中文网站
Patogene virusne okužbe so postale velik javnozdravstveni problem po vsem svetu. Virusi lahko okužijo vse celične organizme in povzročijo različne stopnje poškodb in poškodb, ki vodijo do bolezni in celo smrti. Zaradi razširjenosti visoko patogenih virusov, kot je koronavirus 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2), je nujno treba razviti učinkovite in varne metode za inaktivacijo patogenih virusov. Tradicionalne metode za inaktivacijo patogenih virusov so praktične, vendar imajo nekatere omejitve. Z značilnostmi velike prodorne moči, fizične resonance in brez onesnaževanja so elektromagnetni valovi postali potencialna strategija za inaktivacijo patogenih virusov in pritegnejo vse več pozornosti. Ta članek ponuja pregled novejših objav o vplivu elektromagnetnega valovanja na patogene viruse in njihove mehanizme ter možnosti uporabe elektromagnetnega valovanja za inaktivacijo patogenih virusov ter nove ideje in metode za tako inaktivacijo.
Številni virusi se hitro širijo, vztrajajo dolgo časa, so zelo patogeni in lahko povzročijo globalne epidemije ter resna zdravstvena tveganja. Preprečevanje, odkrivanje, testiranje, izkoreninjenje in zdravljenje so ključni koraki za zaustavitev širjenja virusa. Hitra in učinkovita eliminacija patogenih virusov vključuje profilaktično, zaščitno in eliminacijo izvora. Inaktivacija patogenih virusov s fiziološkim uničenjem za zmanjšanje njihove infektivnosti, patogenosti in reproduktivne sposobnosti je učinkovita metoda njihove eliminacije. Tradicionalne metode, vključno z visoko temperaturo, kemikalijami in ionizirajočim sevanjem, lahko učinkovito inaktivirajo patogene viruse. Vendar imajo te metode še vedno nekatere omejitve. Zato še vedno obstaja nujna potreba po razvoju inovativnih strategij za inaktivacijo patogenih virusov.
Emisija elektromagnetnih valov ima prednosti visoke prodorne moči, hitrega in enakomernega segrevanja, resonance z mikroorganizmi in sproščanja plazme ter naj bi postala praktična metoda za inaktivacijo patogenih virusov [1,2,3]. Sposobnost elektromagnetnih valov, da inaktivirajo patogene viruse, je bila dokazana v prejšnjem stoletju [4]. V zadnjih letih vse več pozornosti pritegne uporaba elektromagnetnih valov za inaktivacijo patogenih virusov. Ta članek obravnava vpliv elektromagnetnega valovanja na patogene viruse in njihove mehanizme, kar lahko služi kot koristen vodnik za temeljne in uporabne raziskave.
Morfološke značilnosti virusov lahko odražajo funkcije, kot sta preživetje in kužnost. Dokazano je, da lahko elektromagnetni valovi, zlasti elektromagnetni valovi ultra visoke frekvence (UHF) in ultra visoke frekvence (EHF), motijo morfologijo virusov.
Bakteriofag MS2 (MS2) se pogosto uporablja na različnih raziskovalnih področjih, kot so vrednotenje dezinfekcije, kinetično modeliranje (vodno) in biološka karakterizacija virusnih molekul [5, 6]. Wu je ugotovil, da so mikrovalovi pri 2450 MHz in 700 W povzročili agregacijo in znatno krčenje vodnih fagov MS2 po 1 minuti neposrednega obsevanja [1]. Po nadaljnji preiskavi so opazili tudi zlom na površini faga MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] je suspenzije vzorcev koronavirusa 229E (CoV-229E) izpostavil milimetrskim valovom s frekvenco 95 GHz in gostoto moči od 70 do 100 W/cm2 za 0,1 s. V hrapavi sferični lupini virusa lahko najdemo velike luknje, kar vodi do izgube njegove vsebine. Izpostavljenost elektromagnetnim valovanjem je lahko uničujoča za virusne oblike. Vendar pa spremembe morfoloških lastnosti, kot so oblika, premer in gladkost površine, po izpostavljenosti virusu z elektromagnetnim sevanjem niso znane. Zato je pomembno analizirati razmerje med morfološkimi značilnostmi in funkcionalnimi motnjami, ki lahko zagotovijo dragocene in priročne indikatorje za oceno inaktivacije virusa [1].
Struktura virusa je običajno sestavljena iz notranje nukleinske kisline (RNA ali DNA) in zunanje kapside. Nukleinske kisline določajo genetske in razmnoževalne lastnosti virusov. Kapsida je zunanja plast pravilno razporejenih beljakovinskih podenot, osnovnega ogrodja in antigenske komponente virusnih delcev, ščiti pa tudi nukleinske kisline. Večina virusov ima strukturo ovojnice, sestavljeno iz lipidov in glikoproteinov. Poleg tega proteini ovojnice določajo specifičnost receptorjev in služijo kot glavni antigeni, ki jih gostiteljev imunski sistem lahko prepozna. Popolna struktura zagotavlja celovitost in genetsko stabilnost virusa.
Raziskave so pokazale, da lahko elektromagnetni valovi, zlasti elektromagnetni valovi UHF, poškodujejo RNA virusov, ki povzročajo bolezni. Wu [1] je neposredno izpostavil vodno okolje virusa MS2 mikrovalovom 2450 MHz za 2 minuti in analiziral gene, ki kodirajo protein A, kapsidni protein, replikazni protein in cepitveni protein z gelsko elektroforezo in verižno reakcijo s polimerazo z reverzno transkripcijo. RT-PCR). Ti geni so bili postopoma uničeni z naraščajočo gostoto moči in celo izginili pri najvišji gostoti moči. Na primer, ekspresija gena proteina A (934 bp) se je znatno zmanjšala po izpostavljenosti elektromagnetnim valovom z močjo 119 in 385 W in popolnoma izginila, ko je bila gostota moči povečana na 700 W. Ti podatki kažejo, da lahko elektromagnetni valovi, glede na odmerek uničijo strukturo nukleinskih kislin virusov.
Nedavne študije so pokazale, da učinek elektromagnetnih valov na patogene virusne proteine temelji predvsem na njihovem posrednem toplotnem učinku na mediatorje in njihovem posrednem učinku na sintezo beljakovin zaradi uničenja nukleinskih kislin [1, 3, 8, 9]. Vendar pa lahko atermični učinki spremenijo tudi polarnost ali strukturo virusnih proteinov [1, 10, 11]. Neposredni učinek elektromagnetnih valov na temeljne strukturne/nestrukturne proteine, kot so kapsidni proteini, ovojni proteini ali koničasti proteini patogenih virusov, še vedno zahteva nadaljnje študije. Nedavno je bilo predlagano, da lahko 2 minuti elektromagnetnega sevanja pri frekvenci 2,45 GHz z močjo 700 W interagirata z različnimi frakcijami nabojev proteina s tvorbo vročih točk in nihajočih električnih polj s čisto elektromagnetnimi učinki [12].
Ovojnica patogenega virusa je tesno povezana z njegovo sposobnostjo okužbe ali povzročanja bolezni. Več študij je poročalo, da UHF in mikrovalovni elektromagnetni valovi lahko uničijo lupine virusov, ki povzročajo bolezni. Kot je navedeno zgoraj, je mogoče zaznati izrazite luknje v virusni ovojnici koronavirusa 229E po 0,1 sekundni izpostavljenosti 95 GHz milimetrskemu valu pri gostoti moči od 70 do 100 W/cm2 [8]. Učinek resonančnega prenosa energije elektromagnetnega valovanja lahko povzroči dovolj stresa, da uniči strukturo ovojnice virusa. Pri virusih z ovojnico se po pretrganju ovojnice kužnost ali neka aktivnost običajno zmanjša ali popolnoma izgubi [13, 14]. Yang [13] je virus gripe H3N2 (H3N2) in virus gripe H1N1 (H1N1) izpostavil mikrovalovom pri 8,35 GHz, 320 W/m² oziroma 7 GHz, 308 W/m², za 15 minut. Za primerjavo signalov RNA patogenih virusov, izpostavljenih elektromagnetnim valovom, in fragmentiranega modela, zamrznjenega in takoj odtajanega v tekočem dušiku za več ciklov, je bil izveden RT-PCR. Rezultati so pokazali, da so signali RNA obeh modelov zelo skladni. Ti rezultati kažejo, da je fizična struktura virusa po izpostavljenosti mikrovalovnemu sevanju porušena in struktura ovojnice uničena.
Dejavnost virusa je mogoče označiti z njegovo sposobnostjo okužbe, razmnoževanja in prepisovanja. Virusno infektivnost ali aktivnost običajno ocenimo z merjenjem virusnih titrov z uporabo testov plakov, mediane infektivne doze tkivne kulture (TCID50) ali aktivnosti luciferaze reporterskega gena. Lahko pa se oceni tudi neposredno z izolacijo živega virusa ali z analizo virusnega antigena, gostote virusnih delcev, preživetja virusa itd.
Poročali so, da lahko elektromagnetni valovi UHF, SHF in EHF neposredno inaktivirajo virusne aerosole ali viruse, ki se prenašajo z vodo. Wu [1] je aerosol bakteriofaga MS2, ki ga je ustvaril laboratorijski nebulator, izpostavil elektromagnetnemu valovanju s frekvenco 2450 MHz in močjo 700 W za 1,7 minute, medtem ko je bila stopnja preživetja bakteriofaga MS2 le 8,66 %. Podobno kot pri virusnem aerosolu MS2 je bilo 91,3 % vodnega MS2 inaktiviranega v 1,5 minutah po izpostavitvi istemu odmerku elektromagnetnih valov. Poleg tega je bila zmožnost elektromagnetnega sevanja, da inaktivira virus MS2, pozitivno povezana z gostoto moči in časom izpostavljenosti. Ko pa učinkovitost deaktivacije doseže največjo vrednost, učinkovitosti deaktivacije ni mogoče izboljšati s povečanjem časa izpostavljenosti ali povečanjem gostote moči. Na primer, virus MS2 je imel minimalno stopnjo preživetja od 2,65 % do 4,37 % po izpostavitvi elektromagnetnim valovom 2450 MHz in 700 W, s podaljševanjem časa izpostavljenosti pa ni bilo ugotovljenih bistvenih sprememb. Siddharta [3] je obsevala suspenzijo celične kulture, ki je vsebovala virus hepatitisa C (HCV)/virus humane imunske pomanjkljivosti tipa 1 (HIV-1) z elektromagnetnimi valovi pri frekvenci 2450 MHz in moči 360 W. Ugotovili so, da so titri virusa občutno padli. po 3 minutah izpostavljenosti, kar kaže, da je sevanje elektromagnetnih valov učinkovito proti okužbi s HCV in HIV-1 ter pomaga preprečevati prenos virusa, tudi če sta izpostavljena skupaj. Pri obsevanju celičnih kultur HCV in suspenzij HIV-1 z elektromagnetnimi valovi nizke moči s frekvenco 2450 MHz, 90 W ali 180 W ni prišlo do spremembe titra virusa, ki ga določa aktivnost reporterja luciferaze, in pomembne spremembe virusne infektivnosti. opazili. pri 600 in 800 W za 1 minuto se kužnost obeh virusov ni bistveno zmanjšala, kar naj bi bilo povezano z močjo sevanja elektromagnetnega valovanja in časom izpostavljenosti kritični temperaturi.
Kaczmarczyk [8] je leta 2021 prvič dokazal smrtnost elektromagnetnih valov EHF proti patogenim virusom, ki se prenašajo z vodo. Vzorce koronavirusa 229E ali poliovirusa (PV) so izpostavili elektromagnetnemu valovanju pri frekvenci 95 GHz in gostoti moči od 70 do 100 W/cm2. za 2 sekundi. Učinkovitost inaktivacije obeh patogenih virusov je bila 99,98 % oziroma 99,375 %. kar kaže, da imajo EHF elektromagnetni valovi široke možnosti uporabe na področju inaktivacije virusov.
Učinkovitost UHF inaktivacije virusov je bila ovrednotena tudi v različnih medijih, kot so materino mleko in nekateri materiali, ki se običajno uporabljajo doma. Raziskovalci so anestezijske maske, kontaminirane z adenovirusom (ADV), poliovirusom tipa 1 (PV-1), herpesvirusom 1 (HV-1) in rinovirusom (RHV), izpostavili elektromagnetnemu sevanju pri frekvenci 2450 MHz in moči 720 vatov. Poročali so, da so testi za antigene ADV in PV-1 postali negativni, titri HV-1, PIV-3 in RHV pa so padli na nič, kar kaže na popolno inaktivacijo vseh virusov po 4 minutah izpostavljenosti [15, 16]. Elhafi [17] je neposredno izpostavil brise, okužene z virusom aviarnega infekcioznega bronhitisa (IBV), aviarnim pnevmovirusom (APV), virusom atipične kokošje kuge (NDV) in virusom aviarne influence (AIV), mikrovalovni pečici 2450 MHz in 900 W. izgubijo nalezljivost. Med njimi sta bila APV in IBV dodatno odkrita v kulturah trahealnih organov, pridobljenih iz piščančjih zarodkov 5. generacije. Čeprav virusa ni bilo mogoče izolirati, je bila virusna nukleinska kislina vseeno odkrita z RT-PCR. Ben-Shoshan [18] je za 30 sekund neposredno izpostavil 2450 MHz, 750 W elektromagnetnim valovom 15 vzorcev materinega mleka, pozitivnih na citomegalovirus (CMV). Detekcija antigena s Shell-Vial je pokazala popolno inaktivacijo CMV. Pri 500 W pa 2 od 15 vzorcev nista dosegla popolne inaktivacije, kar kaže na pozitivno korelacijo med učinkovitostjo inaktivacije in močjo elektromagnetnega valovanja.
Omeniti velja tudi, da je Yang [13] na podlagi uveljavljenih fizikalnih modelov napovedal resonančno frekvenco med elektromagnetnimi valovi in virusi. Suspenzija delcev virusa H3N2 z gostoto 7,5 × 1014 m-3, ki so jo proizvedle na virus občutljive celice Madin Darby dog kidney (MDCK), je bila neposredno izpostavljena elektromagnetnemu valovanju pri frekvenci 8 GHz in moči 820 W/m² 15 minut. Stopnja inaktivacije virusa H3N2 doseže 100%. Vendar pa je bilo pri teoretičnem pragu 82 W/m2 inaktiviranih le 38 % virusa H3N2, kar nakazuje, da je učinkovitost inaktivacije virusa, posredovane z EM, tesno povezana z gostoto moči. Na podlagi te študije je Barbora [14] izračunala resonančno frekvenčno območje (8,5–20 GHz) med elektromagnetnimi valovi in SARS-CoV-2 ter ugotovila, da 7,5 × 1014 m-3 SARS-CoV-2, izpostavljenega elektromagnetnim valovanjem A val s frekvenco 10–17 GHz in gostoto moči 14,5 ± 1 W/m2 za približno 15 minut bo povzročilo 100-odstotno deaktivacijo. Wangova nedavna študija [19] je pokazala, da sta resonančni frekvenci SARS-CoV-2 4 in 7,5 GHz, kar potrjuje obstoj resonančnih frekvenc, neodvisnih od titra virusa.
Za zaključek lahko rečemo, da lahko elektromagnetno valovanje vpliva na aerosole in suspenzije ter na aktivnost virusov na površinah. Ugotovljeno je bilo, da je učinkovitost inaktivacije tesno povezana s frekvenco in močjo elektromagnetnih valov ter medijem, uporabljenim za rast virusa. Poleg tega so elektromagnetne frekvence, ki temeljijo na fizičnih resonancah, zelo pomembne za inaktivacijo virusa [2, 13]. Doslej se je vpliv elektromagnetnega valovanja na aktivnost patogenih virusov osredotočal predvsem na spreminjanje kužnosti. Zaradi zapletenega mehanizma je več študij poročalo o vplivu elektromagnetnega valovanja na razmnoževanje in prepisovanje patogenih virusov.
Mehanizmi, s katerimi elektromagnetni valovi inaktivirajo viruse, so tesno povezani z vrsto virusa, frekvenco in močjo elektromagnetnega valovanja ter rastnim okoljem virusa, vendar ostajajo večinoma neraziskani. Novejše raziskave so se osredotočile na mehanizme toplotnega, atermičnega in strukturnega resonančnega prenosa energije.
Toplotni učinek razumemo kot povišanje temperature, ki nastane zaradi hitrega vrtenja, trkov in trenja polarnih molekul v tkivih pod vplivom elektromagnetnega valovanja. Zaradi te lastnosti lahko elektromagnetni valovi dvignejo temperaturo virusa nad prag fiziološke tolerance, kar povzroči smrt virusa. Vendar pa virusi vsebujejo malo polarnih molekul, kar nakazuje, da so neposredni toplotni učinki na viruse redki [1]. Nasprotno, v mediju in okolju je veliko več polarnih molekul, kot so molekule vode, ki se gibljejo v skladu z izmeničnim električnim poljem, ki ga vzbujajo elektromagnetni valovi, pri čemer s trenjem ustvarjajo toploto. Toplota se nato prenese na virus, da se zviša njegova temperatura. Ko je tolerančni prag presežen, pride do uničenja nukleinskih kislin in proteinov, kar na koncu zmanjša kužnost in celo inaktivira virus.
Več skupin je poročalo, da lahko elektromagnetni valovi zmanjšajo nalezljivost virusov s toplotno izpostavljenostjo [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] je suspenzije koronavirusa 229E izpostavil elektromagnetnim valovanjem pri frekvenci 95 GHz z gostoto moči od 70 do 100 W/cm² za 0,2–0,7 s. Rezultati so pokazali, da je povišanje temperature za 100 °C med tem procesom prispevalo k uničenju morfologije virusa in zmanjšani aktivnosti virusa. Te toplotne učinke je mogoče razložiti z delovanjem elektromagnetnih valov na okoliške molekule vode. Siddharta [3] je obsevala suspenzije celičnih kultur, ki vsebujejo HCV, različnih genotipov, vključno z GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a in GT7a, z elektromagnetnimi valovi pri frekvenci 2450 MHz in moči 90 W in 180 W, 360 W, 600 W in 800 tor S povišanjem temperature na gojišče celične kulture od 26°C do 92°C, je elektromagnetno sevanje zmanjšalo kužnost virusa ali virus popolnoma inaktiviralo. Toda HCV je bil kratek čas izpostavljen elektromagnetnim valovanjem pri nizki moči (90 ali 180 W, 3 minute) ali večji moči (600 ali 800 W, 1 minuta), medtem ko ni bilo bistvenega zvišanja temperature in bistvene spremembe v virusa niso opazili kužnosti ali aktivnosti.
Zgornji rezultati kažejo, da je toplotni učinek elektromagnetnega valovanja ključni dejavnik, ki vpliva na kužnost oziroma aktivnost patogenih virusov. Poleg tega so številne študije pokazale, da toplotni učinek elektromagnetnega sevanja inaktivira patogene viruse učinkoviteje kot UV-C in konvencionalno segrevanje [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Poleg toplotnih učinkov lahko elektromagnetni valovi spremenijo tudi polarnost molekul, kot so mikrobni proteini in nukleinske kisline, zaradi česar se molekule vrtijo in vibrirajo, kar povzroči zmanjšano sposobnost preživetja ali celo smrt [10]. Domnevajo, da hitro preklapljanje polarnosti elektromagnetnega valovanja povzroči polarizacijo proteina, kar vodi do zvijanja in ukrivljenosti strukture proteina in na koncu do denaturacije proteina [11].
Netoplotni učinek elektromagnetnih valov na inaktivacijo virusa ostaja sporen, vendar je večina študij pokazala pozitivne rezultate [1, 25]. Kot smo že omenili, lahko elektromagnetni valovi neposredno prodrejo v beljakovino ovojnice virusa MS2 in uničijo nukleinsko kislino virusa. Poleg tega so aerosoli virusa MS2 veliko bolj občutljivi na elektromagnetne valove kot vodni MS2. Zaradi manj polarnih molekul, kot so molekule vode, v okolju, ki obkroža aerosole virusa MS2, imajo lahko atermični učinki ključno vlogo pri inaktivaciji virusa, ki jo posredujejo elektromagnetni valovi [1].
Pojav resonance se nanaša na težnjo fizičnega sistema, da absorbira več energije iz svojega okolja pri svoji naravni frekvenci in valovni dolžini. Resonanca se pojavlja marsikje v naravi. Znano je, da virusi resonirajo z mikrovalovi iste frekvence v omejenem akustičnem dipolnem načinu, kar je resonančni pojav [2, 13, 26]. Resonančni načini interakcije med elektromagnetnim valovanjem in virusom pritegnejo vedno več pozornosti. Učinek učinkovitega strukturnega resonančnega prenosa energije (SRET) iz elektromagnetnih valov v zaprta akustična nihanja (CAV) pri virusih lahko povzroči pretrganje virusne membrane zaradi nasprotujočih si vibracij jedra in kapside. Poleg tega je splošna učinkovitost SRET povezana z naravo okolja, kjer velikost in pH virusnega delca določata resonančno frekvenco oziroma absorpcijo energije [2, 13, 19].
Fizični resonančni učinek elektromagnetnega valovanja ima ključno vlogo pri inaktivaciji virusov z ovojnico, ki so obdani z dvoslojno membrano, vdelano v virusne proteine. Raziskovalci so ugotovili, da je deaktivacijo H3N2 z elektromagnetnimi valovi s frekvenco 6 GHz in gostoto moči 486 W/m² povzročilo predvsem fizično raztrganje lupine zaradi resonančnega učinka [13]. Temperatura suspenzije H3N2 se je po 15 minutah izpostavljenosti povečala le za 7 °C, vendar je za inaktivacijo človeškega virusa H3N2 s toplotnim segrevanjem potrebna temperatura nad 55 °C [9]. Podobne pojave so opazili pri virusih, kot sta SARS-CoV-2 in H3N1 [13, 14]. Poleg tega inaktivacija virusov z elektromagnetnimi valovi ne vodi do degradacije virusnih genomov RNA [1,13,14]. Inaktivacijo virusa H3N2 je torej spodbudila fizična resonanca in ne toplotna izpostavljenost [13].
V primerjavi s toplotnim učinkom elektromagnetnega valovanja inaktivacija virusov s fizično resonanco zahteva nižje parametre odmerka, ki so pod mikrovalovnimi varnostnimi standardi, ki jih je določil Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike (IEEE) [2, 13]. Resonančna frekvenca in odmerek moči sta odvisni od fizikalnih lastnosti virusa, kot sta velikost delcev in elastičnost, in vse viruse znotraj resonančne frekvence je mogoče učinkovito ciljati na inaktivacijo. Zaradi visoke stopnje penetracije, odsotnosti ionizirajočega sevanja in dobre varnosti je inaktivacija virusa, posredovana z atermičnim učinkom CPET, obetavna za zdravljenje človeških malignih bolezni, ki jih povzročajo patogeni virusi [14, 26].
Na podlagi izvajanja inaktivacije virusov v tekoči fazi in na površini različnih medijev se lahko elektromagnetno valovanje učinkovito spopade z virusnimi aerosoli [1, 26], kar je preboj in je izjemnega pomena za nadzor prenosa virus in preprečevanje prenosa virusa v družbi. epidemija. Poleg tega je na tem področju zelo pomembno odkritje fizikalnih resonančnih lastnosti elektromagnetnega valovanja. Dokler so znani resonančna frekvenca določenega viriona in elektromagnetni valovi, je mogoče ciljati na vse viruse v resonančnem frekvenčnem območju rane, česar ni mogoče doseči s tradicionalnimi metodami inaktivacije virusa [13,14,26]. Elektromagnetna inaktivacija virusov je obetavna raziskava z veliko raziskovalno in uporabno vrednostjo ter potencialom.
V primerjavi s tradicionalno tehnologijo za uničevanje virusov imajo elektromagnetni valovi značilnosti enostavne, učinkovite in praktične zaščite okolja pri ubijanju virusov zaradi svojih edinstvenih fizikalnih lastnosti [2, 13]. Vendar ostaja veliko težav. Prvič, sodobno znanje je omejeno na fizikalne lastnosti elektromagnetnega valovanja, mehanizem izkoriščanja energije med oddajanjem elektromagnetnega valovanja pa ni bil razkrit [10, 27]. Mikrovalovi, vključno z milimetrskimi valovi, so bili pogosto uporabljeni za proučevanje inaktivacije virusa in njegovih mehanizmov, vendar študije elektromagnetnega valovanja na drugih frekvencah, zlasti na frekvencah od 100 kHz do 300 MHz in od 300 GHz do 10 THz, niso bile opisane. Drugič, mehanizem ubijanja patogenih virusov z elektromagnetnimi valovi ni bil razjasnjen in preučevali so le sferične in paličaste viruse [2]. Poleg tega so virusni delci majhni, brez celic, zlahka mutirajo in se hitro širijo, kar lahko prepreči inaktivacijo virusa. Tehnologijo elektromagnetnih valov je treba še izboljšati, da bi premagali oviro inaktivacije patogenih virusov. Nazadnje, visoka absorpcija sevalne energije s strani polarnih molekul v mediju, kot so molekule vode, povzroči izgubo energije. Poleg tega lahko na učinkovitost SRET vpliva več neidentificiranih mehanizmov v virusih [28]. Učinek SRET lahko tudi spremeni virus, da se prilagodi svojemu okolju, kar ima za posledico odpornost na elektromagnetne valove [29].
V prihodnosti bo treba tehnologijo inaktivacije virusa z uporabo elektromagnetnih valov še izboljšati. Temeljne znanstvene raziskave bi morale biti usmerjene v pojasnitev mehanizma inaktivacije virusa z elektromagnetnimi valovi. Sistematično je treba na primer razjasniti mehanizem uporabe energije virusov pri izpostavljenosti elektromagnetnim valovanjem, podroben mehanizem netoplotnega delovanja, ki ubija patogene viruse, in mehanizem učinka SRET med elektromagnetnimi valovi in različnimi vrstami virusov. Aplikativne raziskave bi se morale osredotočiti na to, kako preprečiti čezmerno absorpcijo energije sevanja s strani polarnih molekul, proučevati vpliv elektromagnetnega valovanja različnih frekvenc na različne patogene viruse in proučevati netoplotne učinke elektromagnetnega valovanja pri uničevanju patogenih virusov.
Elektromagnetni valovi so postali obetavna metoda za inaktivacijo patogenih virusov. Tehnologija elektromagnetnih valov ima prednosti nizkega onesnaževanja, nizkih stroškov in visoke učinkovitosti inaktivacije virusa patogenov, ki lahko premaga omejitve tradicionalne protivirusne tehnologije. Vendar so potrebne nadaljnje raziskave za določitev parametrov tehnologije elektromagnetnih valov in pojasnitev mehanizma inaktivacije virusa.
Določen odmerek sevanja elektromagnetnega valovanja lahko uniči strukturo in aktivnost številnih patogenih virusov. Učinkovitost inaktivacije virusa je tesno povezana s frekvenco, gostoto moči in časom izpostavljenosti. Poleg tega potencialni mehanizmi vključujejo toplotne, atermalne in strukturne resonančne učinke prenosa energije. V primerjavi s tradicionalnimi protivirusnimi tehnologijami ima inaktivacija virusa na osnovi elektromagnetnih valov prednosti preprostosti, visoke učinkovitosti in nizkega onesnaževanja. Zato je inaktivacija virusa, posredovana z elektromagnetnimi valovi, postala obetavna protivirusna tehnika za prihodnje aplikacije.
U Yu. Vpliv mikrovalovnega sevanja in hladne plazme na aktivnost bioaerosolov in s tem povezani mehanizmi. Pekinška univerza. leto 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonančna dipolna sklopitev mikrovalov in omejena akustična nihanja pri bakulovirusih. Znanstveno poročilo 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikrovalovna inaktivacija HCV in HIV: nov pristop k preprečevanju prenosa virusa med injicirajočimi uživalci drog. Znanstveno poročilo 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Preiskava in eksperimentalno opazovanje kontaminacije bolnišničnih dokumentov z mikrovalovno dezinfekcijo [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Predhodna študija mehanizma inaktivacije in učinkovitosti natrijevega dikloroizocianata proti bakteriofagu MS2. Sečuanska univerza. 2007.
Yang Li Predhodna študija inaktivacijskega učinka in mehanizma delovanja o-ftalaldehida na bakteriofag MS2. Sečuanska univerza. 2007.
Wu Ye, gospa Yao. Inaktivacija virusa, ki se prenaša po zraku, in situ z mikrovalovnim sevanjem. Kitajski znanstveni bilten. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirusi in poliovirusi so občutljivi na kratke impulze ciklotronskega sevanja W-pasu. Pismo o okoljski kemiji. 2021; 19 (6): 3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inaktivacija virusa influence za študije antigenosti in teste odpornosti na fenotipske inhibitorje nevraminidaze. Revija za klinično mikrobiologijo. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia itd. Pregled mikrovalovne sterilizacije. Znanost o mikrohranilih v Guangdongu. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Netermalni biološki učinki mikrovalov na živilske mikroorganizme in tehnologijo mikrovalovne sterilizacije [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Denaturacija koničastega proteina SARS-CoV-2 po atermičnem mikrovalovnem obsevanju. Znanstveno poročilo 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Učinkovit strukturni resonančni prenos energije od mikrovalov do omejenih akustičnih nihanj v virusih. Znanstveno poročilo 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Ciljno protivirusno zdravljenje z uporabo terapije z neionizirajočim sevanjem za SARS-CoV-2 in priprava na virusno pandemijo: metode, metode in opombe o praksi za klinično uporabo. PLOS ena. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Sterilizacija v mikrovalovni pečici in dejavniki, ki nanjo vplivajo. Kitajski medicinski časopis. 1993; (04): 246-51.
Stran WJ, Martin WG Preživetje mikrobov v mikrovalovnih pečicah. Lahko J Mikroorganizmi. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Zdravljenje z mikrovalovi ali avtoklavom uniči infektivnost virusa infekcijskega bronhitisa in ptičjega pnevmovirusa, vendar omogoča njuno odkrivanje z verižno reakcijo s polimerazo z reverzno transkriptazo. bolezen perutnine. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Mikrovalovna eradikacija citomegalovirusa iz materinega mleka: pilotna študija. zdravilo za dojenje. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Mikrovalovna resonančna absorpcija virusa SARS-CoV-2. Znanstveno poročilo 2022; 12 (1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH itd. UV-C (254 nm) smrtni odmerek SARS-CoV-2. Svetlobna diagnostika Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M itd. Hitra in popolna inaktivacija SARS-CoV-2 z UV-C. Znanstveno poročilo 2020; 10(1):22421.
Čas objave: 21. oktober 2022
Nastavitve zasebnosti