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Luz UV Su uso como herramienta de control de bacterias

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La efectividad germicida de una onda corta de luz ultravioleta (también conocida como UV-C) está bien documentada, y se ha usado desde principios de los años 1900. Las bases de timina dentro del DNA y RNA son particularmente reactivas a la luz UV, formando uniones dobles de timina-timina (dímeros), que inhiben la transcripción y replicación de los ácidos nucleicos, e impiden la reproducción con éxito de la bacteria.

Se necesita una dosis considerablemente más alta o el uso de luz con una longitud de onda más corta, para ocasionar un daño oxidativo que impida el metabolismo de la célula.

La efectividad germicida de la luz UV es proporcional a la exposición e intensidad, normalmente expresada en μwatt. seg/cm2. La bacteria es relativamente fácil de dañar y necesita exposiciones normalmente de 3000 a 12000 μwatt.seg/cm2 para inactivar a más del 99,9% de la población. Todas las lámparas ultravioleta usadas en los sistemas de agua de laboratorio son lámparas de mercurio de baja presión, que emiten luz principalmente a una longitud de onda de 254nm.

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¿UV en el depósito o en línea?
Las lámparas UV se han usado de dos formas en los sistemas de purificación del agua para controlar el recuento bacteriano: Instalando una lámpara UV en la parte superior de un depósito de almacenamiento de agua para tratar de mantener niveles bajos de la bacteria en el depósito, o haciendo fluir el agua en línea a través de una cámara cilíndrica con una lámpara UV en el centro, de forma que toda el agua esté expuesta a altos niveles de luz UV. Los datos de los fabricantes de los diseños de depósitos con luz UV incorporada, muestran reducciones significativas del recuento bacteriano planctónico en el depósito durante períodos relativamente cortos. Se debe hacer notar, sin embargo, que los niveles de la bacteria planctónica no representan el nivel de biopelícula en un sistema, y por eso permanece la preocupación de que la acumulación de biopelícula, que es inevitable a largo plazo sin una esterilización química eficaz, hará disminuir la efectividad de la luz UV apantallando y protegiendo a la bacteria.

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La bacteria perturbada, pero no aniquilada, por la luz UV también hará más fácil el desarrollo de la biopelícula. La limpieza del depósito es mantenida mucho más fiablemente cuando se ataca periódicamente la biopelícula por esterilización regular.

La biopelícula establecida es mucho más resistente a la esterilización. La luz UV en línea ofrece un control más considerable y eficaz de la bacteria. Un sistema de flujo de agua ofrece menos oportunidades para que la bacteria se adhiera a una superficie y que permanezca ahí el tiempo suficiente para establecer una colonia de biopelícula. Los sistemas más modernos utilizan la recirculación a intervalos optimizados para obtener un flujo lo suficientemente rápido para poner freno al establecimiento de la biopelícula, y mantener a la vez una temperatura de agua adecuada.

Orientación de la luz UV
Se ha estudiado la orientación del sistema de luz UV durante las pruebas realizadas en el transcurso de muchos meses y no se ha hallado diferencia en el rendimiento entre las lámparas de mercurio de baja presión instaladas de forma vertical u horizontal. La calidad de los componentes seleccionados es mucho más significativa ya que, por ejemplo, la efectividad de los sistemas de luz UV será directamente afectada por la solarización del manguito tubular de cuarzo durante el uso. El uso de cuarzo sintético reduce al mínimo esta deterioración y asegura el máximo de transmisión de luz UV.

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Diseño de las unidades UV de ELGA LabWater
Todas las cámaras UV de ELGA LabWater llevan instaladas una trayectoria de flujo de recirculación del sistema de agua, para reducir al mínimo los efectos germicidas de la luz UV (Nota de Tecnología 16: Recirculación o almacenamiento estático). El agua en recirculación restringe la adhesión bacteriana y su desarrollo posterior en las superficies, y los pases repetidos a través de una luz UV de 254nm aseguran que la bacteria esté regularmente expuesta, ocasionando de ese modo el daño permanente y muerte posterior de la célula. Para utilizar con eficacia una emisión UV a 254nm, la lámpara se aloja en un manguito de cuarzo transparente que actúa como barrera entre la fuente de luz y el agua, y está asimismo alojado dentro de una caja reflectante de acero inoxidable. El agua fluye en la corona circular entre el cuarzo y la caja de acero.

Los últimos niveles de exposición de UV recomendados por la Fundación Sanitaria Nacional fueron diseñados como una normativa ANSI en 2004. Esta normativa específica un mínimo de 16.000 μwatt.seg/cm2. Las cámaras UV de ELGA han sido diseñadas para asegurar una exposición UV muy alta: En exceso de 70.000 μWseg/cm2 durante la recirculación a las tasas de flujo más bajas y de entre 27.000 a 80.000 μWseg/cm2 durante la distribución. Incluso con retos bacterianos tan altos como de 81 millones de CFU/ml, se ha hallado que estas cámaras desactivan todas las bacterias.

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PURELAB Classic, Agua tipo I (Agua Ultrapura) Suministro constante de 18,2 MΩ-cm de agua, con caudales de hasta 2 litros por minuto.

Bibliografía adicional:
Costerton, J.W., Lewandowski, Z., Caldwell, D.E., Korber D.R., y Lappin-Scott, H.M. (1995) Microbial Biofilms Annu Rev Microbial 49: 711-745.
Meltzer, T.H., High Purity Water Preparation for the Semiconductor, Pharmaceutical, and Power Industries, SBN 0-927188-02-3



Para más información:
vwsa@veoliawater.com
www.veoliawaterst.com.ar
www.elgalabwater.com

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