Neue Art von Ultraviolettlicht macht die Luft in Innenräumen so sicher wie im Freien

Quelle: Neue Art von ultraviolettem Licht macht die Luft in Innenräumen so sicher wie im Freien | Columbia University Irving Medical Center

Eine neue Art von ultraviolettem Licht, das für Menschen ungefährlich sein könnte, brauchte weniger als fünf Minuten, um die Konzentration von Mikroben in der Luft in Innenräumen um mehr als 98 % zu senken. Dies ergab eine gemeinsame Studie von Wissenschaftlern des Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University und des Vereinigten Königreichs. Selbst wenn weiterhin Mikroben in den Raum gesprüht wurden, blieb die Konzentration sehr niedrig, solange das Licht eingeschaltet war.

Die Studie legt nahe, dass fernes UVC-Licht aus in der Decke installierten Lampen eine äußerst wirksame passive Technologie sein könnte, um die Übertragung durch die Luft übertragener Krankheiten wie COVID und Grippe von Mensch zu Mensch in Innenräumen zu verringern und das Risiko einer nächsten Pandemie zu senken.

„Far-UVC reduziert die Menge aktiver Mikroben in der Raumluft schnell auf nahezu Null und macht die Raumluft praktisch genauso sicher wie die Außenluft“, sagt Dr. David Brenner, Direktor des Zentrums für radiologische Forschung am Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University und Co-Autor der Studie. „Der Einsatz dieser Technologie an Orten, an denen sich Menschen in Innenräumen versammeln, könnte die nächste potenzielle Pandemie verhindern.“

Die Studie wurde am 23. März im Fachjournal „Scientific Reports“, einem Nature-Journal, veröffentlicht.

„Far-UVC-Licht lässt sich einfach installieren, es ist kostengünstig und erfordert keine Verhaltensänderung der Menschen. Mehrere Studien legen nahe, dass es ein sicherer Weg sein könnte, die Übertragung aller Viren zu verhindern, darunter auch des COVID-Virus und seiner Varianten, aber auch der Grippe und aller potenziellen zukünftigen Pandemieviren“, sagt Brenner.

Far-UVC-Licht kann für den Einsatz in Innenräumen unbedenklich sein

Eine neue Studie aus David Brenners Labor am Center for Radiological Research der Columbia University hat ergeben, dass fernes UVC-Licht in einem dreidimensionalen Modell menschlicher Haut keine Schäden verursacht. In einer anderen Studie von Brenners Team zeigten haarlose Mäuse, die 15 Monate lang täglich 8 Stunden fernem UVC-Licht ausgesetzt waren, keine Anzeichen von Hautschäden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass fernes UVC-Licht für den Einsatz in bewohnten Innenräumen unbedenklich sein könnte.

Was ist Fern-UVC-Licht?

Die Desinfektion der Raumluft mit Fern-UVC-Licht ist ein neuer Ansatz zur sicheren und effizienten Zerstörung luftübertragener Viren in bewohnten Räumen, darunter auch der Viren, die COVID und Influenza verursachen.

Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass eine Art von ultraviolettem Licht, das sogenannte UVC-Licht, Mikroben, darunter Bakterien und Viren, schnell abtötet. Herkömmliches keimtötendes UVC-Licht kann jedoch nicht direkt zur Zerstörung von luftgetragenen Viren in bewohnten Innenräumen eingesetzt werden, da es eine potenzielle Gesundheitsgefahr für Haut und Augen darstellt.

Irving Medical Center der Columbia-Universität

Vor etwa einem Jahrzehnt schlugen Wissenschaftler der Columbia University vor, dass eine andere Art von UVC-Licht, das sogenannte Far-UVC-Licht, Bakterien und Viren genauso wirksam zerstören könne, allerdings ohne die Sicherheitsbedenken des herkömmlichen keimtötenden UVC-Lichts.

Far-UVC-Licht hat eine kürzere Wellenlänge als herkömmliches keimtötendes UVC und mehrere Studien aus aller Welt legen nahe, dass es nicht in der Lage ist, in Haut- oder Augenzellen einzudringen.

Im letzten Jahrzehnt haben viele Studien auch gezeigt, dass Far-UVC Bakterien und Viren in der Luft, die viel kleiner als menschliche Zellen sind, wirksam zerstören kann. Bisher wurden diese Studien jedoch nur in kleinen Versuchskammern durchgeführt, nicht in Räumen in voller Größe, die reale Bedingungen nachahmen.

Neue Studie zeigt, dass Far-UVC in realen Raumumgebungen hochwirksam ist

In der aktuellen Studie testeten Wissenschaftler der University of St. Andrews, der University of Dundee, der University of Leeds und der Columbia University die Wirksamkeit von fernem UVC-Licht in einer großen raumgroßen Kammer mit der gleichen Belüftungsrate wie in einem typischen Zuhause oder Büro (etwa drei Luftwechsel pro Stunde).

Während des Experiments emittierte ein Sprühgerät kontinuierlich einen Aerosolnebel von S. aureus Bakterien in den Raum. (Diese Mikrobe wurde ausgewählt, weil sie gegenüber fernem UVC-Licht etwas weniger empfindlich ist als Coronaviren, was den Forschern ein angemessen konservatives Modell lieferte.) Als sich die Mikrobenkonzentration im Raum stabilisierte, schalteten die Forscher handelsübliche Fern-UVC-Deckenlampen ein.

Die Lampen inaktivierten mehr als 98 % der in der Luft befindlichen Mikroben in nur fünf Minuten. Der niedrige Gehalt lebensfähiger Mikroben blieb über die Zeit erhalten, obwohl weiterhin Mikroben in den Raum gesprüht wurden.

Die Wirksamkeit verschiedener Ansätze zur Reduzierung der Virenbelastung in Innenräumen wird üblicherweise anhand von Luftwechseläquivalenten pro Stunde gemessen. In dieser Studie erzeugten Far-UVC-Lampen das Äquivalent von 184 Luftwechseläquivalenten pro Stunde. Dies übertrifft jeden anderen Ansatz zur Desinfektion bewohnter Innenräume, bei dem fünf bis 20 Luftwechseläquivalente pro Stunde das Beste sind, was praktisch erreicht werden kann.

„Unsere Versuche haben spektakuläre Ergebnisse hervorgebracht, die weit über das hinausgehen, was allein durch Belüftung möglich ist“, sagt Kenneth Wood, PhD, Dozent an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität St. Andrews und Hauptautor der Studie. „Was die Verhinderung der Übertragung von Krankheiten durch die Luft angeht, könnten ferne UVC-Lampen Innenräume so sicher machen wie einen Aufenthalt draußen auf dem Golfplatz an einem windigen Tag in St. Andrews.“

Far-UVC-Licht ist variantensicher

„Frühere Studien haben gezeigt, dass Fern-UVC-Licht das COVID-Virus, andere menschliche Coronaviren, Grippeviren und medikamentenresistente Bakterien abtöten kann“, sagt Brenner. „Besonders attraktiv an der Fern-UVC-Technologie als praktische Methode zur Verhinderung der Übertragung von Krankheiten in Innenräumen ist, dass sie alle zukünftigen COVID-Varianten sowie neue infektiöse Viren, die noch nicht aufgetreten sind, gleichermaßen gut inaktivieren kann und gleichzeitig gegen ‚altmodische‘ Viren wie Grippe und Masern wirksam bleibt.“