Gram pozitif bakteriler, gram negatif bakterilere göre daha kolay inaktive edilir. İki grubun duyarlılığındaki farklılık, farklı hücre duvarı bileşimleriyle ilgilidir. Gram pozitif bakterilerin çoğu, nispeten yüksek derecede gözeneklilik sergileyen, negatif yüklü birkaç peptidoglikan katmanından oluşan bir hücre duvarına sahiptir. 30.000-60.000 moleküler ağırlığa sahip makromoleküller (örneğin glikopeptitler ve polisakkaritler) bu yapıdan kolayca geçebilirler. Sonuç olarak, moleküler ağırlığı genellikle 1500 ila 1800 Da arasında yer aldığından polimoleküllerin çoğu membranlarından geçebilir (25). Aksine, gram-negatif bakteriler hücre duvarında, peptidoglikan tabakasının dışında olan, oldukça organize edilmiş ek bir dış zar sergiler. Dış zarın asimetrik doğası, çeşitli moleküllerin iç zarına geçişine izin vermeyen fosfolipidlerinin, proteinlerinin, lipoproteinlerinin ve negatif yüklü lipopolisakkaritlerinin dağılımından kaynaklanmaktadır (26). Bununla birlikte, 600-700 Da’lık hidrofilik moleküller porinler yoluyla kullanılamaz (27).

“Güvenli UVC” nin altında yatan mantık, dalga boyu en yaygın kullanılan UVC dalga boyunun (yani 254 nm’de düşük basınçlı cıva lambası) proteinin absorpsiyon katsayısının logaritmik bir şekilde yükselirken nükleik soğurma katsayısıdır. Absorpsiyondaki bu değişikliğin sonucu olarak 254 nm’lik bir fotonun DNA molekülüne zarar verme şansına sahip olması ve ökaryotik bir hücrenin sitozolünü oluşturan proteine ​​de nüfuz edebilmesidir. Prokaryotik olan bakteriyel canlıların gram pozitif ve gram negatif hücre duvarı farklılığına etki eden 254 nm UVC ışınları, DNA molekülüne etki ederek inaktivasyon için kullanılabilir. Ökaryotik hücreler, prokaryotik bakteri hücrelerinden çok daha büyük olduklarından, içlerinde çok daha fazla protein bulunur. Ökaryotik hücrelerde DNA, plazma zarından ayrılan çekirdeğin içinde yoğunlaşır. Prokaryotik hücrelerde DNA, kromozomal DNA’nın bulunduğu bir sitoplazma bölgesi olan nükleoidde bulunur. Bakterilerin zara bağlı bir çekirdeği yoktur, sadece DNA ipliklerinin bulunduğu sitoplazma alanıdır. Çoğu bakteri, birkaç türün iki veya daha fazla kromozoma sahip olmasına rağmen, çoğalmaya uğrayan tek, dairesel bir kromozoma sahiptir. Plazmid adı verilen daha küçük dairesel DNA zincirleri de sitoplazmada bulunur (28, 29).

254 nm dalga boyuna sahip düşük basınçlı cıvalı bir UVC ile inaktive edilecek bir mikroorganizmanın vazgeçilmez bir özelliği, fotosensitize edicilerin varlığıdır. Ayrıca, son çalışmalar, S. aureus, Metisilin Dirençli S. aureus, P. aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Clostridium difficile, Streptococcus pyogenes, Mycobacterium spp, Salmonella gibi hastane ortamlarında yaygın olarak bulunan çeşitli mikrobiyal suşlarda endojen fotosensitize edici kromoforların varlığını göstermiştir. Özellikle, gram-pozitif bakterilerin 254 nm UVC ‘ye gram-negatif bakterilerden daha duyarlı olduğu varsayılır (30).

Daha önce de belirtildiği gibi, antibiyotiklerin en büyük kusurlarından biri, bir süre kullanımdan sonra direncin ortaya çıkmasıdır. Bu durum çoklu ilaca dirençli organizma enfeksiyonlarının tedavi edilememesine yol açar. Tersine, 254 nm UVC, klasik ilaç direnç profillerinden bağımsız olarak çok çeşitli patojenlere karşı etkilidir (31-33). Birkaç araştırmacı, UVC ‘ye karşı direncin ortaya çıkma potansiyelini anlamaya çalıştı. Guffey ışık tedavisi doğru kullanılmazsa S. aureus ‘un az olasılıkla direnç geliştirebileceğini keşfetti (34). Ancak, diğer ışık tedavisi yöntemlerine benzer şekilde 254 nm UVC ‘ye direncin oluşma ihtimalinin çok düşük olduğu bulunmuştur (35,36).

Çok sayıda çalışma, 254 nm UVC ‘nin patojenik bakterileri ve antibiyotik dirençli bakterileri etkisiz hale getirme etkinliğini kabul etti. Son zamanlarda Huang ve ark. E. coli koloni oluşturan birimleri (CFU) 4-5 log10 azaltabilmiştir (37). Başka bir çalışmada Fila vd. yabani tip ve çoklu ilaca dirençli P. aeruginosa 5,2 ve 8 log10 CFU kadar başarılı bir şekilde azaltmıştır (38).

Wang vd. 254 nm UVC ‘nin biyofilmlerdeki gram-negatif patojenlere karşı ilgili antimikrobiyal aktivitesini doğrulamış, bu da 5.59 log10 CFU A. baumannii biyofilmini ve 5.02 log10 CFU P. aeruginosa ‘yı azaltmıştır (31). Halstead vd. K. pneumoniae ve E. faecium dâhil olmak üzere in vitro olarak test edilen 34 farklı planktonik faz bakterisinin tamamının 254 nm UVC ‘e duyarlı olduğunu ve bunların %71 ‘inin 15 ila 30 dakika maruz kaldıktan sonra 5 log10 CFU düşüş yaşadığını gösterdi. Bakteriyel biyofilmler de önemli düşüşler yaşadı (39). Moorhead vd. sporların inaktivasyonu 10 kat daha fazla ışık dozu gerektirmesine rağmen C. difficile bitkisel hücreleri ve sporları 6 log10 CFU ile inaktive edebildiler (40). Zhang vd. tek bir ışığa maruz kalmanın ardından C. albicans ‘ın 6.75 log10 CFU ‘sunu inaktive etti (41). Wang vd. 2017 yılında 254 nm UVC ‘nin patojenleri inaktive etme kapasitesi hakkında bir inceleme yaptı. Hastane kaynaklı olası enfeksiyonlardan sayılan ajanları olan 47’den fazla farklı patojenin 254 nm UVC tarafından başarıyla inaktive edildiğini doğruladılar (42).