Una nueva investigación ha revelado cómo se puede utilizar la luz para destruir partículas infecciosas de coronavirus que contaminan las superficies. Los científicos están interesados ​​en cómo se pueden desinfectar a fondo los entornos, como los consultorios, de virus como el SARS-CoV-2 que causó la pandemia de COVID-19.

Las partículas virales del SARS-CoV-2 están compuestas por un núcleo de cadenas de ácido nucleico que contienen la información genética del virus, rodeadas por una membrana lipídica de la que sobresalen púas proteicas. Cada componente es necesario para la infección.

Investigadores de la Universidad de Southampton investigaron cómo la luz láser ultravioleta destruye el virus al impactar en cada uno de estos componentes críticos. Utilizando un láser ultravioleta especializado en dos longitudes de onda diferentes, los científicos pudieron determinar cómo se degradaba cada componente viral bajo la luz brillante. Descubrieron que el material genómico era muy sensible a la degradación y los picos de proteínas perdieron su capacidad de unirse a las células humanas.

La luz ultravioleta incluye luz UVA, UVB y UVC. Muy poca luz UVC a frecuencias inferiores a 280 nm llega a la superficie terrestre procedente del sol. Es esta luz UVC, menos estudiada, la que el equipo de Southampton utilizó para su estudio debido a sus propiedades desinfectantes.

La luz UVC es fuertemente absorbida por diferentes componentes virales, incluido el material genético (~260 nm) y los picos proteicos (~230 nm), lo que permitió al equipo seleccionar frecuencias láser de 266 nm y 227 nm para el proyecto.

Los científicos de la Universidad de Southampton, dirigidos por el profesor Sumeet Mahajan, trabajaron en estrecha colaboración con científicos del fabricante de láser, llamado M Squared Lasers, y el estudio resultante en coautoría se publica en la revista ACS Photonics. . El artículo se titula "Mecanismos de inactivación del SARS-CoV-2 mediante radiación láser UVC".

El equipo descubrió que la luz de 266 nm causaba daños en el ARN a bajas potencias, afectando la información genética del virus. Además, la luz de 266 nm dañó la estructura de la proteína de pico del SARS-CoV-2, reduciendo su capacidad para unirse a las células humanas al romper los enlaces disulfuro y los aminoácidos aromáticos.

La luz de 227 nm fue menos eficaz para inducir daños en el ARN, pero más eficaz para dañar las proteínas mediante la oxidación (una reacción química que implica oxígeno) que despliega la estructura de la proteína.

Es importante destacar que el SARS-CoV-2 tiene uno de los genomas más grandes de virus de ARN. Esto lo hace especialmente sensible al daño genómico.

El profesor Mahajan dijo:"La desactivación luminosa de virus transmitidos por el aire ofrece una herramienta versátil para la desinfección de nuestros espacios públicos y equipos sensibles que, de otro modo, podrían resultar difíciles de descontaminar con métodos convencionales. Ahora entendemos la sensibilidad diferencial de los componentes moleculares de los virus a la desactivación luminosa, lo que abre la posibilidad de una tecnología de desinfección perfectamente adaptada."

La desactivación basada en luz ha recibido mucha atención debido a la amplia gama de aplicaciones en las que los métodos de desactivación basados ​​en líquidos convencionales no son adecuados. Ahora que se comprende mejor el mecanismo de desactivación, este es un paso importante en el despliegue de la tecnología.

Más información: George Devitt et al, Mecanismos de inactivación del SARS-CoV-2 mediante radiación láser UVC, ACS Photonics (2023). DOI:10.1021/acsphotonics.3c00828

Información de la revista: Fotónica ACS

Proporcionado por la Universidad de Southampton