طب و صحة

لماذا تستخدم الأشعة فوق البنفسجية لقتل الجراثيم؟

أصبحت صناديق التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية شائعة اليوم بعد جائحة كوفيد-19، وهي صناديق مخصصة لتعقيم الهواتف والساعات والمفاتيح والمقتنيات صغيرة الحجم لتطهيرها وقتل الجراثيم عليها بنسبة قد تصل إلى 99%!

يُفيد الخبراء أن ضوء الأشعة فوق البنفسجية يعتبر مثاليًا في قتل الجراثيم وتعقيم الأشياء والأسطح، وقد تم استخدامه لهذا الغرض على مدى عقودٍ من الزمان.

لكن كيف يعمل؟ ولماذا تعتبر هذه الأشعة بالتحديد فعالة ضد الجراثيم؟

قبل التطرق لشرح ما سبق، دعنا في البداية نتحدث عن الأشعة فوق البنفسجية وماهيتها.

 

ما هي الأشعة فوق البنفسجية؟

الطيف الكهرومغناطيسي

الضوء هو جزء صغير من الطيف الذي يغطي جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي. ومع ذلك، ليس كل هذا الإشعاع مرئيًا لأعيننا.

تشكل الألوان التي نراها قسم الضوء المرئي من الطيف، ويتم تنظيم هذا الطيف بناءً على طاقة كل نوع إشعاع وطول موجة وتردده.

الآن، الأشعة فوق البنفسجية تعني أساسًا “ما وراء البنفسجي”، لذا فهي ضوء له طول موجي أقصر من الضوء المرئي، لكنه أطول من الأشعة السينية.

يتراوح طول ضوء الأشعة فوق البنفسجية بين 200 و 400 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، هناك فئات فرعية؛ UVA و UVB و UVC.

ما يجعل ضوء الأشعة فوق البنفسجية مختلف عن الضوء المرئي العادي هو قوته المؤينة، ويعني هذا أنه يمكن شحن أو “تأين” الجزيئات التي تتلامس معها.

نقطة مهمة يجب ملاحظتها هي أن الطاقة تتناسب عكسياً مع الطول الموجي. هذا يعني أنه كلما كان الطول الموجي أقصر، زادت الطاقة التي تمتلكها أشعة الضوء.

لذلك، فإن أشعة UVC لها أكبر قدر من الطاقة وهي ضارة جدًا بالكائنات الحية.

الآن، ربما سمعت أن الأشعة فوق البنفسجية ضارة بشكل عام، ولهذا السبب نحتاج إلى واقي الشمس كلّما قررنا الخروج خلال يوم صيفي مشمسي.

في الواقع، تعتبر أشعة UVB مسؤولة عن حروق الشمس، لكن التعرض المحدود لضوء UVB يساعد أجسامنا على تصنيع فيتامين D.

ولهذا السبب يقول الأطباء إننا بحاجة إلى التعرض لأشعة الشمس بدرجة معينة، من أجل تعزيز أو الحفاظ على مستويات فيتامين (د) لدينا.

تنتج الشمس العديد من أشكال الضوء، بما في ذلك الأشكال الثلاثة للأشعة فوق البنفسجية. تنعكس أشعة UVC الأكثر ضررًا وبعض أشعة UVB بواسطة طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض.

ونتيجة لذلك، فإن معظم الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الكوكب هي 95٪ من UVA، وهي الأقل ضررًا لنا.

الآن، بالعودة إلى الإجابة على السؤال الرئيسي.. فإن الطاقة العالية لـ UVC هي التي تمنحها قدرة مذهلة على قتل الميكروبات.

 

لماذا تعبر الأشعة فوق البنفسجية مثالية لقتل الجراثيم؟

قتل الجراثيم بالأشعة

يتكون الحمض النووي من قواعد نيتروجينية تسمى البيورينات والبيريميدين. الأدينين (A)، الثايمين (T)، الجوانين (G) والسيتوزين (C). A و G عبارة عن بورينات، بينما C و T عبارة عن بيريميدين.

تعمل هذه القواعد في أزواج، حيث يكون A مكملًا أو معاكسًا لـ T على جزيء الحمض النووي، والعكس بالعكس مع G و C.

معًا، المليارات منهم مرتبطة ببعضها البعض في جميع التوليفات الممكنة لتشكيل خيوط DNA.

يمكن للحمض النووي وبعض البروتينات الموجودة داخل الميكروبات امتصاص هذه الأشعة فوق البنفسجية المؤينة، مما يتسبب في تلف بنيوي.

المناطق الأكثر تضررا هي حيث توجد بيريميدينات متجاورة. يؤدي هذا إلى اتحاد اثنين من الثايمين المتجاورين لبعضهما البعض و “ثنائيه”، بدلاً من الارتباط بالقاعدة المقابلة.

تتأثر القواعد الأخرى أيضًا، لكن ثنائيات T-T هي الأكثر شيوعًا. يؤدي ذلك إلى نتوءات في خيوط الحمض النووي التي تتسبب في حدوث خلل في عمليات الحمض النووي الطبيعية مثل التكرار.

في النهاية، يؤدي ذلك إلى تعذر استنساخ الحمض النووي، مايعني وضع حد لتكاثر الميكروبات وستموت.

باختصار، يتسبب التعرض لأشعة UVC إلى حدوث طفرات بالحمض النووي تضع حدًا لتكاثره من خلال عملية موت الخلايا المبرمج.

يمكن أن تسبب أشعة UVA و UVB أيضًا تلف الحمض النووي، ولكن ليس بنفس السوء أو السرعة. يمكن لأشعة UVC أن تسبب طفرات في بضع دقائق فقط!

 

ما مدى فعالية التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية UVC؟

صناديق قتل الجراثيم

يعتبر وقت التعرض ومادة الكائن عاملان مهمان للغاية عند قتل الجراثيم والميكروبات بالأشعة. على سبيل المثال، يحجب الزجاج أشعة UVB و UVC، ولهذا السبب لا يمكننا أن نتعرض لحروق الشمس من خلال الزجاج.

يعتبر ضوء UVC أكثر فاعلية على الأسطح الصلبة والمسطحة. لكي يتم تطهيرها جيدًا، يجب أن تصل الأشعة فوق البنفسجية إلى جميع مناطق السطح.

هذا يعني أن الأسطح الوعرة أو الأشياء ذات الحواف سيكون لها بعض المناطق التي لا تستطيع الأشعة فوق البنفسجية الوصول إليها، ويمكن للجراثيم أن تعيش هناك بأمان، مختبئة من الأشعة فوق البنفسجية التي تسبب الموت.

عامل حاسم آخر هو وقت التعرض. ستحتاج إلى بضع دقائق من التعرض للتخلص من جميع الميكروبات بشكل فعال.

العديد من أجهزة الأشعة فوق البنفسجية المنزلية ليست فعالة كما يدعي المصنعون. لقد وجدت الدراسات أنها لا تقتل دائمًا 99.9٪ من الجراثيم في غضون ثوانٍ.

في الواقع، العديد من هذه الأجهزة بها أضواء ضعيفة وغالبًا ما تقتل 50٪ فقط من الميكروبات.

إذا كنت ترغب في تحسين الكفاءة، فقم بزيادة وقت التعرض. اترك مفاتيحك، محفظتك، إلخ، في صندوق الأشعة لمدة 10-15 دقيقة، وليس 5 دقائق، لتعقيمها بالكامل.

 

اقرأ أيضًا:

لماذا الصابون أفضل من معقم الأيدي الكحولي في قتل الجراثيم؟

ما هي درجة الحرارة المُثلى لقتل الجراثيم ؟

لماذا تُفتّح أشعة الشمس لون الشعر، لكنها تزيد من اسمرار البشرة؟

المصدر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى