SARS에 대한 자외선 불활성화의 파장 의존성

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9706(2023) 이 기사 인용

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자외선(UV) 조사는 병원성 미생물을 소독하는 효과적이고 편리한 방법을 제공합니다. 그러나 UV 조사는 단백질 및/또는 DNA 손상을 유발합니다. 따라서 인체에 대한 위험을 줄이기 위해서는 다양한 UV 파장의 성능과 그 적용에 대한 추가 통찰력이 필요합니다. 본 논문에서는 50% 조직 배양 감염 선량(TCID50) 방법과 정량적 중합효소를 통해 다양한 UV 파장에서 액체 현탁액 내 SARS-CoV-2 omicron BA.2 및 BA.5 변이체의 UV 불활성화 효능을 확인했습니다. 연쇄 반응(qPCR) 분석. 인체에 안전하다고 판단되는 220nm 광의 불활성화 효능은 BA.2와 BA.5 모두 건강에 유해한 260nm 광의 불활성화 효능과 거의 동일했습니다. TCID50 및 qPCR 방법과 UV 파장에 의해 결정된 불활성화 속도 상수를 바탕으로 작용 스펙트럼을 결정하였으며 BA.2와 BA.5는 거의 동일한 스펙트럼을 나타냈습니다. 이 결과는 두 변종 모두 동일한 UV 불활성화 특성을 가지고 있음을 시사합니다.

중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)가 전 세계적으로 발생하고 새로운 변종의 출현으로 인해 다양한 병원성 바이러스 및 박테리아로부터 보호하기 위한 효율적인 소독 기술의 개발 및 실증에 대한 수요가 커지고 있습니다1,2,3 . 이 경우, 백신은 감염에 대한 효과적인 보호를 제공하며, 미래에 출현할 SARS-CoV-2 변종에 대한 이러한 백신의 효능과 공급 속도는 현재 단계에서 명확하지 않습니다4. 따라서, 신흥 병원체에 대한 사전 백신 개발 기간 동안 공중 보건 위험을 완화하기 위한 추가 전략을 준비하는 것이 중요합니다.

자외선(UV) 조사에 의한 소독은 SARS-CoV-2 전염을 줄이기 위해 특별한 관심을 끌고 있습니다. 왜냐하면 UV 조사는 SARS-CoV-25,6,7,8,9를 비롯한 병원성 미생물을 비활성화하는 효과적이고 편리한 방법을 제공하기 때문입니다. 10. 특히, Far-UVC라고도 불리는 200~235 nm의 파장 범위는 새로운 소독 파장으로 주목을 받고 있다. Far-UVC 광선은 병원성 바이러스 및 박테리아에 강력한 살균 효과를 나타내며11,12,13,14,15 각질층의 강력한 흡수 효과로 인해 포유류 세포에 무해한 것으로 나타났습니다16,17,18,19, 20. 그러나 포유동물 세포에서의 안전성 프로필은 훨씬 덜 철저하게 문서화되어 있으며 원거리 UVC 광선은 임계 수준을 훨씬 넘는 방사선 조사만큼 안전하지 않다는 것을 시사하는 수많은 보고가 있습니다21,22,23,24,25,26. 표피 세포는 홍반과 시클로피리미딘 이합체를 형성합니다21,22,23,24,26.

또한 특정 로그 감소를 달성하는 것으로 보고된 불활성화 용량은 약 1~20mJ/cm25,10,27,28,29,30,31,32,33,34로 다양합니다. 이러한 불일치는 다양한 실험 조건과 사용된 설정으로 인해 발생할 수 있습니다. 예를 들어 UV-LED, KrCl-엑시머 램프, 금속 증기 방전 램프 등 많은 광원이 SARS-CoV-25,14,27,28,29,30,31,32,33을 비활성화하는 데 사용되었습니다. ,34; 그러나 SARS-CoV-2 균주와 광원 스펙트럼과 같은 실험 조건의 차이로 인해 이러한 서로 다른 UV 파장 영역에 대한 선량의 크기와 불활성화 효능을 비교하는 것은 어렵습니다. 따라서 다양한 UV 파장을 사용하고 다른 실험 조건의 변화 없이 체계적인 실험이 필요합니다.

본 논문에서는 UV 파장 조정 가능한 조사 소스의 구성을 기반으로 10 nm 대역폭을 갖는 UV 파장의 함수로서 바이러스 현탁액에서 SARS-CoV-2 omicron BA.2 및 BA.5 변종의 비활성화 효능을 설명합니다. . 우리는 바이러스 게놈에 대한 UV 손상을 검출하기 위해 표준 50% 조직 배양 감염 용량(TCID50) 방법과 정량적 중합효소 연쇄 반응 분석(qPCR)을 사용했습니다. 우리는 TCID50과 qPCR 사이에 강한 상관관계가 있음을 발견했습니다. TCID50 및 qPCR 방법과 UV 파장에 의해 결정된 비활성화 속도 상수를 기반으로 BA.2와 BA.5의 작용 스펙트럼이 결정되었으며 이 두 변종은 거의 동일한 스펙트럼을 나타냈습니다. 이 결과는 두 변종 모두 동일한 UV 불활성화 특성을 가지고 있으며 SARS-CoV-2의 활동 스펙트럼이 단백질 층이 UV 광선으로부터 RNA를 보호하는 RNA와 단백질의 흡수 스펙트럼에 의해 정량적으로 설명되었음을 시사합니다.