ทองแดงสามารถฆ่าไวรัสโคโรนาได้ จริงหรือเปล่า?

ในประเทศจีนเรียกว่า “ฉี” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์แห่งสุขภาพ ในอียิปต์เรียกว่า “อังค์” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์แห่งชีวิตนิรันดร์ สำหรับชาวฟีนิเชีย สัญลักษณ์นี้มีความหมายเดียวกับอะโฟรไดท์ เทพีแห่งความรักและความงาม
อารยธรรมโบราณเหล่านี้กำลังกล่าวถึงทองแดง ซึ่งเป็นวัสดุที่วัฒนธรรมทั่วโลกยอมรับว่ามีความสำคัญต่อสุขภาพของเรามานานกว่า 5,000 ปีแล้ว เมื่อเชื้อไข้หวัดใหญ่ แบคทีเรีย เช่น อี. โคไล เชื้อดื้อยา เช่น MRSA หรือแม้แต่ไวรัสโคโรนา ตกลงบนพื้นผิวแข็งส่วนใหญ่ พวกมันสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานถึงสี่ถึงห้าวัน แต่เมื่อพวกมันตกลงบนทองแดงและโลหะผสมทองแดง เช่น ทองเหลือง พวกมันจะเริ่มตายภายในไม่กี่นาทีและตรวจไม่พบภายในไม่กี่ชั่วโมง
“เราเคยเห็นไวรัสแตกกระจายไปเอง” บิล คีวิล ศาสตราจารย์ด้านสุขอนามัยสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันกล่าว “พวกมันตกลงบนทองแดงและทองแดงก็สลายตัวไป” ไม่น่าแปลกใจเลยที่ในอินเดีย ผู้คนดื่มน้ำจากถ้วยทองแดงมานานนับพันปีแล้ว แม้แต่ในสหรัฐอเมริกา ท่อทองแดงก็ถูกนำมาใช้ส่งน้ำดื่มถึงบ้าน ทองแดงเป็นวัสดุธรรมชาติที่มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพโดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าหรือสารฟอกขาว
ทองแดงเฟื่องฟูในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมในฐานะวัสดุสำหรับสิ่งของ อุปกรณ์ และอาคาร ทองแดงยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบส่งไฟฟ้า—ที่จริงแล้วตลาดทองแดงกำลังเติบโตเนื่องจากวัสดุนี้เป็นตัวนำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ทองแดงก็ถูกแทนที่ด้วยวัสดุใหม่ๆ ในศตวรรษที่ 20 พลาสติก กระจกนิรภัย อลูมิเนียม และสแตนเลส คือวัสดุแห่งความทันสมัย—ที่ใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่สถาปัตยกรรมไปจนถึงผลิตภัณฑ์ของ Apple ลูกบิดประตูและราวบันไดทองเหลืองก็ตกยุคไป เนื่องจากสถาปนิกและนักออกแบบเลือกใช้วัสดุที่ดูเรียบหรู (และมักจะมีราคาถูกกว่า)

ตอนนี้คีวิลเชื่อว่าถึงเวลาแล้วที่จะนำทองแดงกลับมาใช้ในพื้นที่สาธารณะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงพยาบาล ท่ามกลางอนาคตที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งเต็มไปด้วยโรคระบาดทั่วโลก เราควรใช้ทองแดงในด้านการดูแลสุขภาพ ระบบขนส่งสาธารณะ และแม้แต่ในบ้านของเรา และถึงแม้จะสายเกินไปที่จะหยุดยั้งโควิด-19 แต่ก็ยังไม่เร็วเกินไปที่จะคิดถึงโรคระบาดครั้งต่อไป ประโยชน์ของทองแดงที่วัดได้
เราน่าจะคาดการณ์เรื่องนี้ได้อยู่แล้ว และที่จริงก็มีคนคาดการณ์ไว้แล้ว
ในปี 1983 ฟิลลิส เจ. คูน นักวิจัยทางการแพทย์ ได้เขียนบทวิจารณ์ชิ้นแรกเกี่ยวกับการหายไปของทองแดงที่เธอสังเกตเห็นในโรงพยาบาล ในระหว่างการฝึกอบรมด้านสุขอนามัยที่ศูนย์การแพทย์ฮาโมทในเมืองพิตต์สเบิร์ก นักศึกษาได้ใช้สำลีเช็ดพื้นผิวต่างๆ รอบโรงพยาบาล รวมถึงโถส้วมและลูกบิดประตู เธอสังเกตเห็นว่าโถส้วมสะอาดปราศจากจุลินทรีย์ ในขณะที่อุปกรณ์บางอย่างสกปรกเป็นพิเศษและมีแบคทีเรียอันตรายเจริญเติบโตเมื่อนำไปเพาะเลี้ยงบนจานเพาะเชื้อ

“ลูกบิดประตูและแผ่นกดประตูสแตนเลสที่เรียบลื่นและเงางามดูสะอาดตาและน่าเชื่อถือบนประตูโรงพยาบาล ในทางตรงกันข้าม ลูกบิดประตูและแผ่นกดประตูที่ทำจากทองเหลืองที่หมองคล้ำดูสกปรกและเป็นแหล่งแพร่เชื้อ” เธอเขียนไว้ในขณะนั้น “แต่ถึงแม้จะหมองคล้ำ ทองเหลือง ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีทองแดง 67% และสังกะสี 33% โดยทั่วไป ก็สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ ในขณะที่สแตนเลส ซึ่งประกอบด้วยเหล็กประมาณ 88% และโครเมียม 12% แทบจะไม่มีผลในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียเลย”
ท้ายที่สุด เธอได้สรุปงานวิจัยของเธอด้วยข้อสรุปที่เรียบง่ายพอที่ระบบการดูแลสุขภาพทั้งหมดจะนำไปใช้ได้ “หากโรงพยาบาลของคุณกำลังได้รับการปรับปรุงใหม่ พยายามรักษาอุปกรณ์ทองเหลืองแบบเดิมไว้ หรือทำซ้ำแบบเดิม หากคุณมีอุปกรณ์สแตนเลส ให้แน่ใจว่าได้ฆ่าเชื้อทุกวัน โดยเฉพาะในพื้นที่ดูแลผู้ป่วยวิกฤต”
หลายทศวรรษต่อมา และด้วยเงินทุนสนับสนุนจากสมาคมพัฒนาทองแดง (กลุ่มการค้าอุตสาหกรรมทองแดง) คีวิลได้ต่อยอดงานวิจัยของคูห์นให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น โดยทำงานในห้องปฏิบัติการของเขาด้วยเชื้อโรคที่อันตรายที่สุดในโลกบางชนิด และได้แสดงให้เห็นว่าทองแดงไม่เพียงแต่ฆ่าแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังฆ่าไวรัสได้อีกด้วย
ในการทดลองของคีวิล เขาจะนำแผ่นทองแดงไปจุ่มในแอลกอฮอล์เพื่อฆ่าเชื้อ จากนั้นจึงจุ่มลงในอะซิโตนเพื่อกำจัดน้ำมันส่วนเกิน แล้วจึงหยดเชื้อโรคลงบนพื้นผิว เพียงไม่กี่นาทีเชื้อโรคก็จะแห้ง ตัวอย่างจะถูกทิ้งไว้ตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงหลายวัน จากนั้นเขาจะเขย่าในกล่องที่เต็มไปด้วยลูกปัดแก้วและของเหลว ลูกปัดจะขูดแบคทีเรียและไวรัสลงไปในของเหลว และสามารถเก็บตัวอย่างของเหลวเพื่อตรวจหาเชื้อโรคได้ ในบางกรณี เขาได้พัฒนาวิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ซึ่งช่วยให้เขาสามารถสังเกตและบันทึกการทำลายเชื้อโรคโดยทองแดงในทันทีที่เชื้อโรคสัมผัสกับพื้นผิว
เขาบอกว่า ผลลัพธ์ที่ได้ดูเหมือนเวทมนตร์ แต่ในขณะนี้ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนั้นเป็นวิทยาศาสตร์ที่เข้าใจกันดีแล้ว เมื่อไวรัสหรือแบคทีเรียสัมผัสกับจานเพาะเชื้อ มันจะถูกแช่ด้วยไอออนทองแดง ไอออนเหล่านั้นแทรกซึมเข้าไปในเซลล์และไวรัสเหมือนกระสุน ทองแดงไม่เพียงแต่ฆ่าเชื้อโรคเหล่านี้เท่านั้น แต่ยังทำลายพวกมันจนถึงระดับกรดนิวคลีอิก หรือพิมพ์เขียวการสืบพันธุ์ภายในอีกด้วย
“ไม่มีโอกาสที่จะเกิดการกลายพันธุ์ [หรือวิวัฒนาการ] เพราะยีนทั้งหมดถูกทำลายไปแล้ว” คีวิลกล่าว “นั่นเป็นหนึ่งในประโยชน์ที่แท้จริงของทองแดง” กล่าวอีกนัยหนึ่ง การใช้ทองแดงไม่ได้มาพร้อมกับความเสี่ยง เช่น การสั่งจ่ายยาปฏิชีวนะมากเกินไป มันเป็นเพียงความคิดที่ดีเท่านั้น

ในการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริง ทองแดงพิสูจน์คุณค่าของมัน นอกห้องปฏิบัติการ นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ติดตามว่าทองแดงสร้างความแตกต่างหรือไม่เมื่อใช้ในบริบททางการแพทย์ในชีวิตจริง ซึ่งรวมถึงลูกบิดประตูโรงพยาบาลอย่างแน่นอน แต่ยังรวมถึงสถานที่ต่างๆ เช่น เตียงผู้ป่วย ที่วางแขนเก้าอี้สำหรับแขก และแม้แต่ขาตั้งสายน้ำเกลือ ในปี 2015 นักวิจัยที่ทำงานภายใต้ทุนสนับสนุนของกระทรวงกลาโหมได้เปรียบเทียบอัตราการติดเชื้อในโรงพยาบาลสามแห่ง และพบว่าเมื่อใช้โลหะผสมทองแดงในโรงพยาบาลทั้งสามแห่ง อัตราการติดเชื้อลดลง 58% การศึกษาที่คล้ายกันนี้ดำเนินการในปี 2016 ภายในหน่วยดูแลผู้ป่วยหนักเด็ก ซึ่งบันทึกการลดลงของอัตราการติดเชื้อที่น่าประทับใจเช่นเดียวกัน
แต่เรื่องค่าใช้จ่ายล่ะ? ทองแดงมีราคาแพงกว่าพลาสติกหรืออะลูมิเนียมเสมอ และมักเป็นทางเลือกที่แพงกว่าเหล็ก แต่เมื่อพิจารณาว่าการติดเชื้อในโรงพยาบาลทำให้ระบบสาธารณสุขต้องเสียค่าใช้จ่ายมากถึง 45 พันล้านดอลลาร์ต่อปี—และยังคร่าชีวิตผู้คนมากถึง 90,000 คน—ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนมาใช้ทองแดงจึงถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกัน

คีวิล ผู้ซึ่งไม่ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากอุตสาหกรรมทองแดงอีกต่อไป เชื่อว่าความรับผิดชอบในการเลือกใช้ทองแดงในโครงการก่อสร้างใหม่นั้นตกอยู่กับสถาปนิก ทองแดงเป็นโลหะชนิดแรก (และจนถึงปัจจุบันก็ยังเป็นชนิดสุดท้าย) ที่ได้รับการอนุมัติจาก EPA ว่ามีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรีย (บริษัทในอุตสาหกรรมเงินพยายามอ้างว่าเงินมีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียแต่ไม่สำเร็จ ซึ่งนำไปสู่การถูกปรับโดย EPA) กลุ่มอุตสาหกรรมทองแดงได้จดทะเบียนโลหะผสมทองแดงกว่า 400 ชนิดกับ EPA แล้ว “เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าทองแดงผสมนิกเกิลมีประสิทธิภาพในการฆ่าแบคทีเรียและไวรัสได้ดีพอๆ กับทองเหลือง” เขากล่าว และทองแดงผสมนิกเกิลไม่จำเป็นต้องมีลักษณะเหมือนแตรเก่าๆ มันดูไม่แตกต่างจากสแตนเลสเลย
สำหรับอาคารอื่นๆ ทั่วโลกที่ยังไม่ได้ปรับปรุงโดยการรื้อถอนอุปกรณ์ทองแดงเก่าๆ เหล่านั้น คีวิลมีคำแนะนำว่า “อย่ารื้อถอนมันเด็ดขาด ไม่ว่าคุณจะทำอะไรก็ตาม นี่คือสิ่งที่ดีที่สุดที่คุณมี”