Très haut près du plafond, dans la salle à manger de son restaurant de la région de Seattle, Musa Firat a récemment installé une «zone de mise à mort» – un endroit où des bandes d'énergie électromagnétique invisible pénètrent dans l'air, prêtes à désarmer le coronavirus et d'autres agents pathogènes dangereux qui dérivent vers le haut en minuscules particules en suspension dans l'air.
Le nouveau système de Firat s’appuie sur une technologie centenaire pour lutter contre les maladies infectieuses: des ondes énergétiques de lumière ultraviolette – appelées UV germicides ou GUV – sont délivrées à la bonne dose pour éliminer les virus, les bactéries et autres micro-organismes.
La recherche montre déjà que les UV germicides peuvent efficacement inactiver les microbes en suspension dans l'air qui transmettent la rougeole, la tuberculose et le SRAS-CoV-1, un proche parent du nouveau coronavirus. Maintenant, avec l'inquiétude croissante que le coronavirus qui cause le COVID-19 puisse être facilement transmis par des particules flottantes microscopiques appelées aérosols, certains chercheurs et médecins espèrent que la technologie pourra être à nouveau recrutée pour aider à désinfecter les environnements intérieurs à haut risque.
«J'ai pensé que c'était une excellente idée, et je veux que mes clients soient en sécurité», a déclaré Firat dont le restaurant décontracté, Marlaina's Mediterranean Kitchen, est à 20 minutes au sud du centre-ville de Seattle.
Alors que les États-Unis se demandent comment interrompre la propagation du virus hautement infectieux, les UV sont utilisés pour décontaminer les surfaces des transports en commun et dans les hôpitaux où des gouttelettes infectieuses peuvent avoir atterri, ainsi que pour désinfecter les masques N95 en vue de leur réutilisation. Mais jusqu'à présent, l'utilisation de cette technologie pour fournir une désinfection continue de l'air est restée en dehors de la plupart des conversations dominantes sur l'élaboration de politiques sur le coronavirus.
Les experts attribuent cela à une combinaison de facteurs: des idées fausses sur la sécurité des UV, un manque de sensibilisation du public et de savoir-faire technique, des préoccupations concernant les coûts d'installation de la technologie et une réticence générale à considérer le rôle des aérosols dans la propagation du coronavirus .
Les aérosols sont des microgouttelettes expulsées lorsque quelqu'un expire, parle ou tousse. Contrairement aux gouttelettes respiratoires plus grosses et plus lourdes qui tombent rapidement au sol, les aérosols peuvent persister longtemps dans l'air et voyager dans les espaces intérieurs. Lorsqu'une personne attrape un virus de cette façon, le processus est appelé «transmission aérienne».
Il est déjà reconnu que le coronavirus peut se propager au moyen d'aérosols pendant les procédures médicales, c'est pourquoi il est conseillé aux travailleurs de la santé de porter des respirateurs, tels que des masques N95, qui filtrent ces minuscules particules. Pourtant, il y a encore un débat considérable sur la probabilité que le virus se propage dans d'autres contextes via des aérosols.
Récemment, la question de la transmission aéroportée a acquis une nouvelle urgence lorsqu'un groupe de 239 scientifiques a appelé l'Organisation mondiale de la santé à prendre plus au sérieux la menace des aérosols infectieux, arguant que le «manque de recommandations claires sur les mesures de contrôle contre le virus aéroporté aura conséquences importantes. »
Les responsables de l'OMS ont admis que des recherches supplémentaires étaient nécessaires, mais ont soutenu que la plupart des infections ne se produisent pas de cette façon.
Au fur et à mesure que la science continue d'évoluer, les UV pourraient émerger comme une garantie intéressante contre la transmission aéroportée – une protection efficace contre les agents pathogènes – qui peut être déployée pour réduire le risque d'accumulation d'aérosols infectieux dans des environnements intérieurs tels que les écoles et les entreprises.
Sommaire
Bienvenue dans la « zone de meurtre ''
Au restaurant de Marlaina, il n'y a que deux indices visibles du nouveau système de désinfection UV – une subtile lueur de lumière bleue au-dessus des grilles noires du plafond suspendu, et une pancarte à la craie à la porte, annonçant fièrement aux convives: «Coronavirus Disinfected Ici! »
Le système a été installé alors que le restaurant était fermé pendant le verrouillage de l’État de Washington. La configuration est connue sous le nom d '«UV germicide dans la chambre supérieure» car les appareils UV sont montés haut et inclinés loin des humains en dessous.
Les ventilateurs de plafond font circuler l'air, poussant éventuellement toutes les particules virales en suspension qui se sont accumulées dans la salle à manger à travers le plafond suspendu grillagé, vers la zone où les lampes UV, positionnées horizontalement, les projettent avec une énergie radiante.
L’inspiration et l’assistance technique du propriétaire de Marlaina sont venues du client Bruce Davidson, un pneumologue qui était le «tsar de la tuberculose» de Philadelphie au milieu des années 90. À l'époque, les États-Unis étaient aux prises avec une nouvelle épidémie de tuberculose comprenant des souches résistantes aux médicaments existants.
«La prévention de la transmission était la partie la plus importante, car nous n'avions ni médicaments, ni vaccins», a rappelé Davidson, qui vit maintenant à l'extérieur de Seattle. La lumière UV s'est avérée être une stratégie clé à l'époque, et Davidson pense qu'elle peut encore aider: «Elle devrait vraiment être dans la plupart des espaces publics intérieurs maintenant.
Pour démontrer le concept, Davidson a allumé un cigare à l'intérieur de Marlaina et a montré comment la fumée dansait vers le haut, s'accumulant dans l'espace du plafond avec les appareils UV.
«Si quelqu'un a un coronavirus non détecté et ne mange pas avec un masque et parle et ainsi de suite, la grande majorité de ses particules vont être entraînées là-haut dans la zone de mise à mort et circuler et rebondir», a déclaré Davidson. «Statistiquement, le risque pour les autres sera très faible.»
La recherche montre que près de 90% des particules en suspension dans l'air d'un ancien coronavirus (SARS-CoV-1) peuvent être inactivées en environ 16 secondes lorsqu'elles sont exposées à la même force d'UV que dans le plafond du restaurant. D'autres virus, comme l'adénovirus, sont plus résistants et nécessitent une dose plus élevée d'UV.
« Bien que ce ne soit pas parfait, il offre probablement la meilleure solution pour la désinfection directe de l'air » dans la pandémie actuelle, a déclaré David Sliney, membre du corps professoral de l'Université Johns Hopkins et chercheur de longue date sur les UV germicides.
Lorsqu'il est utilisé avec une ventilation adéquate, le GUV des chambres supérieures est efficace à environ 80% contre la propagation de la tuberculose aéroportée, selon plusieurs études. Cela équivaut à remplacer l'air d'une pièce jusqu'à 24 fois par heure.
Mais l'adoption généralisée des systèmes UV pourrait être une bataille difficile, a déclaré Sliney, car aux États-Unis, l'intérêt pour l'utilisation des UV pour la désinfection de l'air a diminué au cours des dernières décennies alors que les scientifiques se concentraient sur des vaccins et des médicaments puissants pour lutter contre les maladies infectieuses.
Comprendre les aérosols et la transmission aérienne
Les UV peuvent être une arme puissante contre un virus en suspension dans l'air, mais ils ne peuvent aller que très loin dans la prévention des infections. Les gens peuvent encore tomber malades à cause des gouttelettes plus grosses et plus lourdes éjectées par la toux et les éternuements. Ils peuvent directement inhaler ces gouttelettes ou toucher une surface contaminée par eux, puis toucher leurs yeux, leur nez ou leur bouche.
Les UV n'empêchent pas non plus une personne d'être exposée à des aérosols infectieux qui viennent d'émerger d'une personne infectée – et qui persistent assez près de son corps – ce que le chercheur Richard Corsi a appelé le «champ proche».
«Dans ce scénario, vous inhalez un nuage très concentré de ces minuscules particules que vous ne pouvez pas voir», a déclaré Corsi, doyen du Maseeh College of Engineering & Computer Science de la Portland State University. « Vous recevez une dose assez importante dans votre système respiratoire. »
Ainsi, même s'il y a des UV dans la pièce supérieure d'un bâtiment, a déclaré Corsi, les masques faciaux et la distance sociale sont toujours nécessaires pour bloquer les gouttelettes respiratoires plus grosses et éliminer une partie des aérosols en champ proche. Mais Corsi a déclaré qu'il y avait maintenant suffisamment de preuves pour montrer que les aérosols de coronavirus peuvent pendre dans l'air et se propager dans une pièce («le champ lointain»), et qu'il est temps de prendre cette propagation aérienne au sérieux.
Un exemple de transmission en champ lointain est documenté dans une étude d'un restaurant en Chine où certains convives assis à des tables voisines ont contracté le virus COVID-19 sans jamais être en contact étroit avec le « cas-patient index ». Un autre élément de preuve est venu d'une pratique chorale du 10 mars à Mount Vernon, Washington, après quoi la majorité des chanteurs ont contracté le coronavirus, même si les membres du groupe ont pris des précautions pour utiliser un désinfectant pour les mains et éviter les câlins et les poignées de main.
Dans leur lettre à l'OMS, les scientifiques notent que le coronavirus qui cause le MERS peut se propager par les aérosols, et « il y a toutes les raisons de s'attendre à ce que (le virus COVID) se comporte de la même manière. »
Comprendre la technologie et la sécurité
Les UV germicides exploitent une partie du spectre électromagnétique qui contient des ondes courtes d'énergie radiante, appelées UV-C. Cette longueur d'onde est plus éloignée du spectre visible que les autres formes de lumière UV.
Pensez-y comme un coup de soleil mortel au virus.
«Nous avons très peu d'expérience pratique pour montrer à quel point il peut être efficace (en cas de pandémie) depuis qu'il n'est plus utilisé dans ce pays et en Europe occidentale», a déclaré Sliney de Johns Hopkins, qui préside un comité avec la Illuminating Engineering Society, qui a récemment publié de nouvelles directives sur GUV.
Sliney recommande d'installer des UV dans les magasins à grande surface, les restaurants et les épiceries, qui ont généralement de hauts plafonds. « Il doit y avoir un échange d'air vertical », a-t-il dit, comme pour les ventilateurs de plafond, donc « il ne s'agit pas seulement de stériliser l'air dans l'espace supérieur de la pièce. »
«Personne ne doute de l'efficacité des UV germicides pour tuer les petits micro-organismes et agents pathogènes. Je pense que la plus grande controverse, s'il y en a une, ce sont les idées fausses sur la sécurité », a déclaré le Dr Edward Nardell, professeur à la Harvard Medical School qui étudie le GUV.
Les UV germicides à faible dose peuvent endommager les yeux et la peau, mais Nardell a déclaré que ces risques peuvent être évités en suivant les directives appropriées. Alors que les directives internationales mettent en garde contre l'exposition directe des humains aux UV-C, les risques de cancer de la peau sont considérés comme négligeables, en particulier par rapport aux plus longues longueurs d'onde des UV qui peuvent pénétrer plus profondément.
Les UV pourraient-ils revenir?
Avec un intérêt pour l'escalade UV, on s'inquiète des produits de mauvaise qualité sur le marché et des affirmations exagérées sur leur efficacité contre le virus, a déclaré Jim Malley, professeur à l'Université du New Hampshire qui étudie la santé publique et la désinfection.
Les consommateurs doivent se méfier des allégations marketing concernant les «baguettes UV» qui peuvent être agitées rapidement sur des surfaces ou des «portails» spéciaux que les gens traversent, a-t-il déclaré, car ils ne sont probablement pas correctement calibrés pour inactiver le virus et pourraient être dangereux.
Malley a déclaré qu'il ne pense pas qu'il existe un marché viable pour les GUV des chambres supérieures en dehors des établissements de soins de santé, mais qu'il soutient l'installation de la technologie dans les environnements les plus à haut risque, tels que les usines de conditionnement de la viande et les établissements de soins infirmiers.
« Mon instinct est que nous devrions faire tout ce que nous pouvons dans ces endroits, car nous avons un bilan de mortalité horrible » avec le coronavirus, a-t-il déclaré.
Au restaurant de Marlaina, l’installation a été relativement simple.
Le propriétaire, Firat, a acheté quatre luminaires UV (à 165 $ chacun), a embauché un électricien pour installer les ventilateurs et a acheté des panneaux en plastique quadrillés noirs pour enfermer l'espace de plafond où l'UV est monté.
Firat encourage toujours ses clients à porter des masques et à maintenir une distance sociale. Mais il a dit que les UV faisaient désormais partie de l'ambiance.
« C'est plus moderne et propre, et la réponse est excellente, absolument géniale », a-t-il déclaré.
Cette histoire fait partie d'un partenariat qui inclut NPR et Kaiser Health News.
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