Одним из популярных и всеми известных способов качественной стерилизации является метод, который основан на эксплуатации ультрафиолетового излучения. УФ-лучи с высокой точностью способны поражать именно живые клетки без изменения химического состава окружающей среды (химические дезинфектанты). У самих бактерий такое воздействие полного спектра УФ-излучения (200-400 нм) провоцирует изменение скорости размножения клеток и их окончательную гибель. УФ-лучи дают возможность без труда осуществлять стерилизацию без ухудшения функциональных свойств и внешнего вида воды, продуктов питания, упаковки и воздуха в помещении. Это выгодно отличает ультрафиолетовое воздействие от химических методов дезинфекции. Способ обеззараживания с применением УФ-лучей имеет множество достоинств:
- уничтожается широкий спектр вредных микроорганизмов;
- не требуется особой организации пространства для установки прибора;
- область обрабатывается с высокой скоростью;
- в процессе использования не меняется запах окружающей среды;
- полностью отсутствуют дополнительные химические вещества;
- простота автоматизации;
- не требуется особых навыков для эксплуатации;
- безопасно для человека.
Ультрафиолетовая лампа против коронавируса
Во-первых, многие из них — подделки. А другие настолько маломощны, что вам придется держать устройство над предметом (например, маской) в течение 30 минут, чтобы, провести хоть какую-либо дезинфекцию. Не говоря уже о том, чтобы уничтожить SARS-CoV-2 — вирус, ответственный за COVID-19. Вы также рискуете случайно подвергнуться воздействию опасного ультрафиолетового излучения.
Поскольку на данный момент нет никаких исследований о влиянии портативных УФ-ламп на SARS-CoV-2 (сколько их надо держать и на каком расстоянии), эти устройства могут дать вам ложное чувство безопасности.
Остерегайтесь ложных заявлений о том, что эти устройства эффективны или безопасны для использования в повседневной жизни, — говорит Юнг Шен, инженер и физик Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
В рекламе эти лампы убивают чуть ли не все вирусы на Земле. Но все не так просто
В школе используют кварцевые лампы. Они не опасны? Как применять их правильно?
Кварцевание помещений все чаще применяют в школах для дезинфекции, но не все родители этому рады. После последней новости о приморских школьниках, которые получили ожоги роговицы из-за неправильного использования такой лампы, многие переживают за безопасность детей. Мы поговорили с педиатром Владимиром Ягодкиным о пользе этого метода и о необходимой технике безопасности.
Первый класс. Рассылка
Ценные советы и бесценная поддержка для родителей первоклассников
Помните характерный для кабинетов физиотерапии специфический запах? Это озон, который выделяется во время ультрафиолетового излучения специальных кварцевых ламп — они используются для терапии болезней носоглотки: суперкороткие сеансы, недолгий курс процедур, все под контролем врача.
Озон (O3) — бледно-голубой ядовитый газ, который убивает вирусы, бактерии, грибки, да и вообще может уничтожить (ну или почти) все живое на своем пути. Патогены погибают под воздействием озона довольно быстро; люди и животные могут этим газом как минимум отравиться. Вот почему в физиотерапии он используется дозированно и аккуратно: убив все вредные микроорганизмы, газ может «взяться» за саму слизистую и просто «сжечь» ее.
Согласно СанПиН, утвержденным постановлением Главного санитарного врача РФ № 16 от 30 июня 2021 года, обеззараживание воздуха в учебных заведениях обязательно. Для этого применяются различные методы, один из которых — кварцевание. То есть использование ламп, при свете которых выделяется тот самый озон.
Можно ли использовать их в помещении, где находятся дети? Бывают ли безопасные кварцевые лампы? Как правильно их эксплуатировать? Разбираемся.
Какими бывают лампы и как они работают?
В школах, детских садах, больницах и других общественных учреждениях используют кварцевые и ультрафиолетовые или бактерицидные лампы, которые помогают избавиться от вредоносных микроорганизмов, передающихся воздушно-капельным путём.
Кварцевые лампы
имеют колбу, сделанную из кварцевого стекла. Оно пропускает ультрафиолетовые лучи С-типа (длина волны составляет 100–280 нм), которые и превращают кислород в озон. Именно он в ситуации с кварцевой лампой является основным дезинфектором, ультрафиолет (который тоже способен уничтожать бактерии) играет в данном случае второстепенную роль.
Виды ультрафиолетового излучения
Ультрафиолетовый свет, который направляется на Землю благодаря Солнцу и электромагнитному спектру, бывает трех основных видов: ультрафиолет А (UVA) с длиной волны от 315 до 400 нанометров, ультрафиолет B (UVB) от 280 до 315 нанометров и ультрафиолет С (UVC) от 100 до 280 нанометров.
Эти три типа УФ-излучения различаются по своей биологической активности и степени проникновения, говорят ученые.
Ультрафиолетовый свет помогал человечеству в дезинфекции на протяжении века. Ультрафиолет С является наиболее эффективным и способен разрушить связи, которые удерживают ДНК и РНК вирусов и бактерий, не давая им работать. Однако эта дезинфицирующая энергия может также повредить глаза и кожу и даже вызвать рак.
Действие ультрафиолета C на ДНК вируса
Во время вспышки вируса H1N1 в 2009 году микробиологи предупредили, что расстояние и продолжительность воздействия ультрафиолетом на инфицированную поверхность имеют решающее значение. Но немалую роль играет и сама поверхность. Гладкие поверхности, такие как мрамор и стекло, дезинфицировать легче, чем дерево или ткань.
В 2015 году Федеральная торговая комиссия США преследовала две компании, которые продавали УФ-дезинфицирующие устройства из-за их ложных заявлений об уничтожении грибка стопы, золотистого стафилококка, кишечной палочки и сальмонеллы.
Бактерицидные свойства ультрафиолета C зависят от дозы излучения: сколько оптической энергии излучает источник, расстояния до инфицированного объекта и времени воздействия, — говорит Кристиан Цолльнер, инженер из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
По его словам, в большинстве портативных устройств для дезинфекции используются светодиоды, которые менее эффективны, чем УФ-лампы.
Такие УФ-лампы использовались во время пандемии коронавируса в больницах
Ультрафиолетовое излучение (УФ) — один из наиболее агрессивных физических факторов внешней среды. Многое известно о влиянии ультрафиолета на кожу — сегодня именно его считают основным виновником ее преждевременного старения. Кроме того, он ослабляет ее иммунные функции, может провоцировать воспалительные процессы, и, конечно, воздействие УФ-излучения является фактором риска рака кожи. Однако ультрафиолет влияет не только на саму кожу, но также на волосы: как волосяные фолликулы, так и волосяные стержни. Именно покрывающие голову волосы принимают основной ультрафиолетовый удар, ведь они «ближе всего к солнцу».
Опасность представляют оба типа ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли — УФ-А и УФ-В (УФ-С полностью задерживается озоновым слоем), однако их физические характеристики и эффекты будут отличаться.
УФ-B (280–320 нм) — жесткий (разрушительный) ультрафиолет, который, однако поглощается преимущественно поверхностными слоями кожи (эпидермисом кожи и кутикулой волос), УФ-A (320–400 нм) — излучение более мягкое, чем УФ-В, но способное проникать глубже — в дерму и кортекс волоса.
Механизм их негативного действия связан в первую очередь с повреждением ДНК:
- прямым в случае УФ-В излучения — за счет непосредственного поглощения фотонов данных спектров молекулами ДНК и образованием специфических мутаций (циклобутан-пиримидиновых димеров (CPD) или пиримидин-(6,4)-пиримидиновых (6-4PP) фотопродуктов);
- косвенным — в случае УФ-А. Под действием УФ-А в коже образуются активные формы кислорода (АФК) — супероксид-анион, перекись водорода, гидроксильный радикал, синглетный кислород. Их взаимодействие с молекулами ДНК ведет к образованию 8-оксо-2′-дезоксигуанозина (8-oxo-dG, маркер окислительного стресса), одноцепочечных разрывов ДНК и формированию сшивок ДНК-белок.
Но кроме повреждения ДНК, АФК, образующиеся под действием УФ-А, вызывают повреждение и других структур — белков, жиров и т.д. Более того, повреждать структуры волоса может не только ультрафиолет, но и видимый свет.
Первыми «под удар» солнца попадают волосы головы. Фотоповреждение волосяных стержней считается одной из основных причин ухудшения состояния волос. Сюда вносят вклад целый ряд параллельных процессов, которые приводят к химическим и физическим изменениям волокон.
Фотохимические изменения включают разрушение дисульфидных мостиков, которые формируют молекулы цистеина между кератиновыми нитями, образующими микро- и макроструктурные единицы волосяных стержней. Взамен разрушенных образуются новые «хаотичные» внутри- и межмолекулярные поперечные связи, что обусловливает постепенную потерю изначальной формы волосяных стержней и увеличению ломкости волос. Также под действием солнечного света происходит разрушение и других аминокислот (триптофана, тирозина и др.), образующих кератин, что приводит к нарушению структуры и ослаблению волос. Кроме этого, фотодеградация аминокислот обусловливает пожелтение волос (особенно светлых) под действием солнечного света.
Но белки — не единственная «мишень» солнца. Образующиеся в результате действия ультрафиолета и видимого света АФК запускают процесс перекисного окисления липидов, в результате чего ослабляется прочность «цементирующего» белковые структуры волоса комплекса клеточных мембран.
Сильно страдает кутикула, поскольку это самый наружный слой волоса, и она принимает на себя максимум энергии — практически весь УФ-В и частично УФ-А, и при этом цистеин в ней присутствует в самой высокой концентрации. Более того, в кутикуле нет меланина, он находится в кортексе волосяного стержня и обеспечивает защиту внутренним слоям волоса.
Меланин поглощает ультрафиолетовое излучение и рассеивает избыток энергии в виде тепла. Однако сам при этом постепенно разрушается. И если в коже происходит постоянное обновление пигментной защиты за счет его поставки меланоцитами живым клеткам эпидермиса, то в волосяной стержень новый меланин не приходит. Поэтому еще одним значимым признаком фотоповреждения является постепенное обесцвечивание волос, «выгорание».
Темные волосы более устойчивы к фотодеградации, чем светлые, из-за более высокой фотостабильности эумеланина по сравнению с феомеланином, поэтому выгорают преимущественно светлые волосы. Однако степень повреждения волос будет зависеть не только от типов меланина в волосах, но и их общего количества.
Поскольку волосяные стержни содержат меланин, то волосяной покров может защищать кожу скальпа от действия ультрафиолета, однако не полностью. Более того, в области пробора кожа скальпа менее защищена, также снижается защита при развитии различного вида алопеций.
В итоге в коже скальпа наблюдаются все те же изменения, что и в других частях тела: формируется актинический кератит, фотодерматиты, обостряются хронические дерматозы (особенно чувствительны люди с атопическим и себорейным дерматитом скальпа).
Кроме того, примерно через 3-4 месяца после интенсивного солнечного воздействия (например, отдыха в жарких регионах) может наблюдаться массивная потеря волос по типу телогеновой алопеции. Предполагается, что волосяные стержни могут выполнять роль световодов и облегчать проникновение УФ-квантов в глубокие слои кожи к волосяным фолликулам. Гистологически определяются явления солнечного эластоза, а также воспалительных изменений и фиброза — изменений, вовлеченных в развитие разных видов алопеций.
Таким образом, под воздействием солнца страдает как внешний вид волос, так и ухудшается их рост. В итоге имеющиеся волосы становятся более ломкими, жесткими, сухими и менее яркими, а скорость отрастания новых волос, как и их качество, тоже постепенно снижается. Лучшая защита волос от солнца — головные уборы и качественный уход, с созданием солнцезащитных средств для волос существуют определенные трудности. Какие именно, и как можно поддержать здоровье волос в целом, мы расскажем вам в следующей книге серии «Моя специальность — косметолог». Следите за нашими обновлениями!
Эффективность ультрафиолетовых ламп для дома
К разным портативным устройствам прикладывают разные инструкции по времени дезинфекции. Некоторые говорят, что УФ-лампу следует держать на высоте 5 сантиметров над поверхностью в течение 5-10 секунд; другие говорят держать его дольше 30 секунд.
Юнг Шен, инженер и физик Вашингтонского университета в Сент-Луисе, купил одно из таких устройств. В нем было всего 3 небольших светодиода, и, как говорилось в инструкции, такому устройству потребуется всего нескольких секунд для дезинфекции любой поверхности.
Они намеренно не хотят указывать, насколько они неэффективны, — говорит Шен. — Если там будет написано, что вам нужно держать лампу в течение 30 секунд, никто не будет покупать ее.
По словам Андреа Армани, инженера-химика и ученого-материаловеда из Университета Южной Калифорнии, некоторые производители указывают, что их портативные УФ-лампы бактерицидные, но на самом деле они имеют неправильную длину волны.
Для дезинфекции длина волны должна быть 260 нанометров, — говорит он.
Есть ли опасность от уф излучателей?
О безопасности использования УФ ламп можно судить по мощности излучения и материалу, из которого они изготовлены.
Кварцевые облучатели
Используются для обеззараживания, способны уничтожать болезнетворные вирусы и микробы. Но являются самыми опасными для живых организмов.
Во время работы кварцевой лампы происходит выделение озона, который сильно окисляет воздух, становится очень токсичным и повреждает органы дыхания.
Читайте более подробно о кварцевых излучателях.
ВАЖНО! Применение ртутно-кварцевых ультрафиолетовых ламп в присутствии людей или животных недопустимо и опасно для жизни! Более подробно о возможном вредном воздействии кварцевой лампы.
Бактерицидные УФ лампы
Производятся из увиолевого стекла, которое отфильтровывает озонообразующие волны. Такие лампы можно применять в домашних условиях. Но бактерицидные свойства слабее, чем у кварцевых ламп, поэтому рекомендуется более длительное использование.
Как отличить поддельную УФ-лампу от настоящей
Вот это точно настоящая УФ-лампа
С виду подделку отличить очень сложно. Все они излучают синее свечение. Но зачастую это просто маломощные светодиоды. И особой дезинфицирующей функции они не несут. Но все же есть несколько способов распознать подделку.
- Ознакомьтесь со спецификациями продукта и убедитесь, что длина УФ-волны составляет 260 нанометров. Если спецификации не указаны, обратитесь к продавцу. Прочтите также онлайн-инструкции. Если в них отсутствуют определенные временные рамки использования устройства или они слишком маленькие (например, 1-5 секунд), лучше не покупать его.
- Цена тоже имеет значение. Мощные светодиоды ультрафиолета C стоят до 1 000 рублей каждый, а для дезинфекции их нужно несколько. Если компания продает УФ-лампу за 1 500 рублей, а в инструкции сказано, что оно работает за считанные минуты, вероятно, это подделка.
- Если вы хотите проверить уже купленную лампу, попробуйте так называемый банановый тест. Направьте УФ-лампу на зеленый банан в течение 15 минут. Любая мощная УФ-лампа за это время сделает его кожуру коричневой. Такой текст позволит понять, работает ли устройство и действительно ли оно излучает ультрафиолет C.
Сейчас это серый рынок без правил», — говорит Шен. — Никаких строгих научных экспериментов и испытаний эффективности этих устройств не проводилось.
Поэтому, возможно, лучше лишний раз продезинфицировать руки антисептиком, эффективность которого доказана. И чаще менять маску (или стирать ее, если она многоразовая), а не носить одну и ту же медицинскую маску целый месяц. А эксперименты с УФ-излучением оставить медицинским учреждениям и ученым.
Кварцевая лампа для дома: польза и вред
Но так ли полезен этот прибор? Или все же он может иметь некие подводные камни?
Для начала стоит отметить достоинства прибора. Во-первых, его проверенный антибактериальный эффект: кварцевая лампа — отличная мера профилактики против различных заболеваний. А по утверждению некоторых медицинских специалистов, ее можно использовать и как средство защиты от нового коронавируса.
Кроме того, прибор способен лечить:
- непроходящий насморк;
- хронический бронхит;
- воспалительные ушные процессы;
- кожные заболевания;
- болезни суставов.
И все же всем этим положительным свойствам противостоит ряд значительных минусов. Так, кварцевая лампа может нанести вред здоровью, если неправильно выбрать модель, мощность и тип обрабатываемого помещения. При ее использовании необходимо строго придерживаться правил безопасности. Так, ни в коем случае нельзя включать прибор, если на нем есть какие-либо механические повреждения или дефекты. Также во время работы прибора в помещении не должны находиться ни люди, ни животные, ни растения.
Необходимо отметить и тот факт, что использование кварцевой лампы может стать причиной аллергической, а многие медицинские специалисты считают, что устройство может представлять опасность для здоровья людей с онкологическими заболеваниями.
