แสงสามารถฆ่าไวรัสได้อย่างไร?

เพื่อป้องกันการติดเชื้อ มีบางสิ่งที่คุณอาจรู้ว่าคุณควรทำ: ล้างมือระวังเมื่อจาม นอนให้มาก อย่าขยี้ตา (โดยเฉพาะหลังจากสัมผัสจมูก) กินผลไม้เยอะๆ และ ผัก. ท้ายที่สุดแล้ว ไวรัสที่หนาวเย็น สามารถอยู่รอดได้ บนมือของใครบางคนเป็นเวลาสองสามชั่วโมงหรือเป็นเวลาหลายวันบนวัสดุบางอย่าง

แม้แต่เจลทำความสะอาดมือที่หลายคนใช้ก็ไม่สามารถป้องกันทุกสิ่งได้ และเมื่อพวกมันอยู่ในร่างกายแล้วไวรัสก็ค่อนข้างที่จะฆ่าได้ยาก — ยาปฏิชีวนะไม่สามารถต่อต้านพวกมันได้ และวัคซีนสำหรับไข้หวัดใหญ่และไวรัสอื่นๆ บางตัวจะต้องเปลี่ยนทุกปีเพื่อปรับให้เข้ากับสายพันธุ์ใหม่ โชคดีที่ระบบภูมิคุ้มกัน ของเรา สามารถต่อสู้กับไวรัสได้หลายชนิด แต่ตัวอื่นๆ เช่น อีโบลา หรือโคโรนาไวรัส COVID-19อาจถึงตายได้

เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองใช้เทคโนโลยีในการต่อสู้กับไวรัสด้วยวิธีอื่น โดยใช้เลเซอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่กระตุ้นอะตอมและโมเลกุลให้ปล่อยแสงออกมา จากนั้นจึงขยายแสงเพื่อสร้างลำแสงรังสี

ย้อนกลับไปในปี 2550 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนาและมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ค้นพบว่าแสงพัลส์จากเลเซอร์สามารถเลเซอร์พลังงานต่ำสามารถกำจัดไวรัสได้ ทำให้พวกมันกลายเป็น "เศษหินหรืออิฐ" ตามที่นิตยสาร Wired กล่าวไว้ในขณะนั้น

ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้ทำลายไวรัสด้วยแสงเลเซอร์สีม่วงที่รวดเร็ว เลเซอร์ซึ่งส่องแสงเพียง 100 เฟมโตวินาที (เฟมโตวินาทีคือหนึ่งในล้านของหนึ่งพันล้านวินาที) ทำให้capsid ของไวรัส (เปลือกนอกของมัน) สั่นสะเทือนและได้รับความเสียหาย โดยพื้นฐานแล้ว ไวรัสจะ "ปิดใช้งาน" ในขณะที่พื้นที่รอบๆ ไวรัสยังคงไม่เป็นอันตราย วิธีการนี้ไม่ได้ทำให้ไวรัสกลายพันธุ์เช่นกัน ซึ่งเป็นปัญหาในการรักษาไวรัสอื่นๆ และอาจนำไปสู่การดื้อต่อไวรัสได้

ตั้งแต่นั้นมาการวิจัยเกี่ยวกับการใช้เลเซอร์เพื่อต่อต้านไวรัสได้ดำเนินต่อไป ในที่สุด อาจเป็นไปได้ที่จะใช้เลเซอร์เพื่อทำความสะอาด ตัวอย่าง เลือดของไวรัสและเชื้อโรคอื่นๆ ทำให้ปลอดภัยในการจัดการ การรักษาด้วยเลเซอร์อาจใช้ร่วมกับการรักษาฟอกเลือด ในแนวทางดังกล่าว เลือดจะถูกขับออกจากร่างกายของผู้ป่วย เลเซอร์สามารถกำจัดเชื้อโรคใดๆ ในเลือด และเลือดก็จะถูกหมุนเวียนกลับเข้าไป ดังที่การศึกษา นี้ ตีพิมพ์ในเดือนพฤศจิกายน 2019 โดย National Institutes of Health อธิบายว่า ในที่สุด อาจเป็นไปได้ที่จะใช้เลเซอร์เพื่อยับยั้งไวรัสไข้หวัดใหญ่ เพื่อที่พวกเขาจะได้ใช้ในการผลิตวัคซีนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ในหน้าถัดไป เราจะมาดูวิธีการอื่นๆ ที่นักวิทยาศาสตร์พยายามต่อสู้กับไวรัสหรือหยุดการแพร่กระจายโดยสิ้นเชิง หลายคนใช้แสงไม่ว่าจะฆ่าเชื้อไวรัสหรือเป็นตัวกระตุ้น

ในขณะที่ความพยายามมากมายในการหยุดไวรัสยังไม่ผ่านพ้นการทดลองในห้องปฏิบัติการ การฉายรังสี UVได้ค้นพบวิธีการนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงแล้ว การฉายรังสี UV ทำงานโดยการทิ้งระเบิดไวรัสด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งเป็น แสงเดียวกับที่ทำให้มนุษย์เกิด ผิวไหม้จาก แดดและมะเร็งผิวหนัง

เช่นเดียวกับ เทคนิค เลเซอร์การฉายรังสี UV จะฆ่าไวรัสโดยการทำลายผนังเซลล์ ของพวกมัน ระบบระบายอากาศและการทำน้ำให้บริสุทธิ์บางระบบใช้การฉายรังสี UV เพื่อกำจัดเชื้อโรคในอากาศหรือในน้ำ นักวิจัยประสบความสำเร็จในการใช้การฉายรังสี UV เพื่อฆ่าเชื้อก่อโรคในอาหาร เช่น แบคทีเรีย E. coliโดยไม่ทำให้รสชาติหรือคุณภาพอาหารลดลง แม้ว่าการฉายรังสี UV จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็สามารถทำให้ไวรัสกลายพันธุ์และมีศักยภาพที่จะทำลายเซลล์ที่มีสุขภาพดีได้

ในเดือนมีนาคม 2020 BBC News รายงานเกี่ยวกับการใช้หุ่นยนต์ติดอาวุธด้วยหลอดไฟที่ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตความยาวคลื่นสั้น (UV-C) แบบเข้มข้นเพื่อฆ่าเชื้อในโรงพยาบาล และลดโอกาสที่ผู้ป่วยจะติดเชื้อที่นั่น มีความหวังว่าเทคโนโลยีจะต่อต้าน coronavirus แม้ว่าจะยังไม่มีการทดสอบเพื่อพิสูจน์ว่าจะเป็นเช่นนั้นหรือไม่ ตามรายงานของ BBC

นักวิจัยยังได้สำรวจการใช้ไมโครเวฟเพื่อทำลายไวรัส แต่เทคนิคนี้ยังพิสูจน์แล้วว่าไม่ได้ผล น้ำที่อยู่รอบ ๆ ไวรัสดูดซับพลังงานจากไมโครเวฟ ไวรัสไม่ได้รับพลังงานไมโครเวฟเพียงพอที่จะได้รับผลกระทบ ถูกทำลายน้อยกว่ามาก

ในเดือนกรกฎาคม 2018 นักวิจัยจาก North Carolina State University ได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร ACS Publications ซึ่งพวกเขาได้อธิบายเทคนิคใหม่ในการเพิ่มโมเลกุลที่ไวต่อแสงลงในพลาสติก เมื่อถูกแสง มีรายงานว่าโมเลกุลมีความสามารถในการเจาะไวรัสและแบคทีเรียและทำให้พวกมันไม่เป็นอันตราย ตามรายงานของการวิจัยบนเว็บไซต์ Alliance of Advanced BioMedical Engineering

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับไวรัสและหัวข้อที่เกี่ยวข้อง โปรดดูที่ลิงก์ในหน้าถัดไป

เผยแพร่ครั้งแรก: 8 ส.ค. 2550

บทความที่เกี่ยวข้อง

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม