Effekter av elektromagnetiske bølger på patogene virus og relaterte mekanismer: en gjennomgang i Journal of Virology

Patogene virusinfeksjoner har blitt et viktig folkehelseproblem over hele verden. Virus kan infisere alle cellulære organismer og forårsake varierende grad av skade og skade, noe som fører til sykdom og til og med død. Med utbredelsen av sterkt patogene virus som alvorlig akutt respirasjonssyndrom koronavirus 2 (SARS-COV-2), er det et presserende behov for å utvikle effektive og sikre metoder for å inaktivere patogene virus. Tradisjonelle metoder for inaktiverende patogene virus er praktiske, men har noen begrensninger. Med egenskapene til høy gjennomtrengende kraft, fysisk resonans og ingen forurensning, har elektromagnetiske bølger blitt en potensiell strategi for inaktivering av patogene virus og tiltrekker økende oppmerksomhet. Denne artikkelen gir en oversikt over nyere publikasjoner om effekten av elektromagnetiske bølger på patogene virus og deres mekanismer, samt utsiktene for bruk av elektromagnetiske bølger for inaktivering av patogene virus, så vel som nye ideer og metoder for slik inaktivering.
Mange virus spredte seg raskt, vedvarer i lang tid, er svært patogene og kan forårsake globale epidemier og alvorlige helserisiko. Forebygging, deteksjon, testing, utryddelse og behandling er viktige trinn for å stoppe spredningen av viruset. Rask og effektiv eliminering av patogene virus inkluderer profylaktisk, beskyttende og kilde eliminering. Inaktivering av sykdomsfremkallende virus ved fysiologisk ødeleggelse for å redusere deres smittsomhet, patogenisitet og reproduksjonskapasitet er en effektiv metode for eliminering. Tradisjonelle metoder, inkludert høy temperatur, kjemikalier og ioniserende stråling, kan effektivt inaktivere patogene virus. Imidlertid har disse metodene fortsatt noen begrensninger. Derfor er det fortsatt et presserende behov for å utvikle innovative strategier for inaktivering av patogene virus.
Utslipp av elektromagnetiske bølger har fordelene med høy gjennomtrengende kraft, rask og jevn oppvarming, resonans med mikroorganismer og plasmafrigjøring, og forventes å bli en praktisk metode for å inaktivere patogene virus [1,2,3]. Elektromagnetiske bølger evnen til å inaktivere patogene virus ble demonstrert i forrige århundre [4]. De siste årene har bruken av elektromagnetiske bølger for inaktivering av patogene virus vekket økende oppmerksomhet. Denne artikkelen diskuterer effekten av elektromagnetiske bølger på patogene virus og deres mekanismer, som kan tjene som en nyttig guide for grunnleggende og anvendt forskning.
De morfologiske egenskapene til virus kan gjenspeile funksjoner som overlevelse og infeksjonsevne. Det er påvist at elektromagnetiske bølger, spesielt ultra høy frekvens (UHF) og ultra høyfrekvens (EHF) elektromagnetiske bølger, kan forstyrre virusens morfologi.
Bakteriofag MS2 (MS2) brukes ofte i forskjellige forskningsområder som desinfeksjonsevaluering, kinetisk modellering (vandig) og biologisk karakterisering av virale molekyler [5, 6]. Wu fant at mikrobølger ved 2450 MHz og 700 W forårsaket aggregering og betydelig krymping av MS2 vannlevende fager etter 1 minutt med direkte bestråling [1]. Etter nærmere undersøkelser ble det også observert en pause i overflaten av MS2 -fagen [7]. Kaczmarczyk [8] eksponerte suspensjoner av prøver av koronavirus 229E (COV-229E) til millimeterbølger med en frekvens på 95 GHz og en effekttetthet på 70 til 100 W/cm2 i 0,1 sek. Store hull kan finnes i det grove sfæriske skallet på viruset, noe som fører til tap av innholdet. Eksponering for elektromagnetiske bølger kan være ødeleggende for virale former. Endringer i morfologiske egenskaper, som form, diameter og overflatens glatthet, etter eksponering for viruset med elektromagnetisk stråling er imidlertid ukjent. Derfor er det viktig å analysere forholdet mellom morfologiske trekk og funksjonsforstyrrelser, som kan gi verdifulle og praktiske indikatorer for å vurdere virusinaktivering [1].
Den virale strukturen består vanligvis av en indre nukleinsyre (RNA eller DNA) og et eksternt kapsid. Nukleinsyrer bestemmer genetiske og replikasjonsegenskapene til virus. Kapsomet er det ytre laget av regelmessig anordnede proteinunderenheter, den grunnleggende stillasen og antigene komponenten i virale partikler, og beskytter også nukleinsyrer. De fleste virus har en konvoluttstruktur som består av lipider og glykoproteiner. I tillegg bestemmer konvoluttproteiner spesifisiteten til reseptorene og tjener som de viktigste antigenene som vertens immunforsvar kan gjenkjenne. Den komplette strukturen sikrer virusets integritet og genetiske stabilitet.
Forskning har vist at elektromagnetiske bølger, spesielt UHF elektromagnetiske bølger, kan skade RNA fra sykdomsfremkallende virus. Wu [1] eksponerte direkte det vandige miljøet til MS2 -viruset til 2450 MHz mikrobølger i 2 minutter og analyserte genene som koder for protein A, kapsidprotein, replikaseprotein og spaltingsprotein ved gelelektroforese og revers transkripsjonspolymerasasekjedereaksjon. RT-PCR). Disse genene ble gradvis ødelagt med økende krafttetthet og forsvant til og med ved den høyeste krafttettheten. For eksempel reduserte ekspresjonen av protein A -genet (934 bp) signifikant etter eksponering for elektromagnetiske bølger med en kraft på 119 og 385 W og forsvant fullstendig når krafttettheten ble økt til 700 W. Disse dataene indikerer at elektromagniske bølger kan være avhengig av dose, strukturen til elektromagniske bølger.
Nyere studier har vist at effekten av elektromagnetiske bølger på patogene virale proteiner hovedsakelig er basert på deres indirekte termiske effekt på mediatorer og deres indirekte effekt på proteinsyntese på grunn av ødeleggelse av nukleinsyrer [1, 3, 8, 9]. Imidlertid kan atmiske effekter også endre polariteten eller strukturen til virale proteiner [1, 10, 11]. Den direkte effekten av elektromagnetiske bølger på grunnleggende strukturelle/ikke-strukturelle proteiner som kapsidproteiner, konvoluttproteiner eller piggproteiner av patogene virus krever fortsatt ytterligere studier. Det har nylig blitt antydet at 2 minutter med elektromagnetisk stråling med en frekvens på 2,45 GHz med en effekt på 700 W kan samhandle med forskjellige fraksjoner av proteinladninger gjennom dannelse av hot spots og oscillerende elektriske felt gjennom rent elektromagnetiske effekter [12].
Konvolutten til et patogent virus er nært beslektet med dens evne til å infisere eller forårsake sykdom. Flere studier har rapportert at UHF- og mikrobølgeovnelektromagnetiske bølger kan ødelegge skjellene av sykdomsfremkallende virus. Som nevnt ovenfor, kan distinkte hull oppdages i den virale konvolutten til koronavirus 229E etter 0,1 sekunders eksponering for 95 GHz millimeterbølge ved en krafttetthet på 70 til 100 W/cm2 [8]. Effekten av resonans energioverføring av elektromagnetiske bølger kan forårsake nok stress til å ødelegge strukturen i viruskonvolutten. For innhyllede virus, etter brudd på konvolutten, reduseres vanligvis infeksjonsevne eller en viss aktivitet eller går helt tapt [13, 14]. Yang [13] utsatte H3N2 (H3N2) influensavirus og H1N1 (H1N1) influensavirus til mikrobølger ved henholdsvis 8,35 GHz, 320 W/m² og 7 GHz, 308 W/m² i 15 minutter. For å sammenligne RNA-signalene av patogene virus utsatt for elektromagnetiske bølger og en fragmentert modell frosset og tint umiddelbart i flytende nitrogen i flere sykluser, ble RT-PCR utført. Resultatene viste at RNA -signalene til de to modellene er veldig konsistente. Disse resultatene indikerer at den fysiske strukturen til viruset blir forstyrret og konvoluttstrukturen blir ødelagt etter eksponering for mikrobølgeovnstråling.
Aktiviteten til et virus kan karakteriseres av dens evne til å infisere, replikere og transkribere. Viral smittsomhet eller aktivitet blir vanligvis vurdert ved å måle virale titere ved bruk av plakkanalyser, median median infeksjonsdose (TCID50) eller luciferase -reportergenaktivitet. Men det kan også vurderes direkte ved å isolere levende virus eller ved å analysere viralt antigen, viral partikkeltetthet, virusoverlevelse, etc.
Det er rapportert at UHF, SHF og EHF elektromagnetiske bølger direkte kan inaktivere virale aerosoler eller vannbårne virus. Wu [1] eksponerte MS2 -bakteriofag -aerosol generert av en laboratorieforstyrer til elektromagnetiske bølger med en frekvens på 2450 MHz og en effekt på 700 W i 1,7 minutter, mens MS2 -bakteriofagoverlevelsesraten bare var 8,66%. I likhet med MS2 viral aerosol ble 91,3% av vandig MS2 inaktivert innen 1,5 minutter etter eksponering for den samme dosen elektromagnetiske bølger. I tillegg var evnen til elektromagnetisk stråling til å inaktivere MS2 -viruset positivt korrelert med krafttetthet og eksponeringstid. Imidlertid, når deaktiveringseffektiviteten når sin maksimale verdi, kan ikke deaktiveringseffektiviteten forbedres ved å øke eksponeringstiden eller øke krafttettheten. For eksempel hadde MS2 -viruset en minimal overlevelsesrate på 2,65% til 4,37% etter eksponering for 2450 MHz og 700 W elektromagnetiske bølger, og ingen signifikante endringer ble funnet med økende eksponeringstid. Siddharta [3] bestrålet en cellekultursuspensjon som inneholder hepatitt C-virus (HCV)/humant immunsviktvirus type 1 (HIV-1) med elektromagnetiske bølger med en frekvens på 2450 MHz og en kraft av eksponering, som virus tapper, som er effektivt som er effektivt, er effektivt. Infeksjonivitet og hjelper til med å forhindre overføring av viruset selv når det blir utsatt sammen. Ved bestråling av HCV-cellekulturer og HIV-1-suspensjoner med elektromagnetiske bølger med lav effekt med en frekvens på 2450 MHz, 90 W eller 180 W, ble ingen endring i virustiteren, bestemt av Luciferase-reporteraktiviteten, og en signifikant endring i viral smittebruk. Ved 600 og 800 W i 1 minutt reduserte ikke infeksjonen til begge virusene signifikant, noe som antas å være relatert til kraften i den elektromagnetiske bølgestrålingen og tiden for kritisk temperatureksponering.
Kaczmarczyk [8] demonstrerte først dødelighet av EHF elektromagnetiske bølger mot vannbårne patogene virus i 2021. De utsatte prøver av koronavirus 229E eller poliovirus (PV) til elektromagnetisk bølger med en frekvens på 95 GHz. Inaktiveringseffektiviteten til de to patogene virusene var henholdsvis 99,98% og 99,375%. som indikerer at EHF elektromagnetiske bølger har brede anvendelsesutsikter innen virusinaktivering.
Effektiviteten av UHF -inaktivering av virus har også blitt evaluert i forskjellige medier som morsmelk og noen materialer som vanligvis brukes i hjemmet. Forskerne utsatte anestesi masker forurenset med adenovirus (ADV), poliovirus type 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) og rhinovirus (RHV) til elektromagnetisk stråling med en frekvens på 2450 MHz og en kraft på 720 watt. De rapporterte at tester for ADV og PV-1 antigener ble negative, og HV-1, PIV-3 og RHV-titere falt til null, noe som indikerer fullstendig inaktivering av alle virus etter 4 minutters eksponering [15, 16]. Elhafi [17] direkte utsatte vattpinner infisert med aviær smittsom bronkittvirus (IBV), aviær pneumovirus (APV), Newcastle Disease Virus (NDV) og aviær influensavirus (AIV) til en 2450 MHz, 900 W mikrobølgeovn. miste smittsomhet. Blant dem ble APV og IBV i tillegg påvist i kulturer av trakeale organer oppnådd fra kyllingembryoer fra 5. generasjon. Selv om viruset ikke kunne isoleres, ble den virale nukleinsyren fremdeles påvist ved RT-PCR. Ben-Shoshan [18] utsatte direkte 2450 MHz, 750 W elektromagnetiske bølger til 15 cytomegalovirus (CMV) positive morsmelkprøver i 30 sekunder. Antigendeteksjon med skall-vial viste fullstendig inaktivering av CMV. Ved 500 W oppnådde imidlertid ikke 2 av 15 prøver fullstendig inaktivering, noe som indikerer en positiv sammenheng mellom inaktiveringseffektiviteten og kraften til elektromagnetiske bølger.
Det er også verdt å merke seg at Yang [13] spådde resonansfrekvensen mellom elektromagnetiske bølger og virus basert på etablerte fysiske modeller. En suspensjon av H3N2-viruspartikler med en tetthet på 7,5 × 1014 M-3, produsert av virussensitive Madin Darby Dog Kidney Cells (MDCK), ble direkte utsatt for elektromagnetiske bølger med en frekvens på 8 GHz og en kraft på 820 W/m² i 15 minutter. Nivået på inaktivering av H3N2 -viruset når 100%. Ved en teoretisk terskel på 82 W/m2 var imidlertid bare 38% av H3N2-viruset inaktivert, noe som antyder at effektiviteten til EM-mediert virus inaktivering er nært beslektet med krafttettheten. Basert på denne studien beregnet Barbora [14] resonansfrekvensområdet (8,5–20 GHz) mellom elektromagnetiske bølger og SARS-COV-2 og konkluderte med at 7,5 × 1014 M-3 av SARS-COV-2 utsatt for elektromagnetisk bølger en bølge med en frekvens på 10-17 GHz og en kraft-dens-Dens-bølge ± en frekvens på 10-17 GHz og en kraftig Dens-bølge. deaktivering. En fersk undersøkelse av Wang [19] viste at resonansfrekvensene til SARS-COV-2 er 4 og 7,5 GHz, noe som bekrefter eksistensen av resonansfrekvenser uavhengig av virustiter.
Avslutningsvis kan vi si at elektromagnetiske bølger kan påvirke aerosoler og suspensjoner, så vel som aktiviteten til virus på overflater. Det ble funnet at effektiviteten av inaktivering er nært beslektet med frekvensen og kraften til elektromagnetiske bølger og mediet som ble brukt til vekst av viruset. I tillegg er elektromagnetiske frekvenser basert på fysiske resonanser veldig viktige for virusinaktivering [2, 13]. Til nå har effekten av elektromagnetiske bølger på aktiviteten til patogene virus hovedsakelig fokusert på å endre smittsomhet. På grunn av den komplekse mekanismen har flere studier rapportert om effekten av elektromagnetiske bølger på replikasjon og transkripsjon av patogene virus.
Mekanismene som elektromagnetiske bølger inaktiverer virus er nært knyttet til typen virus, frekvens og kraft av elektromagnetiske bølger, og virusets vekstmiljø, men forblir stort sett uutforsket. Nyere forskning har fokusert på mekanismene til termisk, atmisk og strukturell resonans energioverføring.
Den termiske effekten forstås som en økning i temperatur forårsaket av høyhastighetsrotasjon, kollisjon og friksjon av polare molekyler i vev under påvirkning av elektromagnetiske bølger. På grunn av denne egenskapen kan elektromagnetiske bølger øke temperaturen på viruset over terskelen for fysiologisk toleranse, og forårsake virusets død. Imidlertid inneholder virus få polare molekyler, noe som antyder at direkte termiske effekter på virus er sjeldne [1]. Tvert imot, det er mange flere polare molekyler i mediet og miljøet, for eksempel vannmolekyler, som beveger seg i samsvar med det vekslende elektriske feltet som er begeistret av elektromagnetiske bølger, og genererer varme gjennom friksjon. Varmen overføres deretter til viruset for å heve temperaturen. Når toleranseterskelen overskrides, blir nukleinsyrer og proteiner ødelagt, noe som til slutt reduserer infeksjonsevnen og til og med inaktiverer viruset.
Flere grupper har rapportert at elektromagnetiske bølger kan redusere infeksjonsevnen til virus gjennom termisk eksponering [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] eksponerte suspensjoner av koronavirus 229E for elektromagnetiske bølger med en frekvens på 95 GHz med en krafttetthet på 70 til 100 W/cm² i 0,2-0,7 s. Resultatene viste at en temperaturøkning på 100 ° C under denne prosessen bidro til ødeleggelse av virusmorfologien og reduserte virusaktiviteten. Disse termiske effektene kan forklares med virkningen av elektromagnetiske bølger på de omkringliggende vannmolekylene. Siddharta [3] bestrålet HCV-holdige cellekultursuspensjoner av forskjellige genotyper, inkludert GT1A, GT2A, GT3A, GT4A, GT5A, GT6A og GT7A, med elektromagnete bølger med en frekvens på 240 MHz og en kraft på en vekt på 3 W og 180 W og en vekt på en temperatur på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på en frekvens på 24 Cellekulturmediet fra 26 ° C til 92 ° C, elektromagnetisk stråling reduserte virusets infeksjonsevne eller inaktiverte viruset fullstendig. Men HCV ble utsatt for elektromagnetiske bølger i kort tid ved lav effekt (90 eller 180 W, 3 minutter) eller høyere effekt (600 eller 800 W, 1 minutt), mens det ikke var noen signifikant økning i temperaturen og en signifikant endring i viruset ikke ble observert infektivitet eller aktivitet.
Ovennevnte resultater indikerer at den termiske effekten av elektromagnetiske bølger er en nøkkelfaktor som påvirker infeksjonsevnen eller aktiviteten til patogene virus. I tillegg har mange studier vist at den termiske effekten av elektromagnetisk stråling inaktiverer patogene virus mer effektivt enn UV-C og konvensjonell oppvarming [8, 20, 21, 22, 23, 24].
I tillegg til termiske effekter, kan elektromagnetiske bølger også endre polariteten til molekyler som mikrobielle proteiner og nukleinsyrer, noe som får molekylene til å rotere og vibrere, noe som resulterer i redusert levedyktighet eller til og med død [10]. Det antas at den raske vekslingen av polariteten til elektromagnetiske bølger forårsaker proteinpolarisering, noe som fører til vri og krumning av proteinstrukturen og til slutt til protein denaturering [11].
Den ikke -termiske effekten av elektromagnetiske bølger på virusinaktivering forblir kontroversiell, men de fleste studier har vist positive resultater [1, 25]. Som vi nevnte ovenfor, kan elektromagnetiske bølger direkte trenge gjennom konvoluttproteinet til MS2 -viruset og ødelegge nukleinsyren til viruset. I tillegg er MS2 -virus aerosoler mye mer følsomme for elektromagnetiske bølger enn vandig MS2. På grunn av mindre polare molekyler, så som vannmolekyler, i miljøet rundt MS2-virus-aerosoler, kan atmiske effekter spille en nøkkelrolle i elektromagnetisk bølgeformidlet virusinaktivering [1].
Fenomenet resonans refererer til tendensen til et fysisk system til å absorbere mer energi fra omgivelsene med sin naturlige frekvens og bølgelengde. Resonans forekommer mange steder i naturen. Det er kjent at virus resonerer med mikrobølger av samme frekvens i en begrenset akustisk dipolmodus, et resonansfenomen [2, 13, 26]. Resonante samhandlingsmåter mellom en elektromagnetisk bølge og et virus tiltrekker mer og mer oppmerksomhet. Effekten av effektiv strukturell resonansenergioverføring (SRET) fra elektromagnetiske bølger til lukkede akustiske svingninger (CAV) i virus kan føre til brudd på den virale membranen på grunn av motstridende kjerne-kapsidvibrasjoner. I tillegg er den generelle effektiviteten til SRET relatert til miljøets natur, der størrelsen og pH -pH i den virale partikkelen bestemmer henholdsvis resonansfrekvens og energiabsorpsjon [2, 13, 19].
Den fysiske resonanseffekten av elektromagnetiske bølger spiller en nøkkelrolle i inaktiveringen av innhylte virus, som er omgitt av en dobbeltmembran innebygd i virale proteiner. Forskerne fant at deaktiveringen av H3N2 ved elektromagnetiske bølger med en frekvens på 6 GHz og en krafttetthet på 486 W/m² hovedsakelig var forårsaket av den fysiske brudd på skallet på grunn av resonanseffekten [13]. Temperaturen på H3N2 -suspensjonen økte med bare 7 ° C etter 15 minutters eksponering, men for inaktivering av det humane H3N2 -viruset ved termisk oppvarming er det nødvendig med en temperatur over 55 ° C [9]. Lignende fenomener er observert for virus som SARS-COV-2 og H3N1 [13, 14]. I tillegg fører ikke inaktivering av virus med elektromagnetiske bølger til nedbrytning av virale RNA -genomer [1,13,14]. Dermed ble inaktiveringen av H3N2 -viruset fremmet av fysisk resonans snarere enn termisk eksponering [13].
Sammenlignet med den termiske effekten av elektromagnetiske bølger, krever inaktivering av virus ved fysisk resonans lavere doseparametere, som er under mikrobølgeovnsikkerhetsstandardene etablert av Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Resonansfrekvens og kraftdose avhenger av de fysiske egenskapene til viruset, for eksempel partikkelstørrelse og elastisitet, og alle virus i resonansfrekvensen kan effektivt målrettes for inaktivering. På grunn av den høye penetrasjonshastigheten, fraværet av ioniserende stråling og god sikkerhet, er virusinaktivering formidlet av den atmiske effekten av CPET lovende for behandling av humane ondartede sykdommer forårsaket av patogene virus [14, 26].
Basert på implementering av inaktivering av virus i væskefasen og på overflaten av forskjellige medier, kan elektromagnetiske bølger effektivt håndtere virale aerosoler [1, 26], som er et gjennombrudd og er av stor betydning for å kontrollere overføringen av viruset og forhindre overføring av viruset i samfunnet. epidemi. Dessuten er oppdagelsen av de fysiske resonansegenskapene til elektromagnetiske bølger av stor betydning på dette feltet. Så lenge resonansfrekvensen av en bestemt virion og elektromagnetiske bølger er kjent, kan alle virus innenfor resonansfrekvensområdet for såret målrettes, som ikke kan oppnås med tradisjonelle virusinaktiveringsmetoder [13,14,26]. Elektromagnetisk inaktivering av virus er en lovende forskning med stor forskning og anvendt verdi og potensial.
Sammenlignet med tradisjonell virusdrap -teknologi, har elektromagnetiske bølger kjennetegnene på enkel, effektiv, praktisk miljøvern når du dreper virus på grunn av dets unike fysiske egenskaper [2, 13]. Imidlertid gjenstår det mange problemer. For det første er moderne kunnskap begrenset til de fysiske egenskapene til elektromagnetiske bølger, og mekanismen for energiutnyttelse under utslipp av elektromagnetiske bølger er ikke blitt avslørt [10, 27]. Mikrobølger, inkludert millimeterbølger, har blitt mye brukt for å studere virusinaktivering og dets mekanismer, men studier av elektromagnetiske bølger ved andre frekvenser, spesielt ved frekvenser fra 100 kHz til 300 MHz og fra 300 GHz til 10 THz, er ikke rapportert. For det andre har mekanismen for å drepe patogene virus av elektromagnetiske bølger ikke blitt belyst, og bare sfæriske og stavformede virus har blitt studert [2]. I tillegg er viruspartikler små, cellefrie, muteres lett og sprer seg raskt, noe som kan forhindre virusinaktivering. Elektromagnetisk bølgeteknologi må fortsatt forbedres for å overvinne hinderet for inaktiverende patogene virus. Til slutt resulterer høy absorpsjon av strålingsenergi av polare molekyler i mediet, for eksempel vannmolekyler, i energitap. I tillegg kan effektiviteten av SRET bli påvirket av flere uidentifiserte mekanismer i virus [28]. SRET -effekten kan også endre viruset for å tilpasse seg omgivelsene, noe som resulterer i motstand mot elektromagnetiske bølger [29].
I fremtiden må teknologien for virusinaktivering ved bruk av elektromagnetiske bølger forbedres ytterligere. Grunnleggende vitenskapelig forskning bør være rettet mot å belyse mekanismen for virusinaktivering av elektromagnetiske bølger. For eksempel mekanismen for bruk av energien av virus når den blir utsatt for elektromagnetiske bølger, den detaljerte mekanismen for ikke-termisk virkning som dreper patogene virus, og mekanismen for den SRET-effekten mellom elektromagnetiske bølger og forskjellige typer virus systematisk belyste. Anvendt forskning bør fokusere på hvordan man kan forhindre overdreven absorpsjon av strålingsenergi ved polare molekyler, studere effekten av elektromagnetiske bølger av forskjellige frekvenser på forskjellige patogene virus, og studere de ikke-termiske effektene av elektromagnetiske bølger i ødeleggelsen av patogene virus.
Elektromagnetiske bølger har blitt en lovende metode for inaktivering av patogene virus. Elektromagnetisk bølgeteknologi har fordelene med lav forurensning, lave kostnader og inaktiveringseffektivitet med høyt patogenvirus, noe som kan overvinne begrensningene i tradisjonell antivirusteknologi. Imidlertid er det nødvendig med ytterligere forskning for å bestemme parametrene for elektromagnetisk bølgeteknologi og belyse mekanismen for virusinaktivering.
En viss dose elektromagnetisk bølgestråling kan ødelegge strukturen og aktiviteten til mange patogene virus. Effektiviteten av virusinaktivering er nært knyttet til frekvens, krafttetthet og eksponeringstid. I tillegg inkluderer potensielle mekanismer termiske, atmiske og strukturelle resonanseffekter av energioverføring. Sammenlignet med tradisjonelle antivirale teknologier, har elektromagnetisk bølgebasert virusinaktivering fordelene med enkelhet, høy effektivitet og lav forurensning. Derfor har elektromagnetisk bølgemediert virusinaktivering blitt en lovende antiviral teknikk for fremtidige anvendelser.
U yu. Påvirkning av mikrobølgeovnstråling og kaldt plasma på bioaerosolaktivitet og relaterte mekanismer. Peking University. År 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonant dipolkobling av mikrobølger og begrensede akustiske svingninger i baculovirus. Scientific Report 2017; 7 (1): 4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, DoerRbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikrobølgeovninaktivering av HCV og HIV: en ny tilnærming til å forhindre overføring av viruset blant injiserende medikamentbrukere. Scientific Report 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, QV HL. Undersøkelse og eksperimentell observasjon av forurensning av sykehusdokumenter ved mikrobølgeovn desinfeksjon [j] kinesisk medisinsk tidsskrift. 1987; 4: 221-2.
Sun Wei foreløpig studie av inaktiveringsmekanismen og effektiviteten av natriumdiklorisocyanat mot bakteriofag MS2. Sichuan University. 2007.
Yang li foreløpig studie av inaktiveringseffekten og virkningsmekanismen til o-ftalaldehyd på bakteriofag MS2. Sichuan University. 2007.
Wu Ye, fru Yao. Inaktivering av et luftbåren virus in situ ved mikrobølgeovnstråling. Kinesisk vitenskapsbulletin. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirus og poliovirus er følsomme for korte pulser av W-band-syklotronstråling. Brev om miljøkjemi. 2021; 19 (6): 3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Influensavirusinaktivering for antigenisitetsstudier og resistensanalyser mot fenotypiske neuraminidaseinhibitorer. Journal of Clinical Microbiology. 2010; 48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Oversikt over mikrobølgeovnsterilisering. Guangdong Micronutrient Science. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Ikke -termiske biologiske effekter av mikrobølger på matmikroorganismer og mikrobølgeovn steriliseringsteknologi [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-COV-2 piggprotein denaturering ved atmisk mikrobølgebestråling. Scientific Report 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Effektiv strukturell resonans energioverføring fra mikrobølger til begrensede akustiske svingninger i virus. Scientific Report 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Målrettet antiviral terapi ved bruk av ikke-ioniserende strålebehandling for SARS-COV-2 og preparat for en viral pandemi: metoder, metoder og praksisnotater for klinisk anvendelse. PLoS One. 2021; 16 (5): E0251780.
Yang Huiming. Mikrobølgeovn sterilisering og faktorer som påvirker det. Chinese Medical Journal. 1993; (04): 246-51.
Page WJ, Martin WG Overlevelse av mikrober i mikrobølgeovner. Du kan j mikroorganismer. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS mikrobølgeovn eller autoklavebehandling ødelegger infeksjonsevnen til smittsom bronkittvirus og aviær pneumovirus, men lar dem påvises ved bruk av revers transkriptase -polymerasekjedereaksjon. Fjæringssykdom. 2004; 33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB mikrobølgeovnutryddelse av cytomegalovirus fra morsmelk: en pilotstudie. ammende medisin. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Resonansabsorpsjon av mikrobølgeovn av SARS-COV-2-viruset. Scientific Report 2022; 12 (1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. UV-C (254 nm) dødelig dose av SARS-COV-2. Lysdiagnostikk Photodyne Ther. 2020; 32: 101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, De Samber M, etc. Rask og fullstendig inaktivering av SARS-COV-2 av UV-C. Scientific Report 2020; 10 (1): 22421.