Efectele undelor electromagnetice asupra virusurilor patogene și a mecanismelor conexe: o revizuire în Journal of Virology

Infecțiile virale patogene au devenit o problemă majoră de sănătate publică la nivel mondial. Virusurile pot infecta toate organismele celulare și pot provoca diferite grade de vătămare și deteriorare, ceea ce duce la boli și chiar la moarte. Cu prevalența virusurilor extrem de patogene, cum ar fi sindromul respirator acut sever Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), există o nevoie urgentă de a dezvolta metode eficiente și sigure de inactivare a virusurilor patogene. Metodele tradiționale pentru inactivarea virusurilor patogene sunt practice, dar au unele limitări. Cu caracteristicile puterii penetrante ridicate, rezonanța fizică și fără poluare, undele electromagnetice au devenit o strategie potențială pentru inactivarea virusurilor patogene și atrag atenția din ce în ce mai mare. Acest articol oferă o imagine de ansamblu asupra publicațiilor recente privind impactul undelor electromagnetice asupra virusurilor patogene și a mecanismelor acestora, precum și perspectivele utilizării undelor electromagnetice pentru inactivarea virusurilor patogene, precum și noi idei și metode pentru o astfel de inactivare.
Multe virusuri se răspândesc rapid, persistă mult timp, sunt extrem de patogene și pot provoca epidemii globale și riscuri grave pentru sănătate. Prevenirea, detectarea, testarea, eradicarea și tratamentul sunt pași cheie pentru a opri răspândirea virusului. Eliminarea rapidă și eficientă a virusurilor patogene include eliminarea profilactică, protectoare și a sursei. Inactivarea virusurilor patogene prin distrugerea fiziologică pentru a le reduce infecțiozitatea, patogenitatea și capacitatea de reproducere este o metodă eficientă de eliminare a acestora. Metodele tradiționale, inclusiv temperatura ridicată, substanțele chimice și radiațiile ionizante, pot inactiva eficient virusurile patogene. Cu toate acestea, aceste metode au încă unele limitări. Prin urmare, există încă o nevoie urgentă de a dezvolta strategii inovatoare pentru inactivarea virusurilor patogene.
Emisiunea undelor electromagnetice are avantajele unei puteri mari de penetrare, încălzire rapidă și uniformă, rezonanță cu microorganisme și eliberare de plasmă și este de așteptat să devină o metodă practică pentru inactivarea virusurilor patogene [1,2,3]. Capacitatea undelor electromagnetice de a inactiva virusurile patogene a fost demonstrată în secolul trecut [4]. În ultimii ani, utilizarea undelor electromagnetice pentru inactivarea virusurilor patogene a atras atenția crescândă. Acest articol discută efectul undelor electromagnetice asupra virusurilor patogene și a mecanismelor acestora, care pot servi ca un ghid util pentru cercetarea de bază și aplicată.
Caracteristicile morfologice ale virușilor pot reflecta funcții precum supraviețuirea și infecția. S -a demonstrat că undele electromagnetice, în special undele electromagnetice de frecvență ultra înaltă (UHF) și ultra înaltă (EHF), pot perturba morfologia virușilor.
Bacteriofagul MS2 (MS2) este adesea utilizat în diferite domenii de cercetare, cum ar fi evaluarea dezinfectării, modelarea cinetică (apos) și caracterizarea biologică a moleculelor virale [5, 6]. Wu a constatat că microundele la 2450 MHz și 700 W au provocat agregarea și contracția semnificativă a fagilor acvatici MS2 după 1 minut de iradiere directă [1]. După investigații suplimentare, a fost observată și o pauză în suprafața fagului MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] Suspensii expuse de probe de coronavirus 229e (COV-229E) la undele milimetrice cu o frecvență de 95 GHz și o densitate de putere de 70 până la 100 W/cm2 pentru 0,1 s. Găuri mari pot fi găsite în coaja sferică aspră a virusului, ceea ce duce la pierderea conținutului său. Expunerea la undele electromagnetice poate fi distructivă pentru formele virale. Cu toate acestea, nu sunt cunoscute modificările proprietăților morfologice, cum ar fi forma, diametrul și netezimea suprafeței, după expunerea la virus cu radiații electromagnetice. Prin urmare, este important să analizăm relația dintre caracteristicile morfologice și tulburările funcționale, care pot oferi indicatori valoroși și convenabili pentru evaluarea inactivării virusului [1].
Structura virală constă de obicei dintr -un acid nucleic intern (ARN sau ADN) și o capsidă externă. Acizii nucleici determină proprietățile genetice și de replicare ale virușilor. Capsidul este stratul exterior al subunităților proteice aranjate regulat, schela de bază și componenta antigenică a particulelor virale și protejează, de asemenea, acizii nucleici. Majoritatea virușilor au o structură de plic alcătuită din lipide și glicoproteine. În plus, proteinele de plic determină specificitatea receptorilor și servesc ca principalul antigene pe care sistemul imunitar al gazdei îl poate recunoaște. Structura completă asigură integritatea și stabilitatea genetică a virusului.
Cercetările au arătat că undele electromagnetice, în special undele electromagnetice UHF, pot deteriora ARN-ul virusurilor care provoacă boli. Wu [1] a expus direct mediul apos al virusului MS2 la microunde de 2450 MHz timp de 2 minute și a analizat genele care codifică proteina A, proteina capsidă, proteina replicază și proteina de clivaj prin electroforeza gelului și reacția în lanț a polimerazei de transcripție inversă. RT-PCR). Aceste gene au fost distruse progresiv odată cu creșterea densității puterii și chiar au dispărut la cea mai mare densitate de putere. De exemplu, expresia genei proteinei A (934 pb) a scăzut semnificativ după expunerea la undele electromagnetice cu o putere de 119 și 385 W și au dispărut complet atunci când densitatea puterii a fost crescută la 700 W. Aceste date indică faptul că undele electromagnetice pot, în funcție de doză, să distrugă structura acizilor nucleici ai virusilor.
Studii recente au arătat că efectul undelor electromagnetice asupra proteinelor virale patogene se bazează în principal pe efectul lor termic indirect asupra mediatorilor și efectul lor indirect asupra sintezei proteice datorită distrugerii acizilor nucleici [1, 3, 8, 9]. Cu toate acestea, efectele atermice pot schimba și polaritatea sau structura proteinelor virale [1, 10, 11]. Efectul direct al undelor electromagnetice asupra proteinelor structurale/non-structurale fundamentale, cum ar fi proteinele capside, proteinele plic sau proteinele de vârf ale virusurilor patogene necesită încă un studiu suplimentar. S -a sugerat recent că 2 minute de radiații electromagnetice la o frecvență de 2,45 GHz cu o putere de 700 W pot interacționa cu diferite fracții de sarcini proteice prin formarea de pete fierbinți și oscilare câmpuri electrice prin efecte pur electromagnetice [12].
Plicul unui virus patogen este strâns legat de capacitatea sa de a infecta sau de a provoca boli. Mai multe studii au raportat că undele electromagnetice UHF și microunde pot distruge cochilii virusurilor cauzatoare de boli. După cum am menționat mai sus, găurile distincte pot fi detectate în plicul virală al Coronavirusului 229e după 0,1 a doua expunere la unda milimetrică de 95 GHz la o densitate de putere de la 70 până la 100 W/cm2 [8]. Efectul transferului de energie rezonant al undelor electromagnetice poate provoca suficientă stres pentru a distruge structura plicului virusului. Pentru virușii învăluiți, după ruperea plicului, infecția sau o anumită activitate scade de obicei sau se pierde complet [13, 14]. Yang [13] a expus virusul gripal H3N2 (H3N2) și virusul gripei H1N1 (H1N1) la microunde la 8,35 GHz, 320 W/m² și 7 GHz, 308 W/m², timp de 15 minute. Pentru a compara semnalele ARN ale virusurilor patogene expuse la undele electromagnetice și un model fragmentat înghețat și dezghețat imediat în azot lichid pentru mai multe cicluri, a fost efectuat RT-PCR. Rezultatele au arătat că semnalele ARN ale celor două modele sunt foarte consistente. Aceste rezultate indică faptul că structura fizică a virusului este perturbată și structura plicului este distrusă după expunerea la radiațiile cu microunde.
Activitatea unui virus poate fi caracterizată prin capacitatea sa de a infecta, reproduce și transcrie. Infectivitatea sau activitatea virală este de obicei evaluată prin măsurarea titrurilor virale folosind teste de placă, doză infecțioasă a culturii țesuturilor (TCID50) sau a activității genice a reporterului luciferazei. Dar poate fi evaluat direct prin izolarea virusului viu sau prin analizarea antigenului viral, a densității particulelor virale, a supraviețuirii virusului etc.
S -a raportat că undele electromagnetice UHF, SHF și EHF pot inactiva direct aerosolii virali sau virusurile transmise de apă. Wu [1] a expus aerosolul bacteriofag MS2 generat de un nebulizator de laborator la undele electromagnetice cu o frecvență de 2450 MHz și o putere de 700 W timp de 1,7 min, în timp ce rata de supraviețuire a bacteriofagului MS2 a fost de doar 8,66%. Similar cu aerosolul viral MS2, 91,3% din MS2 apos a fost inactivat în 1,5 minute după expunerea la aceeași doză de unde electromagnetice. În plus, capacitatea radiațiilor electromagnetice de a inactiva virusul MS2 a fost corelată pozitiv cu densitatea puterii și timpul de expunere. Cu toate acestea, atunci când eficiența de dezactivare atinge valoarea sa maximă, eficiența de dezactivare nu poate fi îmbunătățită prin creșterea timpului de expunere sau creșterea densității puterii. De exemplu, virusul MS2 a avut o rată de supraviețuire minimă de 2,65% la 4,37% după expunerea la 2450 MHz și 700 W undele electromagnetice și nu s -au găsit modificări semnificative odată cu creșterea timpului de expunere. Siddharta [3] a iradiat o suspensie de cultură celulară care conține virusul hepatitei C (VHC)/virusul imunodeficienței umane de tip 1 (HIV-1) cu unde electromagnetice la o frecvență de 2450 MHz și o putere de 360 ​​W. Au descoperit că titlurile de virus au scăzut semnificativ după 3 minute de expunere, indicând faptul că electromagnetul de intrare este efectiv împotriva HCV și a unei infecții HIV-1 a virusului chiar și atunci când este expus împreună. Când iradierea culturilor de celule VHC și a suspensiilor HIV-1 cu unde electromagnetice cu putere redusă cu o frecvență de 2450 MHz, 90 W sau 180 W, nu a fost observată nicio modificare a titrului de virus, determinată de activitatea reporterului luciferazei și a fost observată o schimbare semnificativă a infecției virale. La 600 și 800 W timp de 1 minut, infecția ambelor viruși nu a scăzut semnificativ, ceea ce se crede că este legată de puterea radiațiilor de undă electromagnetică și de timpul de expunere critică la temperatură.
Kaczmarczyk [8] a demonstrat pentru prima dată letalitatea undelor electromagnetice EHF împotriva virusurilor patogene transmise de apă în 2021. Au expus probe de coronavirus 229e sau poliovirus (PV) la valuri electromagnetice la o frecvență de 95 GHz și o densitate de putere de 70 până la 100 la cm2 pentru 2 secunde. Eficiența de inactivare a celor două virusuri patogene a fost de 99,98% și, respectiv, 99,375%. Ceea ce indică faptul că undele electromagnetice EHF au perspective largi de aplicare în domeniul inactivării virusului.
Eficacitatea inactivării UHF a virușilor a fost, de asemenea, evaluată în diverse medii, cum ar fi laptele matern și unele materiale utilizate frecvent în casă. Cercetătorii au expus măști de anestezie contaminate cu adenovirus (ADV), poliovirus tip 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) și rinovirus (RHV) la radiații electromagnetice la o frecvență de 2450 MHz și o putere de 720 de wați. Ei au raportat că testele pentru antigenele ADV și PV-1 au devenit negative, iar titrurile HV-1, PIV-3 și RHV au scăzut la zero, ceea ce indică inactivarea completă a tuturor virușilor după 4 minute de expunere [15, 16]. Elhafi [17] a expus direct tampoane infectate cu virusul bronșitei infecțioase aviare (IBV), pneumovirus aviar (APV), virusul bolii Newcastle (NDV) și virusul gripei aviare (AIV) la un cuptor cu microunde de 2450 MHz, 900 W. își pierde infecțiozitatea. Printre ele, APV și IBV au fost detectate suplimentar în culturile de organe traheale obținute din embrioni de pui din a 5 -a generație. Deși virusul nu a putut fi izolat, acidul nucleic viral a fost încă detectat de RT-PCR. Ben-Shoshan [18] a expus direct 2450 MHz, 750 W undele electromagnetice la 15 probe de lapte matern pozitiv de citomegalovirus (CMV) timp de 30 de secunde. Detectarea antigenului de către Shell-Vial a arătat inactivarea completă a CMV. Cu toate acestea, la 500 W, 2 din 15 probe nu au obținut o inactivare completă, ceea ce indică o corelație pozitivă între eficiența de inactivare și puterea undelor electromagnetice.
De asemenea, este demn de remarcat faptul că Yang [13] a prezis frecvența rezonantă între undele electromagnetice și viruși pe baza modelelor fizice stabilite. Suspensia de particule de virus H3N2 cu o densitate de 7,5 × 1014 m-3, produsă de celulele rinichi de câine Madin Darby Dog sensibile la virus (MDCK), a fost expusă direct la valuri electromagnetice la o frecvență de 8 GHz și o putere de 820 m m² timp de 15 minute. Nivelul de inactivare a virusului H3N2 atinge 100%. Cu toate acestea, la un prag teoretic de 82 W/m2, doar 38% din virusul H3N2 a fost inactivat, ceea ce sugerează că eficiența inactivării virusului mediat de EM este strâns legată de densitatea puterii. Pe baza acestui studiu, Barbora [14] a calculat intervalul de frecvență rezonantă (8,5-20 GHz) între undele electromagnetice și SARS-CoV-2 și a concluzionat că 7,5 × 1014 m-3 din SARS-Cov-2 expus la undele electromagnetice o undă cu o frecvență de 10-17 GHZ și o densitate de putere de 14,5 ± 1 w/M2 pentru aproximativ 15 minute și va rezulta 100% de dealec. Un studiu recent realizat de Wang [19] a arătat că frecvențele rezonante ale SARS-CoV-2 sunt 4 și 7,5 GHz, confirmând existența frecvențelor rezonante independente de titlul de virus.
În concluzie, putem spune că undele electromagnetice pot afecta aerosolii și suspensiile, precum și activitatea virușilor pe suprafețe. S -a constatat că eficacitatea inactivării este strâns legată de frecvența și puterea undelor electromagnetice și de mediul utilizat pentru creșterea virusului. În plus, frecvențele electromagnetice bazate pe rezonanțe fizice sunt foarte importante pentru inactivarea virusului [2, 13]. Până acum, efectul undelor electromagnetice asupra activității virusurilor patogene s -a concentrat în principal pe schimbarea infecțiozității. Datorită mecanismului complex, mai multe studii au raportat efectul undelor electromagnetice asupra replicării și transcrierii virusurilor patogene.
Mecanismele prin care undele electromagnetice inactivează virusurile sunt strâns legate de tipul de virus, frecvența și puterea undelor electromagnetice și de mediul de creștere al virusului, dar rămân în mare măsură neexplorate. Cercetările recente s -au concentrat pe mecanismele transferului de energie rezonant termic, atermal și structural.
Efectul termic este înțeles ca o creștere a temperaturii cauzate de rotația de mare viteză, coliziunea și frecarea moleculelor polare în țesuturi sub influența undelor electromagnetice. Datorită acestei proprietăți, undele electromagnetice pot ridica temperatura virusului peste pragul toleranței fiziologice, provocând moartea virusului. Cu toate acestea, virusurile conțin puține molecule polare, ceea ce sugerează că efectele termice directe asupra virușilor sunt rare [1]. Dimpotrivă, există multe mai multe molecule polare în mediu și mediu, cum ar fi moleculele de apă, care se mișcă în conformitate cu câmpul electric alternativ excitat de undele electromagnetice, generând căldură prin frecare. Căldura este apoi transferată la virus pentru a -și ridica temperatura. Când pragul de toleranță este depășit, acizii și proteinele nucleice sunt distruse, ceea ce reduce în cele din urmă infecțiozitatea și chiar inactivează virusul.
Mai multe grupuri au raportat că undele electromagnetice pot reduce infecția virușilor prin expunerea termică [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] Suspensii expuse de coronavirus 229e la unde electromagnetice la o frecvență de 95 GHz cu o densitate de putere de 70 până la 100 w/cm² pentru 0,2-0,7 s. Rezultatele au arătat că o creștere a temperaturii de 100 ° C în timpul acestui proces a contribuit la distrugerea morfologiei virusului și la reducerea activității virusului. Aceste efecte termice pot fi explicate prin acțiunea undelor electromagnetice asupra moleculelor de apă din jur. Siddharta [3] irradiated HCV-containing cell culture suspensions of different genotypes, including GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a and GT7a, with electromagnetic waves at a frequency of 2450 MHz and a power of 90 W and 180 W, 360 W, 600 W and 800 Tue With an increase in the temperature of the cell culture medium De la 26 ° C la 92 ° C, radiațiile electromagnetice au redus infecția virusului sau au inactivat complet virusul. Dar VHC a fost expus la unde electromagnetice pentru o perioadă scurtă de timp la putere redusă (90 sau 180 W, 3 minute) sau putere mai mare (600 sau 800 W, 1 minut), în timp ce nu a existat o creștere semnificativă a temperaturii și o schimbare semnificativă a virusului nu a fost observată infecțiozitate sau activitate.
Rezultatele de mai sus indică faptul că efectul termic al undelor electromagnetice este un factor cheie care influențează infecția sau activitatea virusurilor patogene. În plus, numeroase studii au arătat că efectul termic al radiațiilor electromagnetice inactivează virusurile patogene mai eficient decât UV-C și încălzirea convențională [8, 20, 21, 22, 23, 24].
În plus față de efectele termice, undele electromagnetice pot modifica și polaritatea moleculelor precum proteinele microbiene și acizii nucleici, determinând rotirea și vibrarea moleculelor, ceea ce duce la o viabilitate redusă sau chiar la moarte [10]. Se crede că comutarea rapidă a polarității undelor electromagnetice determină polarizarea proteică, ceea ce duce la răsucirea și curbura structurii proteice și, în final, la denaturarea proteinelor [11].
Efectul netermic al undelor electromagnetice asupra inactivării virusului rămâne controversat, dar majoritatea studiilor au arătat rezultate pozitive [1, 25]. Așa cum am menționat mai sus, undele electromagnetice pot pătrunde direct în proteina plicului virusului MS2 și pot distruge acidul nucleic al virusului. În plus, aerosolii virusului MS2 sunt mult mai sensibili la undele electromagnetice decât MS2 apos. Datorită moleculelor polare mai puțin polare, cum ar fi moleculele de apă, în mediul care înconjoară aerosolii virusului MS2, efectele atermice pot juca un rol cheie în inactivarea virusului electromagnetic mediat de undă [1].
Fenomenul rezonanței se referă la tendința unui sistem fizic de a absorbi mai multă energie din mediul său la frecvența sa naturală și lungimea de undă. Rezonanța are loc în multe locuri din natură. Se știe că virușii rezonează cu microunde de aceeași frecvență într -un mod dipol acustic limitat, un fenomen de rezonanță [2, 13, 26]. Modurile de interacțiune rezonante între o undă electromagnetică și un virus atrag din ce în ce mai multă atenție. Efectul transferului de energie prin rezonanță structurală eficientă (SRET) de la undele electromagnetice la oscilațiile acustice închise (CAV) la virusuri poate duce la ruperea membranei virale din cauza vibrațiilor opuse de miez-capsidă. În plus, eficacitatea generală a SRET este legată de natura mediului, în care dimensiunea și pH -ul particulei virale determină frecvența rezonantă și, respectiv, absorbția de energie [2, 13, 19].
Efectul de rezonanță fizică a undelor electromagnetice joacă un rol cheie în inactivarea virusurilor învăluite, care sunt înconjurate de o membrană strat de straturi încorporate în proteine ​​virale. Cercetătorii au descoperit că dezactivarea H3N2 de către undele electromagnetice cu o frecvență de 6 GHz și o densitate de putere de 486 W/m² a fost cauzată în principal de ruperea fizică a cochiliei din cauza efectului de rezonanță [13]. Temperatura suspensiei H3N2 a crescut cu numai 7 ° C după 15 minute de expunere, cu toate acestea, pentru inactivarea virusului H3N2 uman prin încălzire termică, este necesară o temperatură peste 55 ° C [9]. Au fost observate fenomene similare pentru viruși precum SARS-CoV-2 și H3N1 [13, 14]. În plus, inactivarea virușilor de către undele electromagnetice nu duce la degradarea genomilor ARN viral [1,13,14]. Astfel, inactivarea virusului H3N2 a fost promovată prin rezonanță fizică și nu prin expunerea termică [13].
În comparație cu efectul termic al undelor electromagnetice, inactivarea virușilor prin rezonanță fizică necesită parametri mai mici de doză, care sunt sub standardele de siguranță cu microunde stabilite de Institutul de Ingineri Electrici și Electronici (IEEE) [2, 13]. Frecvența rezonantă și doza de putere depind de proprietățile fizice ale virusului, cum ar fi dimensiunea și elasticitatea particulelor, iar toate virusurile din frecvența rezonantă pot fi vizate în mod eficient pentru inactivare. Datorită ratei ridicate de penetrare, absența radiațiilor ionizante și a unei bune siguranță, inactivarea virusului mediată de efectul atermic al CPET este promițător pentru tratamentul bolilor maligne umane cauzate de virusuri patogene [14, 26].
Pe baza implementării inactivării virușilor în faza lichidă și pe suprafața diferitelor medii, undele electromagnetice pot trata eficient aerosolii virali [1, 26], care este o descoperire și este de o importanță deosebită pentru controlul transmiterii virusului și prevenirea transmiterii virusului în societate. epidemie. Mai mult decât atât, descoperirea proprietăților de rezonanță fizică a undelor electromagnetice este de o importanță deosebită în acest domeniu. Atâta timp cât sunt cunoscute frecvența rezonantă a unei anumite virionuri și a undelor electromagnetice, toate virușii din intervalul de frecvență rezonantă a plăgii pot fi vizate, ceea ce nu poate fi obținut cu metode tradiționale de inactivare a virusului [13,14,26]. Inactivarea electromagnetică a virușilor este o cercetare promițătoare cu o cercetare deosebită și o valoare și potențial aplicat.
În comparație cu tehnologia tradițională de ucidere a virusului, undele electromagnetice au caracteristicile protecției mediului simple, eficiente, practice, atunci când ucid virusuri datorită proprietăților sale fizice unice [2, 13]. Cu toate acestea, rămân multe probleme. În primul rând, cunoștințele moderne sunt limitate la proprietățile fizice ale undelor electromagnetice, iar mecanismul de utilizare a energiei în timpul emisiilor de unde electromagnetice nu a fost dezvăluit [10, 27]. Cu toate acestea, microundele, inclusiv undele de milimetru, au fost utilizate pe scară largă pentru a studia inactivarea virusului și mecanismele sale, cu toate acestea, studiile undelor electromagnetice la alte frecvențe, în special la frecvențe de la 100 kHz la 300 MHz și de la 300 GHz la 10 THz, nu au fost raportate. În al doilea rând, mecanismul de a ucide virusuri patogene de către undele electromagnetice nu a fost elucidat și au fost studiate doar viruși sferici și în formă de tijă [2]. În plus, particulele de virus sunt mici, fără celule, mută ușor și se răspândesc rapid, ceea ce poate preveni inactivarea virusului. Tehnologia undelor electromagnetice trebuie să fie îmbunătățită pentru a depăși obstacolul de inactivare a virusurilor patogene. În cele din urmă, absorbția ridicată a energiei radiante de către moleculele polare în mediu, cum ar fi moleculele de apă, are ca rezultat pierderea de energie. În plus, eficacitatea SRET poate fi afectată de mai multe mecanisme neidentificate la viruși [28]. Efectul SRET poate modifica, de asemenea, virusul pentru a se adapta mediului său, ceea ce duce la rezistența la undele electromagnetice [29].
În viitor, tehnologia de inactivare a virusului folosind unde electromagnetice trebuie îmbunătățită în continuare. Cercetarea științifică fundamentală ar trebui să fie destinată elucidării mecanismului de inactivare a virusului de către undele electromagnetice. De exemplu, mecanismul de utilizare a energiei virușilor atunci când este expus la unde electromagnetice, mecanismul detaliat al acțiunii non-termice care ucide virușii patogeni și mecanismul efectului SRET între undele electromagnetice și diferite tipuri de viruși ar trebui să fie elucidat sistematic. Cercetările aplicate ar trebui să se concentreze asupra modului de a preveni absorbția excesivă a energiei de radiație de către moleculele polare, de a studia efectul undelor electromagnetice de frecvențe diferite asupra diferitelor virusuri patogene și a studia efectele non-termice ale undelor electromagnetice în distrugerea virusurilor patogene.
Undele electromagnetice au devenit o metodă promițătoare pentru inactivarea virusurilor patogene. Tehnologia undelor electromagnetice are avantajele poluării scăzute, a costurilor reduse și a eficienței de inactivare a virusului patogen ridicat, care poate depăși limitările tehnologiei tradiționale antivirus. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina parametrii tehnologiei undelor electromagnetice și pentru a elucida mecanismul de inactivare a virusului.
O anumită doză de radiații de undă electromagnetică poate distruge structura și activitatea multor virusuri patogene. Eficiența inactivării virusului este strâns legată de frecvență, densitatea puterii și timpul de expunere. În plus, mecanismele potențiale includ efectele de rezonanță termică, atermală și structurală a transferului de energie. În comparație cu tehnologiile tradiționale antivirale, inactivarea virusului pe bază de undă electromagnetică are avantajele simplității, eficienței ridicate și poluării scăzute. Prin urmare, inactivarea virusului electromagnetic mediat de unde a devenit o tehnică antivirală promițătoare pentru aplicațiile viitoare.
U yu. Influența radiațiilor cu microunde și a plasmei reci asupra activității bioaaerosolului și a mecanismelor conexe. Universitatea Peking. Anul 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen YE, Liu TM, Chen HY, Wang HC și colab. Cuplarea dipolului rezonant de microunde și oscilații acustice limitate la baculovirusuri. Raport științific 2017; 7 (1): 4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, și colab. Inactivarea cu microunde a VHC și HIV: o nouă abordare pentru prevenirea transmiterii virusului în rândul consumatorilor de droguri injectabile. Raport științific 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song Yl, QV HL. Investigarea și observarea experimentală a contaminării documentelor spitalicești prin dezinfectarea cu microunde [J] Jurnalul medical chinez. 1987; 4: 221-2.
Sunul Sun Wei Studiu preliminar al mecanismului de inactivare și eficacitatea dicloroisocianatului de sodiu împotriva bacteriofagului MS2. Universitatea Sichuan. 2007.
Studiu preliminar Yang Li al efectului de inactivare și mecanismul de acțiune al O-ftalaldehidă asupra bacteriofagului MS2. Universitatea Sichuan. 2007.
Wu Ye, doamnă Yao. Inactivarea unui virus aerian in situ prin radiații cu microunde. Buletinul chinez al științei. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. și colab. Coronavirusurile și poliovirusurile sunt sensibile la impulsurile scurte ale radiațiilor cu ciclotron în bandă W. Scrisoare despre chimia mediului. 2021; 19 (6): 3967-72.
Yonges M, Liu VM, Van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, și colab. Inactivarea virusului gripal pentru studiile antigenicității și testele de rezistență la inhibitori fenotipici de neuraminidază. Journal of Clinical Microbiology. 2010; 48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia și colab. Prezentare generală a sterilizării cu microunde. Știința micronutrienților Guangdong. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Efecte biologice non -imprologice ale microundelor asupra microorganismelor alimentare și a tehnologiei de sterilizare a microundelor [JJ Southwestern Nationality University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Sars-Cov-2 Denaturarea proteinei Spike la iradierea cu microunde atermică. Raport științific 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang Yr și colab. Transfer eficient de energie rezonantă structurală de la microunde la oscilații acustice limitate la viruși. Raport științific 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Terapia antivirală vizată folosind radioterapie neionizantă pentru SARS-CoV-2 și pregătirea pentru o pandemie virală: metode, metode și note de practică pentru aplicarea clinică. PLOS ONE. 2021; 16 (5): E0251780.
Yang Huiming. Sterilizare cu microunde și factori care o influențează. Jurnalul medical chinezesc. 1993; (04): 246-51.
Page WJ, Martin WG Supraviețuirea microbilor în cuptoarele cu microunde. Puteți J microorganisme. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Tratament cu microunde sau autoclave distrug infecțiozitatea virusului bronșitei infecțioase și a pneumovirusului aviară, dar le permite să fie detectate folosind reacția inversă a lanțului transcriptază polimerază. Boala păsărilor de curte. 2004; 33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Eradicarea cu microunde a citomegalovirusului din laptele matern: un studiu pilot. Medicină alăptată. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR și colab. Absorbția prin rezonanță cu microunde a virusului SARS-CoV-2. Raport științific 2022; 12 (1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. UV-C (254 nm) doză letală de SARS-CoV-2. Diagnostic ușor Photodyne ther. 2020; 32: 101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, De Samber M, etc. Inactivarea rapidă și completă a SARS-CoV-2 de UV-C. Raport științific 2020; 10 (1): 22421.