چگونه اشعه ماوراء بنفش ویروس کرونا را تخریب می‌کند؟

تحقیقات جدید نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از اشعه ماوراء بنفش برای از بین بردن ذرات ویروسی عفونی که سطوح را آلوده می کنند، استفاده کرد.

به گزارش تکناک، دانشمندان علاقه‌مند هستند تا بدانند چگونه محیط‌هایی مانند اتاق‌های جراحی‌ها را می‌توان به طور کامل از ویروس هایی مانند SARS-CoV-2 که باعث همه گیری ویروس کرونا شده است، ضد عفونی کرد.

ذرات ویروسی SARS-CoV-2 از هسته‌ای از زنجیره‌های اسید نوکلئیک تشکیل شده‌اند که حاوی اطلاعات ژنتیکی ویروس هستند که توسط یک غشای لیپیدی با پروتئین اسپایک بیرون زده احاطه شده‌اند. وجود هر جزء برای تاثیر عفونت ناشی از ویروس ضروری است.

محققان دانشگاه ساوتهمپتون بررسی کردند که چگونه نور لیزر اشعه ماوراء بنفش با تأثیر بر هر یک از این اجزای حیاتی، ویروس را از بین می‌برد. دانشمندان با استفاده از یک لیزر فرابنفش تخصصی در دو طول موج مختلف توانستند چگونگی تجزیه هر جزء ویروسی را در زیر نور روشن تعیین کنند. آنها به این نتیجه رسیدند که ماده ژنومی ویروس  بسیار حساس به تخریب است و خوشه‌های پروتئینی توانایی خود را برای اتصال به سلول‌های انسانی از دست دادند.

نقش اشعه ماوراء بنفش در غیرفعال‌سازی ویروسی

اشعه ماوراء بنفش شامل نور  UVA، UVB  و UVC است. در فرکانس‌های زیر 280 نانومتر نور UVC بسیار کمی از خورشید به سطح زمین می رسد. این نور UVC است که تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است و گروه تحقیقاتی در ساوتهمپتون به دلیل خاصیت ضد‌عفونی‌کننده از آن در مطالعه خود استفاده کردند.

اشعه ماوراء بنفش به شدت توسط اجزای مختلف ویروسی از جمله ماده ژنتیکی (~260nm) و پروتئین اسپایک (~230nm)  جذب می‌شود و به محققان اجازه می دهد تا فرکانس‌های لیزری 266nm  و 227 nm  را برای پروژه انتخاب کند.

دانشمندان دانشگاه ساوتهمپتون به سرپرستی پروفسور سامیت ماهاجان، با دانشمندان سازنده لیزر موسوم به M Squared Lasers همکاری کردند و مطالعه مشترک حاصل از آن در مجله انجمن شیمی آمریکا به نام ACS Photonics منتشر شده است.

این گروه تحقیقاتی کشف کرد که نور 266 نانومتری باعث آسیب RNA در توان های کم می شود و بر اطلاعات ژنتیکی ویروس تأثیر می‌گذارد. همچنین نور 266 نانومتری به ساختار پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 آسیب رساند و با شکستن پیوندهای دی‌سولفیدی و اسیدهای‌آمینه معطر، توانایی آن را برای اتصال به سلول‌های انسانی کاهش داد.

نور 227 نانومتری در القای آسیب RNA تاثیر کمی داشت، اما در آسیب رساندن به پروتئین ها از طریق اکسیداسیون (یک واکنش شیمیایی شامل اکسیژن) که ساختار پروتئین را باز می‌کند، مؤثرتر بود.

پیامدهای تحقیق

نکته مهم این است که SARS-CoV-2 یکی از بزرگترین ژنوم های ویروس های RNA را دارد. این امر این ویروس را به‌طور ویژه‌ای نسبت به آسیب ژنومی حساس می‌کند.

پروفسور ماهاجان گفت: غیرفعال‌سازی نور ویروس‌های معلق در هوا، ابزار همه‌کاره‌ای برای ضدعفونی فضاهای عمومی و تجهیزات حساس به ما ارائه می‌دهد که ممکن است در غیر این صورت با روش‌های مرسوم، پاک‌سازی آن‌ها دشوار باشد. اکنون ما حساسیت متفاوت اجزای مولکولی در ویروس‌ها را نسبت به غیرفعال‌سازی نور درک می‌کنیم که امکان یک فناوری ضدعفونی دقیق را باز می‌کند.

غیرفعال سازی مبتنی بر نور به دلیل طیف گسترده‌ای از کاربردها که در آن روش‌های غیرفعال سازی مبتنی بر مایع معمولی مناسب نیستند، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اکنون مکانیسم این نوع غیرفعال سازی بهتر درک شده است که گام مهمی در گسترش فناوری است.