Sebuah studi oleh Universitas Southampton mengungkapkan bahwa sinar laser ultraviolet secara efektif menonaktifkan SARS-CoV-2 dengan merusak materi genetik dan lonjakan proteinnya. Penemuan ini, yang meningkatkan pemahaman tentang penonaktifan virus berbasis cahaya, membuka jalan bagi metode disinfeksi baru di lingkungan di mana pendekatan tradisional tidak memungkinkan. Kredit: Universitas Southampton
Penelitian baru mengungkapkan bagaimana cahaya dapat digunakan untuk menghancurkan partikel virus corona yang menular dan mencemari permukaan. Para ilmuwan tertarik pada bagaimana lingkungan, seperti ruang operasi, dapat didesinfeksi secara menyeluruh dari virus seperti SARS-CoV-2 yang menyebabkan COVID 19 pandemi.
Partikel virus SARS-CoV-2 tersusun atas inti nukleat asam rantai yang berisi informasi genetik dari virusdikelilingi oleh membran lipid dengan paku protein yang menonjol. Setiap komponen diperlukan untuk infeksi.
Para peneliti dari Universitas Southampton menyelidiki bagaimana sinar laser ultraviolet menghancurkan virus dengan memengaruhi setiap komponen penting ini. Dengan menggunakan laser ultraviolet khusus pada dua panjang gelombang berbeda, para ilmuwan dapat menentukan bagaimana setiap komponen virus terdegradasi di bawah cahaya terang. Mereka menemukan materi genom sangat sensitif terhadap degradasi dan lonjakan protein kehilangan kemampuannya untuk mengikat sel manusia.
Peran Sinar UVC dalam Penonaktifan Virus
Sinar UV meliputi sinar UVA, UVB, dan UVC. Sangat sedikit sinar UVC pada frekuensi di bawah 280nm yang mencapai permukaan bumi dari matahari. Sinar UVC yang jarang dipelajari inilah yang digunakan oleh tim di Southampton untuk penelitian mereka karena sifat disinfektannya. Sinar UVC diserap dengan kuat oleh berbagai komponen virus, termasuk materi genetik (~260nm) dan paku protein (~230nm), memungkinkan tim untuk memilih frekuensi laser 266nm dan 227nm untuk proyek tersebut.
Para ilmuwan Universitas Southampton, yang dipimpin oleh Profesor Sumeet Mahajan, bekerja sama dengan para ilmuwan dari produsen laser, yang disebut M Squared Lasers, dan hasil penelitian yang ditulis bersama telah dipublikasikan dalam jurnal the Masyarakat Kimia Amerika ditelepon Fotonik ACS. Tim menemukan bahwa cahaya 266nm menyebabkan RNA kerusakan pada kekuatan rendah, mempengaruhi informasi genetik virus. Cahaya 266nm juga merusak struktur protein lonjakan SARS-CoV-2, sehingga mengurangi kemampuannya untuk mengikat sel manusia dengan memecah ikatan disulfida dan aromatik. asam amino.
Cahaya 227nm kurang efektif dalam menginduksi kerusakan RNA, namun lebih efektif dalam merusak protein melalui oksidasi (reaksi kimia yang melibatkan oksigen) yang membuka struktur protein.
Implikasi Penelitian
Yang penting, SARS-CoV-2 memiliki genom virus RNA terbesar. Hal ini membuatnya sangat sensitif terhadap kerusakan genom.
Profesor Mahajan berkata: “Penonaktifan ringan terhadap virus yang ada di udara menawarkan alat serbaguna untuk mendisinfeksi ruang publik dan peralatan sensitif yang mungkin sulit didekontaminasi dengan metode konvensional. Sekarang kami memahami perbedaan sensitivitas komponen molekuler dalam virus terhadap penonaktifan cahaya. Hal ini membuka kemungkinan teknologi desinfeksi yang disesuaikan dengan baik.”
Penonaktifan berbasis cahaya telah mendapat banyak perhatian karena banyaknya aplikasi dimana metode penonaktifan berbasis cairan konvensional tidak cocok. Kini mekanisme penonaktifan sudah lebih dipahami. Ini merupakan langkah penting dalam meluncurkan teknologi tersebut.
Referensi: “Mekanisme Inaktivasi SARS-CoV-2 Menggunakan Radiasi Laser UVC” oleh George Devitt, Peter B. Johnson, Niall Hanrahan, Simon IR Lane, Magdalena C. Vidale, Bhavwanti Sheth, Joel D. Allen, Maria V. Humbert, Cosma M. Spalluto, Rodolphe C. Hervé, Karl Staples, Jonathan J. West, Robert Forster, Nullin Divecha, Christopher J. McCormick, Max Crispin, Nils Hempler, Graeme PA Malcolm dan Sumeet Mahajan, 26 Desember 2023, Fotonik ACS.
DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00828
