Une lampe excimer pour fournir loin

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 381 (2023) Citer cet article

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Les tables à manger peuvent présenter un risque pour les convives en transmettant des bactéries et/ou des virus. Actuellement, il manque un moyen pratique et respectueux de l’environnement pour protéger les convives lorsqu’ils sont assis ensemble. Cette enquête a construit des lampes excimer à UVC lointains pour désinfecter les surfaces des tables à manger. Les lampes ont été montées à différentes hauteurs et orientations, et l'irradiance sur les surfaces des tables a été mesurée. Les doses d'irradiation permettant d'obtenir différentes efficacités d'inactivation pour Escherichia coli (E. coli) ont été fournies. De plus, une modélisation numérique a été réalisée pour l'irradiance et l'efficacité d'inactivation qui en résulte. Le modèle surface à surface (S2S) a été validé avec l'irradiance mesurée. Les performances germicides de l'irradiation aux UVC lointains, les doses d'UVC lointains auxquelles les convives ont été exposés et le risque d'exposition à l'ozone généré ont été évalués. Les résultats ont révélé qu'une dose d'irradiation de 12,8 mJ/cm2 peut désinfecter 99,9 % des E. coli sur les surfaces. En faisant varier l'irradiance de la lampe, le nombre et la position des lampes, l'irradiation UVC lointaine peut atteindre une réduction de 3 log pour une durée de repas de 5 minutes. En outre, la lampe UVC lointaine présente un faible risque de dommages pour les convives lorsqu'elle atteint un taux d'inactivation efficace. De plus, il n’y a pratiquement aucun risque d’exposition à l’ozone dans une salle à manger ventilée mécaniquement.

Les tables à manger sont facilement contaminées par les microbes1,2. Les microbes présents sur les surfaces des tables à manger peuvent être des bactéries ou des virus3,4. Les bactéries peuvent être transmises aux surfaces des tables à manger par (1) l'essuyage des tables avec des chiffons et des éponges pollués, (2) le dépôt de micro-organismes en suspension dans l'air et (3) le contact avec des aliments contaminés5,6,7. Les bactéries présentes sur les surfaces des tables à manger peuvent survivre pendant des heures, voire des semaines8. Les virus peuvent se déposer sur les tables à manger avec les gouttelettes libérées par les convives infectés9. Même séparé de la cellule hôte, le virus peut rester vivant sur les surfaces des tables à manger pendant 2 à 7 jours dans des conditions appropriées4. La désinfection des microbes sur les tables à manger peut être un moyen efficace de minimiser l’infection humaine qui en résulte par contact avec les surfaces.

Les désinfectants chimiques sont utilisés depuis longtemps pour tuer les microbes présents sur les surfaces. Les désinfectants pour table à manger comprennent des solvants chlorés, de l'alcool éthylique, de l'acide peroxyacétique et du solvant sel d'ammonium quaternaire10, etc. Ces désinfectants inactivent les microbes soit en dénaturant les protéines biologiques par oxydation, soit en accélérant la perte d'eau des corps biologiques sous la force de la tension superficielle11,12. . Les désinfectants chimiques sont très efficaces pour tuer la grande majorité des microbes13. Cependant, la plupart des désinfectants chimiques ne sont pas respectueux de l’environnement. Plus grave encore, les désinfectants chimiques peuvent être nocifs pour la santé humaine si l’exposition dépasse la limite supérieure autorisée. Les symptômes respiratoires et cutanés signalés dus à une surexposition aux désinfectants chlorés résiduels lors de l’épidémie d’Ebola en 2014 soulignent les lacunes de la désinfection chimique14. Par conséquent, la désinfection chimique doit être utilisée avec prudence sur les tables à manger.

Le rayonnement ultraviolet C (UVC) est également très efficace pour inactiver les microbes15 et aucun résidu n’est produit sur les surfaces. Les UVC traditionnels d'une longueur d'onde de 254 nm sont généralement générés par un arc électrique à travers du mercure vaporisé. Les photons émis peuvent pénétrer profondément dans les corps microbiens et détruire soit l’acide ribonucléique (ARN), soit l’acide désoxyribonucléique (ADN)16. Ainsi, la réplication et la prolifération des microbes irradiés sont empêchées. Cependant, les UVC254nm ne peuvent pas être utilisés en toute sécurité pour irradier le corps humain. La conjonctivite, l'érythème et même le cancer de la peau peuvent résulter d'une exposition excessive aux UVC254nm17. Par conséquent, la désinfection UVC254nm pendant le repas peut être interdite.

Ces dernières années, les UVC lointains avec des longueurs d’onde allant de 207 à 222 nm ont fait l’objet d’une grande attention18. Les rayons UVC lointains peuvent être générés par une lampe excimer à l'intérieur de laquelle le gaz rare est ionisé par une haute tension. Far-UVC aurait un effet germicide similaire sur les cellules bactériennes et les virus et serait plus puissant pour tuer les endospores bactériennes que l'UVC254nm19. Notamment, la profondeur de pénétration des rayons UVC lointains dans les cellules humaines est très limitée car les photons émis sont préférentiellement absorbés par la cornée puis assimilés par les protéines cytoplasmiques20. Ainsi, les photons de haute énergie ne peuvent pas pénétrer dans le noyau. Les UVC lointains semblent donc adaptés à la désinfection en présence d’humains.