نور UV یکی از پرتوهای الکترومغناطیسی ساطع شده از خورشید است که مقدار زیادی از آن توسط لایه اوزون جذب می‌شود. پرتو UV امروزه در مراکز درمانی و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته پزشکان بهره زیادی از این پرتو الکترومغناطیسی می‌برند. در این مقاله می‌خوانیم چرا پزشکان به نور UV نیازمندند، مزایا و معایب و زمینه‌های استفاده از پرتو UV چه مواردی هستند. استفاده از نور UV در سطح صنعتی و پزشکی است که در این مقاله به بررسی آن می‌پردازیم.
نور UV یا فرابنفش چیست؟
بسیاری از افراد نوز خورشید را همین هاله زرد رنگ می‌دانند که طی ساعاتی طلوع و ساعاتی غروب می‌کند. نور خورشید در واقع شامل طیف گسترده‌ای از امواج الکترومغناطیسی است.
هرکدام از این امواج دارای طول موج متفاوتی هستند که هرکدام می‌تواند مزایا و مضراتی برای انسان داشته باشند. یکی از امواج ساطع شده از نور خورشید را می‌توان نور UV یا فرابنفش دانست که بین طول موج 200 تا 400 نانومتر قرار می‌گیرد.
در همین ابتدای پاسخ به این سوال که چرا پزشکان به نور یو وی نیازمند هستند باید گفت، نور UV را بر اساس تاثیرات بیولوژیکی بر محیط زیست، جانوران، جو زمین و انسان به سه دسته UVA, UVB, UVC تقسیم‌بندی می‌شود. طول موج هرکدام به شرح زیر است:
- اشعه UVA با طول موج 315 الی 400 نانومتر
- اشعه UVB با طول موج 280 الی 315 نانومتر
- اشعه UVC با طول موج 200 الی 280 نانومتر
نور خورشید در روشن‌ترین زمان روز شامل UVA است که گرمای زیادی را به زمین القا می‌کند. بخش زیادی از UVB و تقریبا تمام اشعه UVC توسط لایه اوزون جذب می‌شود.
بیشتر بخوانید: دستگاه ضد عفونی آب UV را بشناسید!
اثرات نور UV بر انسان و محیط چیست؟
طیف‌های UVA و UVB در صورت تابش طولانی مدت بر پوست انسان ایجاد حساسیت و التهاب می‌کنند. آزادسازی ملانین میزان حفاظت پوست را در برابر تشعشعات کاهش می‌دهد و همین موضوع باعث آسیب‌پذیری بیشتر آن می‌شود. البته اشعه‌های مذکور تاثیرگذاری بسزایی بر میکروب‌کشی و از بین بردن برخی میکروارگانسیم‌های مضر دارند.
اشعه UVC غالبا توسط لایه اوزون جذب می‌شود یا مقدار کمی از آن به زمین می‌رسد. این اشعه همانند دو نوع قبلی خاصیت میکروب‌کشی و ضد عفونی محیط را دارد. از پرتوهای UVA و UVB به دلیل آسیب‌رسانی به انسان نمی‌توان برای امور صنعتی، بیمارستانی و خانگی استفاده کرد. پرتو UVC به دلیل طول موج بلندتر، اثرات تخریبی کمتری روی موجودات زنده دارد. به همین دلیل دستگاه‌هایی تولید شدند تا با اشاعه پرتو UVC قابلیت استفاده در امور بیمارستانی را داشته باشد.
نور یو وی به چه صورت ایجاد می‌شود؟
خورشید را می‌توان منبع اصلی اشاعه دهنده نور یو وی دانست. نور یو وی با طول موج بین 200 الی 400 نانومتر ساطع می‌شود که به تفکیک درباره زیر مجموعه هرکدام توضیحاتی ارائه دادیم. نور UVA, UVB و UVC توسط خورشید به زمین می‌تابند. لایه اوزون اثرات مخرب هرکدام را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. نور UVC به دلیل طول موج بلندتر به راحتی توسط لایه اوزون خنثی می‌شود.
از مزایای نور یو وی می‌توان به قابلیت ضدعفونی محیط و وسایل اشاره کرد. دستگاه‌های متعددی برای اشاعه نور یو وی توسط انسان ساخته شده‌اند تا در بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار گیرند. لامپ‌های متعددی برای اشاعه نور یو وی طراحی و تولید شده‌اند. با استفاده از این لامپ‌ها می‌توان با حفظ ملاحظات ایمنی به ضدعفونی محیط پرداخت.
دلایل نیاز پزشکان به نور یو وی چیست؟
از دلایل اصلی نیاز پزشکان به نور یو وی می‌توان به ضدعفونی وسایل و محیط اشاره کرد. نور یو وی با تغییر در رشته‌های DNA و RNA پاتوژن‌ها و میکروارگانیسم‌های عفونی، باعث از کاهش فعالیت و از بین رفتن آن‌ها می‌شود. محققان توانسته‌اند پرتو UVC را به صورت صنعتی طراحی و تولید کنند تا مورد استفاده بیمارستان‌ها، منازل و صنایع قرار گیرند.
لامپ‌های اشاعه دهنده نور یو وی در ابعادی کوچک طراحی شده‌اند تا به راحتی مورد استفاده قرار گیرند. این لامپ‌ها بسیار گران قیمت هستند ولی با حفظ برخی ملاحظات ایمنی و نگهداری صحیح می‌توان به صورت طولانی مدت از آن‌ها استفاده کرد. لامپ‌های تولید کننده نور UVC این اشعه را با طول موج 200 الی 280 نانومتر اشاعه می‌دهند تا فرایند ضدعفونی محیط را انجام دهد.
پاتوژن‌های آلاینده مواردی همچون باکتری‌ها، قارچ‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها هستند که خود باعث بروز بیماری‌های متعددی می‌شوند. منابع اصلی اشاعه دهنده این آلاینده‌ها را می‌توان محیط‌های بیمارستانی و آب‌های شهری دانست. سالیان زیادی است که محققان روش‌های کارآمدتری به جای استفاده مواد ضدعفونی کننده یافتند. یکی از این روش‌ها استفاده از نور UV است. اشعه UV با غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌های آلاینده و بیماری‌زا از گسترش آن‌ها جلوگیری می‌کند.
ضدعفونی در پزشکی با روش UVGI
ضدعفونی در پزشکی با فناوری UVGI را می‌توان همان استفاده از نور یو وی برای غیر فعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها دانست. از مزایای اشعه UV می‌توان به پاکسازی کامل سطوح از باکتری‌ها و قارچ‌ها دانست. مواد ضدعفونی کننده متعددی برای استفاده در حوزه پزشکی وجود دارند ولی تقریبا همگی منسوخ شده‌اند.
مواد ضدعفونی کننده پس از پاکسازی محیط و وسایل بخارات و آلودگی‌های زیادی را برجای می‌گذارد. هم‌چنین استفاده از این مواد هزینه بیشتری در طولانی مدت به نسبت نور UV دارد. مواد پاک کننده بخارات آلوده‌ای پس از استفاده از خود باقی می‌گذارند که برای کارکنان و مراجعان بسیار مضر است. از طرفی پرتو UV آلاینده‌های موجود در آب و هوا را از بین می‌برد. آلاینده‌های موجود در آب و هوا به دلیل انتقال سریع می‌توانند باعث ایجاد بیماری در افراد مختلف شوند.
انواع لامپ UV در صنایع پزشکی چیست؟
همانطور که اشاره کردیم نور فرابنفش در سه طیف متنوع UVA, UVB و UVC تولید می‌شود. هرکدام از موارد مذکور تا حد زیادی توسط لایه اوزون جذب می‌شوند. انسان برای استفاده از این پرتوها باید هرکدام را به صورت مصنوعی تولید کند. لامپ‌های اشاعه دهنده انواع اشعه UV کاربردهای متنوعی دارند که در ادامه به بررسی هرکدام می‌پردازیم:
لامپ اشاعه دهنده UVA
لامپ اشاعه دهنده UVA در پزشکی و صنایع داروسازی کاربرد دارد. این پرتو طول موجی بین 315 الی 400 نانومتر دارد که به دلیل نفوذپذیری زیاد برای بررسی انواع بافت‌های بدن انسان کارایی دارد. هم‌چنین با اثرگذاری روی موارد شیمیایی امکان بررسی حالات مختلف مواد دارویی را امکان‌پذیر می‌کند.
لامپ اشاعه‌دهنده UVB
لامپ اشاعه دهنده UVB با طول موج 315 الی 280 نانومتر برای استفاده مستقیم روی پوست مورد استفاده قرار می‌گیرد. لازم به ذکر است که اینکار باید با کنترل پزشک متخصص انجام شود زیرا در صورت اثرگذاری طولانی مدت قابلیت آسیب به پوست را دارد. برای درمان اختلالات مزمن پوستی مانند پسوریازیس، پارا پسوریازیس، ویتیلیگو، آتوپیک درماتیت، مایکوزیس فونگوئیدس و سایر اختلالات پوستی از این اشعه استفاده می‌شود.
لامپ اشاعه دهنده UVC
همانطور که تا به الان اشاره کردیم لامپ اشاعه دهنده UVC برای ضدعفونی سطوح و وسایل کارایی دارد. این اشاعه با ایجاد تغییراتی در پاتوژین‌های بیماری‌زا سرعت رشد و تکثیر آن‌ها را کاهش داده و حتی به صفر می‌رساند. همین موضوع باعث می‌شود تا مواد بیماری‌زا از بین بروند. از لامپ UVC در صنایع بزرگتری همچون ضدعفونی آب‌های آشامیدنی نیز استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: چگونه موبایل و ابزارهای الکترونیکی را از میکروب و آلودگی پاک کنیم؟
استفاده کارآمد از اشعه UVC
کارایی و ایمنی دو جنبه مهم استفاده از اشعه UVC هستند. استفاده از اشعه UVC در صورتی مفید واقع می‌شود که به خوبی به محیط‌هایی که نیاز داریم بتابد. برای استفاده از این اشعه در ابتدا باید محیط مورد نظر کاملا تمیز شود. به عنوان مثال وجود مایعات یا لکه خون غیرفعال‌سازی پاتوژن‌ها را کاهش می‌دهد.
شکاف‌های زیادی روی سطوح وجود دارند که محلی مناسب برای رشد انواع باکتری‌ها و عوامل بیماری‌زا فراهم کرده‌اند. هنگان استفاده از اشعه UVC برای ضد عفونی سطوح و شکاف‌ها لازم است تا مطمئن شویم نور به اندازه کافی به آن‌ها می‌تابد. زمان قرار گرفتن سطوح و وسایل در مقابل پرتو فرابنفش از مواردی است که باید به آن توجه کنیم.
با توجه به اینکه میزان تابش نور UV مقداری ثابت است، مدت زمان قرارگیری اجسام در مقابل آن برای رسیدن به دوز پاکسازی مورد نیاز بسیار ضروری است. برای دستیابی به نتیجه مطلوب می‌توان از چندین منبع اشاعه دهنده پرتو فرابنفش استفاده کرد. همین موضوع باعث می‌شود تا از تابش کافی نور UV به همه بخش‌های مورد نظر به اندازه کافی انجام می‌گیرد. برای بهینه‌سازی نتیجه ضدعفونی محیط می‌توان منبع نور را به محل مورد نظر نزدیک‌تر کرد.
مسئله ایمنی در هر فرایند پزشکی و صنعتی بسیار حائز اهمیت است. هنگام استفاده از اشعه UV باید توجه کنیم چه مقدار از پرتو قابلیت جذب و آسیب‌رسانی به بدن انسان را دارد. پرتو UVC به دلیل قابلیت نفوذپذیری پایین غالبا توسط لایه مرده پوست جذب می‌شود.
البته باید توجه داشت که قرارگیری طولانی مدت در برابر این اشعه آسیب‌هایی به همراه دارد. پرتو UVA و UVB به دلیل قدرت نقوذپذیری بالا به راحتی به لایه‌های درونی بدن نفوذ می‌کنند. استفاده از لباس ایمنی مناسب یا فاصله‌گیری از این دو نوع اشعه باید مورد توجه قرار گیرند. در صورت قرارگیری در مقابل اشعه با فرکانس بالای 254 نانومتر می‌تواند باعث سوختگی بدن یا آسیب به چشم شود.
بیشتر بخوانید: لامپ UV شکسته؛ اگر لامپ UV شکست چه کنیم؟
اندازه‌گیری نور یو وی، راهکاری برای افزایش بهره‌وری
دستگاه‌های با نام رادیومتر، دوز سنج یا حسگرهای تابشی وجود دارند که برای اندازه‌گیری اشعه فرابنفش طراحی و تولید شده‌اند. برای دریافت نتیجه مناسب در فرایند ضدعفونی محیط استفاده از حسگر مناسب برای اندازه‌گیری اشعه تابشی بسیار حائز اهمیت است. در صورت بررسی صحیح پرتو تابیده شده به سطوح، می‌توان با اعمال تغییراتی میزان گندزدایی سطوح را به حداکثر رساند.
استفاده روز افرون پزشکان از نور یو وی برای ضدعفونی
در این مقاله بررسی کردیم چرا پزشکان به نور یو وی نیازمندند. انواع نور یو وی به سه دسته UVA, UVB و UVC تقسیم‌بندی می‌شوند که هرکدام کارایی مخصوص به خود را دارند. برای ضدعفونی مناسب محیط لازم است تا کارایی و ایمنی به خوبی رعایت شوند تا بالاترین بازدهی را داشته باشند. با بررسی دقیق مزایا و معایب نور یو وی می‌توان به نتایج مناسبی هنگامی استفاده از آن دست یافت.
