REPORTAJE / Los maléficos invasores

Figura 1. Ilustración de Gérmenes (de tamaño muy, muy aumentado) sobre una mano. Cortesía de VLIKISalud.net https://www.clikisalud.net/los-germenes-danan-salud

Los maléficos invasores

Los ambientes reales en los que cotidianamente vive el ser humano o desarrolla su actividad, no está exenta de gérmenes en general y microorganismos tales como virus, bacterias, protozoos, hongos etc. que pueden invadir el cuerpo humano, multiplicarse en él (infectándolo) y enfermarlo. Dependiendo de las condiciones del cuerpo invadido, del tipo de microorganismo infeccioso (patógeno) el daño que la enfermedad contraída cause, puede ser leve o, puede, incluso, originarle la muerte como ha sucedido en la inesperada y arrolladora pandemia COVID-19 causada por unos coronavirus identificados como SARS-CoV-2. Al tener dimensiones del entorno de 100nm (100m/1000000000) estos “bichitos” diminutos son imperceptibles por el ojo humano, pudiéndose encontrar en cualquier sitio del medio ambiente, suelo, paredes, puertas, en el agua, en el aire, en los alimentos que tomamos, en animales, etc. Para que se entienda fácilmente, el diámetro de un cabello humano puede ser más de 1000 veces el diámetro de un coronavirus SARSCoV-2. Tan diminutos y maléficos invasores (pueden ser, incluso, 10 veces menores que el tamaño medio citado) pueden “colarse” por las diferentes cavidades del cuerpo humano, alcanzar el tejido, órgano o lugar del mismo en el que encuentren facilidad para “vivir”, reproducirse masivamente y enfermarlo.

Vías de transmisión/acceso/infección El conocimiento científico adquirido, muy recientemente, sobre los virus causantes de la Pandemia COVID-19, sugiere que las vías fundamentales para introducirse en el cuerpo humano, son la boca, la nariz y los ojos. A ellos, pueden confluir por: contactos directos o/indirectos, y por transmisión aérea bien incluidos en gotitas de agua fruto de la respiración, de toses o de estornudos o bien en aerosoles.

Los “maléficos infecciosos” acceden por contactos directos cuando hay contacto físico con la persona infectada; por contactos indirectos al depositarse sobre superficies de objetos físicos tales como mesas, puertas, botoneras de ascensores, manillas de puertas, bolsos, etc. en ambos casos, con gran probabilidad de que sea, a través de nuestras manos al tocarnos boca, nariz o frotarnos los ojos. Acceden por el aire: i) incluidos en las “gotitas” de agua que son generadas al respirar, o al toser o al estornudar el individuo infectado y, también, por aerosoles por él u otros generados (a través de los cuales pueden alcanzar más de 5 metros). Con gran probabilidad, el modo más común de propagación de los “virus maléficos” es a través de las citadas gotitas de agua impulsadas (por la persona infectada) directamente a las superficies mucosas de un individuo receptor. Las gotas respiratorias al ser más grandes, generalmente caen al suelo tras viajar distancias cortas, pero debe considerarse que, tras depositarse en superficies, si un individuo las toca, puede infectarse indirectamente.

Para que el lector entienda los citados mecanismos de transmisión que le faculten entender las medidas de protección que nos dictan las autoridades sanitarias e, incluso, pueda por sí mismo, tomar mediadas propias de autoprotección, permítanme que les aporte y comente unos datos relevantes: a) En una gotita se pueden propagar muchos miles de virus. Asumiendo que los diámetros de las gotitas respiratorias suelen encontrase entre 5 y 15 micrómetros (1m/1000000), que ambos (virus y gotitas tuviesen geometrías esféricas), resultaría que una gotita tiene un volumen aproximadamente un millón de veces mayor que el de un virus, lo que, induce a pensar que en una gotita se podrían propagar muchos miles de virus cuando es expulsada por un individuo infectado. b) Al toser o estornudar se expulsan miles de gotitas. Al toser y al estornudar se expulsan del orden de 3000 y 40000 gotitas, respectivamente, siendo mucho más impulsadas (y, por tanto, propagarse más lejos o introducirse más profundamente) cuando son estornudadas.

c) Las gotitas al evaporarse pueden originar que los invasores nocivos queden suspendidos en el aire tiempos muy significativos. Puede, suceder que las gotitas expulsadas al toser o estornudar, se evaporan (se desprenden de agua) haciéndose más pequeñitas. Al pesar menos, los invasores nocivos que contienen, “muy aglutinados” pueden “flotar” en el aire períodos más prolongados de tiempo. d) Las gotitas podrían podría volver a reflotar. Se admite, asimismo, que en combinación con una actividad generadora de aerosoles (como hacer una cama, quitarse el equipo de protección personal en un centro sanitario, etc.) las citadas gotitas pueden potencialmente re-suspenderse (volver a flotar) tras disminuir su tamaño debido a experimentar procesos de evaporación.

Los “maléficos infecciosos” acceden por contactos directos cuando hay contacto físico con la persona infectada; por contactos indirectos al depositarse sobre superficies de objetos físicos

A la luz de estos datos, el lector puede entender la vigencia del eslogan que hace 100 años se acuñó en Estados Unidos de Norteamérica, como consecuencia de la conocida pandemia de la “gripe española”: Coughs and Sneezes Spread Diseases (la tos y los estornudos propagan enfermedades). Citando este slogan, comienzan Rajiv Dhand y Jie Li investigadores universidades de Tennessee y Rush (USA) su excelente articulo al respecto publicado en la prestigiosa revista American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (https://doi. org/10.1164/rccm.202004-1263PP) el que recomiendo para aquellos que deseen profundizar en la temática.

Admitiendo que se ha de convivir con gérmenes patógenos en el medio ambiente, la estrategia más eficaz para convivir/reducir/erradicar la enfermedad es la vacunación. Pero, en todo caso, dado que la enfermedad COVID-19 es, fundamentalmente, una infección viral respiratoria originada por virus SARSCov-2 introducidos a través de la boca la nariz y los ojos, se pueden establecer estrategias preventivas: a) evitado que los virus patógenos se “cuelen” por las citadas vías (utilizando mascarillas, limpieza frecuente de las manos, geles, pantallas, equipos de protección, observando distancias sociales, etc.) y, b) logrando medio ambientes, en los que el ser humano se desenvuelva, exentos de patógenos o presenten cargas virales muy reducidas (poca cantidad de virus) y/o desactivándolos (evitando su reproducción). Es en este segundo caso en el que este artículo se centra ofreciendo una estrategia multimodal eficaz, segura, sin contacto, sin productos químicos capaz de purificar y desinfectar los ambientes: la aniquilación/desactivación de los virus mediante flujos fotónicos.

Fotones desactivando virus maléficos invasores Se puede considerar que la luz está integrada o formada por flujos de fotones o “partículas diminutas” que transportan “trozitos” o cuantos de energía a la velocidad de 300.000Km/s, en el vacío. La energía de cada fotón depende de su frecuencia o de su

Figura 3. Ilustración de las regiones del espectro de la luz: la región de fotones germicidas se encuentra entre 280 y 200 nanómetros (UVC) presentando un pico de absorción y por tanto de efectividad desactivando virus en el entorno de los 265 nanómetros. Diseño y ejecución: el autor.

longitud de onda. Es directamente proporcional a su frecuencia (h·f) e, inversamente proporcional, a su longitud de onda, h·c/l, siendo l la longitud de la onda y f su frecuencia que, en el vacío, quedan relacionada a través de la velocidad de la luz (c= l · f). Pueden, por tanto, encontrarse “luces” formadas por fotones de frecuencias que van desde el infrarrojo lejano (muy poco energéticos) a los rayos Gamma (muy energéticos) pasando por los rayos X, las radiaciones ultravioletas y las visibles tal y como se muestra, en el espectro indicado en la figura 3.

Las radiaciones de luz en la subregión ultravioleta: - A, UVA que comprende longitudes de onda entre 315 y 400 nm pueden ser perjudiciales en la piel debido, entre otras, a su potencial para generar especies reactivas de oxígeno en el rango longitudes de onda comprendidas entre 315–340 nm.

- B, UVB contiene fotones que pueden generar quemaduras en la piel (quemaduras solares) habiéndose relacionado con la fotocarcinogénesis y el fotoenvejecimiento. - Vacío, VUV puede ser nociva para la salud por su capacidad de reacción inmediata con átomos de oxígeno y moléculas orgánicas incluso en dosis bajas. Estas radiaciones pueden convertir el oxígeno del aire en ozono que es insano para la salud humana. - C, UVC, se ha demostrado que una gran variedad de bacterias y de virus absorben (se quedan con) los fotones de energías correspondientes esta subregión (200nm a 280nm) que se conoce como “germicida” por su potencial para desactivarlos o incluso, destruirlos si reciben la dosis fotónica adecuada. Estas radiaciones fotónicas, entre otras, dañan el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN) evitando la viabilidad de su reproducción. Los virus típicos de la gripe y de la enfermedad COVID-19 no son una excepción habiéndose demostrado, muy recientemente, que estos últimos (SARS-Cov-2) ofrecen un pico de absorción de los fotones de energías del entorno de 4,68 eV que corresponden a 265nm.

Lo anterior posibilita entender que cuando con un virus maléfico, de los que trata este artículo, reciba aproximadamente más de un millón y medio de fotones de 4,68 eV, éste, resulta desactivado (pierde la capacidad de reproducirse) o, incluso, destruido lo que se ilustra en la figura. Para que se entienda a nivel popular, es como que, en términos bélicos, tras ser alcanzado un avión enemigo (el virus) por una dosis certera de balas éste es derribado (inactivado) o, incluso, resulta destruido por las ametralladoras antiaéreas (fuente de luz de fotones UVC).

Es de ser mencionado que a principios de la Pandemia COVID-19 (primeros meses del 2020), si bien se tenían intuiciones de que lo citado podría suceder, sin embargo, no se disponía de evidencias científicas contrastadas, lo que, en el momento de escribir este artículo, no sucede, al haber sido demostrado experimentalmente, como se puede contrastar al estudiar el estado del arte, al respecto.

Pero al igual que en el símil bélico, las balas (fotones) no deben alcanzar a soldados del ejército propio (nuestro cuerpo) porque los “heriría” o “mataría”, los citados fotones “asesinos” no deben alcanzar a tejido biológico alguno del cuerpo humano porque lo dañaría o le inducirían efectos nocivos para su salud.

Figura 4. Ilustración de fotones (bolitas pequeñitas) interaccionado y desactivando coronavirus SARS-COV-2. Los fotones son de energías correspondientes al espectro ultravioleta (UVC). El tamaño del virus es del orden de 100nm (0,00000001 metros). Diseño: el autor; ejecución: Iñaki Aporta.

Pero al igual que en el símil bélico, las balas (fotones) no deben alcanzar a soldados del ejército propio (nuestro cuerpo) porque los “heriría” o “mataría”, los citados fotones “asesinos” no deben alcanzar a tejido biológico alguno del cuerpo humano porque lo dañaría o le inducirían efectos nocivos para su salud.

Es por ello, que se deben desarrollar ingenios en los que las citadas interacciones se produzcan de forma segura de tal suerte que, en ningún caso, los “fotones asesinos” interaccionen con el cuerpo humano. Es en la temática en la que un equipo dirigido por quien firma, por ser muy oportuno y por tener claros indicios de viabilidad, se encuentra escribiendo una patente, en base a la cual, se plantea un desarrollo acelerado de sistemas multimodales basados en fotones germicidas eficaces y eficientes (menor consumo energético) que, al ser producirlos en línea, resulten muy competitivos comercialmente de forma que puedan utilizarse, lo antes posible, para desinfectar ambientes, sanitarios, residenciales, locales comerciales, cafeterías, bares, oficinas, etc. de virus que originan tanto las gripes como la pandemia COVID-19. Y, ello, al no disponer de financiación externa específica a tal efecto, lo estamos haciendo con recursos propios.

José Miguel López-Higuera

Catedrático responsable del Grupo de Ingeniería Fotónica. Universidad de Cantabria, CIBER-BBN e IDIVAL Miembro de la Real Academia de Medicina de Cantabria