Несколько свидетельств предполагают, что синий свет может инактивировать различные патогенные бактерии. Ранее in vitro и in vivo были проведены исследования с использованием синего света в спектральном диапазоне 400–470 нм против грамположительных, грамотрицательных, грибов и микобактерий.

Антимикробная активность синего света обусловлена ​​поглощением этих длин волн порфиринами и другими хромофорами, присутствующими в бактериях. Это приводит к образованию синглетного кислорода и других активных форм кислорода (АФК), которые вызывают неспецифическое окислительное повреждение жизненно важных структур и инактивацию микробов.

Однако исследования, посвященные вирулицидной активности синего света, ограничены. Одно исследование показало, что бактериофаг / C31 был чувствителен к высоким дозам синего света. Другие исследования показывают, что высокие дозы синего света были эффективны против вируса лейкемии мышей и калицивируса кошек. Однако необходимы дальнейшие исследования, поскольку механизм инактивации еще не определен.

В новом исследовании, опубликованном в Pathogens проанализировано влияние синего света на коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2), респираторно-синцитиальный вирус и аденовирус. Все три вируса могут передаваться через аэрозоль, в то время как SARS-CoV-2 выживает на поверхности в течение длительного времени.

Исследование

В исследовании использовался светодиодный прибор с синим светом, излучающий на длине волны 410–430 нм. Все три вируса культивировали в клетках Vero E6, после чего подвергали воздействию синего светодиода в течение трех, пяти, десяти или пятнадцати минут при комнатной температуре. Отдельно был приготовлен контроль, который не подвергался воздействию синего света.

Наряду с SARS-CoV-2 его тримерный спайковый белок также подвергался воздействию синего светодиода. После этого был проведен иммуноблоттинг. Наконец, обработанный ген спайка был амплифицирован, и был проведен анализ белка с использованием флуоресцентной спектроскопии.

Результаты

Результаты показали, что воздействие синего светодиода на образцы в течение 15 минут было оптимальным, поскольку оно привело к полной инактивации вирусной нагрузки. Однако нуклеиновые кислоты не разлагались, и ни один белок не денатурировался даже при времени воздействия 15 минут.

Было ли необходимо присутствие фотосенсибилизаторов для активации светодиода в случае SARS-CoV-2, было определено с использованием образцов мазков от человека, инфицированного COVID-19. Образцы помещали в физиологический раствор, не содержащий фотосенсибилизатора. Половину образца облучали, а другую половину держали при комнатной температуре. Было обнаружено, что вирусная нагрузка в облученном образце была значительно снижена по сравнению с необработанным образцом.

Чтобы определить, могут ли вещества, присутствующие в каплях дыхательных путей человека или биологических образцах вести себя как фотосенсибилизаторы, спайковый белок SARS-CoV-2, суспендированный в стерильной воде или транспортной среде, облучали синим светодиодным светом в течение 15 минут. Были получены спектры излучения флуоресценции как нативного, так и развернутого (инкубированного с хаотропным агентом) белка шипа SARS-CoV-2. После денатурации наблюдался синий сдвиг в случае белка, суспендированного в транспортной среде, по сравнению со стерильной водой.

Кроме того, спектры флуоресценции белка-шипа в транспортной среде были проанализированы до и после воздействия синего светодиодного света. Было обнаружено, что значительное снижение интенсивности флуоресценции происходит после воздействия синего светодиодного света.

Выводы

Можно сделать вывод, что текущее исследование предоставило некоторые возможные объяснения механизмов, с помощью которых синяя светодиодная подсветка проявляет противовирусную активность. Исследование также показало, что изменение белка шипа SARS-CoV-2 требует присутствия фотосенсибилизаторов. Кроме того, разработка недорогих световых устройств, которые могут инактивировать вирусы, может оказаться очень полезной для ограничения их распространения в больницах, особенно во время пандемии.