสิทธิภาพการทำลายเชื้อขึ้นอยู่กับความเข้มแสงยูวีซี ระยะห่างของแหล่งกำเนิดแสง และระยะเวลา ดังนั้นการใช้แสงยูวีซีเพื่อทำลายเชื้อให้ได้ประสิทธิผลต้องคำนึงถึงปัจจัยดังกล่าวร่วมด้วย

ความปลอดภัย
  • ต่อร่างกาย
    รังสียูวีซีเมื่อสัมผัสกับผิวหนังสามารถทำให้ผิวหนังไหม้และเกิดมะเร็งผิวหนังได้ หากสัมผัสกับตาอาจทำให้เกิดอาการกระจกตาอักเสบ การมองเห็นภาพผิดปกติ หรือทำให้ตาบอดได้ โดยยูวีจะทำลายจอตาหรือเรตินา ดวงตาสามารถทนต่อรังสียูวีซีที่ระดับความเข้ม 0.2 µW/cm2 เมื่อใช้งานจึงควรสวมแว่นตาที่สามารถป้องกันรังสียูวีซีได้

     
  • ต่อพื้นผิววัสดุ
    รังสียูวีซีสามารถทำลายพันธะเคมีของพลาสติก ทำให้อายุการใช้งานของพลาสติกลดลง รวมทั้งมีผลต่อฉนวนกันความร้อน หรือปะเก็นต่างๆ ที่ทำจากยาง ทั้งนี้พลาสติกส่วนใหญ่ที่ระบุว่าทนต่อรังสียูวีคือพลาสติกที่ผ่านการทดสอบโดยใช้รังสียูวีบี (UVB) ไม่ใช่การทดสอบด้วยรังสียูวีซี
การใช้รังสียูวีซีเพื่อฆ่าเชื้อ
  • การฆ่าเชื้อในอากาศ
    สามารถใช้ฆ่าเชื้ออากาศที่อยู่ในระบบปิด ไม่มีการเคลื่อนไหวของอากาศ โดยจะต้องมีการออกแบบให้บริเวณที่ต้องฆ่าเชื้อสัมผัสกับรังสีอย่างทั่วถึง หรือใช้การหมุนเวียนอากาศให้ผ่านหลอดกำเนิดรังสี เป็นต้น

     
  • การฆ่าเชื้อในน้ำ
    สามารถใช้ยูวีซีในการฆ่าเชื้อที่ปะปนอยู่ในน้ำได้โดยอาศัยการหมุนวนของน้ำผ่านหลอดกำเนิดรังสียูวีซีภายในระยะเวลาช่วงหนึ่งเพื่อให้รังสีทำลายเชื้อโรคได้หมด นอกจากนี้รังวียูวีซียังสามารถกำจัดคลอรีนหรือสารกลุ่มคลอรามีนที่ปะปนอยู่ในน้ำได้ด้วย อย่างไรก็ตามยูวีซีไม่สามารถกำจัดสารอินทรีย์ และอนินทรีย์หรืออนุภาคต่างๆ ที่ปะปนในน้ำได้

     
  • การฆ่าเชื้อบนพื้นผิว
    สามารถใช้รังสียูวีชีในการฆ่าเชื้อที่อยู่บนพื้นผิววัสดุ โดยรังสียูวีซีที่ใช้ต้องมีความเข้มของรังสี ระยะห่าง และระยะเวลาที่ใช้ต้องมีความเหมาะสมตามแต่ละชนิดของเชื้อที่ต้องการทำลายจึงจะสามารถทำลายเชื้อได้

    ที่มาของบทความ มหาวิทยาลียมหิดล คณะเภสัชศาสตร์

    ที่มาภาพปกจาก https://www.hpcismart.com/images/website/ManChemNews/DIR_76/F_63466.jpg