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Irradiación germicida ultravioleta (UVGI)

1900
  • Niels Ryberg Finsen
Sistema de irradiación germicida UV en un laboratorio para la desinfección microbiana.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La irradiación germicida ultravioleta (UVGI) utiliza longitudes de onda cortas. ultravioleta C (UVC) radiation, typically at 254 nm, to kill or inactivate microorganisms. UVC light disrupts the nucleic acids (DNA and RNA) of bacteria, viruses, and other pathogens, destroying their ability to replicate and cause disease. This non-chemical disinfection method is used for air, water, and surface sterilization.

The germicidal properties of UVC radiation are centered around its ability to be absorbed by the nucleic acids of microorganisms. The peak germicidal effectiveness occurs at a wavelength of approximately 265 nm, which corresponds to the peak absorption wavelength of DNA. Commercially available low-pressure mercury vapor lamps, which are the most common source for UVGI, emit monochromatically at 253.7 nm, which is very close to this peak and highly effective. When a UVC photon is absorbed by a DNA or RNA molecule, it can induce the formation of pyrimidine dimers, most commonly thymine dimers. These dimers are covalent bonds between adjacent pyrimidine bases (thymine or cytosine) on the same DNA strand. This structural damage prevents the DNA from being correctly read during replication or transcription, effectively rendering the microorganism sterile and unable to reproduce. While microorganisms have cellular mechanisms to repair such DNA damage, the high intensity of UVGI overwhelms these repair systems. UVGI is a physical process, not a chemical one, meaning it does not introduce toxins or residues. Its effectiveness depends on the UV dose, which is a product of intensity and exposure time, as well as factors like humidity, temperature, and the microorganism’s susceptibility. Its primary limitation is that it is a line-of-sight technology; UV light cannot disinfect areas in shadow.

UNESCO Nomenclature: 2415
- Microbiología

Tipo

Proceso físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • La teoría microbiana de Louis Pasteur sobre las enfermedades
  • Descubrimiento de la radiación UVC como parte del espectro UV
  • Desarrollo de la lámpara de vapor de mercurio
  • Investigación de Downes y Blunt (1877) que muestra que la luz solar inhibe el crecimiento bacteriano

Aplicaciones

  • Desinfección del aire y superficies de hospitales
  • tratamiento de aguas municipales
  • sistemas de purificación de aire HVAC
  • procesamiento de alimentos y bebidas
  • esterilización de laboratorio
  • tratamiento de aguas residuales

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Varillas UVC portátiles que funcionan con baterías para desinfectar artículos personales como teléfonos y teclados.
  • LED UVC integrados en pasamanos de escaleras mecánicas para una desinfección continua
  • Robots autónomos que mapean y desinfectan habitaciones en hospitales y aeropuertos durante la noche.
  • Sistemas de climatización con tecnología UVC que esterilizan activamente el aire a medida que circula por un edificio.
  • Sistemas de tratamiento UVC para agua de lastre en buques para prevenir la propagación de especies acuáticas invasoras
  • Botellas de agua inteligentes con LED UVC en la tapa para purificar agua de cualquier fuente.
  • superficies de alto contacto recubiertas con UVC (por ejemplo, manijas de puertas) que se autodesinfectan
  • integration of uvc emitters into 3d printers to sterilize implantes médicos during fabrication
  • Drones UVC para desinfectar grandes espacios públicos al aire libre o campos agrícolas
  • Luminarias UVC para baños públicos que se activan cuando la habitación está desocupada
Relacionado con: UVGI, UVC, germicida, desinfección, esterilización, daño al ADN, dímeros de timina, microbiología, tratamiento de agua, purificación del aire.

Contexto histórico

Irradiación germicida ultravioleta (UVGI)

1800
1800-05-02
1880
1900
1910
1921
1930
1930
1800
1834-01-01
1880
1902
1920
1928
1930

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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