แสง UV ฆ่าเชื้อไวรัสได้จริงหรือ?

เนื่องด้วยในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นทั้งในประเทศไทยของเราเอง หรือจากทั่วทุกมุมโลกล้วนกำลังประสบกับปัญหาโรคระบาดจากการติดเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19) ซึ่งเป็นเชื้อโรคไข้หวัดสายพันธุ์ใหม่ที่มีความรุนแรงมาก ส่งผลกระทบต่อทุกภาคส่วน ไม่ว่าจะเป็นในส่วนของทางด้านสุขภาพ ซึ่งก่อให้เกิดผู้เสียชีวิตเป็นจำนวนมากในหลายประเทศ นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อทางภาคเศรษฐกิจ ทำให้ประชาชนเดือดร้อนกันอย่างถ้วนหน้า ทำให้ทางภาครัฐต้องเข้ามามีส่วนในการช่วยเหลือในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว เพื่อช่วยควบคุมจำนวนผู้ติดเชื้อ และหาทางในการยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อโรค รวมทั้งคิดค้นหาวิธีการในการกำจัดเชื้อโรคดังกล่าวนี้ บทความในฉบับนี้จึงขอนำเสนอข้อมูลเพื่อคลายข้อสงสัยที่ว่า แสงแดดสามารถฆ่าเชื้อไวรัสได้จริงหรือไม่?

โดยธรรมชาติแล้วแสงจากดวงอาทิตย์จะประกอบด้วยแสง UV 3 ชนิด ชนิดแรกคือ ยูวีเอ (UVA) เป็นแสงยูวีที่ส่องมาถึงพื้นผิวโลกมากที่สุด โดยแสง UVA สามารถทะลุผ่านผิวหนังของมนุษย์ นี่จึงเป็นสาเหตุในการทำให้เกิดการสูงวัยของผิวถึง 80 เปอร์เซ็นต์ ไม่ว่าจะเป็นรอยเหี่ยวย่นหรือจุดด่างดำบนผิว ชนิดที่สอง คือ ยูวีบี (UVB) เป็นแสงที่สามารถทำอันตรายต่อดีเอ็นเอในผิวหนังมนุษย์ได้ โดยแสง UV ชนิดนี้เป็นสาเหตุของอาการผิวไหม้หรือแม้แต่การเกิดมะเร็งผิวหนัง ซึ่งผลกระทบจากสองสิ่งนี้เป็นเหตุผลที่ว่าทำไมเราถึงต้องทาครีมกันแดดเวลาอยู่กลางแจ้ง อีกทั้งไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบด้วยว่า UVA ก็สามารถทำให้เกิดโรคมะเร็งผิวหนังได้เช่นกัน และสุดท้าย คือแสง ยูวีซี (UVC) เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นและมีพลังงานมากที่สุด โดยเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกประเภท แม้กระทั่งไวรัสขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ความโชคดีของมนุษย์จะไม่ได้รับผลกระทบจาก UVC เนื่องจากแสง UVC ถูกสกัดและกรองออกไปในชั้นบรรยากาศโดยโอโซนก่อนที่จะเดินทางมาถึงโลกและผิวของเรา

โดยพลังงานของช่วงคลื่นที่แผ่มาจากดวงอาทิตย์ ตั้งแต่ช่วงคลื่นสั้นต่างๆจนถึง 175 นาโนเมตร จะถูกดูดซับด้วยออกซิเจนในชั้นสตราโทสเฟียร์ที่ความสูงประมาณ 100 กิโลเมตร และพลังงานความยาวคลื่นตั้งแต่ 175 ถึง 280 นาโนเมตร หรืออยู่ในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตซี (UVC) จะถูกดูดชั้นโอโซนทำลาย ซึ่งช่วงคลื่นเหล่านี้มีระดับพลังงานสูงหากผ่านมาถึงผิวโลกจะเป็นอันตรายต่อ มนุษย์มาก แต่ปัจจุบันชั้นโอโซนถูกทำลายลงมากทำให้อัตราการแผ่รังสียูวีซี (UVC) ลงมาถึงผิวโลกมีเพิ่มมากขึ้น สำหรับพลังงานในช่วงคลื่นตั้งแต่ 280-3000 นาโนเมตร ประกอบด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตบี (UVB) 280-315 นาโนเมตร รังสีอัลตราไวโอเลตเอ (UVA) 315-400 นาโนเมตร ช่วงคลื่นที่ตามนุษย์มองเห็น 400-760 นาโนเมตร และรังสีอินฟราเรด 760-3000 นาโนเมตร

ช่วงคลื่นที่ตามองเห็น และช่วงคลื่นรังสีอินฟราเรดจะสามารถเข้าสู่ผิวหนังของมนุษย์ได้ แต่จะไม่ถูกดูดซับไว้จึงไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ แต่รังสีอัลตราไวโอเลตเอ และบี (UVA), (UVB) สามารถเข้าสู่ผิวหนัง และถูกดูดซับไว้ โดยรังสี UVA จะเข้าสู่ผิวหนังลึกสุด และดูดซับมากกว่ารังสี UVB ซึ่งรังสี UVB มีค่าพลังงานมากกว่ารังสี UVA มีผลสามารถทำลายดีเอ็นเอ (DNA) และเกิดมะเร็งส่วนผิวหนังได้ รังสี UVA ถึงแม้จะมีระดับพลังงานที่ต่ำกว่า แต่ยังสามารถแทรกสู่ผิวได้ลึกกว่า หากสัมผัสในระยะเวลานาน และต่อเนื่องจะทำให้เซลล์ผิวหนังอ่อนล้า เสื่อมเร็ว แลดูเหี่ยวย่น จนถึงระดับรุนแรงที่อาจเกิดเป็นเซลล์มะเร็งขึ้นได้

รังสี UV หากได้รับในระดับต่ำจะมีประโยชน์ต่อการสร้างวิตามินดี และช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของร่างกาย แต่หากได้รับในปริมาณมากเกินความเป็นประโยชน์จะมีผลต่อการทำลายระบบภูมิคุ้มกัน การทำลายเนื้อเยื่อเซลล์ ทำให้ผิวหนังแลดูเหี่ยวหยุ่นจนถึงขั้นระดับรุนแรงกลายเป็นเซลล์มะเร็ง โดย ณ ปัจจุบันได้มีการคิดค้นวิธีที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการฆ่าเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19) โดยผ่านการใช้รังสี UV หรืออัลตราไวโอเลตฉายลงบนวัสดุอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อทำการฆ่าเชื้อโรค โดยพบว่ารังสี UVC นั้น ถูกแบ่งออกเป็น 3 ช่วงด้วยกัน คือ รังสี UVA, UVB และ UVC โดยช่วงของความยาวคลื่นที่เหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อโรคได้ คือ ช่วง 200 – 313 nm ซึ่งจะสามารถฆ่าเชื้อโรคต่างๆ ได้ ไม่ว่าจะเป็นเชื้อจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ เห็ดและรา รวมถึงไวรัสชนิดที่เป็น DNA และ RNA ได้ โดยช่วงความยาวคลื่นดังกล่าวนี้จะครอบคลุมในช่วงของรังสี UVC และ UVB นั่นเอง ซึ่งความยาวคลื่นที่เหมาะสมที่สุดในการฆ่าเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19) คือ ประมาณ 265 nm นั่นก็คืออยู่ในย่านของรังสี UVC โดยอ้างอิงจากสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ทำให้เราสามารถนำรังสี UVC มาทำการฆ่าเชื้อดังกล่าวได้นั่นเอง

ปัจจุบันยังไม่มีผลการศึกษาที่ชัดเจนที่บ่งชี้ว่าแสง UVC ส่งผลต่อเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19) แต่จากผลการศึกษาที่ผ่านมาพบว่า แสง UVC สามารถต้านเชื้อไวรัสโคโรนาชนิดอื่นอย่าง 'ซาร์ส' ได้ โดยรังสีนี้ส่งผลต่อโครงสร้างทางพันธุกรรมและยับยั้งไม่ให้ไวรัสทำการสร้างตัวเองเพิ่มได้ ด้วยเหตุนี้ แสง UVC ที่มีความเข้มข้นสูงจึงถูกนำมาใช้ในการต่อกรกับเชื้อไวรัสโคโรนา (COVID-19) โดยในประเทศจีน รถเมล์ทุกคันถูกทำความสะอาดฆ่าเชื้อด้วยแสง UVC ทั้งคัน หรือตามโรงพยาบาลจะมีหุ่นยนต์ที่ฉายแสง UVC เพื่อทำความสะอาดพื้น รวมถึงตามธนาคารที่ใช้แสง UVC เพื่อฆ่าเชื้อบนธนบัตร ซึ่งการใช้ประโยชน์จากแสง UVC นี้ จึงทำให้อุปกรณ์สำหรับฉายแสง UVC มียอดขายเป็นประวัติการณ์ไม่ต่างจากอุปกรณ์ทางการแพทย์อื่นๆ เลย โดยอุปกรณ์ที่เรานิยมนำมาใช้ในการฆ่าเชื้อโรคจะใช้เป็นหลอดรังสี UVC มีชื่อเรียกทั่วไปว่า หลอดกำจัดเชื้อโรค (Germicidal lamp) ซึ่งเป็นหลอดไอปรอทที่มีแรงดันภายในหลอดต่ำ จะเปล่งรังสี UVC ที่ความยาวคลื่น 254 nm เป็นส่วนใหญ่ และเปล่งรังสี UVC ที่ความยาวคลื่น 185 nm รองลงมา โดยระยะเวลาในการฆ่าเชื้อนั้นมีตั้งแต่ 30, 60 วินาที จนถึง 30 นาทีขึ้นอยู่กับช่วงปริมาณความเข้มของรังสี UVC และระยะห่างที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ โดยอ้างอิงจากงานวิจัยในต่างประเทศ พบว่าการใช้ปริมาณรังสี UVC ที่มากกว่า 3,240 J / m2 จะสามารถกำจัดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ P9 ที่ก่อให้เกิดโรคซาร์ (SARS) ได้หมด ดังนั้นเมื่อเทียบเคียงไวรัสโคโรนา (COVID-19) กับไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ดังกล่าวนี้จึงมีความเป็นไปได้สูงที่จะสามารถใช้รังสี UVC ในการฆ่า ไวรัสโคโรนา (COVID-19) นี้ได้

แต่ในขณะเดียวกันเมื่อมีประโยชน์ก็ต้องมีโทษเช่นเดียวกัน เนื่องจากมันคือ รังสี UV ดังนั้นจึงอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ใช้งานได้ ไม่ว่าจะเป็นอันตรายต่อผิวหนัง หรือดวงตา ทำให้ทุกครั้งที่มีการใช้งาน เราควรจะต้องทำการป้องกันโดยการสวมชุด PPE ในกรณีที่เราใช้อุปกรณ์ที่ไม่ได้เป็นภาชนะปิด หรือมีการใส่ถุงมือหนาๆ เพื่อป้องกันอันตรายที่มีต่อผิวหนังเพราะรังสี UV อาจก่อให้เกิดโรคมะเร็งผิวหนังได้ และในส่วนของดวงตานั้นก็จะทำให้เกิดการอักเสบที่ดวงตาได้ และอาจส่งผลทำให้ตาบอดได้ ดังนั้น จึงจำเป็นจะต้องมีการใส่แว่นตากันแสงเพื่อป้องกันดวงตาของเรา การรับรังสีอัลตราไวโอเลตมากเกินควร ก่อให้เกิดอันตรายกับระบบต่าง ๆ ของร่างกายได้ รังสีอัลตราไวโอเลตในช่วง UVC มีพลังงานสูงที่สุด และที่สำคัญคืออันตรายที่สุด แต่พบได้น้อยเพราะบรรยากาศกรองเอาไปหมดแล้ว ทว่าเครื่องมือฆ่าเชื้อในน้ำดื่มอาจปล่อยรังสีช่วงนี้ออกมาก็ได้

รังสีอัลตราไวโอเลตทั้งสามชนิดคือ UVA, UVB และ UVC สามารถทำให้คอลลาเจนในผิวหนังเสื่อมสภาพได้ ซึ่งเป็นเหตุหนึ่งให้เกิดริ้วรอยก่อนวัย แต่ UVA มีความรุนแรงน้อยที่สุด เพราะไม่สามารถก่อให้เกิดอาการแดดเผา (sunburn) ทว่ายังน่ากลัวอยู่ที่สามารถแปลงสภาพ DNA ได้ จนอาจก่อให้เกิดมะเร็งผิวหนัง แต่ร่างกายก็สามารถป้องกันได้ โดยการสร้างเม็ดสีเมลานินขึ้นมา เพื่อป้องกันการทะลวงของยูวี จึงทำให้ผิวคล้ำดำมากขึ้น นอกจากผิวหนังแล้ว ยูวียังเป็นอันตรายต่อดวงตา โดยเฉพาะ UVB ทำให้เกิดอาการที่เรียกว่า arc eye คือรู้สึกเหมือนมีทรายเข้าตา หรือถ้ารุนแรงกว่านั้นอาจทำให้เป็นโรคต้อกระจก (cataract) อักเสบได้ โดยเฉพาะในหมู่ช่างเชื่อมโลหะ การป้องกันก็คือ สวมใส่แว่นกันแดดป้องกัน หรือแค่ทาโลชั่นที่มีค่า SPF 50+ ขึ้นไป

ที่สำคัญก็คือ ก่อนนำอุปกรณ์ฉายรังสี UVC มาใช้งานนั้น ควรมีการตรวจสอบคุณภาพอุปกรณ์ก่อนการใช้งานว่าอุปกรณ์นั้นผ่านมาตรฐานหรือไม่ เนื่องจากหลอดรังสี UVC นั้น เราไม่สามารถทราบถึงระดับความเข้มของรังสีได้ด้วยตาเปล่า ดังนั้น จึงจำเป็นจะต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจสอบปริมาณความเข้มของรังสี UVC และคุณภาพของการใช้งานผ่านการตรวจวัดด้วยเครื่องมือที่ได้มาตรฐาน เครื่องมือเหล่านี้จะผ่านการสอบเทียบด้วยกระบวนการที่ถูกต้องเหมาะสมก่อนการใช้งาน ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องฉายรังสีที่เรานำมาใช้งานนั้นมีความปลอดภัย และมีปริมาณความเข้มของรังสี UVC ที่เหมาะสม ไม่เกินปริมาณที่กำหนดอันส่งผลกระทบต่อสุขภาพของผู้ใช้งานได้ กล่าวโดยสรุปคือ เรายังไม่สามารถรู้ได้ว่า การใช้แสง UV เพื่อฆ่าเชื้อ COVID-19 ต้องใช้ระยะเวลานานเท่าไร และมีความเข้มข้นขนาดไหนในแต่ละสภาพพื้นผิว รวมถึงปัจจัยต่างๆ อย่างสภาพภูมิอากาศ ฤดูกาล และสถานที่ อีกทั้งการใช้รังสี หรือแสงอาทิตย์ฆ่าเชื้อบนผิวมนุษย์อาจจะส่งผลร้ายมากกว่าผลดี โดยเฉพาะมะเร็งผิวหนังที่อาจเกิดขึ้นกับคุณนั่นเอง

แหล่งที่มา https://www.scimath.org/article-chemistry/item/11634-uv

เครื่อง UV-C Radiometer สำหรับการวัดปริมาณรังสี UVC ที่ใช้ในการฆ่าเชื้อไวรัส COVID 19.สืบค้นเมื่อ 31 พฤษภาคม 2563. ที่มา https://www.entech.co.th/uv-c-radiometer-gigahertz-optik/?lang=th

พัลลภ สื่อสัมฤทธิ์.(2563). รังสี UV ฆ่าไวรัสได้ดีแค่ไหน และเหตุใดถึงไม่ควรใช้กับมนุษย์.สืบค้นเมื่อ 31 พฤษภาคม 2563. จาก https://www.gqthailand.com/culture/article/can-kill-coronavirus-with-uv-...