Trayectoria directa bloqueada
La ciencia
de la UV-C.
Todo empieza con
la longitud de onda.
- UV-C · 100–280 nmLa energía más alta del espectro y la más eficaz para inactivar microorganismos. Daña directamente los ácidos nucleicos y detiene la replicación.
- UV-B · 280–315 nmMás energía que la UV-A. Participa en la producción de vitamina D y melanina; daña las células de las capas superiores de la piel.
- UV-A · 315–400 nmLas longitudes de onda más largas y la energía más baja. Llega a capas más profundas de la piel y contribuye al fotoenvejecimiento a largo plazo.
¿Por qué 254 nm, si la respuesta germicida máxima está en 260–270 nm?
La longitud de onda la determina la lámpara. Una lámpara de mercurio de baja presión emite casi toda su radiación ultravioleta en una sola línea a 254 nm: la línea de resonancia del propio mercurio, no una cifra elegida por diseño. Es lo que produce una fuente UV-C madura y de alta potencia.
La respuesta a 254 nm está cerca del pico de 260–270 nm, pero por debajo de él.[8] Existen fuentes que emiten dentro del pico, principalmente los LED UV-C, pero su potencia radiante por dispositivo es considerablemente menor. La dosis es la irradiancia multiplicada por el tiempo,[4] por lo que una fuente más débil debe mantener cada posición proporcionalmente más tiempo para entregar la misma dosis. Eso es lo que hace que el pico sea poco práctico a escala de sala: el A1 trabaja en la longitud de onda de mayor potencia y, en cambio, acumula la dosis mediante la posición y la duración.
Los colores de las bandas de arriba distinguen esas regiones; no representan luz visible ni eficacia germicida. El intervalo marcado es el pico de la respuesta germicida citado con frecuencia, no una medida de esta.
Cada fotón a 254 nm transporta 4.88 eV, calculado a partir de E = hc/λ.[2]
La UV-C es el estándar para la desinfección.
La luz ultravioleta se encuentra justo más allá del extremo violeta del espectro visible, de unos 100 a 400 nanómetros. Es invisible al ojo y se divide en tres bandas según su longitud de onda y su energía.[1]
Solo la UV-C tiene suficiente energía para dañar de forma directa y permanente el material genético microbiano, lo que la convierte en el estándar de la industria para la desinfección UV. En cambio, los dispositivos de amplio espectro reparten su emisión entre las tres bandas, por lo que solo una parte llega al rango germicida; las lámparas del A1 operan a una longitud de onda UV-C dedicada de 254 nm dentro de ese rango.
Conozca el A1La UV-C daña
el ADN/ARN microbiano.
En la reacción mostrada, la UV-C absorbida impulsa la formación de dos nuevos enlaces covalentes entre bases de timina vecinas de la misma hebra de ADN, lo que forma un dímero de pirimidina de ciclobutano. Esta lesión altera la replicación normal del ADN. La animación sigue las mismas bases desde el ADN intacto hasta el dímero.
Basado en estructuras experimentales de ADN. El movimiento, los colores y la representación de la UV-C son ilustrativos. Antes de la exposición · Dímero de timina
Lesiones que interrumpen la replicación.
La UV-C absorbida causa daño fotoquímico en los ácidos nucleicos. En el ADN, ese daño incluye dímeros de pirimidina de ciclobutano: lesiones que unen bases pirimidínicas vecinas en la misma cadena.[3]
Estas lesiones alteran la replicación normal del ADN. La respuesta depende del organismo, la longitud de onda, la exposición y las condiciones.[4]
La dosis acumulada de UV-C
da como resultado la desinfección.
Vea cómo se acumula la dosis con la exposición.
Microorganismo objetivo: S. aureus (MRSA)
Dosis recibida
mJ/cm²
Energía recibida por unidad de área
Reducción logarítmica medida
Aún no se alcanza ninguna dosis probada
¿Qué significa “reducción logarítmica”?
Cada log adicional significa diez veces menos microorganismos supervivientes.
| Reducción logarítmica | Reducción porcentual |
|---|---|
| 1 log | 90% |
| 3 log | 99.9% |
| 5 log | 99.999% |
Fuente: Cadnum JL et al. (2021), UV-C monitoring made simple, Figura 4A. MRSA secado sobre acero inoxidable; los valores son medias aproximadas leídas de la figura.[9]
Distintas dosis, distintas reducciones.
La dosis UV-C es la energía UV-C total que recibe una superficie por unidad de área.[4] La dosis es invisible y se acumula gradualmente, de forma muy parecida a llenar un vaso con agua. El nivel del agua es la dosis que la superficie ha recibido hasta el momento.
Las marcas muestran las reducciones logarítmicas que un estudio midió en cada dosis probada (en mJ/cm²).[9]
La intensidad marca el ritmo.
Aumente la intensidad UV-C y el vaso se llenará más rápido, pero las marcas permanecen en su lugar. La dosis necesaria sigue siendo la misma; lo que cambia es la rapidez con que se alcanza.
El objetivo determina la dosis.
El microorganismo objetivo y la reducción logarítmica deseada determinan la dosis UV-C que necesita una superficie. Las pruebas y los dosímetros confirman esa relación dosis-respuesta.[9]
Las limitaciones de la UV-C.
Comprenda el papel de la distancia y las sombras.
Arrastre la fuente de luz para cambiar su distancia al objetivo y su línea de visión. Arrastre el objeto para cambiar lo que bloquea.
La distancia y las sombras son dos limitaciones de la luz UV-C. La intensidad disminuye drásticamente con la distancia: duplicar la distancia a una superficie reduce la dosis a una cuarta parte, según la ley del inverso del cuadrado.[5] Y cualquier cosa que bloquee la línea de visión directa entre la fuente de luz y una superficie proyecta una sombra en ella, sin importar lo cerca que esté la fuente de luz.[6]
Póngalo en práctica.El A1 aborda
ambas limitaciones directamente.
El conjunto de sensores del A1 genera un mapa de la sala y planifica una ruta hacia cada punto de desinfección, rodeando los objetos y acercándose a las superficies para maximizar la exposición en cada área.
Como el A1 se desplaza por el espacio en lugar de tratarlo desde una sola posición fija, puede superar las limitaciones de la luz UV-C con eficiencia y precisión, y tratar áreas que a un dispositivo estacionario le pueden resultar difíciles y lentas de alcanzar.
Conozca más sobre el conjunto de sensores y la tecnología del A1Referencias
Referencias de investigación y técnicas sobre la longitud de onda UV-C, la respuesta microbiana y la exposición de superficies.
Referencias
Referencias de investigación y técnicas sobre la longitud de onda UV-C, la respuesta microbiana y la exposición de superficies.
- 01 / ESPECTROOrganización Mundial de la Salud — Ultraviolet radiation ↗
Límites de las bandas UV y absorción atmosférica.
- 02 / ENERGÍA DEL FOTÓNNIST — Mass and Planck’s constant ↗
Relación de Planck; la visualización de energía usa E = hc/λ.
- 03 / FOTOQUÍMICAKim, Jin y Pfeifer (2013) — Formation of cyclobutane pyrimidine dimers ↗
Investigación primaria sobre lesiones inducidas por UV en bases adyacentes del ADN.
- 04 / EXPOSICIÓNAsociación Internacional de Ultravioleta (IUVA) — UV FAQs ↗
Irradiancia, tiempo de exposición, dosis UV y respuesta biológica.
- 05 / GEOMETRÍA DE LA FUENTEDepartamento de Energía de EE. UU. / PNNL — Radiometric testing of UV-C products ↗
Geometría de medición y límites de los cálculos de inverso del cuadrado cerca de fuentes extendidas.
- 06 / CONDICIONES DE SUPERFICIEAsociación Internacional de Ultravioleta (IUVA) — Surface and air UV guidance ↗
Línea de visión, textura de la superficie y precauciones de operación.
- 07 / RANGO GERMICIDAEPA de EE. UU. — Ultraviolet Disinfection Guidance Manual, §2.2.1 ↗
200–300 nm como rango germicida de uso común; referencia a la convención del espectro en un manual de tratamiento de agua.
- 08 / RESPUESTA MÁXIMABeck y col. — Measured germicidal action spectra ↗
Sensibilidad máxima relativa en 260–270 nm entre las bacterias y los virus evaluados por encima de 240 nm, con respuestas que dependen del organismo en longitudes de onda más cortas.
- 09 / DOSIS Y RESPUESTACadnum JL et al. (2021) — UV-C monitoring made simple, Figura 4A ↗
MRSA USA800 secado en portadores de acero inoxidable, sin suciedad orgánica añadida. Reducciones medias aproximadas leídas de la Figura 4A. DOI: 10.1017/ice.2021.113.