Algemene informatie Far-UVC 222nm
De geschiedenis van UV(-C)licht
UV-C-licht in de vorm van kiemdodende lampen wordt sinds het einde van de 19e eeuw gebruikt om de soorten micro-organismen te doden die doorgaans problemen met de luchtkwaliteit binnenshuis veroorzaken: bacteriën, schimmels, gisten en virussen.
Niels Ryberg Finsen (1860-1904) was de eerste die UV-stralen gebruikte bij de behandeling van ziekten. In 1903 ontving hij de Nobelprijs voor geneeskunde. Hij vond de Finsen-genezende lamp uit, die tot in de jaren vijftig met succes werd gebruikt.
UV-C werd in 1908 gebruikt om de gemeentelijke watervoorziening van Marseille, Frankrijk, te desinfecteren.
Westinghouse ontwikkelde in de jaren '30 de eerste commerciële UV-C kiemdodende lampen. Ze werden vooral in ziekenhuizen gebruikt.
Na de Tweede Wereldoorlog werd UV-C gebruikt voor het steriliseren van lucht in ziekenhuizen, keukens, vleesopslag- en verwerkingsfabrieken, bakkerijen, brouwerijen, zuivelfabrieken, drankproductie, farmaceutische fabrieken en dierenlaboratoria - overal waar microbiologische besmetting een probleem is.
In de jaren vijftig werd UV-C ingebouwd in luchtbehandelingsapparatuur. Het werd een belangrijk onderdeel in de bestrijding en uitroeiing van tuberculose (TB).
UV-C-lampen worden tegenwoordig gebruikt, onder meer voor de desinfectie van medische instrumenten.
Ze worden echter nooit toegepast in een omgeving waar zich mensen bevinden. Voor mensen is dit niet-zichtbare licht namelijk schadelijk. UV-C-stralen kunnen leiden tot huidkanker of grijze staar, een vertroebeling van het oog.
Naam: Niels Ryberg Finsen
Geboren: 15 december 1860
Tórshavn, Faeröer
Overleden: 24 september 1904 (43 jaar) Kopenhagen, Denemarken
Alma mater: Universiteit van Kopenhagen
Bekend om: Fototherapie
Awards:
Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde (1903)
Cameron Prize for Therapeutics van de Universiteit van Edinburgh (1904)
Het ontstaan van Care222®
Dankzij een speciale filtertechnologie is het Amerikaanse artsen, wetenschappers en een Japans bedrijf gelukt een desinfecterende lamp te ontwikkelen die veilig is voor mensen. De UV-lamp kan worden ingezet o.a. in operatiekamers of treinstations en zou daar het coronavirus onschadelijk maken. De eerste exemplaren zijn in een Japans ziekenhuis geïnstalleerd.
De desinfecterende werking van uv-licht is al langer bekend. UV-straling in de lagere golflengten van tussen de 160 en 280 nanometer (UV-C genoemd), doodt bacteriën en maakt virussen onschadelijk door moleculen te beschadigen.
UV-C-licht is ook voor mensen echter schadelijk: het kan huidkanker en grijze staar veroorzaken. Dat geldt niet voor Far-UVC-licht. Dit is ‘ontsmettend’ licht met een relatief korte golflengte, waardoor het minder diep de huid en ogen binnendringt dan de andere ziektekiemdodende lichtstralen. Vergelijk het met geluid: het zijn de lage tonen (dus lange golflengten) van scheepstoeters en olifantengetrompetter die het verst dragen.
Care 222® is een lichtbronmodule met een optische filter die bacteriën en virussen kan inactiveren met ultraviolet licht met een golflengte van 222 nm. De gewoonlijk gebruikte ultraviolette stralen met een golflengte van 254 nm worden gemakkelijk geabsorbeerd door DNA, dat inderdaad bacteriostatisch is, maar het heeft ook een nadelig effect op menselijke cellen.
De speciale, kortere golflengte van UV-C 222nm licht is daarentegen kiemdodend omdat het het DNA van virussen en bacteriën binnendringt. Wanneer het echter op mensen wordt bestraald, wordt licht van 222 nm geabsorbeerd door het stratum corneum van onze huid voordat het het DNA van menselijke cellen bereikt. Omgekeerd kunnen langere golflengten van 254 nm ultraviolette stralen de lagen van onze huid binnendringen en schade toebrengen aan het DNA in onze huidcellen.
Aerosole microben
In het gevecht tegen de vele wondinfecties op operatiekamers, veelal het gevolg van resistente bacteriën, startte de Amerikaanse Columbia University ongeveer tien jaar geleden een onderzoekproject om 'een instrument te vinden dat zowel de lucht in operatiekamers als ook de oppervlakten van gebruiksapparatuur kan desinfecteren', terwijl artsen en verpleging aan de patiënt werken.
Een team van wetenschappers rond David Brenner, radioloog en directeur van het Center for Radiological Research aan Columbia University Medical Center, zocht de oplossing in het vermijden en wegfilteren van de schadelijke straling van conventionele uv-c-lampen. Zo werkten ze met stralingen in de smallere uv-c-bandbreedte. Die hebben wél een anti-microbiële werking, maar dringen niet door in menselijke (huid)cellen.
Filtertechnologie voor binnenshuis
Uv-stralen worden met specificieke vacuümlampen gegenereerd, zogeheten excimer-lampen, Die zijn gevuld met gas en bij een elektrische activatie produceren ze een uv-fotonenstoot. Brenners team koos voor het gas KrCl (kryptonchloride), met een fotonenpiek op 222 nanometer.
De fotonen-curve van de KrCl-lamp vertoont echter aan de hoge kant lichte golven (zie illustratie). Juist zulke 'fotonenbobbels' kunnen schade veroorzaken.
Brenner en collega's ontwikkelden een speciaal stralenfilter, een optisch banddoorlaatfilter, om die bobbels uit te vlakken. Het is deze filtertechnologie die de uv-c-lichttechnologie in hoge mate veilig voor mensen maakt.
Columbia University patenteerde de uitvinding. In 2015 kwam het Japanse bedrijf Ushio Inc., producent van uv-lampen en andere specialistische lichtbronnen, als partner in het project. Het kreeg in dit vroege stadium de exclusieve licentierechten op de uitvinding, die nu onder de naam Care222® op de markt komt.
Muizen en mensen
Proeven bij muizen toonden al gauw aan dat er bij de knaagdieren geen huid- en oogbeschadigingen optreden. Maar dat de techniek werkt, blijkt wel uit de activatiegraad van een reeks menselijke virussen als H1N1 (Spaanse griep), MERS-CoV en SARS-CoV waarmee ze testten: die daalde binnen twintig minuten met 99 procent.
Afgelopen zomer bleek dat ook bestralingsproeven op mensen positieve resultaten had opgeleverd. Er treden geen afwijkingen op de huid of in de ogen op, aangezien de stralen niet door de huid kunnen doordringen.
Gezegd moet worden dat ook bij deze testen, en straks ook in de praktijk, een stralendosis wordt ingezet die ver onder de veilige grenslimiet ligt (tot drie microjoule per vierkante centimeter per uur). Ushio Europe's woordvoerder, Sam Rogers, wijst er met nadruk op dat het om de excimer-lampen met geïntegreerd optisch filter gaat: 'Zonder filter is het geen veilig instrument voor mensen'. Alle Far-UVC 222nm producten die Healthy Office Nederland B.V. in zijn portfolio heeft, zijn allemaal voorzien van de officiële licentie: Care222®.
Research en publicaties
We hebben een selectie van belangrijke wetenschappelijke artikelen en ander onderzoek verzameld over Far UV-C-licht en het effect ervan op ziekteverwekkers en mensen.
Kiemdodende efficiëntie
-
Inactivering van coronavirussen en faag Phi6 door bestraling met UVC-golflengten
-
Antimicrobieel effect van gefilterde excimeerlampen van 222 nm in de wachtruimte van een ziekenhuis
Veiligheid voor de huid
-
Evaluatie van acute reacties op muizenhuid bestraald met 222 en 235 nm UV-C
-
Far-UVC-golflengten voor desinfectie zijn waarschijnlijk niet schadelijk voor de huid
-
Kiemdodende werkzaamheid en veiligheid op zoogdierhuid van 222 nm UV-licht
-
Minimale, oppervlakkige DNA-schade in de menselijke huid door gefilterd FAR-ultraviolet-C (UV-C)
-
Noodzaak om de menselijke blootstellingslimieten voor ultraviolette UV‐C-straling te herzien
Veilig voor het oog
Diverse online artikelen
Regelgeving
-
ISO 15858:2016 UV-C-apparaten — Veiligheidsinformatie — Toegestane blootstelling van de mens
-
ACGIH 2021 drempelwaarden (TLV’s) en biologische blootstellingsindices (BEI’s)
Luchtdesinfectie met UV-C licht, Care222, Oppervlaktedesinfectie, far-UVC, Luchtreiniging, Schone lucht,