Hogyan tisztítsuk a levegőt járvány idején?
Napjainkban, amikor a koronavírus-pandémia újabb és újabb hullámaival találkozunk, a légszennyezettség számos régióban nő, és a légúti allergének az emberek jelentős részének okoznak allergiás tüneteket, egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert a hatékonyan működő légtisztító rendszerek.
A hagyományos, fizikai szűrésen és adszorpciós elven működő légtisztító rendszerek hatásosságát ma már egyéb innovatív megoldások javíthatják. Vagyis, az előszűrők, aktív szenes szűrők, antibakteriális filterek és HEPA-filterek (high-efficiency particulate air filter) a hatékonyságnövelés jegyében egyéb módszerekkel kombinálhatók, ilyen a plazma cluster ion technológia (1).
Plasmacluster ion technológia – dióhéjban
A plasmacluster ion technológián alapuló modern légtisztítási módszert a japán Sharp Electronics Corporation kutatói fejlesztették ki 2000-ben (1-3).
A légtisztító technológia kulcsfontosságú ionjai azok a pozitív töltésű oxóniumionok (H3O+), illetve negatív töltésű oxigénmolekula-ionok (O2-), amik feszültség hatására, atmoszferikus nyomáson képződnek a PlasmaclusterTM készülékben. Hangsúlyozandó, hogy az ionok generálása csak elhanyagolható mennyiségű ózon keletkezésével jár együtt (a generátor közelében kevesebb, mint 0,005 ppm ózon van jelen). A levegőbe jutó pozitív és negatív ionokat vízmolekulák fogják – töltés szerint orientálódva – körbefogni. Szemléletesen ez úgy írható le, hogy a központi pozitív vagy negatív töltésű ion körül szőlőszemszerűen csüngenek a vízmolekulák, vagyis létrejönnek az ún. „ioncluster”-ek (az angol cluster szó fürtöt jelent). A keletkezett ionclusterek a levegőben lévő vírusokkal, baktériumokkal vagy allergénekkel kémiai reakcióba lépnek, aminek eredményeként – koncentrációtól is függő módon – megtörténik azok „hatástalanítása”. Noha az ionclusterek és a levegőben található baktériumok/vírusok/pollenek stb. közötti molekuláris hatásmechanizmus nem teljes mértékben feltérképezett, valószínűsíthető, hogy az ionclusterekből képződő hidroxil szabad gyökök okozzák a levegőben található mikroorganizmusok „semlegesítését” (1).
A kísérletek alapján az irreverzibilis károsodások a baktériumok és a vírusok felszíni struktúráiban, tipikusan a fehérjékben következnek be (2). A Sharp vizsgálatai alapján az ionclusterekkel való „találkozás” során például a koronavírusok felszíni tüskefehérjéi, illetve az influenzavírusok felszínén fellelhető hemagglutinin fehérje szenved el irreverzibilis, ugyanakkor a fertőzőképességet befolyásoló károsodást. Ezzel összhangban a kutatók rámutatnak arra, hogy sem a bakteriális citoplazmában, sem pedig a bakteriális DNS-ben nem történik elektroforetikusan kimutatható változás (1,2).
Vírusok, baktériumok, allergének elleni hatékonyság
Számos mikroorganizmus és néhány allergén esetén kísérletek igazolják azt, hogy az ion clusterek hatásosan csökkentik a kórokozók életképességét, fertőzőképességét és az allergének allergenitását.
Köbcentiméterenként 3000 pozitív és 3000 negatív cluster ion jelenléte 1 óra alatt az E. coli baktériumok 84%-át életképtelenné tette. Magasabb cluster ion koncentrációkkal (akár 200000/cm3) még nagyobb hatásfokkal lehetett a mikroorganizmusokat „ártalmatlanítani”.
Azt is górcső alá vették, hogy a plasmacluster ion technológia miként vethető be a légkörben található allergének ellen. Kedvező eredmények születtek a legfőbb macskaallergénnek számító „fel d 1” fehérje és a gombaallergén „Asp f 1” fehérje allergenitás-csökkenését illetően. Emellett, a Japánban a légúti allergének között vezető szerepet betöltő cédruspollen allergenitásának a csökkentését is igazolták a plasmacluster ionnal történő kezelés hatására (1,3). Egy vizsgálatban plasmacluster ion technológiával „kezelt”, illetve kezeletlen cédruspollenes fiziológiás sóoldatot csepegtettek cédruspollenre allergiás személyek szemébe (n=6). Azt tapasztalták, hogy a plasmacluster ionokkal „kezelt”, vagyis az „ártalmatlanított” pollent tartalmazó cseppek 6-ból 5 személynél jelentősen kisebb mértékű allergiás reakciót idéztek elő a kötőhártyán és a szemhéjon, mint a „kezeletlen” cédruspollenes cseppek (1).
Összegzés
A plasmacluster ionokkal történő levegőtisztításnak mind az iparban, mind a háztartásokban helye lehet, ha a cél a légkörben található mikroorganizmusok fertőzőképességének, valamint az allergének allergenitásának a csökkentése.
Irodalomjegyzék
(1) Nishikawa K, Cook M. Air purification technology by means of cluster ions generated by plasma discharge at atmospheric pressure. In: Artmann GM, Chien S. (Eds.) Bioengineering in cells and tissue research. Chapter 26. Springer, 2008.
(2) Digel I, Artmann AT, Nishikawa K, Cook M, Kurulgan E, Artmann GM. Bactericidal effects of plasma-generated cluster ions. Med Biol Eng Comput. 2005; 43:800-7.
(3) Nishikawa K, Fujimura T, Ota Y, Abe T, ElRamlawy KG, Nakano M. et al. Exposure to positively- and negatively-charged plasma cluster ions impairs IgE-binding capacity of indoor cat and fungal allergens. World Allergy Org J. 2016; 9:27.
