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

Patogene virusinfeksjoner har blitt et stort folkehelseproblem over hele verden.Virus kan infisere alle cellulære organismer og forårsake ulik grad av skade og skade, som fører til sykdom og til og med død.Med utbredelsen av høypatogene virus som alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), er det et presserende behov for å utvikle effektive og sikre metoder for å inaktivere patogene virus.Tradisjonelle metoder for å inaktivere patogene virus er praktiske, men har noen begrensninger.Med egenskapene til høy penetrerende kraft, fysisk resonans og ingen forurensning, har elektromagnetiske bølger blitt en potensiell strategi for inaktivering av patogene virus og tiltrekker seg økende oppmerksomhet.Denne artikkelen gir en oversikt over nyere publikasjoner om virkningen av elektromagnetiske bølger på patogene virus og deres mekanismer, samt utsiktene for bruk av elektromagnetiske bølger for inaktivering av patogene virus, samt nye ideer og metoder for slik inaktivering.
Mange virus sprer seg raskt, vedvarer i lang tid, er høypatogene og kan forårsake globale epidemier og alvorlig helserisiko.Forebygging, påvisning, testing, utryddelse og behandling er nøkkeltrinn for å stoppe spredningen av viruset.Rask og effektiv eliminering av patogene virus inkluderer profylaktisk, beskyttende og kildeeliminering.Inaktivering av patogene virus ved fysiologisk ødeleggelse for å redusere deres infeksjonsevne, patogenisitet og reproduksjonsevne er en effektiv metode for å eliminere dem.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.
Emisjonen av elektromagnetiske bølger har fordelene med høy penetreringskraft, 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 bølgers evne til å inaktivere patogene virus ble demonstrert i forrige århundre [4].De siste årene har bruken av elektromagnetiske bølger for inaktivering av patogene virus tiltrukket seg 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 smitteevne.Det har blitt demonstrert at elektromagnetiske bølger, spesielt ultrahøyfrekvente (UHF) og ultrahøyfrekvente (EHF) elektromagnetiske bølger, kan forstyrre morfologien til virus.
Bakteriofag MS2 (MS2) brukes ofte i ulike 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 akvatiske fager etter 1 minutt med direkte bestråling [1].Etter ytterligere undersøkelser ble det også observert et brudd i overflaten av MS2-fagen [7].Kaczmarczyk [8] eksponerte suspensjoner av prøver av coronavirus 229E (CoV-229E) for millimeterbølger med en frekvens på 95 GHz og en effekttetthet på 70 til 100 W/cm2 i 0,1 s.Store hull kan bli funnet i det grove sfæriske skallet til viruset, noe som fører til tap av innholdet.Eksponering for elektromagnetiske bølger kan være ødeleggende for virale former.Imidlertid er endringer i morfologiske egenskaper, som form, diameter og overflateglatthet, etter eksponering for viruset med elektromagnetisk stråling ukjent.Derfor er det viktig å analysere forholdet mellom morfologiske trekk og funksjonelle lidelser, 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 en ekstern kapsid.Nukleinsyrer bestemmer de genetiske egenskapene og replikasjonsegenskapene til virus.Kapsiden er det ytre laget av regelmessig arrangerte proteinunderenheter, den grunnleggende stillaset og antigene komponenten til virale partikler, og beskytter også nukleinsyrer.De fleste virus har en konvoluttstruktur som består av lipider og glykoproteiner.I tillegg bestemmer kappeproteiner spesifisiteten til reseptorene og fungerer som hovedantigener som vertens immunsystem kan gjenkjenne.Den komplette strukturen sikrer integriteten og den genetiske stabiliteten til viruset.
Forskning har vist at elektromagnetiske bølger, spesielt UHF elektromagnetiske bølger, kan skade RNA av sykdomsfremkallende virus.Wu [1] eksponerte det vandige miljøet til MS2-viruset direkte for 2450 MHz mikrobølger i 2 minutter og analyserte genene som koder for protein A, kapsidprotein, replikaseprotein og spaltningsprotein ved gelelektroforese og revers transkripsjonspolymerasekjedereaksjon.RT-PCR).Disse genene ble gradvis ødelagt med økende krafttetthet og forsvant til og med ved den høyeste krafttettheten.Ekspresjonen av protein A-genet (934 bp) avtok for eksempel betydelig etter eksponering for elektromagnetiske bølger med en effekt på 119 og 385 W og forsvant fullstendig når effekttettheten ble økt til 700 W. Disse dataene indikerer at elektromagnetiske bølger kan, avhengig av dosen, ødelegge strukturen til nukleinsyrene til virus.
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 atermiske effekter også endre polariteten eller strukturen til virale proteiner [1, 10, 11].Den direkte effekten av elektromagnetiske bølger på fundamentale strukturelle/ikke-strukturelle proteiner som kapsidproteiner, kappeproteiner eller piggproteiner fra patogene virus krever fortsatt videre studier.Det har nylig blitt antydet at 2 minutter med elektromagnetisk stråling ved en frekvens på 2,45 GHz med en effekt på 700 W kan samhandle med forskjellige fraksjoner av proteinladninger gjennom dannelse av varme flekker og oscillerende elektriske felt gjennom rene elektromagnetiske effekter [12].
Konvolutten til et patogent virus er nært knyttet til dets evne til å infisere eller forårsake sykdom.Flere studier har rapportert at UHF og elektromagnetiske mikrobølgebølger kan ødelegge skallene til sykdomsfremkallende virus.Som nevnt ovenfor, kan distinkte hull oppdages i viruskonvolutten til coronavirus 229E etter 0,1 sekunds eksponering for 95 GHz millimeterbølgen ved en effekttetthet på 70 til 100 W/cm2 [8].Effekten av resonansenergioverføring av elektromagnetiske bølger kan forårsake nok stress til å ødelegge strukturen til viruskonvolutten.For innkapslede virus, etter ruptur av konvolutten, avtar vanligvis infeksjonsevnen eller en eller annen aktivitet eller går helt tapt [13, 14].Yang [13] utsatte H3N2 (H3N2) influensaviruset og H1N1 (H1N1) influensaviruset for mikrobølger ved henholdsvis 8,35 GHz, 320 W/m² og 7 GHz, 308 W/m², i 15 minutter.For å sammenligne RNA-signalene til patogene virus utsatt for elektromagnetiske bølger og en fragmentert modell frosset og umiddelbart tint i flytende nitrogen i flere sykluser, ble RT-PCR utført.Resultatene viste at RNA-signalene til de to modellene er svært konsistente.Disse resultatene indikerer at den fysiske strukturen til viruset er forstyrret og konvoluttstrukturen blir ødelagt etter eksponering for mikrobølgestråling.
Aktiviteten til et virus kan karakteriseres ved dets evne til å infisere, replikere og transkribere.Viral smitteevne eller aktivitet vurderes vanligvis ved å måle virale titere ved bruk av plakkanalyser, median infeksjonsdose i vevskultur (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-bakteriofagaerosol generert av en laboratorieforstøver for elektromagnetiske bølger med en frekvens på 2450 MHz og en effekt på 700 W i 1,7 min, mens MS2-bakteriofagoverlevelsen var bare 8,66 %.I likhet med MS2 viral aerosol ble 91,3 % av vandig MS2 inaktivert innen 1,5 minutter etter eksponering for samme dose elektromagnetiske bølger.I tillegg var elektromagnetisk strålings evne til å inaktivere MS2-viruset positivt korrelert med effekttetthet og eksponeringstid.Men når deaktiveringseffektiviteten når sin maksimale verdi, kan ikke deaktiveringseffektiviteten forbedres ved å øke eksponeringstiden eller øke effekttettheten.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] bestrålte en cellekultursuspensjon som inneholdt hepatitt C-virus (HCV)/humant immunsviktvirus type 1 (HIV-1) med elektromagnetiske bølger med en frekvens på 2450 MHz og en effekt på 360 W. De fant at virustitere falt betydelig etter 3 minutters eksponering, noe som indikerer at elektromagnetisk bølgestråling er effektiv mot HCV- og HIV-1-infeksjon og bidrar til å forhindre overføring av viruset selv når det eksponeres 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, ingen endring i virustiteren, bestemt av luciferase-reporteraktiviteten, og en betydelig endring i viral infeksjonsevne ble observert.ved 600 og 800 W i 1 minutt ble ikke smitteevnen til begge virus signifikant redusert, noe som antas å være relatert til kraften til den elektromagnetiske bølgestrålingen og tidspunktet for kritisk temperatureksponering.
Kaczmarczyk [8] demonstrerte først dødeligheten til EHF elektromagnetiske bølger mot vannbårne patogene virus i 2021. De eksponerte prøver av coronavirus 229E eller poliovirus (PV) for elektromagnetiske bølger med en frekvens på 95 GHz og en effekttetthet på 70 til 100 W/cm2 i 2 sekunder.Inaktiveringseffektiviteten til de to patogene virusene var henholdsvis 99,98 % og 99,375 %.som indikerer at EHF elektromagnetiske bølger har brede anvendelsesmuligheter innen virusinaktivering.
Effektiviteten av UHF-inaktivering av virus har også blitt evaluert i ulike medier som morsmelk og noen materialer som vanligvis brukes i hjemmet.Forskerne utsatte anestesimasker kontaminert med adenovirus (ADV), poliovirus type 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) og rhinovirus (RHV) for elektromagnetisk stråling med en frekvens på 2450 MHz og en effekt 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] eksponerte vattpinner infisert med aviært smittsomt bronkittvirus (IBV), fuglepneumovirus (APV), Newcastle disease-virus (NDV) og fugleinfluensavirus (AIV) for en 2450 MHz, 900 W mikrobølgeovn.mister infeksjonsevnen.Blant dem ble APV og IBV i tillegg påvist i kulturer av luftrørsorganer hentet fra kyllingembryoer av 5. generasjon.Selv om viruset ikke kunne isoleres, ble den virale nukleinsyren fortsatt påvist ved RT-PCR.Ben-Shoshan [18] eksponerte 2450 MHz, 750 W elektromagnetiske bølger direkte for 15 cytomegalovirus (CMV) positive morsmelkprøver i 30 sekunder.Antigendeteksjon av Shell-Vial viste fullstendig inaktivering av CMV.Ved 500 W oppnådde imidlertid ikke 2 av 15 prøver fullstendig inaktivering, noe som indikerer en positiv korrelasjon 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 hundenyreceller (MDCK), ble direkte eksponert for elektromagnetiske bølger med en frekvens på 8 GHz og en effekt på 820 W/m² i 15 minutter.Nivået av inaktivering av H3N2-viruset når 100%.Ved en teoretisk terskel på 82 W/m2 ble imidlertid bare 38 % av H3N2-viruset inaktivert, noe som tyder på at effektiviteten til EM-mediert virusinaktivering er nært knyttet til effekttetthet.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 elektromagnetiske bølger A-bølge med en frekvens på 10-17 GHz og en effekttetthet på 14,5 ± 1 W/m2 i ca. 15 minutter vil resultere i 100 % deaktivering.En fersk studie 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, samt aktiviteten til virus på overflater.Det ble funnet at effektiviteten av inaktivering er nært knyttet til frekvensen og kraften til elektromagnetiske bølger og mediet som brukes for veksten av viruset.I tillegg er elektromagnetiske frekvenser basert på fysiske resonanser svært viktige for virusinaktivering [2, 13].Inntil nå har effekten av elektromagnetiske bølger på aktiviteten til patogene virus hovedsakelig fokusert på å endre smitteevne.På grunn av den komplekse mekanismen har flere studier rapportert effekten av elektromagnetiske bølger på replikasjon og transkripsjon av patogene virus.
Mekanismene som elektromagnetiske bølger inaktiverer virus med er nært knyttet til typen virus, frekvensen og kraften til elektromagnetiske bølger, og vekstmiljøet til viruset, men forblir stort sett uutforsket.Nyere forskning har fokusert på mekanismene for termisk, atermal og strukturell resonansenergioverføring.
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 heve temperaturen til viruset over terskelen for fysiologisk toleranse, og forårsake virusets død.Imidlertid inneholder virus få polare molekyler, noe som tyder på at direkte termiske effekter på virus er sjeldne [1].Tvert imot er det mange flere polare molekyler i mediet og miljøet, for eksempel vannmolekyler, som beveger seg i samsvar med det vekslende elektriske feltet som eksiteres av elektromagnetiske bølger, og genererer varme gjennom friksjon.Varmen overføres deretter til viruset for å øke temperaturen.Når toleranseterskelen overskrides, ødelegges nukleinsyrer og proteiner, noe som til slutt reduserer smitteevnen 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] utsatte suspensjoner av coronavirus 229E for elektromagnetiske bølger ved en frekvens på 95 GHz med en effekttetthet 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 redusert virusaktivitet.Disse termiske effektene kan forklares ved virkningen av elektromagnetiske bølger på de omkringliggende vannmolekylene.Siddharta [3] bestrålte HCV-holdige cellekultursuspensjoner av forskjellige genotyper, inkludert GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a og GT7a, med elektromagnetiske bølger ved en frekvens på 2450 MHz og en effekt på 90 W og 3600 W. W, 600 W og 800 Tir Med en økning i temperaturen på cellekulturmediet fra 26°C til 92°C reduserte elektromagnetisk stråling virusets smitteevne 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 virus ble ikke observert smitteevne eller aktivitet.
Resultatene ovenfor indikerer at den termiske effekten av elektromagnetiske bølger er en nøkkelfaktor som påvirker infeksjonsevnen eller aktiviteten til patogene virus.I tillegg har en rekke 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 vridning og krumning av proteinstrukturen og til slutt til proteindenaturering [11].
Den ikke-termiske effekten av elektromagnetiske bølger på virusinaktivering er fortsatt kontroversiell, men de fleste studier har vist positive resultater [1, 25].Som vi nevnte ovenfor, kan elektromagnetiske bølger direkte trenge inn i kappeproteinet til MS2-viruset og ødelegge nukleinsyren til viruset.I tillegg er MS2-virusaerosoler mye mer følsomme for elektromagnetiske bølger enn vandig MS2.På grunn av mindre polare molekyler, som vannmolekyler, i miljøet rundt MS2-virusaerosoler, kan atermiske effekter spille en nøkkelrolle i elektromagnetisk bølgemediert virusinaktivering [1].
Fenomenet resonans refererer til tendensen til et fysisk system til å absorbere mer energi fra omgivelsene ved sin naturlige frekvens og bølgelengde.Resonans forekommer mange steder i naturen.Det er kjent at virus resonerer med mikrobølger med samme frekvens i en begrenset akustisk dipolmodus, et resonansfenomen [2, 13, 26].Resonansmoduser for interaksjon mellom en elektromagnetisk bølge og et virus tiltrekker seg mer og mer oppmerksomhet.Effekten av effektiv strukturell resonansenergioverføring (SRET) fra elektromagnetiske bølger til lukkede akustiske oscillasjoner (CAV) i virus kan føre til brudd på den virale membranen på grunn av motsatte kjerne-kapsidvibrasjoner.I tillegg er den generelle effektiviteten til SRET relatert til naturen til miljøet, hvor størrelsen og pH-verdien til den virale partikkelen bestemmer henholdsvis resonansfrekvensen og energiabsorpsjonen [2, 13, 19].
Den fysiske resonanseffekten av elektromagnetiske bølger spiller en nøkkelrolle i inaktiveringen av innkapslede virus, som er omgitt av en tolagsmembran innebygd i virale proteiner.Forskerne fant at deaktivering av H3N2 av elektromagnetiske bølger med en frekvens på 6 GHz og en effekttetthet på 486 W/m² hovedsakelig var forårsaket av fysisk brudd på skallet på grunn av resonanseffekten [13].Temperaturen til H3N2-suspensjonen økte med bare 7°C etter 15 minutters eksponering, men for inaktivering av det humane H3N2-viruset ved termisk oppvarming kreves det en temperatur over 55°C [9].Lignende fenomener er observert for virus som SARS-CoV-2 og H3N1 [13, 14].I tillegg fører inaktivering av virus av elektromagnetiske bølger ikke til nedbrytning av virale RNA-genomer [1,13,14].Dermed ble inaktiveringen av H3N2-viruset fremmet av fysisk resonans i stedet for termisk eksponering [13].
Sammenlignet med den termiske effekten av elektromagnetiske bølger, krever inaktivering av virus ved fysisk resonans lavere doseparametere, som er under mikrobølgesikkerhetsstandardene fastsatt av Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13].Resonansfrekvensen og effektdosen avhenger av virusets fysiske egenskaper, som partikkelstørrelse og elastisitet, og alle virus innenfor resonansfrekvensen kan effektivt målrettes mot inaktivering.På grunn av den høye penetrasjonshastigheten, fraværet av ioniserende stråling og god sikkerhet, er virusinaktivering mediert av den atermiske effekten av CPET lovende for behandling av humane ondartede sykdommer forårsaket av patogene virus [14, 26].
Basert på implementeringen av inaktivering av virus i væskefasen og på overflaten av ulike medier, kan elektromagnetiske bølger effektivt håndtere virale aerosoler [1, 26], noe som er et gjennombrudd og er av stor betydning for å kontrollere overføringen av virus og hindre 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 til et bestemt virion og elektromagnetiske bølger er kjent, kan alle virus innenfor resonansfrekvensområdet til såret målrettes, noe 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 virusdrepende teknologi, har elektromagnetiske bølger egenskapene til enkel, effektiv, praktisk miljøvern ved dreping av virus på grunn av dens unike fysiske egenskaper [2, 13].Imidlertid gjenstår mange problemer.For det første er moderne kunnskap begrenset til de fysiske egenskapene til elektromagnetiske bølger, og mekanismen for energiutnyttelse under emisjon av elektromagnetiske bølger har ikke blitt avslørt [10, 27].Mikrobølger, inkludert millimeterbølger, har blitt mye brukt for å studere virusinaktivering og dens 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 er mekanismen for å drepe patogene virus ved elektromagnetiske bølger ikke belyst, og kun sfæriske og stavformede virus er studert [2].I tillegg er viruspartikler små, cellefrie, muterer lett og sprer seg raskt, noe som kan forhindre virusinaktivering.Elektromagnetisk bølgeteknologi må fortsatt forbedres for å overvinne hindringen med å inaktivere patogene virus.Til slutt resulterer høy absorpsjon av strålingsenergi av polare molekyler i mediet, slik som vannmolekyler, i energitap.I tillegg kan effektiviteten av SRET påvirkes av flere uidentifiserte mekanismer i virus [28].SRET-effekten kan også modifisere viruset for å tilpasse seg miljøet, noe som resulterer i motstand mot elektromagnetiske bølger [29].
I fremtiden må teknologien for virusinaktivering ved hjelp av elektromagnetiske bølger forbedres ytterligere.Grunnleggende vitenskapelig forskning bør være rettet mot å belyse mekanismen for virusinaktivering av elektromagnetiske bølger.For eksempel bør mekanismen for å bruke energien til virus når de utsettes for elektromagnetiske bølger, den detaljerte mekanismen for ikke-termisk virkning som dreper patogene virus, og mekanismen for SRET-effekten mellom elektromagnetiske bølger og ulike typer virus belyses systematisk.Anvendt forskning bør fokusere på hvordan man kan forhindre overdreven absorpsjon av strålingsenergi av polare molekyler, studere effekten av elektromagnetiske bølger med forskjellige frekvenser på ulike 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, lav pris og høy effekt på inaktivering av patogenvirus, noe som kan overvinne begrensningene til tradisjonell antivirusteknologi.Imidlertid er ytterligere forskning nødvendig 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, effekttetthet og eksponeringstid.I tillegg inkluderer potensielle mekanismer termiske, atermale 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 applikasjoner.
U Yu.Påvirkning av mikrobølgestråling og kaldt plasma på bioaerosolaktivitet og relaterte mekanismer.Peking universitet.år 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al.Resonant dipolkobling av mikrobølger og begrensede akustiske oscillasjoner i baculovirus.Vitenskapelig rapport 2017;7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al.Mikrobølgeinaktivering av HCV og HIV: en ny tilnærming for å forhindre overføring av viruset blant sprøytebrukere.Vitenskapelig rapport 2016;6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL.Undersøkelse og eksperimentell observasjon av kontaminering av sykehusdokumenter ved mikrobølgedesinfeksjon [J] Chinese Medical Journal.1987;4:221-2.
Sun Wei Foreløpig studie av inaktiveringsmekanismen og effekten av natriumdiklorisocyanat mot bakteriofag MS2.Sichuan universitet.2007.
Yang Li Foreløpig studie av inaktiveringseffekten og virkningsmekanismen til o-ftalaldehyd på bakteriofag MS2.Sichuan universitet.2007.
Wu Ye, Ms. Yao.Inaktivering av et luftbåren virus in situ ved mikrobølgestråling.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-bånds 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 neuraminidasehemmere.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 mikrobølgesterilisering.Guangdong mikronæringsvitenskap.2013;20(6):67-70.
Li Jizhi.Ikke-termiske biologiske effekter av mikrobølger på matmikroorganismer og mikrobølgesteriliseringsteknologi [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition).2006;6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 spike proteindenaturering ved atermisk mikrobølgebestråling.Vitenskapelig rapport 2021;11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al.Effektiv strukturell resonansenergioverføring fra mikrobølger til begrensede akustiske oscillasjoner i virus.Vitenskapelig rapport 2015;5:18030.
Barbora A, Minnes R. Målrettet antiviral terapi ved bruk av ikke-ioniserende strålebehandling for SARS-CoV-2 og forberedelse til en viral pandemi: metoder, metoder og praksisnotater for klinisk anvendelse.PLOS One.2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming.Mikrobølgesterilisering og faktorer som påvirker det.Kinesisk medisinsk tidsskrift.1993;(04):246-51.
Side 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 Mikrobølge- eller autoklavbehandling ødelegger infeksjonsevnen til infeksiøst bronkittvirus og fugle-pneumovirus, men lar dem oppdages ved å bruke revers transkriptase-polymerasekjedereaksjon.fjærfesykdom.2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Mikrobølgeutryddelse av cytomegalovirus fra morsmelk: en pilotstudie.ammemedisin.2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al.Mikrobølgeresonansabsorpsjon av SARS-CoV-2-viruset.Vitenskapelig rapport 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 ved UV-C.Vitenskapelig rapport 2020;10(1):22421.