Sensitivity of influenza virus to ultraviolet irradiation

GMS Hyg Infect Control. 2022 Oct 26:17:Doc20. doi: 10.3205/dgkh000423. eCollection 2022.

Abstract

Background: The measures implemented against the coronavirus pandemic also led to a sharp decline in influenza infections in the 2020/2021 flu season. In the meantime, however, the number of influenza infections has risen again; it is known from history that influenza viruses can also trigger severe pandemics. Therefore, we investigated the efficacy of ultraviolet radiation in the spectral range of 200-400 nm for inactivating influenza viruses.

Materials and methods: The scientific literature was searched for published ultraviolet (UV) irradiation experiments with influenza viruses and the results were standardized by determining the lg-reduction dose. The results were then sorted and analyzed by virus type and wavelength as far as possible.

Results: The scope of the published data sets was limited and revealed large variations with regard to the lg-reduction dose. Only for experiments with influenza viruses in liquid media in the UVC spectral range around 260 nm - the emission range of commonly-used mercury vapor lamps - was there sufficient data to compare virus types. No significant difference between the virus (sub-) types was observed. The lg-reduction dose in this spectral range is 1.75 mJ/cm2 (median). It was also shown that influenza viruses are particularly sensitive in the far-UVC spectral range (200-230 nm).

Conclusion: UVC, including far-UVC, is suited for influenza virus inactivation as long as the viruses are in UVC-transparent materials. A large difference in the UV sensitivity of different influenza viruses from the last approx. 100 years could not be detected. Thus, it is reasonable to assume that future influenza viruses will also be similarly UV-sensitive or that UV can also inactivate new influenza viruses.

Hintergrund: Die gegen die Coronavirus-Pandemie durchgeführten Maßnahmen haben in der Saison 2020/2021 auch zu einem starken Rückgang von Grippeinfektionen geführt. Mittlerweile ist die Zahl der Grippeinfektionen aber wieder angestiegen und aus der Historie ist bekannt, dass auch Grippeviren Auslöser schwerer Pandemien sein können. In der vorliegenden Arbeit soll daher untersucht werden wie wirksam ultraviolette Strahlung im Spektralbereich 200–400 nm zur Inaktivierung von Grippeviren ist.

Material und methoden: In der wissenschaftlichen Literatur wurde nach UV-Experimenten mit Grippeviren gesucht und die Resultate vereinheitlicht, indem die lg-Reduktionsdosis bestimmt wurde. Die Ergebnisse wurden, soweit möglich, nach Virus-Typ und Wellenlänge analysiert.

Ergebnisse: Der Umfang der publizierten Datensätze ist begrenzt und weist im Hinblick auf die Reduktionsdosis große Variationen auf. Nur für Experimente mit Grippeviren in flüssigen Medien im UVC-Spektralbereich um 260 nm, in dem auch weit verbreitete Quecksilberdampflampen emittieren, finden sich ausreichend viele Daten, um die Empfindlichkeit unterschiedlicher Virus-Typen zu vergleichen. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Virus- (Sub-) Typen ist nicht zu erkennen. Die Reduktionsdosis in diesem Spektralbereich liegt bei 1,75 mJ/cm2 (Median). Es zeigt sich außerdem, dass Grippeviren im Far-UVC-Spektralbereich (200–230 nm) besonders empfindlich sind.

Schlussfolgerung: UVC, inklusive Far-UVC, ist prinzipiell zur Inaktivierung von Grippeviren geeignet, solange sich die Viren in UVC-transparenten Materialien befinden. Ein Unterschied in der UV-Empfindlichkeit verschiedener Grippeviren aus den letzten ca. 100 Jahren ist nicht erkennbar. Das gibt Grund zu der Annahme, dass auch zukünftige Grippeviren ähnlich UV-empfindlich sein werden bzw. dass UV-Strahlung auch neue Grippeviren inaktivieren kann.

Keywords: UVA; UVB; UVC; disinfection; far-UVC; inactivation; influenza virus; ultraviolet; virus type.

Publication types

  • Review