Care222
UV-A、UV-Bに比べ強力なUV-Cであるが、その中でも低圧水銀ランプがUV-C 254 nm光を効率よく発光することから、いわゆる「殺菌ランプ」として長く利用されてきた。UV-C 254 nm殺菌ランプは強い殺菌力を持つ反面、皮膚がんや白内障を生じさせるなど人体に対して有害性が強いことから、これまでは照射中はヒトが立ち入らない環境でのみ使用されてきた。しかし近年、環境にやさしく「水銀を使わない殺菌ランプ」としてウシオ電機が紫外線エキシマ蛍光ランプを開発。紫外線エキシマ蛍光ランプは、UV-C 254 nmよりさらに短い波長であるUV-C 222 nm光を照射するランプで、医療での活用を想定して開発が始まったものである。
そしてこのUV-C 222 nm光は、254 nm光と遜色ない殺菌能力を有しながら、人体に無害であることが様々な研究機関で報告された。
ウシオ電機はこの紫外線エキシマ蛍光ランプと特殊な光学バンドパスフィルターを組み合わせ、「Care222」®(「ケア トゥトゥトゥ」と発音)として発表した。
Care222は人体へ悪影響を与えない事を特徴とする除菌用紫外線光源である。有人環境下での直接照射が可能であり、空気と物質の表面を除菌することができる。従来の殺菌灯(254 nm)では有人環境下での直接照射は出来ないとされている。
波長222 nmの紫外線は殺菌のためのエネルギーを保ちつつ、人体の最表層(垢となる死んだ角質層や目の涙層)で吸収されるため、生きた細胞に影響を与えることが無い。一方で細菌やバクテリオファージ、ウイルス類の病原体は貫通しDNAやRNA、またエンベロープなどのタンパク質に損傷を与え不活化する。
230 nm以上の波長は生きた細胞層に到達するため人体に有害とされ、また200 nm以下の波長は空気中の分子に邪魔をされるため、この狭い波長域(200 - 230 nm)に制限された照射を実現するのが技術及び特許上の肝である。 人体皮膚・眼への影響は2020年8月、神戸大学大学院医学研究科が、健常な人を対象に検証を完了、安全が確認された。
2020年9月、広島大学によってSARSコロナウイルス2(いわゆる「新型コロナウイルス」)に対し30秒で99.7 %の不活化効果があると査読付きの論文として発表された。
2021年6月、英国セントアンドリュース大学とダンディー大学の研究者らが、新型コロナウイルスのエアロゾルを30分で99.9 %不活化することを発表した。
2021年7月、同広島大学によって新型コロナウイルスのデルタ株などを含む変異株に対しても不活化効果があることが発表された。
紫外線は波長によって、UV-A 320 - 400 nm, UV-B 280 - 320 nm, UV-C 100 - 280 nmに大別される。いずれも太陽光に含まれる電磁波であるが、UV-AおよびUV-Bはオゾン層を通過し地球上に降り注ぎ、日焼けやシミ、白内障、皮膚がんなど人体に有害である。
紫外線波長は短いものほど生体に与える影響が強くなるため、波長の短いUV-Cは更に強力である。しかし、UV-Cはオゾン層で吸収され基本的に地上に到達することはないため、以前から人工的に殺菌用光源として作られ、各種の調理室、病院、薬品工場などで無人環境において利用されてきた。
細菌や病原菌の細胞内にあるDNAは、波長260 nm付近の紫外線の吸収帯を持っており、この光をウイルスや病原菌に照射すると、光化学反応によりウイルス/菌の細胞はDNA・RNA組織のらせん構造が破壊され、死滅・不活化する。これが紫外線による殺菌、ウイルスの不活化のメカニズムである。