Wie desinfiziert UV-Licht?

Elektromagnetische Strahlung, die knapp außerhalb des sichtbaren violetten Lichts liegt, wird als ultraviolettes (UV) Licht bezeichnet. Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 740 und 380 nm macht alles für das menschliche Auge sichtbare Licht aus. Der Bereich des elektromagnetischen Spektrums von 400 bis 100 nm umfasst das für uns unsichtbare UV-Licht. UV-Licht kann anhand seiner Wellenlänge in vier verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Und das sind:

*UV-A, zwischen 315 und 400 nm, verantwortlich für unsere gebräunte Haut;

*UV-B, zwischen 280 und 315 nm, verantwortlich für die Vitamin-D-Synthese und Hautverbrennungen;

*UV-C, zwischen 200 und 280 nm, wird zu Desinfektionszwecken verwendet; Und

*UV-V, zwischen 100 und 200 nm, wird stark von Wasser und Luft absorbiert und kann nur im Vakuum übertragen werden.

Da sowohl UV-B als auch UV-C Zellen schädigen können, sind beide zur Desinfektion geeignet. Diese beiden Strahlungen verursachen jedoch ganz unterschiedliche Mengen an molekularem Schaden. Während UV-B-Strahlen der gefährlichste Bestandteil des natürlichen Sonnenlichts sind, werden UV-C-Strahlen vollständig durch atmosphärisches Ozon blockiert. Menschliche Zellen können durch UV-B-Licht auf vielfältige Weise geschädigt werden, von schweren Hautverbrennungen bis hin zu Hautkrebs. Es wurde festgestellt, dass das Wachstum, die Entwicklung und die Fortpflanzung vieler Pflanzen und Tiere davon beeinflusst werden.

Obwohl sowohl UV-B als auch UV-C DNA-Moleküle auf ähnliche Weise schädigen, ist UV-B beim Abtöten von Mikroben weniger wirksam. Da Mikroorganismen viel kleinere Zellstrukturen als menschliche Zellen haben, können sie von Licht mit viel kürzeren Wellenlängen durchdrungen werden. Dafür eignet sich UV-C am besten. UV-C-Strahlen verändern die mikrobielle DNA, indem sie Thymin-Dimere bilden, wenn sie in eine Zelle eindringen. Die Mechanismen der mikrobiellen Proteinexpression und -replikation werden dadurch stark gestört, was für das Überleben der Zelle entscheidend ist. Der Mikroorganismus kann sterben, nachdem er einen vollständigen Zellabbau mit einer UV-C-Strahlungsdosis im Bereich von 0,5 bis 20 J/m2 erfahren hat.

UV-C-Licht wird zur Desinfektion von Luft, Wasser und Oberflächen verwendet, da es für Bakterien und Viren zu 99,99 Prozent tödlich ist. Insbesondere UV-Lampen sind so ausgelegt, dass sie Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm erzeugen, da diese diejenige ist, von der festgestellt wurde, dass sie Mikroorganismen am stärksten schadet. Meistens werden Nieder- oder Mitteldruck-UV-Lampen verwendet, um dieses kurzwellige, hochenergetische UV-Licht für Desinfektionsanwendungen zu emittieren. Niederdrucklampen sind die beste Wahl für die allgemeine Desinfektion, da sie energiearme Strahlung abgeben und somit energieeffizient sind. Andererseits erzeugen Mitteldrucklampen mehr Energie, die neben der Zerstörung der zellulären DNA auch die Zellwand schädigt. Was auch immer die Anforderung ist, UV-C-Licht ist ein bewährtes Mittel, um Materialien effektiv zu desinfizieren und Bakterienschutz zu bieten.

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