การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของแสงความยาวคลื่น 405 nm ต่อต่อเชื้อแบคทีเรียชนิดต่างๆ ทั้ง Escherichia, Salmonella, Shigella, Listeria, และ Mycobacterium sp. ในของเหลวและพื้นผิว พบว่า
- ในตัวกลางที่เป็นของเหลว monocytogenes (แกรมบวก) ไวต่อแสง 405 nm ที่สุด ค่าพลังงานแสงที่ลดปริมาณเชื้อลงได้ 5 log10 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงดังนี้
- ส่วนผลการฆ่าเชื้อบนพื้นผิวพบว่า บนพื้นผิวอาหารแข็ง (TSA agar) monocytogenes ไวต่อแสง 405 nm ที่สุดซึ่งพบว่าเมื่อเชื้อได้รับแสง 405 nm ที่ความเข้ม 71 mW/cm2 นาน 30 นาที (128 J/cm2) ปริมาณ L. monocytogenes, E. coli, Shigella sonnei และ Salmonella enterica ลดลง 100%, 95.7%, 93.3% และ 91.4% อย่างมีนัยสำคัญตามลำดับ
- ในขณะที่ผลการทดสอบพบ inert material เช่น PVC และ acrylic กลับพบว่า Salmonella enterica ไวต่อแสง 405 nm กว่า L. monocytogenes
- จากการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าแสงความยาวคลื่น 405 nm มีคุณสมบัติลดปริมาณแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ รวมถึงเชื้อ Mycobacterium ได้ทั้งในของเหลว และบนพื้นผิว อีกทั้งยังสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยเพราะเป็น non-UV wavelength ดังนั้นการใช้แสงความยาวคลื่น 405 nm เพื่อลดปริมาณแบคทีเรียในสถานที่ต่างๆ จึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ ช่วยป้องกันการแพร่ระบาดของโรคต่างๆ อย่าง Covid-19 และโรคติดต่ออื่นๆ ในอนาคตได้
เชื้อก่อโรคที่พบทั่วไปและเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขในหลายประเทศทั่วโลก เช่น Escherichia, Salmonella, Shigella, Listeria, Mycobacterium sp. และมาตรการที่ใช้ในการลดปริมาณเชื้อในปัจจุบันได้แก่ การใช้ UV, disinfectants ซึ่งเมื่อใช้งานในระยะยาวจะส่งกระทบต่ออายุการใช้งานของวัสดุ อุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงส่งผลกระทบทางสุขภาพต่อผู้สัมผัสได้ นอกจากนี้เชื้อบางชนิดเช่น Mycobacterium มีโครงสร้างเซลล์ที่ทำให้เชื้อทนต่อการทำลายด้วยกรดและด่าง ส่วนการฆ่าเชื้อด้วยแสง UV นั้นเป็นวิธีที่สามารถฆ่าเชื้อได้อย่างรวดเร็ว แต่มีข้อจำกัดด้านต่างๆเช่น ความปลอดภัยของผู้ใช้งาน, ความสามารถในการส่องผ่านตัวกลางต่ำ, ทำให้เกิดการสลายตัวของพอลิเมอร์ส่งผลให้อายุการใช้งานของวัสดุเช่น พลาสติก, ยาง สั้นลง ดังนั้นการใช้ High-intensity narrow-spectrum (HINS) โดยเฉพาะแสงความยาวคลื่น 405 nm ในการฆ่าเชื้อจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ
กลไกฆ่าเชื้อของแสง 405 nm คือ สารไวแสงภายในเซลล์จุลินทรีย์ (porphyrins) ดูดซับแสงความยาวคลื่น 405 nm à excited porphyrins à ส่งอิเล็กตรอน และพลังงานส่วนเกินให้ oxygen ภายในเซลล์ àเกิด reactive species เช่น singlet (1o2), ROS à oxidative damage ทำลายส่วนประกอบต่างๆภายในเซลล์ à จุลินทรีย์ตาย
ผลการลดเชื้อแบคทีเรียในของเหลวของแสงความยาวคลื่น 405 nm ในตัวกลางที่เป็นของเหลวพบว่า
L. monocytogenes (แกรมบวก) ไวต่อแสง 405 nm ที่สุด ค่าพลังงานแสงที่ลดปริมาณเชื้อลงได้ 5 log10 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงดังนี้
- ผลการฆ่าเชื้อบนพื้นผิวพบว่า บนพื้นผิวอาหารแข็ง (TSA agar) monocytogenes ไวต่อแสง 405 nm ที่สุดซึ่งพบว่าเมื่อเชื้อได้รับแสง 405 nm ที่ความเข้ม 71 mW/cm2 นาน 30 นาที (128 J/cm2) ปริมาณ L. monocytogenes, E. coli, Shigella sonnei และ Salmonella enterica ลดลง 100%, 95.7%, 93.3% และ 91.4% อย่างมีนัยสำคัญตามลำดับ
- เมื่อเชื้อได้รับแสง 405 nm ที่ความเข้ม 71 mW/cm2 นาน 45 นาที (192 J/cm2) ปริมาณ Salmonella enterica, E. coli และ Shigella sonnei และ ลดลง 100%, 99.8% และ 99.3% อย่างมีนัยสำคัญตามลำดับ
- ผลการทดสอบพบ inert material เช่น PVC และ acrylic กลับพบว่า Salmonella enterica ไวต่อแสง 405 nm กว่า monocytogenes
