In de wekelijkse rubriek Follow-up geven we een vervolg aan onze best gelezen verhalen. Deze week was dat het verhaal over UV-C licht dat het coronavirus zou kunnen deactiveren. Een overzicht van de toepassingen van dit niet eens zo nieuwe inzicht.
“UV-C straling is echt een heel krachtig hulpmiddel om de Covid-19 besmettingskans te verminderen”, zegt Luc Schlangen, senior onderzoeker Light Health aan het Intelligent Lighting Institute van de TU/e. Als de intensiteit en de duur van blootstelling voldoende is, inactiveert UV-C straling de aanwezige virusdeeltjes, legt hij uit. “Het is een waardevol instrument dat uitstekend past in een breder desinfectieprogramma.”
Mazelen en tuberculose
Het gebruik van UV-C straling voor desinfectie is eigenlijk vrij oud, vertelt Schlangen. “Vanaf de jaren veertig en vijftig, werd UV-straling ingezet op scholen in de Verenigde Staten tegen de verspreiding van de mazelen. Ook werd het gebruikt bij patiënten met tuberculose.” Door de opkomst van antibiotica en vaccinatieprogramma’s werd de noodzaak om infectieziektes te bestrijden met UV-straling kleiner, gaat Schlangen verder. “ Hierdoor is het gebruik van UV-C straling tegen infectie ziekten wat naar de achtergrond verschoven. Het wordt tegenwoordig wel vaker gebruikt om bijvoorbeeld water of luchtventilatiekanalen te desinfecteren.”
“Door de COVID-19 pandemie is de aandacht voor UV-C straling geëxplodeerd.” Schlangen schreef mede daardoor mee aan een position paper van de International Commission on Illumination (CIE) over UV-C straling in de strijd tegen de verspreiding van het SARS-CoV-2-virus. Naast zijn baan als onderzoeker is Schlangen directeur van een van de divisies binnen die internationale commissie. CIE is een onafhankelijke non-profitorganisatie die wereldwijd de kennis over licht en verlichting bij elkaar brengt en daarvoor internationale standaarden en aanbevelingen opstelt. Technici, ontwerpers, architecten, installateurs, fabrikanten en wetenschappers, zoals Schlangen, zijn er op vrijwillige basis aan verbonden.
Niet ver doordringen
“De kracht van UV-C straling is dat het niet erg ver doordringt in materialen.” Het beschadigt daardoor vooral de hele kleine ziektekiemen, micro-organismen en virusdeeltjes die zich op een oppervlakte bevinden. Op de huid kan UV-C straling erytheem veroorzaken, een rode verkleuring net als bij zonnebrand. Blootstelling van het oog aan UV-C kan sneeuwblindheid tot gevolg hebben, vertelt Schlangen. “Die klachten kunnen zich tot vierentwintig uur na blootstelling ontwikkelen. Normaal gesproken verdwijnen ze binnen de volgende vierentwintig uur. UV-C straling vraagt dus echt om een veilig gebruik.”
De dode buitenste huidcellen houden vrijwel alle UV-C straling tegen en daardoor komt er nauwelijks UV-C bij de diepere lagen van de huid met levende cellen. Golflengte speelt hierbij een belangrijk rol, zegt Schlangen: “UV straling met een kortere golflengte kan minder diep doordringen in het weefsel.”
Golflengte
Zichtbaar licht heeft een golflengte tussen de 400 en 800 nanometer. UV-straling zie je niet. Daarom praat Schlangen over UV-C straling en niet over UV-C licht. Net onder zichtbaar licht zit UV-A straling tot 315 nanometer, wat makkelijk doordringt tot de aarde, legt Schlangen uit. UV-B straling gaat van 315 tot 280 nanometer en bereikt de aarde in beperkte mate. “UV-A en UV-B straling dragen sterk bij aan de verbranding van de menselijke huid in de zon.”
UV-C komt niet via de natuurlijke weg op onze huid. Als het onze huid bereikt dan is het van een kunstmatige bron afkomstig. Deze straling heeft golflengtes van 280 tot 100 nanometer. Het pakt de micro-organismen en ziektekiemen aan. Schlangen: “De kortere golflengtes in het UV-C gebied kunnen nog steeds goed ziektekiemen deactiveren. Ook hebben ze het voordeel dat ze minder diep doordringen in de buitenste huidlagen en het hoornvlies. Daarom veroorzaakt de straling daar zeer waarschijnlijk minder schade en zijn de gezondheidsrisico’s kleiner. Op dit vlak vindt nu onderzoek en innovatie plaats.”
Rondrijdende robot
Verschillende bedrijven komen met producten die werken met UV-C straling. Zoals de robot Thor UVC van YouVC. Onder meer in het Dijklander Ziekenhuis in Hoorn desinfecteert een autonoom rondrijdende robot de intensive cares. Daar is niemand bij aanwezig. Of het nieuwe apparaat van MedTech start-up UV Smart dat mondneuskapjes desinfecteert. “Het lijkt op een magnetron waarin een mondkapje gaat dat gedurende ongeveer anderhalve minuut bestraald wordt met UV-C”, vertelt arts-microbioloog Jan Sinnige van het StreekLab Haarlem, dat het product voor de start-up testte. “In de tussentijd kun je je handen wassen.”
Sinnige: “Een noodoplossing, want mondkapjes zijn gemaakt om weg te gooien.” Vanwege de schaarste aan mondkapjes was het de moeite waard om te onderzoeken of UV-C straling iets zou kunnen doen. Sinnege: “De binnenste filterlaag wordt niet voldoende belicht voor volledige sterilisatie, maar wel voldoende voor desinfectie van de buitenkanten en dus veilig voor hergebruik op de dag.” Ook blijkt dat de UV-straling de vezelstructuur en het filter intact laat. Sinnige: “Naast desinfectie van maskers kan het apparaat worden ingezet voor desinfectie van kleine medische hulpmiddelen zoals stethoscopen.”
Bij zo’n magnetron-achtig product weet je zeker dat alles wat er in ligt en overal door UV straling is bereikt, veilig wordt gedesinfecteerd, zegt Schlangen. “Maar er zijn ook producten, veelal consumenten producten, die die garantie niet hebben. Die gebruik je mogelijk te onvoorzichtig, te kort of te veraf zodat de dosis te laag is. Je denkt dan bijvoorbeeld dat je telefoon is ontsmet, terwijl dat in wezen schijnveiligheid is, die juist extra gevaarlijk kan zijn.”
Ontsmettingsstrategie
Ook bij een robot kan het zijn dat niet alles in de ruimte is ontsmet. Straling uit een rondrijdende UV robot bereikt lang niet alles, zegt Schlangen. “Bijvoorbeeld het achterste gedeelte van de deurklink.” Hij benadrukt dat daarom UV-C nooit als enige ontsmettingsmiddel van ruimten kan worden gebruikt. “Het past als onderdeel binnen een totale ontsmettingsstrategie. Je moet nadenken over of alles in de ruimte wordt ontsmet en wat je doet met die plekken waar de UV straling niet bij kan. Ook moet er rekening mee gehouden worden dat UV-C straling materialen versneld kan laten verouderen.”
Mark Vreeswijk, directeur LEDesign uit Hengelo, merkt dat de vraag naar UV-C straling steeds meer uit andere hoeken dan de medische wereld komt. Zijn bedrijf kwam begin mei op de markt met een product dat vervuilde lucht reinigt. “We hebben klanten in onder meer de verkoop en verhuur van auto’s, kantoren met flexplekken en vergaderruimtes, huisarts- en tandartspraktijken, tankstations en supermarkten.”
Er is een directe variant en een indirecte. Bij de directe mogen er geen mensen in de ruimte aanwezig zijn. Met de indirecte variant zitten de lampen met UV-straling in een gesloten behuizing waar via luchtcirculatie lucht door heen gaat, legt Vreeswijk uit. “Alles wat door die buizen gaat, wordt ontsmet. Vaak zitten die lichtbronnen ook nog eens op tweeënhalve meter hoogte en kan je er helemaal niet mee in aanraking komen.” Volgens Vreeswijk een “ideale oplossing voor ruimtes waar om de 10 minuten een nieuw risico binnenkomt, maar waar je niet continu alles kunt desinfecteren”.
In hoeverre is het reëel om te denken dat UV-C voor nu bijna een wondermiddel lijkt?
Schlangen: “Dat UV-C een krachtig hulpmiddel is in de strijd tegen het coronavirus is duidelijk. Maar er is ook nog veel onduidelijk. Zoals de invloed van die kortere golflengte. Je verwacht dat het even goed werkt en minder gezondheidsrisico’s geeft, maar zeker weten doen we het nog niet. Daarbij is het complex en tijdrovend om de lange termijn gezondheidsrisico’s vast te stellen.” Tussen 14 en 27 augustus organiseert de CIE een tutorial over het meten van optische straling en de fotobiologische effecten ervan. “Daarmee bundelen en vergroten we de wereldwijde kennis over licht en andere optische straling en maken we die internationaal toepasbaar.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
