PROYECTOS activos
CHRONOlight: Iluminación biodinámica de amplio espectro para la crono-regulación biológica y la neutralización de patógenos en centros hospitalarios
ENTIDADES FINANCIADORAS: Ministerio de Ciencia e Innovación
PROGRAMA: Plan Estatal 2017-2020 Retos - Proyectos I+D+i(ref. PID2020-117563RB-I00).
DURACIÓN DEL PROYECTO: 2021-2024
RESPONSABLE: Acosta García, Ignacio Javier / Domínguez Amarillo, Samuel
INVESTIGADOR/ES O PARTICIPANTE/ES:
Ignacio Bejarano Hernando
Laura Bellia
Carmen Borge Rodríguez
Pedro Bustamante Rojas
Miguel Ángel Campano Laborda
Jesica Fernández-Agüera Escudero
Francesca Fragliasso
José Luis Gutiérrez
Francesc Jordana
Ana Méndez Santos
Áurea Morillo García
María de los Ángeles Murillo Pozo
Jaime Navarro Casas
Patricia Pérez Palacios
Elia Sánchez Valderrábanos
FECHA DE INICIO: 01/09/2021
FECHA DE FINALIZACIÓN: 01/09/2024
RESUMEN: En la última década, numerosos estudios han demostrado la importancia de los ritmos circadianos y su impacto en la salud. Recientes publicaciones del Lighting Research Center (LRC) de Nueva York, del Departamento de Cronobiología de la Universidad de Harvard y de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) han cuantificado los efectos nocivos de la alteración de dicho ritmo a causa de una iluminación inadecuada: disrupción del sueño, incremento de padecer enfermedades cardiovasculares, cáncer, obesidad o depresión.
Los últimos avances en tecnología LED y biomedicina han alentado el desarrollo de las luminarias multicanales, las cuales permiten adaptar la distribución espectral de la luz a los requerimientos de los marcadores cronobiológicos del ser humano. Existe, no obstante, una carencia de ensayos bioquímicos que orienten el desarrollo de las métricas necesarias para promover un adecuado diseño luminotécnico, acorde a los requerimientos de salud y bienestar.
En este contexto, numerosos estudios han confirmado que la luz ultravioleta (UV) permite la inactivación de bacterias cuando emite en un pico espectral de 380 nm de longitud de onda y fomenta la ruptura de las cadenas de ARN y ADN de los virus y bacterias en los rangos de emisión de 220 y 270 nm. La tecnología de control actual permite utilizar la iluminación UV de forma segura en entornos sanitarios. Los estudios actuales muestran resultados prometedores en la neutralización de virus, entre ellos el SARS-CoV-2, así como en la eliminación de bacterias responsables de enfermedades nosocomiales. No obstante, resulta necesario el desarrollo de estrategias optimizadas para el uso adecuado de la luz UV en entornos operativos reales, ya que su eficacia depende no sólo de la cantidad de energía aportada —entre 5 y 25 mJ/cm²—, sino también de la duración y secuencias de radiación.
El objetivo principal de CHRONOlight es el desarrollo y posterior optimización de un sistema de iluminación biodinámica de amplio espectro, que contribuya a la recuperación y a la mejora de la salud de los pacientes hospitalarios y de sus cuidadores. Para lograr este propósito, el sistema de iluminación reproducirá una distribución espectral acorde a la adecuada regulación de los marcadores cronobiológicos, según las mediciones bioquímicas de cortisol y melatonina, al tiempo que contribuirá a la eliminación o neutralización de patógenos en entornos sanitarios mediante la emisión de luz UV, evitando la proliferación de enfermedades nosocomiales y de virus. La optimización del espectro, energía aportada y secuencia de la luz UV integrada en el prototipo de luminaria será testeado en un entorno de laboratorio con lentivirus pseudotipados con proteínas spike del SARS-CoV-2 y finalmente con SARS-CoV-2.
Para alcanzar este objetivo, se propone un equipo multidisciplinar integrado por arquitectos e ingenieros especialistas en iluminación, personal asistencial y facultativos de las áreas clínicas implicadas en el proyecto, bioquímicos expertos en la medición de marcadores cronobiológicos, microbiólogos para la determinación de la neutralización de patógenos y médicos especialistas en bioquímica y prevención de riesgos laborales.
La prueba de concepto se realizará en el Hospital Infantil del complejo del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla, donde se instalará el sistema de iluminación en los servicios de unidad de cuidados intensivos, así como en zonas de neurocirugía y cardiología. La propuesta cuenta con el apoyo y participación de los jefes de servicio, además de la dirección médica del hospital. La empresa SIMON lighting, compañía multinacional especialista en soluciones avanzadas en iluminación, colabora con la propuesta poniendo a disposición su departamento de investigación y ejecutando los prototipos de luminarias.
