Desinfecção ultravioleta imersiva de E. coli e fago MS2 em tecidos de algodão

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13260 (2022) Citar este artigo

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A desinfecção ultravioleta imersiva fornece uma tecnologia livre de produtos químicos para têxteis, superfícies e espaços públicos mais seguros, inativando patógenos transmissíveis. Este estudo examinou a desinfecção UV imersiva, utilizando uma cabine de desinfecção, de E. coli e MS2 que foi inoculada em camisetas brancas de algodão. O impacto que os materiais porosos têm na desinfecção UV é pouco compreendido, com a maioria das pesquisas anteriores sobre desinfecção de superfícies focadas em superfícies duras e lisas. Várias abordagens foram utilizadas neste estudo para caracterizar a dinâmica da luz dentro do gabinete de desinfecção, incluindo cupons de dosimetria colorimétrica, biodosimetria e espectroradiometria. A micro e macro geometria de superfícies porosas são fatores importantes a serem considerados ao usar tecnologias UV imersivas. A geometria do gabinete impactou a distribuição da luz UV emitida dentro do gabinete de desinfecção e as propriedades físicas de um material poroso, como o padrão tecido de algodão, contribuem para a eficiência da desinfecção UV. Este trabalho identificou que a distribuição de luz é crucial para tecnologias UV imersivas, uma vez que a fluência fornecida era altamente variável dentro da cabine de desinfecção e resultou em uma diferença de vários logs de redução para áreas adjacentes de amostras de camisetas. Outras áreas inoculadas alcançaram reduções superiores a 1 log para MS2 e reduções superiores a 2 log para E. coli.

O interesse e a utilização de tecnologias UV-C imersivas aumentaram dramaticamente em resposta à pandemia SARS-CoV-21,2. As tecnologias imersivas UV-C utilizam luz germicida para desinfetar espaços partilhados ou objetos muito tocados para reduzir a transmissão de doenças transmissíveis. A pandemia SARS-CoV-2 expôs a necessidade de espaços partilhados mais seguros e a necessidade de ferramentas eficazes para reduzir a carga viral em superfícies de elevado contacto3,4,5,6. A desinfecção UV-C é bem conhecida na indústria da água para controle biológico e em ambientes de saúde para irradiação germicida das vias aéreas superiores7. A desinfecção UV-C é considerada um método de limpeza auxiliar para reduzir a ocorrência de infecções hospitalares (IRAS) por meio de organismos resistentes a medicamentos8,9. A colocação e retirada de equipamentos de proteção individual (EPI) em ambientes de saúde foi identificada como vetor viral em diversos estudos10,11,12. A desinfecção UV-C de roupas contendo patógenos tem o potencial de reduzir a ocorrência de infecções adquiridas em hospitais e pode ser usada em ambientes de alto tráfego, como prédios de escritórios, estádios e campi universitários4,13.

A dinâmica dos materiais não porosos é bem compreendida do ponto de vista UV-C, embora exista uma lacuna de conhecimento na aplicação de tecnologias imersivas de UV-C a materiais porosos. Um estudo investigou a eficácia de desinfetantes químicos em superfícies porosas e não porosas e demonstrou que têxteis, como o algodão, eram menos eficientes para desinfecção por 2 log quando comparados à desinfecção de superfícies de vidro14. A compreensão da micro e macrogeometria dos materiais porosos tem implicações significativas para a eficácia da desinfecção UV-C e deve ser considerada na desinfecção de superfícies complexas6,15,16,17. Por exemplo, tecnologias imersivas de UV-C foram usadas para reutilização de emergência de respiradores frontais (FFR), onde estudos demonstraram que o tipo de material FFR é fundamental na eficácia da desinfecção por UV-C e rege o limite superior de desinfecção alcançável1,6,17,18. Até onde sabemos, não há nenhum estudo publicado que investigue a eficácia da desinfecção imersiva por UV-C em materiais porosos comuns, como o algodão. A importância desta lacuna de conhecimento é ampliada quando se considera o crescente interesse em desinfetar espaços partilhados, que consistem numa mistura de materiais porosos e não porosos.

Os armários de desinfecção são uma tecnologia UV-C imersiva, que foi lançada no mercado para diversos nichos de aplicação, como varejistas de roupas, vestiários e laboratórios. Os gabinetes de desinfecção fornecem 360° de exposição UV-C, o que maximiza a área iluminada em objetos porosos e reduz o impacto do sombreamento. Outro fator importante a considerar para essas tecnologias é a distribuição de luz. A distribuição inadequada da luz UV-C pode levar à desinfecção inadequada dos objetos visados. Existem várias ferramentas que podem ser usadas para caracterizar a fluência fornecida por fontes imersivas de luz UV-C, como cartões dosímetros UV-C, biodosimetria e espectrorradiometria. Dada a novidade dos dispositivos UV-C imersivos, não existe nenhum padrão para quantificar fluências de 360°. Este artigo aborda esta questão caracterizando uma cabine de desinfecção UV-C usando microrganismos de desafio comuns e técnicas radiométricas. Biodosimetria, dosimetria química (através de cartões dosímetros) e espectroradiometria foram usadas para caracterizar a fluência usando camisetas de algodão como vestimenta de desafio. O tecido de algodão é comumente encontrado em roupas, móveis e em todos os ambientes para aplicações UV-C e serve como substituto para materiais porosos. Os resultados deste estudo informam a indústria de saúde e de UV-C sobre as melhores práticas ao considerar a desinfecção de materiais porosos.