Desinfección UV222 de SARS

May 16, 2023

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 14545 (2022) Citar este artículo

1833 Accesos

3 citas

24 Altmetric

Detalles de métricas

Existe una necesidad urgente de controles de ingeniería basados ​​en evidencia para reducir la transmisión del SARS-CoV-2, que causa el COVID-19. Aunque se sabe que la luz ultravioleta (UV) inactiva los coronavirus, las lámparas UV convencionales contienen mercurio tóxico y emiten longitudes de onda (254 nm) que son más peligrosas para los humanos que las lámparas excimer de criptón y cloro que emiten 222 nm (UV222). Aquí utilizamos ensayos de cultivo y moleculares para proporcionar la primera respuesta a la dosis para la solución de SARS-CoV-2 expuesta a UV222. Los ensayos de cultivo (infecciosidad de la placa en el huésped Vero) demostraron más del 99,99 % de desinfección del SARS-CoV-2 después de una dosis de UV222 de 8 mJ/cm2 (constante de velocidad de pseudoprimer orden = 0,64 cm2/mJ). Inmediatamente después del tratamiento con UV222, los ensayos de RT-qPCR dirigidos al gen de la nucleocápside (N) demostraron una contribución de ~ 10 % del daño del gen N a la cinética de desinfección, y un ensayo ELISA dirigido a la proteína N no demostró ninguna contribución del daño de la proteína N a la cinética de desinfección. Los resultados moleculares sugieren que otros daños en genes y proteínas contribuyeron más a la desinfección. Después de 3 días de incubación con células huésped, la cinética de RT-qPCR y ELISA del SARS-CoV-2 tratado con UV222 fue similar a la cinética de cultivo, lo que sugiere la validez del uso de ensayos moleculares para medir la desinfección UV sin cultivo. Estos datos proporcionan una cinética de desinfección cuantitativa que puede informar la implementación de UV222 para prevenir la transmisión de COVID-19.

El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) es el agente etiológico de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), una enfermedad infecciosa de reciente aparición sin cura. El SARS-CoV-2 se propaga principalmente de persona a persona cuando las membranas mucosas (p. ej., pulmones, ojos) están expuestas a virus en el aire que han sido emitidos por individuos infectados en partículas de varios tamaños1, 2. La infección conduce a un curso variable de la enfermedad que afecta a múltiples sistemas de órganos (respiratorio, cardíaco, neurológico y gastrointestinal); por ello, los síntomas de la COVID-19 son variables e incluyen infección asintomática, fiebre, tos, disnea, malestar general, náuseas, ageusia/anosmia, delirio y muerte. Se han explorado o se están explorando varias terapias antivirales y dirigidas al huésped como tratamientos para la COVID-193–15. Estos tratamientos y vacunas son motivo de optimismo durante la actual pandemia de COVID-19, que hasta la fecha ha matado a casi 2 millones de personas; sin embargo, incluso después de que las vacunas estén ampliamente disponibles, el distanciamiento social, el equipo de protección personal (EPP), incluidas las máscaras faciales, y otras soluciones de ingeniería que limitan la transmisión seguirán siendo necesarios en el futuro previsible para esta y otras enfermedades infecciosas emergentes3. Recientemente se ha explorado la química superficial diseñada del EPP contra la proteína Spike del SARS-CoV-24.

La irradiación ultravioleta (UV) es un medio eficaz para inactivar varios virus respiratorios, incluido el coronavirus humano OC43 (HCoV-OC43, una causa del resfriado común5) y el SARS-CoV (agente etiológico de la epidemia de SARS de 20026–8). La luz ultravioleta se aplica comúnmente para la desinfección del aire de la habitación superior, en sistemas HVAC y en purificadores de aire y superficies independientes. Sin embargo, la viabilidad de usar UV a un nivel generalizado y basado en evidencia para minimizar la transmisión del SARS-CoV-2 actualmente está limitada por dos razones: (1) las lámparas UV convencionales de baja presión a base de mercurio no son prácticas en muchos entornos, ya que son peligrosos para la salud humana (la emisión de longitud de onda de 254 nm causa cáncer de piel9 y cataratas10) y el medio ambiente (el mercurio que se produce al romper las frágiles lámparas de cuarzo es tóxico11), (2) se desconoce la cinética de respuesta a la dosis UV necesaria para inactivar el SARS-CoV-2 . Si se superan estos dos desafíos, el uso de UV para inactivar el SARS-CoV-2 en entornos con un alto potencial de transmisión (por ejemplo, instalaciones de atención colectiva, hogares de pacientes convalecientes, salas de espera de hospitales, cabinas de aviones) sería una ingeniería práctica y de fácil implementación. solución para aumentar las medidas profilácticas actuales (distanciamiento social, mascarillas, vacunas). Debido a un aumento en el interés y la aplicación de los rayos UV en varios entornos públicos, existe una necesidad urgente de comprender la cinética de respuesta a la dosis del SARS-CoV-2 a la radiación UV para informar las decisiones de diseño de ingeniería que equilibran el riesgo para los ojos y la piel de los rayos UV. exposición con el riesgo de infección por transmisión del virus.

Aquí demostramos la cinética de respuesta a la dosis del SARS-CoV-2 en líquido después de la exposición a la luz ultravioleta principalmente de 222 nm emitida por una lámpara excímera de criptón-cloro (KrCl) (excilamp) filtrada para reducir la transmisión de longitudes de onda más dañinas > 240 nm. La emisión de longitud de onda más baja (222 nm) no es cancerígena en modelos de piel humana o roedores12, ni causa daño corneal agudo en roedores13. Además, la longitud de onda de 222 nm emitida por las excilamps de KrCl es intrínsecamente más eficaz en la desinfección14, el daño de los ácidos nucleicos15 y el daño de las proteínas16, 17 que la longitud de onda de 254 nm emitida por las lámparas de mercurio de baja presión debido a una mayor absorbancia de las biomoléculas objetivo en longitudes de onda más bajas. El criptón y el cloro en las excilamps de KrCl son mucho menos tóxicos que el mercurio, y ya se ha demostrado que las excilamps de KrCl son competitivas en términos de eficiencia eléctrica con las lámparas de mercurio que tienen muchos más años de desarrollo y optimización de productos18. Para proporcionar una cuantificación más segura de las respuestas a la dosis sin requerir la proliferación viral que se requiere en los ensayos estándar basados ​​en cultivos, se midió el daño a la proteína de la nucleocápside y al gen N después del tratamiento con UV222 utilizando ensayos comerciales. Nuestros resultados demuestran que cuando una solución acuosa de SARS-CoV-2 patógeno se expone a la luz UV222 emitida por un excilamp de Kr-Cl, su infectividad e integridad se atenúan de manera dependiente de la dosis de UV, según lo medido por cultivos y ensayos moleculares. Estas primeras respuestas a la dosis de desinfección UV222 demuestran la viabilidad de los rayos UV como un enfoque para inactivar el SARS-CoV-2.

El SARS-CoV-2, aislado USA-WA1/2020, se obtuvo del repositorio de recursos de investigación de infecciones emergentes y biodefensa (BEI Resources, lote n.º 70034262) y se almacenó y cultivó en el laboratorio de nivel 3 de bioseguridad de la Universidad Estatal de Ohio (Protocolo IBC n.º 2020R00000046) . La reserva viral utilizada en este estudio se estableció descongelando el Lote, diluyéndolo 1:10,000 en DMEM incompleto (Gibco Cat# 11995-065, suplementado con 4.5 g/L de d-glucosa, 110 mg/L de piruvato de sodio) y agregando a matraces T175 de células Vero confluentes (ATCC clon E6) durante un período de incubación de una hora (37 °C, 5 % de CO2), después de lo cual se eliminó el sobrenadante y se reemplazó con DMEM completo (cDMEM; DMEM como arriba más 4 % de calor -suero bovino fetal inactivado). Estos matraces T175 se incubaron durante 3 días (37 °C, 5 % de CO2) para propagar el virus infeccioso. Al final de este período, la inspección visual de los matraces bajo un microscopio óptico demostró que casi todas las células Vero estaban muertas. Se supuso que los sobrenadantes en cada uno de los matraces T175 contenían virus infecciosos en este punto, se transfirieron cuidadosamente y se combinaron en un recipiente cónico de 50 ml, se centrifugaron a baja velocidad para eliminar los restos celulares, se dividieron en alícuotas en tubos de microcentrífuga, se congelaron y se almacenaron a -80 °. C. Se determinó que el título de virus vivo en alícuotas congeladas era ~ 107 unidades formadoras de placas (PFU) por ml usando una versión modificada del ensayo de placa desarrollado por el laboratorio Diamond19 y descrito a continuación.

La fuente de luz UV222 (USHIO Care222®) es una excilamp de KrCl filtrada ópticamente para reducir la emisión > 240 nm. La fuente UV se encendió para que se calentara durante 15 min antes de cualquier irradiación o mediciones espectrales o irradiaciones. Se siguieron procedimientos estandarizados para la realización de estudios de desinfección por haz cuasi-colimado20 y cálculo de dosis de UV policromática21. El espectro de emisión de la fuente UV222 se midió utilizando un espectrorradiómetro Ocean Optics HDX UV-Vis calibrado y rastreable por el NIST con una fibra de 455 µ resistente a la solarización extrema y un detector corrector de coseno difusor Spectralon. Los datos espectrales sin procesar del software OceanView se interpolaron a longitudes de onda enteras utilizando la función FORECAST en Microsoft Excel y se relativizaron a la emisión máxima a 222 nm para su uso en los cálculos de dosis (Fig. 1 y Fig. S1 complementaria). La irradiancia UV-C incidente total se midió con un radiómetro International Light Technologies (ILT) 2400 con un detector ciego solar SED 220/U, un difusor de ojo ancho W Quartz para la corrección del coseno y una respuesta de irradiancia máxima con calibración rastreable por el NIST. Para la medición de la irradiancia, el valor de calibración de la longitud de onda máxima se ingresó manualmente como el factor del radiómetro. La irradiancia incidente se midió con el plano de detección del radiómetro centrado en la altura y ubicación de la superficie de la muestra durante la exposición a los rayos UV, y se corrigió por varios factores para determinar la irradiancia promedio a través de la profundidad de la muestra. La falta de uniformidad espacial de la emisión se tuvo en cuenta para cada prueba midiendo la irradiancia en incrementos de 0,5 cm desde el centro hasta el borde de la placa de Petri y relativizándola para determinar un factor de Petri, que siempre fue > 0,9. La respuesta espectral típica del detector se obtuvo de ILT y se utilizó para calcular el factor de radiómetro integrado sobre la emisión de la lámpara, que fue 0,9971. Como anteriormente22, se supuso que el factor de reflexión para el agua en la longitud de onda máxima de 222 nm era 0,9726. El factor de divergencia se determinó cada día de experimento teniendo en cuenta la distancia entre la lámpara y la superficie de la muestra, y la profundidad de la muestra, y siempre fue > 0,9. El factor de agua se determinó cada día de muestra por la relación entre la irradiancia incidente y la irradiancia promedio integrada a través de la profundidad de la muestra después de la absorción específica de la longitud de onda. La absorbancia UV-vis de los stocks de trabajo de virus (preparados frescos para cada prueba) se midió en el gabinete de bioseguridad utilizando un espectrofotómetro Nanodrop™ OneC a través del pedestal de microvolumen para longitudes de onda de 200 a 295 nm y la cubeta de cuarzo de 1 cm para longitudes de onda superiores a 195 nm. Los espectros de absorbancia del stock de trabajo para cada prueba se muestran en las Figs. 1 y S1. Después de estos ajustes a la irradiancia incidente en el centro de la muestra, se utilizó la irradiancia promedio para calcular los tiempos de exposición (máx.: 15 min; min: 15 s) para dosis UV predeterminadas (0–40 mJ/cm2). Se realizaron tres pruebas de desinfección con tiempos de exposición de hasta 115 s para dosis de UV de hasta 2,7 mJ/cm2, de hasta 856 s para dosis de UV de hasta 40 mJ/cm2 y de hasta 1260 s para dosis de UV de hasta 30 mJ/cm2 , respectivamente. (Resumido en la Tabla Suplementaria S1).

(A) La emisión espectral sin procesar de 200 a 300 nm de la excilamp de KrCl filtrada (USHIO Care222®) se interpoló y relativizó a la emisión máxima a 222 nm para su uso en los cálculos de dosis de UV. (B) El espectro de absorbancia de 200 a 300 nm de SARS-CoV-2 a ~ 105 PFU/mL en cDMEM se midió para cada una de las tres pruebas biológicamente independientes para usar en los cálculos de dosis de UV. Los espectros de emisión y absorbancia ampliados de 200 a 800 nm se muestran en la figura complementaria S1.

Todas las mediciones UV, la preparación de muestras, los tratamientos UV y la manipulación posterior de las muestras tratadas se realizaron en una cabina de bioseguridad. El día de cada tres pruebas biológicamente independientes, mientras la fuente UV se calentaba y se tomaban medidas para calcular la dosis, se diluyeron alícuotas de SARS-CoV-2 (previamente titulado a 107 PFU/mL) en cDMEM para hacer una "solución madre de trabajo". " con un título objetivo de 105 PFU/mL. Para cada dosis de UV analizada, se pipetearon 3 ml de la solución madre de trabajo en un área de 3,7 cm2 y una placa de cultivo de tejido de poliestireno de 3,5 cm de diámetro (n.º de catálogo de VWR 82050-538) con una barra de microagitación estéril recubierta de teflón (n.º de catálogo de VWR 58948). -353) y colocado bajo la luz ultravioleta en una pequeña placa de agitación para lograr una mezcla en reposo mientras se bloquea la luz ultravioleta con un obturador. Después de quitar la tapa de la placa de cultivo de tejidos, se quitó el obturador para exponer la muestra a la luz UV durante el tiempo de exposición calculado correspondiente a la dosis UV predeterminada antes de volver a colocar la abertura para finalizar la exposición UV. Inmediatamente después, los medios tratados se transfirieron a un tubo de centrífuga de polipropileno (VWR) estéril de 15 ml y se usaron para los ensayos que se describen a continuación. Se colocaron soluciones madre de trabajo para las muestras no tratadas en la placa de agitación durante una cantidad de tiempo representativa con la lámpara apagada antes de transferirlas al tubo de centrífuga (0 mJ/cm2).

Se usaron ensayos de placa para determinar PFU/ml de muestras antes del tratamiento con UV (0 mJ/cm2) y después del tratamiento con UV (todas las demás dosis de UV). El ensayo de placa utilizado para este estudio es una modificación del desarrollado e informado originalmente por Case et al.19 y se enumera aquí como PASOS 1–5. (PASO 1) Al menos 18 h antes del ensayo, se sembraron placas de 12 pocillos con una cantidad suficiente de células Vero para que cada pocillo confluyera al comienzo del ensayo; las placas se incubaron durante la noche a 37 °C. (PASO 2) El día del ensayo (Día 0), se prepararon diluciones en serie de medios que contenían virus (por ejemplo, muestras de virus tratadas con UV) en cDMEM (1:101, 1:102, 1:103, 1:104) y se calentó a 37 °C. (PASO 3) El medio de cada pocillo de la placa de 12 pocillos se extrajo suavemente con una pipeta y se reemplazó con 500 ul de cada dilución en serie de virus, el volumen se pipeteó por el lateral del pocillo para no perturbar la monocapa de células Vero. (PASO 4) La placa se incubó durante una hora a 37 °C, 5% CO2. (PASO 5) Durante ese período de incubación de la infección, se preparó una solución que comprendía una mezcla 1:0,7 de cDMEM y metilcelulosa al 2% (viscosidad: 4000 cP) y se calentó a 37 °C en un baño de agua. Después del período de incubación de la infección de una hora, se retiró el sobrenadante de cada pocillo y se reemplazó con 1 ml de la mezcla de cDMEM/metilcelulosa calentada. (PASO 6) La placa de cultivo se devolvió luego a la incubadora y se dejó sin tocar durante 3 días. El último día (Día 3), se eliminó la mezcla de cDMEM/metilcelulosa de cada pocillo, las células se fijaron con paraformaldehído al 4 % en PBS (20 min, temperatura ambiente), se lavaron con PBS y se tiñeron con cristal violeta al 0,05 % (en metanol al 20 %). Después de enjuagar las placas con agua destilada, las placas se secaron y las placas se contaron bajo un microscopio óptico con un aumento de 20x.

El ensayo de crecimiento de virus utilizado para este estudio es idéntico al ensayo de placa descrito anteriormente, con la excepción de que después del PASO 4, el medio cargado de virus se reemplazó con 1 ml de cDMEM tibio (en lugar de una mezcla de cDMEM/metilcelulosa). Posteriormente, la placa de cultivo se devolvió a la incubadora y se dejó en reposo durante 3 días. El último día, se recogieron los sobrenadantes celulares de cada pocillo, se transfirieron a un tubo de microcentrífuga, se centrifugaron a baja velocidad para eliminar los restos celulares (1000 × g, 10 min), se dividieron en alícuotas en tubos de microcentrífuga, se congelaron y se almacenaron a -80 °C. . Posteriormente, se usaron alícuotas para la medición cuantitativa por PCR en tiempo real (qRT-PCR) de las copias del gen de la nucleocápside (N) del SARS-CoV-2, así como la determinación ELISA de las concentraciones de proteína N del SARS-CoV-2.

Se utilizó PCR cuantitativa (qPCR) para cuantificar el gen N del SARS-CoV-2 directamente en extractos de ARN de muestras antes del tratamiento con UV (0 mJ/cm2) y después del tratamiento con UV (todas las demás dosis de UV) (muestras del "día 0"). y en extractos de ARN de alícuotas de sobrenadante celular de ensayos de crecimiento (muestras del "Día 3"). El ARN se extrajo de las muestras mediante el método QIAamp Viral RNA (Qiagen) y se convirtió en ADNc mediante el método de síntesis de la primera hebra SuperScript IV con cebadores de hexámeros aleatorios (Invitrogen). El ADNc se amplificó posteriormente con el "conjunto de cebadores N1" y las condiciones de PCR asociadas que fueron desarrolladas originalmente por los Centros para el Control de Enfermedades23. Estos cebadores son específicos de los nucleótidos 13–85 del gen N (NCBI Ref Seq NC_045512.2) y generan un amplicón corto (72 nt): cebador 2019-nCoV_N1-F (directo), 5′-GACCCCAAAATCAGCGAAAT-3′; Cebador 2019-nCoV_N1-R (inverso), 5′-TCTGGTTACTGCCAGTTGAATCTG-3′. El ADNc se amplificó por PCR en un ensayo de PCR cuantitativa (q-PCR) que comprende 1X TaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems), los cebadores N1 directo/inverso descritos anteriormente (concentración final: 500 nM) y una sonda N1 TaqMan conjugada con fluoróforo (5′-FAM-ACCCCGCATTACGTTTGGTGGACC-BHQ1-3′; concentración final 125 nM). Los ensayos de q-PCR se realizaron en un sistema de PCR en tiempo real BioRad CFX Connect para determinar los valores de CT de las muestras y los estándares. Se generó una curva estándar para el conjunto de cebadores N1 ejecutando diluciones en serie en cada placa de ARN transcrito in vitro convertido en ADNc que relacionaba el número de copias del gen N con los valores de CT. Para generar este estándar, se extrajo el ARN de una alícuota de nuestro stock de SARS-CoV-2 y se convirtió en ADNc antes de la amplificación del gen N utilizando el conjunto de cebadores N1 como se describe anteriormente. El amplicón se visualizó mediante electroforesis en gel de agarosa, se extrajo en gel y se clonó/ligó en el vector plásmido pCR II-TOPO (Invitrogen), cadena abajo del promotor T7. Los productos de ligación se transformaron en E. coli, y las minipreparaciones de colonias seleccionadas al azar se seleccionaron mediante PCR para detectar la presencia del inserto. Luego se usó un solo clon para producir ARN del gen N transcrito in vitro (IVT), un reactivo necesario para la medición precisa del número de copias del gen, utilizando el método de síntesis de ARN HiScribe T7 Quick High Yield (New England Biolabs). Después de tratar el ARN IVT con ADNasa y realizar una reacción de limpieza, se determinó la concentración de ARN mediante Nanodrop. Las copias de los transcritos de ARN del gen N monocatenario por µL se determinaron mediante la siguiente ecuación: [Concentración de ARN (medición de Nanodrop, ng/µL) × el número de Avogadro (6,02 × 1023)]/[Peso molecular previsto del transcrito (23 kDa) × 109]. Se realizaron diluciones en serie de IVT RNA (rango: 1013⟶10–1 copias/µl), se convirtieron en cDNA como se indicó anteriormente y se usaron como estándares en el ensayo del número de copias del gen N descrito anteriormente.

qPCR se utilizó para cuantificar el gen SARS-CoV-2 N en extractos de ARN de muestras de stocks de trabajo antes del tratamiento con UV (0 mJ/cm2) e inmediatamente después del tratamiento con UV (todas las demás dosis de UV) (muestras del "Día 0"). El ARN se extrajo de las muestras y se convirtió en ADNc como se describe anteriormente. El ADNc se cuantificó posteriormente mediante una combinación de los conjuntos de cebadores N1 y N2 de los CDC 2019 para generar un amplicón largo (944 nt): cebador 2019-nCoV_N1-F (directo), 5′-GACCCCAAAATCAGCGAAAT-3′; Cebador 2019-nCoV_N2-R (inverso), 5′-GGCCGACATTCCGAAGAA-3′. Los cebadores se obtuvieron de IDT y las concentraciones finales fueron 500 nM, en 10 ml de SsoFast EvaGreen Supermix (BIO-RAD) y 7,75 ml de agua libre de nucleasas (Fisher Scientific) y 2 ml de plantilla de ADNc. Las reacciones con un volumen total de 20 ml se realizaron al menos por duplicado técnico en un sistema de PCR en tiempo real QuantStudio 7 de Applied Biosystems para determinar los valores de CT de las muestras y los estándares. Para el conjunto de cebadores N1-2, el estándar consistió en diluciones en serie del plásmido de control de ADN de doble cadena del gen N completo (2019-nCoV_N_Control positivo, IDT).

Se determinó la concentración de proteína N en las muestras antes del tratamiento con UV (0 mJ/cm2) y después del tratamiento con UV (todas las demás dosis de UV) (muestras del "Día 0") y alícuotas de sobrenadante celular de los ensayos de crecimiento (muestras del "Día 3"). utilizando el método del kit de ensayo cuantitativo de antígeno (ELISA) SARS-CoV-2 (ADS Biotec). Se utilizaron controles de calibración proporcionados por el fabricante para establecer una curva estándar relacionada con la concentración de proteína N con la absorbancia de la muestra (longitud de onda: 450 nm). Los valores fuera de la curva estándar se diluyeron más y se volvieron a procesar según fuera apropiado. La señal positiva para SARS-CoV-2 fue de 2,7 × 105 ± 9,8 × 104 pg/ml en muestras de virus no tratadas el día 0 y de 1,4 × 108 ± 3,0 × 108 pg/ml en sobrenadantes de cultivos celulares incubados con muestras de virus no tratadas el día 3 No se detectó proteína N en los sobrenadantes de cultivos celulares de control negativo que se incubaron sin muestras de virus.

Los gráficos se prepararon utilizando los programas GraphPad Prism o Microsoft Excel; Los análisis estadísticos (incluida la regresión con el complemento de análisis de datos para determinar el error estándar de los coeficientes de regresión) se realizaron con el paquete de software de estos programas. La reducción Log10 (LR) se calculó como log10 (No/N), donde N era PFU viral/mL en el ensayo de placa, N copias génicas/µL en ensayos qPCR para el amplicón N1 corto o el amplicón N1-2 largo, o Concentración de proteína N en pg/mL en el ensayo ELISA después de la exposición a una dosis dada de UV222, y No fue la concentración inicial. El nivel de replicación en este estudio fue de tres pruebas biológicamente independientes, con al menos duplicados técnicos para cada ensayo. El resumen de las réplicas biológicas y técnicas para todos los ensayos de cultivo y moleculares se muestra en la Tabla S2.

La respuesta a la dosis de la infectividad viral UV222 se caracterizó por una cinética de decaimiento exponencial (Fig. 2). Los resultados representativos del ensayo de placas para el Experimento 2 se muestran en la Fig. S2 complementaria. A un título viral inicial medio de 6,51 × 104 PFU/mL, la constante de velocidad de pseudo primer orden para la desinfección viral fue de -1,48 cm2/mJ (R2 = 0,89). Cuando se expresa como reducción log10 (LR) de la infectividad viral después de la exposición a una dosis UV determinada, la constante de velocidad lineal fue de 0,64 cm2/mJ (R2 = 0,95), lo que equivale a una D90 (dosis para 1 log10 o 90 % de inactivación) = 1,6 mJ/cm2. Los rangos de dosis y la confluencia inicial de células Vero solo fueron suficientes en la réplica experimental de la Prueba 3 para cuantificar una respuesta a la dosis. Sin embargo, en la Prueba 2, el título viral inicial medio de 3,54 × 104 PFU/mL en muestras no tratadas se redujo por debajo de la detección con la primera dosis probada de 10 mJ/cm2, equivalente a un LR de al menos 4,25 logs. Estos resultados también fueron consistentes con los resultados cualitativos de la Prueba 1, donde las células Vero aparecían muertas en su mayoría en las muestras no tratadas, aparecían cada vez más sanas con dosis de 0,7 y 1,4 mJ/cm2 y aparecían sanas con dosis superiores a 2 mJ/cm2.

(A) Los títulos de SARS-CoV-2 medidos mediante un ensayo de placa 3 días después de la exposición de la muestra a cada dosis de UV222 (círculos oscuros) se ajustaron con un modelo exponencial a partir del título viral inicial medio (0 mJ/cm2) de 6,51 × 104 PFU /mL a través de respuestas de hasta 8 mJ/cm2 inclusive donde las PFU/mL primero cayeron por debajo del límite de detección del ensayo (DL) de 2 PFU/mL (círculos huecos). Las barras de error representan la desviación estándar de al menos dos réplicas técnicas. (B) Las reducciones de SARS-CoV-2 log10 (LR) de los títulos virales después de la exposición a cada dosis de UV222 (círculos oscuros) se calcularon a partir de (A) y se ajustaron con un modelo lineal forzado a través del origen a 0 mJ/cm2 a través de respuestas hacia arriba hasta e incluyendo 8 mJ/cm2 donde LR primero excedió el DL de 4.51 logs (círculos huecos). Los resultados representativos del ensayo de placas para el Experimento 2 se muestran en la Fig. S2 complementaria.

En todas las pruebas, la detección de SARS-CoV-2 en el ensayo N1 fue de 10,66 ± 0,27 log10 copias/µL en cultivos celulares infectados con virus sin tratar (0 mJ/cm2), 5,06 ± 0,78 log10 copias/µL en sobrenadantes de cultivos celulares no infectados, 5,49 log10 copias/µl en control negativo de extracción de ARN, 3,66 ± 0,23 log10 copias/µl en controles de reacción de RT-qPCR sin plantilla (los datos de concentración y las curvas estándar se muestran en las figuras complementarias S3 y S5). Debido a la amplificación en los controles negativos de extracción de ARN (valores de CT enumerados en la Tabla S3), excluimos los puntos con valores de CT mayores que los valores de CT del control negativo de extracción de ARN para muestras, muestras de control y curvas estándar. A pesar de este fondo, las respuestas a la dosis todavía eran perceptibles porque el cálculo de LR anula el fondo. Además, los datos del ensayo de crecimiento del Día 3 demostraron un aumento de la señal de casi 3 log10 copias/µL en cultivos celulares infectados con virus no tratados (0 mJ/cm2), que van de 9,7 a 9,9 log10 copias/µL el Día 0 a 12–12,6 log10 copias/ µL el día 3. Esto aumenta la capacidad de detectar concentraciones iniciales más bajas debido a la propagación de virus infecciosos y, en consecuencia, reduce el límite de detección de LR para proporcionar una mejor estimación de la respuesta a la dosis de UV.

Para el amplicón corto que abarca la región N1 del gen N (CDC 2019), el daño del ARN viral en respuesta a UV222 inmediatamente después del tratamiento ("Día 0") también se caracterizó por una cinética de descomposición exponencial (Fig. 3A). Cuando se expresó como LR de N1 copias/µL en reacciones de qPCR después de la exposición a una dosis UV determinada, la constante de velocidad lineal fue de 0,049 ± 0,005 cm2/mJ (pendiente ± error estándar, R2 = 0,92). La respuesta a la dosis de N1 se modeló utilizando la región lineal entre 0 y 20 mJ/cm2 para evitar colas en la respuesta a la dosis. Cuando se incluyen solo dosis de hasta 10 mJ/cm2 como para el ensayo de placa, la pendiente (0,07) de la respuesta a la dosis de daño del gen N1 en el día 0 fue mayor que las dosis de hasta 20 mJ/cm2 (0,05), mientras que R2 fue la misma ( 0,92). La curva de respuesta a la dosis entre 0 y 10 mJ/cm2 y entre 0 y 20 mJ/cm2 se muestra en las Figs. S4 y 3A por separado. En comparación con la constante de tasa de LR de la infectividad del SARS-CoV-2 medida mediante un ensayo de placa, la constante de tasa de LR del daño del gen N medido por N1 qPCR fue aproximadamente diez veces menor.

(A) Daño en el gen SARS-CoV-2 N inmediatamente después del tratamiento con UV (día 0) y después de la incubación de muestras con células huésped (día 3) expresado como reducción log10 de N1 (amplicón corto) copias/µL en reacciones de qPCR. (B) Daño en el gen SARS-CoV-2 N inmediatamente después del tratamiento con UV (día 0) expresado como reducción log10 de N1-2 (amplicón largo) copias/µL en reacciones de qPCR. (C) Concentración de proteína N del SARS-CoV-2 medida por ELISA expresada como reducción log10 de la concentración de proteína N (pg/ml) en muestras inmediatamente después del tratamiento con UV (día 0) y después de la incubación de las muestras con células huésped (día 3). Las reducciones log10 del SARS-CoV-2 del amplicón N1, el amplicón N1-2 o la proteína N frente a la dosis de UV222 se ajustaron con un modelo lineal forzado a través del origen a 0 mJ/cm2 a través de respuestas de hasta 20 mJ/cm2 inclusive, indicado por círculos rellenos. Los puntos no incluidos en los modelos se indican mediante círculos huecos.

Para la respuesta a la dosis de N1 después de 3 días en el ensayo de crecimiento ("Día 3") para dosis de hasta 0–20 mJ/cm2 en la Fig. 3A, la constante de velocidad lineal fue 0,230 ± 0,033 cm2/mJ (pendiente ± error estándar, R2 = 0,78). Aunque fue evidente una respuesta a la dosis positiva y la pendiente estaba más cerca del ensayo de placa (lo que indica una mejor capacidad para predecir la respuesta a la dosis del ensayo de placa con cultivo celular combinado con qPCR), la mayor variabilidad introducida por el cultivo celular disminuyó la fuerza de la regresión.

Para el amplicón largo que abarca las regiones N1 y N2 del gen N (CDC 2019), el daño del ARN viral en respuesta a UV222 inmediatamente después del tratamiento ("Día 0") también se caracterizó por una disminución exponencial (Fig. 3B). La constante de velocidad lineal para la dosis de LR frente a UV222 fue de 0,056 ± 0,005 (pendiente ± error estándar, R2 = 0,94). En comparación con la constante de tasa de LR de la infectividad del SARS-CoV-2 medida mediante un ensayo de placas, la constante de tasa de LR del daño del gen N medido mediante qPCR de N1-2 fue aproximadamente diez veces menor. Esta similitud indica que el aumento de la longitud del amplicón no aumentó la capacidad de detectar el daño genético que se correlaciona con la pérdida de la infectividad viral. En todas las pruebas, la señal positiva para SARS-CoV-2 en el ensayo N1-2 fue de 4,7 ± 0,1 log10 copias/µL en cultivos celulares infectados con virus no tratados, no detectada en sobrenadantes de cultivos celulares no infectados y 0,08 ± 1,4 copias/µL en controles de reacción de RT-qPCR sin plantilla (los datos de concentración y las curvas estándar se muestran en las figuras complementarias S3 y S5). Debido a que el ensayo de amplicón largo se utilizó para investigar la posibilidad de mejorar la medición de la respuesta a la dosis de desinfección sin cultivo, no se analizaron muestras del día 3.

Para la Fig. 3C, aunque no se observó una respuesta a la dosis para LR de la proteína N frente a la dosis de UV222 inmediatamente después del tratamiento ("Día 0") para dosis de hasta 40 mJ/cm2 (0,002 ± 0,001 cm2/mJ, pendiente ± error estándar, R2 = 0,21), se observó una respuesta a la dosis más fuerte en los sobrenadantes de cultivo celular del día 3 para dosis de hasta 20 mJ/cm2 (0,243 ± 0,028 cm2/mJ, pendiente ± error estándar, R2 = 0,21) (Fig. 3C). En todas las pruebas, la señal positiva para SARS-CoV-2 en el ensayo de proteína N fue de 2,69 × 105 ± 9,83 × 104 pg/ml en muestras de virus no tratadas el día 0, 1,41 × 108 ± 2,99 × 108 en sobrenadantes de cultivos celulares el día 3 infectados con virus no tratados y por debajo de la detección en sobrenadantes de cultivos celulares no infectados (los datos de concentración y las curvas estándar se muestran en las figuras complementarias S3 y S5).

Este estudio proporciona la primera cinética rigurosa de respuesta a la dosis de UV222 para el SARS-CoV-2 en solución acuosa, pero existen limitaciones que deben reconocerse. Lo que es más importante, este estudio se realizó utilizando viriones suspendidos en solución acuosa. Este es solo un punto de partida para cuantificar la cinética de respuesta a la dosis para la desinfección de virus en el aire que es más relevante para este virus, donde muchos factores como la temperatura, la humedad, la dinámica del flujo de aire y las características específicas del reactor UV afectarán las respuestas a la dosis. Estudios previos que compararon la cinética de desinfección de los agentes infecciosos en el aire a una humedad relativa creciente con los del agua24–29 indican que estas respuestas a la dosis de agua pueden presentar una estimación conservadora de la cinética de desinfección en el aire porque la humedad en muchos ambientes interiores está condicionada para reducir la persistencia del agente infeccioso.

Una limitación adicional de este estudio relacionada con la aplicación de UV222 en ambientes interiores es que no se midió el impacto de desinfección de cualquier producción de ozono por longitudes de onda UV de vacío potencialmente emitidas por la excilamp de KrCl, pero es probable que se descuide debido a los altos flujos de aire en el gabinete de bioseguridad y instalación BSL3. Los impactos negativos en la calidad del aire y la degradación del material de construcción por el ozono potencialmente generado por estas lámparas, y los peligros potenciales para la salud y la solarización del material de construcción de longitudes de onda inferiores a 240 nm y la emisión distinta de cero en longitudes de onda superiores a 240 nm (Fig. S1 complementaria), también deben ser considerado al sopesar los beneficios de reducir la transmisión de enfermedades infecciosas por UV222 para COVID-19 y otras enfermedades infecciosas.

Teniendo en cuenta estas limitaciones, estos datos proporcionan una base sólida para el desarrollo futuro y la aplicación de UV222 para reducir la transmisión viral en el aire. UV222 es al menos 4,2 veces más seguro para la exposición humana (los valores límite de umbral para la exposición humana a los rayos UV antes de las actualizaciones recientes eran 25 mJ/cm2 y 6 mJ/cm2 a 222 y 254 nm, respectivamente29) y al menos 1,3 veces más eficaz para desinfectar el SARS -CoV-2 (el D90 que observamos para UV222 (1,6 mJ/cm2) es más bajo que lo predicho recientemente por modelado genómico para UV254 (2,15 mJ/cm2)30 y D90 (2,5 mJ/cm2) para UV254 que lo observado por Lo et al. .31). Un estudio reciente que aplicó UV222 continuo a dosis por debajo de estos valores límite de umbral para tratar otros coronavirus transmitidos por el aire demostró múltiples registros de inactivación en minutos32. Esta ventaja de baja longitud de onda para la desinfección del SARS-CoV-2 es consistente con un estudio en el que UV222 fue más del doble de efectivo que UV254 contra el bacteriófago MS222 y con otros espectros de acción viral que indican una mayor sensibilidad a 222 nm que a 254 nm14,33. Ma et al. exploró la cinética de desinfección UV del SARS-CoV-2 en una solución acuosa de película delgada con diferentes longitudes de onda desde 222 nm hasta 282 nm y UV222 tuvo el mayor rendimiento34. La tasa lineal constante de 1,42 cm2/mJ es superior al valor informado por nuestro estudio. Esto podría explicarse por nuestra alta absorbancia de la muestra a 222 nm en comparación con la de ellos (0,05 cm−1), su configuración experimental diferente que prueba la desinfección en películas delgadas en lugar de una solución acuosa, o nuestro modelo de respuesta a la dosis que incluía la dosis más baja para exceder la placa. límite de detección del ensayo (Fig. 2). Una revisión reciente35 predijo que la mediana de D90 para la desinfección de coronavirus por UV254 sería de 3,7 mJ/cm2. Nuestros resultados y estas predicciones concuerdan en general con los estudios recientes de desinfección UV222 y UV254 del SARS-CoV-2 revisados ​​recientemente29. Sin embargo, algunos de estos estudios aún están en proceso de revisión por pares y/o no utilizaron procedimientos de desinfección UV estandarizados que permitan comparaciones entre experimentos y una cuantificación precisa de las dosis. En el único estudio de descontaminación de superficie UV222 SARS-CoV-2 hasta la fecha36, los investigadores informan 0,94 LR después de 10 s de exposición a 0,1 mW/cm2. Aunque la dosis de UV no se puede calcular para este estudio en ausencia de la absorbancia de la muestra y las diferencias en la configuración experimental, estos resultados demuestran un alto grado de susceptibilidad del SARS-CoV-2 a UV222 y, en general, se alinean con los nuestros.

Teniendo en cuenta nuestros datos en el contexto de la literatura, UV222 es un método de desinfección prometedor para SARS-CoV-2 en solución acuosa. Estos datos de infectividad y respuesta a la dosis molecular podrían informar de inmediato las medidas para prevenir la transmisión potencial por el agua o las aguas residuales donde se ha demostrado que el SARS-CoV-2 infeccioso y otros virus son potencialmente persistentes durante días37,38,39. Si bien se observaron colas en las respuestas a la dosis para los ensayos moleculares y pueden deberse a la acumulación de virus en los medios de crecimiento cargados de proteínas, los virus se desinfectaron por debajo de la detección en los ensayos de placas, lo que indica que la agregación no interfirió con la inactivación viral completa. No observamos una fuerte relación entre la cinética del daño del gen N (medido por qPCR con un amplicón corto y largo) y la desinfección, lo que podría reflejar que el daño de la proteína contribuye más a la desinfección que el daño del genoma para el SARS-CoV-2. Un estudio del bacteriófago MS2 encontró que el daño del genoma del ARN estaba estrechamente relacionado y, por lo tanto, contribuía a la cinética de desinfección15, mientras que un estudio del adenovirus encontró que el daño del genoma del ADN no estaba estrechamente relacionado con la desinfección40. Esta disparidad entre estos virus con diferentes estructuras y huéspedes se demostró aún más cuando se demostró que el daño a las proteínas, especialmente a las proteínas de la cápside externa, contribuye más fuertemente a la desinfección UV de Adenovirus41. Sin embargo, tampoco vimos una fuerte asociación entre la cinética del daño de la proteína N y la desinfección. Debido a que solo medimos la proteína N que se asocia estrechamente con el genoma viral, es posible que hayamos pasado por alto el daño a las proteínas externas, como la proteína espiga que se encuentra en la superficie para absorber la radiación UV entrante y es vital en la infección de las células huésped42. No fue posible comprender los impactos de UV222 en la proteína espiga al realizar este estudio debido a la disponibilidad limitada de ensayos, pero seguirá siendo importante a medida que sigan surgiendo variantes del SARS-CoV-2 con mutaciones en la proteína espiga. Además, la confirmación y la secuencia del genoma y las proteínas pueden afectar el daño genético UV43,44,45,46,47, por lo que la proteína y el gen N pueden no ser los objetivos que contribuyen principalmente al daño molecular que induce la desinfección. Estos factores podrían explicar las relaciones débiles que observamos entre la cinética de desinfección y el daño del gen N o el daño de la proteína N, y justifican una mayor investigación para desentrañar los mecanismos de desinfección en esta y otras longitudes de onda UV. Si bien estas complejidades mecánicas aún no se han resuelto, la cinética de desinfección que informamos indica el alto grado de susceptibilidad del SARS-CoV-2 en solución acuosa a UV222.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

Samet, JM et al. Transmisión aérea de SARS-CoV-2: lo que sabemos. clin. Infectar. Dis. https://doi.org/10.1093/cid/ciab039 (2021).

Artículo PubMed Google Académico

Tang, JW y col. Desmontando mitos sobre la transmisión aérea del coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2). J.Hosp. Infectar. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.12.022 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Goel, S. et al. Soluciones de ingeniería ágiles y resistentes para abordar desafíos sociales como la pandemia de coronavirus. Mate. Hoy Química. 17, 100300 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Pandey, LM Ingeniería de superficie de equipos de protección personal (EPP) para prevenir las infecciones contagiosas de SARS-CoV-2. Navegar. Ing. 36, 901–907 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Gerchman, Y., Mamane, H., Friedman, N. y Mandelboim, M. Desinfección UV-LED del coronavirus: efecto de longitud de onda. J. Photochem. Fotobiol. B Biol. 212, 112044 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Kariwa, H., Fujii, N. & Takashima, I. Inactivación del coronavirus del SARS mediante povidona yodada, condiciones físicas y reactivos químicos. Dermatología 212, 119–123 (2006).

Artículo CAS Google Académico

Darnell, MER, Subbarao, K., Feinstone, SM & Taylor, DR Inactivación del coronavirus que induce el síndrome respiratorio agudo severo, SARS-CoV. J.Virol. Métodos 121, 85–91 (2004).

Artículo CAS Google Académico

Rabenau, HF et al. Estabilidad e inactivación del coronavirus SARS. Medicina. Microbiol. inmunol. 194, 1–6 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Pfeifer, GP & Besaratinia, A. Daño del ADN dependiente de la longitud de onda UV y cáncer de piel humano no melanoma y melanoma. fotoquímica Fotobiol. ciencia 11, 90–97 (2012).

Artículo CAS Google Académico

Jose, JG & Pitts, DG Dependencia de la longitud de onda de las cataratas en ratones albinos después de una exposición crónica. Exp. ojo Res. 41, 545–563 (1985).

Artículo CAS Google Académico

Bjørklund, G., Dadar, M., Mutter, J. & Aaseth, J. La toxicología del mercurio: Investigación actual y tendencias emergentes. Reinar. Res. 159, 545–554 (2017).

Artículo Google Académico

Buonanno, M. et al. Eficacia germicida y seguridad en la piel de los mamíferos de la luz ultravioleta de 222 nm. radiar Res. 187, 483–491 (2017).

Artículo ADS CAS Google Académico

Kaidzu, S. et al. Evaluación del daño corneal agudo inducido por luz ultravioleta de 222 nm y 254 nm en ratas Sprague-Dawley. Radico libre. Res. 53, 611–617 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Beck, SE, Wright, HB, Hargy, TM, Larason, TC y Linden, KG Espectros de acción para la validación de la desinfección de patógenos en sistemas ultravioleta (UV) de presión media. Agua Res. 70, 27–37 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Beck, SE y col. Comparación de la inactivación inducida por UV y el daño del ARN en el fago MS2 en todo el espectro UV germicida. aplicación Reinar. Microbiol. 82, 1468–1474 (2016).

Artículo ADS CAS Google Académico

Beck, SE, Hull, NM, Poepping, C. & Linden, KG Daño dependiente de la longitud de onda de las proteínas adenovirales en todo el espectro UV germicida. Reinar. ciencia Tecnología https://doi.org/10.1021/acs.est.7b04602 (2018).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Eischeid, AC & Linden, KG Indicaciones moleculares de daño proteico en adenovirus después de la desinfección UV. aplicación Reinar. Microbiol. 77, 1145–1147 (2011).

Artículo ADS CAS Google Académico

Hull, NM & Linden, KG Sinergia de desinfección MS2 por exposición secuencial a longitudes de onda UV adaptadas. Agua Res. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.06.017 (2018).

Artículo PubMed Google Académico

Case, JB, Bailey, AL, Kim, AS, Chen, RE & Diamond, MS Crecimiento, detección, cuantificación e inactivación de SARS-CoV-2. Virología 548, 39–48 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Bolton, JR & Linden, KG Estandarización de métodos para la determinación de fluencia (dosis UV) en experimentos UV a escala de banco. J. Medio Ambiente. Ing. 129, 209–215 (2003).

Artículo CAS Google Académico

Linden, KG & Darby, JL Estimación de la dosis germicida efectiva de lámparas UV de media presión. J. Medio Ambiente. Ing. 123, 1142–1149 (1997).

Artículo CAS Google Académico

Hull, NM & Linden, KG Sinergia de desinfección MS2 por exposición secuencial a longitudes de onda UV adaptadas. Agua Res. 143, 292–300 (2018).

Artículo CAS Google Académico

CENTROS PARA EL CONTROL Y LA PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES. Cebadores y sondas de RT-PCR en tiempo real para COVID-19 | CENTROS PARA EL CONTROL Y LA PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES. (2020).

Peccia, J. & Hernandez, M. Tasas de inactivación inducidas por UV para Mycobacterium bovis BCG en el aire. J. Ocupar. Reinar. Hig. 1, 430–435 (2004).

Artículo Google Académico

Walker, CM & Ko, G. Efecto de la irradiación germicida ultravioleta en aerosoles virales. Reinar. ciencia Tecnología 41, 5460–5465 (2007).

Artículo ADS CAS Google Académico

Jordan, P., Werth, HM, Shelly, M. & Mark, H. Efectos de la humedad relativa en la inactivación inducida por ultravioleta de bacterias en el aire. ciencia de aerosoles Tecnología 35, 728–740 (2001).

Artículo Google Académico

Kowalski, W. Manual de irradiación germicida ultravioleta: UVGI para desinfección de aire y superficies. Manual de irradiación germicida ultravioleta: UVGI para la desinfección de aire y superficies (Springer, 2009) https://doi.org/10.1007/978-3-642-01999-9.

Tseng, C.-C. & Li, C.-S. Inactivación de aerosoles que contienen virus mediante irradiación germicida ultravioleta. ciencia de aerosoles Tecnología 39, 1136–1142 (2005).

Artículo ADS CAS Google Académico

Raeiszadeh, M. & Adeli, B. Una revisión crítica sobre los sistemas de desinfección ultravioleta contra el brote de COVID-19: aplicabilidad, validación y consideraciones de seguridad (2020) https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c01245.

Pendyala, B., Patras, A., Pokharel, B. & D'Souza, D. El modelado genómico como enfoque para identificar sustitutos para su uso en la validación experimental de la inactivación del SARS-CoV-2 y HuNoV mediante tratamiento con UV-C. Frente. Microbiol. 11, 2406 (2020).

Artículo Google Académico

Lo, CW et al. UVC desinfecta el SARS-CoV-2 mediante la inducción de daño en el genoma viral sin efectos aparentes en la morfología y las proteínas virales. ciencia Rep. 11, 1–11 (2021).

Artículo Google Académico

Buonanno, M., Welch, D., Shuryak, I. & Brenner, DJ Far-UVC light (222 nm) inactiva de manera eficiente y segura los coronavirus humanos en el aire. ciencia Rep. 10, 1–8 (2020).

Artículo Google Académico

Blatchley, ER y col. Radiación UV-C lejana: una herramienta emergente para el control de pandemias. crítico Rev. Medio Ambiente. ciencia Tecnología 0, 1–21 (2022).

Artículo Google Académico

Ma, B., Gundy, PM, Gerba, CP, Sobsey, MD y Linden, KG Inactivación UV del SARS-CoV-2 en todo el espectro UVC: excimer KrCl∗, vapor de mercurio y diodo emisor de luz (LED) fuentes. aplicación Reinar. Microbiol. 87, e01532-21 (2021).

Artículo ANUNCIOS Google Académico

Heßling, M., Hönes, K., Vatter, P. y Lingenfelder, C. Dosis de irradiación ultravioleta para la inactivación del coronavirus: revisión y análisis de los estudios de fotoinactivación del coronavirus. GMS Hig. Infectar. Control 15, Doc08 (2020).

PubMed PubMed Central Google Académico

Kitagawa, H. et al. Efectividad de la luz ultravioleta de 222 nm en la desinfección de la contaminación superficial por SARS-CoV-2. Soy. J. infectar. Control 0, (2020).

Bivins, A. et al. Persistencia del SARS-CoV-2 en agua y aguas residuales. Reinar. ciencia Tecnología Letón. 7, 937–942 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Ye, Y., Ellenberg, RM, Graham, KE & Wigginton, KR Supervivencia, partición y recuperación de virus envueltos en aguas residuales municipales sin tratar. Reinar. ciencia Tecnología 50, 5077–5085 (2016).

Artículo ADS CAS Google Académico

Liu, D., Thompson, JR, Carducci, A. & Bi, X. Transmisión secundaria potencial de SARS-CoV-2 a través de aguas residuales. ciencia Entorno Total. 749, 142358 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Rodríguez, RA, Bounty, S. & Linden, KG PCR cuantitativa de largo alcance para determinar la inactivación de adenovirus 2 por luz ultravioleta. Aplicación J. Microbiol. 114, 1854–1865 (2013).

Artículo Google Académico

Beck, SE, Hull, NM, Poepping, C. & Linden, KG Daño dependiente de la longitud de onda a las proteínas adenovirales en todo el espectro UV germicida. Reinar. ciencia Tecnología 52, 223–229 (2018).

Artículo ADS CAS Google Académico

Shang, J. et al. Mecanismos de entrada celular del SARS-CoV-2. proc. nacional Academia ciencia EE.UU. 117, 11727–11734 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Rockey, N. et al. Desinfección UV del norovirus humano: evaluación de la infectividad mediante un enfoque basado en PCR de todo el genoma. Reinar. ciencia Tecnología 54, 2851–2858 (2020).

Artículo ADS CAS Google Académico

Ye, Y., Chang, PH, Hartert, J. & Wigginton, KR Reactividad del genoma del virus envuelto, proteínas y lípidos con cloro libre y UV254. Reinar. ciencia Tecnología 52, 7698–7708 (2018).

Artículo ADS CAS Google Académico

Wigginton, KR y col. La radiación UV induce la escisión específica del sitio mediada por el genoma en las proteínas virales. ChemBioChem 13, 837–845 (2012).

Artículo CAS Google Académico

Wigginton, KR & Kohn, T. Mecanismos de desinfección de virus: el papel de la composición, estructura y función del virus. actual Opinión Virol. 2, 84–89 (2012).

Artículo CAS Google Académico

Wigginton, KR, Pecson, BM, Sigstam, T., Bosshard, F. y Kohn, T. Mecanismos de inactivación de virus: impacto de los desinfectantes en la función e integridad estructural del virus. Reinar. ciencia Tecnología 46, 12069–12078 (2012).

Artículo ADS CAS Google Académico

Descargar referencias

Este trabajo fue apoyado por fondos del Instituto de Sostenibilidad de la Universidad Estatal de Ohio (OSU); Instituto de Enfermedades Infecciosas de OSU; Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Geodésica de OSU (Presidenta: Dra. Allison MacKay); Departamento de Infección Microbiana e Inmunidad de OSU (Presidente: Dr. Eugene Oltz); e Institutos Nacionales de Salud (U54 CA260582). Anna Herman de AquiSense Technologies compartió una lista de referencias a estudios de desinfección UV SARS-CoV-2. La fuente de luz UV222 (USHIO Care222®) fue proporcionada por USHIO, Inc. a través del acuerdo de transferencia de material 2020-2654 a Hull en OSU.

Departamento de Infección Microbiana e Inmunidad, Universidad Estatal de Ohio, Columbus, OH, EE. UU.

Richard T. Robinson, Najmus Mahfooz y Oscar Rosas-Mejía

Instituto de Enfermedades Infecciosas, Universidad Estatal de Ohio, Columbus, OH, EE. UU.

Richard T Robinson

Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Geodésica, Universidad Estatal de Ohio, 2070 Neil Ave, Hitchcock 417C, Columbus, OH, 43210, EE. UU.

Yijing Liu y Natalie M. Hull

Instituto de Sostenibilidad, Universidad Estatal de Ohio, Columbus, OH, EE. UU.

Natalie M. Casco

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

RTR y NMH diseñaron el estudio y adquirieron fondos y recursos. Todos los autores contribuyeron a la recopilación/análisis de datos y generación de figuras. RTR y NMH redactó el manuscrito. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Natalie M. Hull.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a los reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso abierto Este artículo tiene una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, el intercambio, la adaptación, la distribución y la reproducción en cualquier medio o formato, siempre que se otorgue el crédito correspondiente al autor o autores originales y a la fuente. proporcionar un enlace a la licencia Creative Commons e indicar si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la regulación legal o excede el uso permitido, deberá obtener el permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Robinson, RT, Mahfooz, N., Rosas-Mejia, O. et al. Desinfección UV222 de SARS-CoV-2 en solución. Informe científico 12, 14545 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18385-4

Descargar cita

Recibido: 10 de marzo de 2021

Aceptado: 10 de agosto de 2022

Publicado: 25 agosto 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18385-4

Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, un enlace para compartir no está disponible actualmente para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenido Springer Nature SharedIt

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y Pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.