Уплыў электрамагнітных хваль на патагенныя вірусы і звязаныя з ім механізмы: агляд у часопісе вірусалогіі

Патагенныя вірусныя інфекцыі сталі асноўнай праблемай аховы здароўя ва ўсім свеце. Вірусы могуць заражаць усе клеткавыя арганізмы і выклікаць розную ступень траўмаў і пашкоджанняў, што прывядзе да хваробы і нават да смерці. З распаўсюджанасцю высокапатагенных вірусаў, такіх як моцны востры дыхальны сіндром Coronavirus 2 (SARS-COV-2), існуе вострая неабходнасць у распрацоўцы эфектыўных і бяспечных метадаў для інактывацыі патагенных вірусаў. Традыцыйныя метады інактывацыі патагенных вірусаў з'яўляюцца практычнымі, але маюць некаторыя абмежаванні. З характарыстыкамі высокай пранікальнай магутнасці, фізічнага рэзанансу і адсутнасці забруджвання, электрамагнітныя хвалі сталі патэнцыяльнай стратэгіяй інактывацыі патагенных вірусаў і прыцягваюць усё большае ўвагу. У гэтым артыкуле прадстаўлены агляд апошніх публікацый аб уздзеянні электрамагнітных хваль на патагенныя вірусы і іх механізмы, а таксама перспектывы выкарыстання электрамагнітных хваль для інактывацыі патагенных вірусаў, а таксама новых ідэй і метадаў такой інактывацыі.
Многія вірусы хутка распаўсюджваюцца, захоўваюцца доўга, вельмі патагенныя і могуць выклікаць глабальныя эпідэміі і сур'ёзныя рызыкі для здароўя. Прафілактыка, выяўленне, тэставанне, выкараненне і лячэнне - ключавыя этапы для спынення распаўсюджвання віруса. Хуткая і эфектыўная ліквідацыя патагенных вірусаў ўключае ў сябе прафілактычную, ахоўную і крынічную ліквідацыю. Інактывацыя патагенных вірусаў шляхам фізіялагічнага разбурэння для зніжэння іх заражанасці, патагеннасці і рэпрадуктыўнай здольнасці з'яўляецца эфектыўным метадам іх ліквідацыі. Традыцыйныя метады, уключаючы высокую тэмпературу, хімічныя рэчывы і іянізуючае выпраменьванне, могуць эфектыўна інактываваць патагенныя вірусы. Аднак гэтыя метады ўсё яшчэ маюць некаторыя абмежаванні. Такім чынам, па -ранейшаму існуе вострая неабходнасць у распрацоўцы інавацыйных стратэгій для інактывацыі патагенных вірусаў.
Выкід электрамагнітных хваль мае перавагі высокай пранікальнай магутнасці, хуткага і раўнамернага нагрэву, рэзанансу з мікраарганізмамі і выкідам плазмы, і, як чакаецца, стане практычным метадам інактывацыі патагенных вірусаў [1,2,3]. У мінулым стагоддзі была прадэманстравана здольнасць электрамагнітных хваль да інактывацыі патагенных вірусаў [4]. У апошнія гады выкарыстанне электрамагнітных хваль для інактывацыі патагенных вірусаў прыцягвае ўсё больш увагі. У гэтым артыкуле разглядаецца ўплыў электрамагнітных хваль на патагенныя вірусы і іх механізмы, якія могуць служыць карысным кіраўніцтвам для асноўных і прыкладных даследаванняў.
Марфалагічныя характарыстыкі вірусаў могуць адлюстроўваць такія функцыі, як выжыванне і заражанасць. Было прадэманстравана, што электрамагнітныя хвалі, асабліва ўльтра -высока частата (УХФ) і ультра -высока частата (EHF) электрамагнітныя хвалі, могуць парушыць марфалогію вірусаў.
Bacteriophage MS2 (MS2) часта выкарыстоўваецца ў розных даследчых галінах, такіх як ацэнка дэзінфекцыі, кінетычнае мадэляванне (водны) і біялагічная характарыстыка вірусных малекул [5, 6]. Ву выявіў, што мікрахвалевыя печы пры 2450 МГц і 700 Вт выклікалі агрэгацыю і значнае ўсаджванне водных фагаў MS2 пасля 1 хвіліны прамога апрамянення [1]. Пасля далейшага даследавання назіраецца разрыў на паверхні фага MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] падвяргаецца завісі ўзораў каранавіруса 229E (COV-229E) да міліметровых хваль з частатой 95 ГГц і шчыльнасцю магутнасці ад 70 да 100 Вт/см2 на працягу 0,1 с. Вялікія адтуліны можна знайсці ў грубай сферычнай абалонцы віруса, што прыводзіць да страты яго змесціва. Уздзеянне электрамагнітных хваль можа быць разбуральным для вірусных формаў. Аднак змены марфалагічных уласцівасцей, такіх як форма, дыяметр і гладкасць паверхні, пасля ўздзеяння віруса з электрамагнітным выпраменьваннем невядомыя. Таму важна прааналізаваць сувязь паміж марфалагічнымі асаблівасцямі і функцыянальнымі парушэннямі, якія могуць забяспечыць каштоўныя і зручныя паказчыкі для ацэнкі інактывацыі вірусаў [1].
Вірусная структура звычайна складаецца з унутранай нуклеінавай кіслаты (РНК або ДНК) і знешняй капсіда. Нуклеінавыя кіслоты вызначаюць генетычныя і рэплікацыйныя ўласцівасці вірусаў. Капсід - гэта знешні пласт рэгулярна размешчаных бялковых субадзінак, асноўны ляс і антыгенны кампанент вірусных часціц, а таксама абараняе нуклеінавыя кіслоты. У большасці вірусаў ёсць канвертная структура, якая складаецца з ліпідаў і глікапратэінаў. Акрамя таго, вавёркі канверта вызначаюць спецыфіку рэцэптараў і служаць асноўнымі антыгенамі, якія імунная сістэма гаспадара можа распазнаць. Поўная структура забяспечвае цэласнасць і генетычную ўстойлівасць віруса.
Даследаванні паказалі, што электрамагнітныя хвалі, асабліва электрамагнітныя хвалі UHF, могуць пашкодзіць РНК вірусаў, якія выклікаюць хваробу. Ву [1] непасрэдна падвяргаецца воднай асяроддзі віруса MS2 да мікрахвалевых печаў 2450 МГц на працягу 2 хвілін і прааналізаваў гены, якія кадуюць бялок А, бялок капсіда, рэплікацыю бялку і бялок расшчаплення гелем электрафарэзам і зваротнай транскрыпцыяй палімеразнай рэакцыі. RT-PCR). Гэтыя гены былі паступова знішчаны з павелічэннем шчыльнасці магутнасці і нават зніклі пры максімальнай шчыльнасці магутнасці. Напрыклад, экспрэсія гена бялку А (934 bp) значна знізілася пасля ўздзеяння электрамагнітных хваль пры магутнасці 119 і 385 Вт і цалкам знікала, калі шчыльнасць магутнасці павялічылася да 700 В. Гэтыя дадзеныя паказваюць, што электрамагнітныя хвалі могуць,, можа, могуць,, могуць, могуць,, як электрамагнітныя хвалі, могуць,, могуць,, магчыма,, - У залежнасці ад дозы, знішчайце структуру нуклеінавых кіслот вірусаў.
Апошнія даследаванні паказалі, што ўплыў электрамагнітных хваль на патагенныя вірусныя вавёркі ў асноўным грунтуецца на іх ускосным цеплавым уздзеянні на медыятараў і іх ускоснага ўплыву на сінтэз бялку з -за разбурэння нуклеінавых кіслот [1, 3, 8, 9]. Аднак атэравыя эфекты таксама могуць змяніць палярнасць або структуру вірусных бялкоў [1, 10, 11]. Прамы эфект электрамагнітных хваль на фундаментальныя структурныя/неструктурныя бялкі, такія як капсідныя вавёркі, канвертныя вавёркі або спайкі бялкоў патагенных вірусаў, па-ранейшаму патрабуюць дадатковага вывучэння. Нядаўна было выказана здагадка, што 2 хвіліны электрамагнітнага выпраменьвання з частатой 2,45 ГГц пры магутнасці 700 Вт могуць узаемадзейнічаць з рознымі фракцыямі бялковых зарадаў за кошт фарміравання гарачых кропак і ваганняў электрычных палёў праз чыста электрамагнітнае ўздзеянне [12].
Канверт патагеннага віруса цесна звязана з яго здольнасцю заражаць або выклікаць хваробу. У шэрагу даследаванняў паведамляецца, што УХФ і мікрахвалевыя электрамагнітныя хвалі могуць разбурыць ракавінкі вірусаў, якія выклікаюць хваробу. Як ужо згадвалася вышэй, у віруснай абалонцы Coronavirus 229E можна выявіць розныя адтуліны пасля 0,1 секунды ўздзеяння міліметра 95 ГГц пры шчыльнасці магутнасці ад 70 да 100 Вт/см2 [8]. Эфект рэзананснага пераносу энергіі электрамагнітных хваль можа выклікаць дастатковы стрэс, каб знішчыць структуру віруснага канверта. Для ахутаных вірусаў, пасля разрыву канверта, заражанасці ці нейкай актыўнасці звычайна памяншаецца альбо цалкам страчаная [13, 14]. Ян [13] падвяргаў вірус грыпу H3N2 (H3N2) і вірус грыпу H1N1 (H1N1) мікрахвалевым печы на ​​8,35 ГГц, 320 Вт/м² і 7 ГГц, 308 Вт/м² адпаведна, на працягу 15 хвілін. Для параўнання РНК-сігналаў патагенных вірусаў, якія падвяргаюцца ўздзеянню электрамагнітных хваль і раздробленай мадэлі замарожанай і адразу ж размарожваюць вадкім азотам на працягу некалькіх цыклаў, RT-PCR была праведзена. Вынікі паказалі, што сігналы РНК дзвюх мадэляў вельмі паслядоўныя. Гэтыя вынікі паказваюць, што фізічная структура віруса парушаецца, а канвертную структуру разбураецца пасля ўздзеяння мікрахвалевага выпраменьвання.
Актыўнасць віруса можа характарызавацца яго здольнасцю заражаць, паўтарацца і перапісваць. Вірусная заражанасць або актыўнасць звычайна ацэньваюцца шляхам вымярэння тытраў вірусаў з выкарыстаннем аналізаў налёту, сярэдняй інфекцыйнай дозы культуры тканін (TCID50) або рэпарцёрскай актыўнасці рэпарцёраў. Але гэта таксама можна ацаніць непасрэдна шляхам ізаляцыі жывога віруса альбо аналізам віруснага антыгена, шчыльнасці вірусных часціц, выжывання вірусаў і г.д.
Паведамлялася, што электрамагнітныя хвалі UHF, SHF і EHF могуць непасрэдна інактываваць вірусныя аэразолі або вірусы. Ву [1] выкрыў аэразоль бактэрыяфага MS2, які ўтвараецца лабараторным небулайзерам для электрамагнітных хваль з частатой 2450 МГц і магутнасцю 700 Вт на працягу 1,7 мін, у той час як хуткасць выжывання бактэрыяфагаў MS2 склала ўсяго 8,66%. Падобна вірусным аэразолем MS2, 91,3% водных MS2 былі інактываваны на працягу 1,5 хвіліны пасля ўздзеяння той жа дозы электрамагнітных хваль. Акрамя таго, здольнасць электрамагнітнага выпраменьвання інактываваць вірус MS2 была станоўча карэлявана з шчыльнасцю магутнасці і часам уздзеяння. Аднак, калі эфектыўнасць дэактывацыі дасягае максімальнага значэння, эфектыўнасць дэактывацыі не можа быць павышана за кошт павелічэння часу ўздзеяння або павелічэння шчыльнасці магутнасці. Напрыклад, вірус MS2 меў мінімальную выжывальнасць ад 2,65% да 4,37% пасля ўздзеяння 2450 МГц і 700 Вт электрамагнітных хваль, і значных змен не выяўлена з павелічэннем часу ўздзеяння. Siddharta [3] апрамяненая клеткавая культура падвескі, якая змяшчае вірус гепатыту С (HCV)/вірус імунадэфіцыту чалавека тыпу 1 (ВІЧ-1) з электрамагнітнымі хвалямі з частатой 2450 МГц і магутнасцю 360 W. Яны выявілі, што тыражы віруса значна скараціліся Праз 3 хвіліны ўздзеяння, што сведчыць і дапамагае прадухіліць перадачу віруса нават пры падвярганні разам. Пры апрамяненні клеткавых культур HCV і завісі ВІЧ-1 з электрамагнітнымі хвалямі з нізкай магутнасцю з частатой 2450 МГц, 90 Вт або 180 Вт, ніякіх змяненняў віруса, вызначанага рэпарцёрскай актыўнасцю люцыферазы і значным змяненнем заражанасці віруса назіраліся. У 600 і 800 Вт на працягу 1 хвіліны заражанасць абодвух вірусаў істотна не зніжалася, што, як мяркуюць, звязана з магутнасцю выпраменьвання электрамагнітнай хвалі і часам крытычнага ўздзеяння тэмпературы.
Kaczmarczyk [8] упершыню прадэманстраваў смяротнасць электрамагнітных хваль EHF супраць вадзяных патагенных вірусаў у 2021 годзе. Яны выкрылі ўзоры каранавіруса 229E або поліовірус (PV) да электрамагнітных хваль па частоце 95 ГГц і магутнасці шчыльнасці 70 да 100 w/cm22 на працягу 2 секунд. Эфектыўнасць інактывацыі двух патагенных вірусаў склала 99,98% і 99,375% адпаведна. што паказвае на тое, што электрамагнітныя хвалі EHF маюць шырокія перспектывы прымянення ў галіне інактывацыі вірусаў.
Эфектыўнасць інактывацыі вірусаў УХФ таксама ацэньвалася ў розных асяроддзях, такіх як грудное малако і некаторыя матэрыялы, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў хатніх умовах. Даследчыкі выкрылі маскі на анестэзію, забруджаныя адэнавірусам (ADV), паліёвірусам тыпу 1 (PV-1), герпесвірусам 1 (HV-1) і Rhinovirus (RHV) да электрамагнітнага выпраменьвання пры частаце 2450 МГц і магутнасці 720 ват. Яны паведамілі, што тэсты на антыгены ADV і PV-1 сталі адмоўнымі, а тытры HV-1, PIV-3 і RHV знізіліся да нуля, што сведчыць аб поўнай інактывацыі ўсіх вірусаў пасля 4 хвілін уздзеяння [15, 16]. Элхафі [17], непасрэдна выкрытыя тампоны, заражаныя вірусам птушынага бранхіта (IBV), пнеўмавірусам птушынага (APV), вірусам хваробы Ньюкасла (NDV) і вірусам птушынага грыпу (AIV) да 2450 МГц, 900 Вт мікрахвалевай печы. страціць сваю заражанасць. Сярод іх APV і IBV былі дадаткова выяўлены ў культурах трахеальных органаў, атрыманых з птушанят эмбрыёнаў 5 -га пакалення. Хоць віруса немагчыма вылучыць, вірусная нуклеінавая кіслата ўсё яшчэ была выяўлена RT-PCR. Бэн-Шошан [18] непасрэдна выстаўлены 2450 МГц, 750 Вт электрамагнітных хваль да 15 цітомегаловірусаў (CMV) станоўчых узораў груднога малака на працягу 30 секунд. Выяўленне антыгена пры дапамозе абалонкі паказала поўную інактывацыю ЦМВ. Аднак пры 500 Вт 2 з 15 узораў не дасягнулі поўнай інактывацыі, што сведчыць аб станоўчай карэляцыі паміж эфектыўнасцю інактывацыі і магутнасцю электрамагнітных хваль.
Варта таксама адзначыць, што Ян [13] прагназаваў рэзанансную частату паміж электрамагнітнымі хвалямі і вірусамі на аснове ўстаноўленых фізічных мадэляў. Завісь часціц віруса H3N2 з шчыльнасцю 7,5 × 1014 М-3, якая ўтвараецца вірусам, адчувальныя да віруса клеткі нырак Мадзіна Дарбі (MDCK), непасрэдна падвяргалася ўздзеянню электрамагнітных хваль з частатой 8 ГГц і магутнасці 820 г. W/m² на працягу 15 хвілін. Узровень інактывацыі віруса H3N2 дасягае 100%. Аднак на тэарэтычным парозе 82 Вт/м2 толькі 38% віруса H3N2 была інактывавана, што дазваляе выказаць здагадку, што эфектыўнасць інактывацыі віруса ЭМ цесна звязана з шчыльнасцю магутнасці. Зыходзячы з гэтага даследавання, Барбора [14] разлічыў дыяпазон рэзанансных частот (8,5–20 Ггц) паміж электрамагнітнымі хвалямі і SARS-COV-2 і прыйшоў да высновы, што 7,5 × 1014 м-3 ВРС-COV- 2, якія падвяргаюцца электрамагнітнай хвалі хвалевай хвале з частатой 10-17 ГГц і шчыльнасцю магутнасці 14,5 ± 1 Вт/м2 прыблізна на 15 хвілін прывядзе да 100% дэактывацыя. Нядаўняе даследаванне Ванга [19] паказала, што рэзанансныя частоты SARS-COV-2 складаюць 4 і 7,5 ГГц, што пацвярджае наяўнасць рэзанансных частот, незалежных ад тытра віруса.
У заключэнне можна сказаць, што электрамагнітныя хвалі могуць закрануць аэразолі і завісі, а таксама актыўнасць вірусаў на паверхнях. Было ўстаноўлена, што эфектыўнасць інактывацыі цесна звязана з частатой і магутнасцю электрамагнітных хваль і асяроддзем, якая выкарыстоўваецца для росту віруса. Акрамя таго, электрамагнітныя частоты на аснове фізічных рэзанансаў вельмі важныя для інактывацыі вірусаў [2, 13]. Да гэтага часу ўплыў электрамагнітных хваль на актыўнасць патагенных вірусаў у асноўным сканцэнтраваны на змене заражанасці. З -за складанага механізму, некалькі даследаванняў паведамляюць пра ўплыў электрамагнітных хваль на рэплікацыю і транскрыпцыю патагенных вірусаў.
Механізмы, з дапамогай якіх электрамагнітныя хвалі інактывуюць вірусы, цесна звязаны з тыпам віруса, частатой і магутнасцю электрамагнітных хваль, а таксама з умовамі росту віруса, але застаюцца ў значнай ступені малапрыманай. Апошнія даследаванні былі сканцэнтраваны на механізмах цеплавой, атэральнай і структурнай рэзананснай перадачы энергіі.
Цеплавы эфект разумеецца як павышэнне тэмпературы, выкліканае хуткасным кручэннем, сутыкненнем і трэннем палярных малекул у тканінах пад уздзеяннем электрамагнітных хваль. З -за гэтага ўласцівасці электрамагнітныя хвалі могуць павысіць тэмпературу віруса над парогам фізіялагічнай талерантнасці, што выклікае гібель віруса. Аднак вірусы ўтрымліваюць некалькі палярных малекул, што дазваляе выказаць здагадку, што прамыя цеплавыя эфекты на вірусы рэдкія [1]. Наадварот, у асяроддзі і навакольным асяроддзі існуе значна больш палярных малекул, напрыклад, малекулы вады, якія рухаюцца ў адпаведнасці з чаргаваннем электрычнага поля, узбуджанага электрамагнітнымі хвалямі, ствараючы цяпло праз трэнне. Затым цяпло пераносіцца ў вірус, каб павысіць тэмпературу. Калі парог талерантнасці перавышаецца, нуклеінавыя кіслоты і вавёркі разбураюцца, што ў канчатковым выніку памяншае заражанасць і нават інактывуе вірус.
Некалькі груп паведамляюць, што электрамагнітныя хвалі могуць знізіць заражанасць вірусаў за кошт цеплавога ўздзеяння [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] падвяргаецца завісі каранавіруснага 229E да электрамагнітных хваль з частатой 95 ГГц з шчыльнасцю магутнасці ад 70 да 100 Вт/см² для 0,2-0,7 с. Вынікі паказалі, што павышэнне тэмпературы на 100 ° С падчас гэтага працэсу спрыяла знішчэнню марфалогіі віруса і зніжэння актыўнасці віруса. Гэтыя цеплавыя эфекты можна растлумачыць дзеяннем электрамагнітных хваль на навакольныя малекулы вады. Siddharta [3] апрамяненая, якая змяшчае HCV, завесы культуры розных генатыпаў, у тым ліку GT1A, GT2A, GT3A, GT4A, GT5A, GT6A і GT7A, з электрамагнітнымі хвалямі на частаце 2450 мГц і магутнасцю 90 Вт і 180 Вт, 360060 W, 600 Вт і 800 разоў з павышэннем тэмпературы Сродкі культуры клетак ад 26 ° С да 92 ° С, электрамагнітнае выпраменьванне зніжала заражанасць віруса альбо цалкам інактываваў вірус. Але ВГС падвяргаўся ўздзеянню электрамагнітных хваль на кароткі час пры нізкай магутнасці (90 або 180 Вт, 3 хвіліны) або большую магутнасць (600 або 800 Вт, 1 хвіліна), у той час як не было значнага павышэння тэмпературы і істотнага змены ў Вірус не назіраўся заражанасці і актыўнасці.
Вышэйапісаныя вынікі паказваюць, што цеплавы эфект электрамагнітных хваль з'яўляецца ключавым фактарам, які ўплывае на заражанасць альбо актыўнасць патагенных вірусаў. Акрамя таго, шматлікія даследаванні паказалі, што цеплавы эфект электрамагнітнага выпраменьвання інактывуе патагенныя вірусы больш эфектыўна, чым УФ-С і звычайны нагрэў [8, 20, 21, 22, 23, 24].
У дадатак да цеплавога эфекту, электрамагнітныя хвалі таксама могуць змяніць палярнасць малекул, такіх як мікробныя вавёркі і нуклеінавыя кіслоты, у выніку чаго малекулы круцяцца і вібруюць, што прыводзіць да зніжэння жыццяздольнасці ці нават смерці [10]. Лічыцца, што хуткае пераключэнне палярнасці электрамагнітных хваль выклікае палярызацыю бялку, што прыводзіць да скручвання і крывізны структуры бялку і, у канчатковым рахунку, да дэнатурацыі бялку [11].
Нетэрмальны эфект электрамагнітных хваль на інактывацыю віруса застаецца супярэчлівым, але большасць даследаванняў паказалі станоўчыя вынікі [1, 25]. Як мы ўжо згадвалі вышэй, электрамагнітныя хвалі могуць непасрэдна пракрасціся ў канверт -бялок віруса MS2 і разбурыць нуклеінавую кіслату віруса. Акрамя таго, аэразолі віруса MS2 значна больш адчувальныя да электрамагнітных хваль, чым у водных MS2. З-за менш палярных малекул, такіх як малекулы вады, у навакольным асяроддзі, звязаным з аэразолямі віруса MS2, атэрацыйныя эфекты могуць гуляць ключавую ролю ў інактывацыі віруса, апасродкаванага электрамагнітам [1].
Феномен рэзанансу ставіцца да тэндэнцыі фізічнай сістэмы паглынаць больш энергіі з навакольнага асяроддзя пры натуральнай частаце і даўжыні хвалі. Рэзананс адбываецца ў многіх месцах у прыродзе. Вядома, што вірусы рэзаніруюць з мікрахвалёў аднолькавай частатой у абмежаваным акустычным дыпольным рэжыме, рэзананснай з'яве [2, 13, 26]. Рэзанансныя рэжымы ўзаемадзеяння паміж электрамагнітнай хваляй і вірусам прыцягваюць усё больш увагі. Уплыў эфектыўнага структурнага рэзананснага пераносу энергіі (SRET) ад электрамагнітных хваль да закрытых акустычных ваганняў (CAV) у вірусах можа прывесці да разрыву віруснай мембраны з-за супрацьлеглых вібрацый ядра-капсідаў. Акрамя таго, агульная эфектыўнасць SRET звязана з характарам навакольнага асяроддзя, дзе памер і pH віруснай часціцы вызначаюць рэзанансную частату і паглынанне энергіі адпаведна [2, 13, 19].
Фізічны рэзананснае ўздзеянне электрамагнітных хваль гуляе ключавую ролю ў інактывацыі ахінутых вірусаў, якія акружаны двухслойнай мембранай, убудаванай у вірусныя вавёркі. Даследчыкі выявілі, што дэактывацыя H3N2 электрамагнітнымі хвалямі з частатой 6 ГГц і шчыльнасцю магутнасці 486 Вт/м² у асноўным выклікана фізічным разрывам абалонкі з -за эфекту рэзанансу [13]. Аднак тэмпература завісі H3N2 павялічылася толькі на 7 ° С пасля 15 хвілін уздзеяння, аднак для інактывацыі віруса H3N2 чалавека пры цеплавым нагрэве патрабуецца тэмпература вышэй за 55 ° С [9]. Падобныя з'явы назіраліся для такіх вірусаў, як SARS-COV-2 і H3N1 [13, 14]. Акрамя таго, інактывацыя вірусаў электрамагнітнымі хвалямі не прыводзіць да дэградацыі вірусных геномаў РНК [1,13,14]. Такім чынам, інактывацыя віруса H3N2 спрыяла фізічнаму рэзанансу, а не цеплавым уздзеяннем [13].
У параўнанні з цеплавым эфектам электрамагнітных хваль, інактывацыя вірусаў пры дапамозе фізічнага рэзанансу патрабуе меншых параметраў дозы, якія знаходзяцца ніжэй за мікрахвалевыя стандарты бяспекі, устаноўленыя Інстытутам электрычных і электронікі інжынераў (IEEE) [2, 13]. Рэзанансная частата і доза магутнасці залежаць ад фізічных уласцівасцей віруса, такіх як памер часціц і эластычнасць, і ўсе вірусы ў межах рэзананснай частаты могуць быць эфектыўна накіраваны на інактывацыю. З -за высокай хуткасці пранікнення, адсутнасць іанізуючага выпраменьвання і добрай бяспекі, інактывацыя вірусаў, апасродкаванае атэравым эфектам CPET, з'яўляецца перспектыўным для лячэння злаякасных захворванняў чалавека, выкліканых патагеннымі вірусамі [14, 26].
Зыходзячы з укаранення інактывацыі вірусаў у вадкім фазе і на паверхні розных асяроддзяў, электрамагнітныя хвалі могуць эфектыўна змагацца з віруснымі аэразолямі [1, 26], што з'яўляецца прарывам і мае вялікае значэнне для кантролю перадачы перадачы ў перадачу перадачы перадачы, якая мае вялікае значэнне для кіравання перадачай перадачы ў перадачу перадачы ў перадачу перадачы перадачы, якая мае вялікае значэнне для кіравання перадачай перадачы ў перадачу перадачы ў перадачу перадачы ў перадачу перадачы перадачы. вірус і прадухіленне перадачы віруса ў грамадстве. эпідэмія. Больш за тое, адкрыццё фізічных рэзанансных уласцівасцей электрамагнітных хваль мае вялікае значэнне ў гэтай галіне. Пакуль вядомая рэзанансная частата пэўнай вірыёну і электрамагнітных хваль, могуць быць накіраваны ўсе вірусы ў межах рэзананснага дыяпазону раны, што не можа быць дасягнута традыцыйнымі інактывацыямі віруса [13,14,26]. Электрамагнітная інактывацыя вірусаў - гэта перспектыўнае даследаванне з вялікімі даследаваннямі і ўжыванай каштоўнасцю і патэнцыялам.
У параўнанні з традыцыйнай тэхналогіяй знішчэння вірусаў электрамагнітныя хвалі маюць характарыстыкі простай, эфектыўнай, практычнай аховы навакольнага асяроддзя пры знішчэнні вірусаў з -за яго унікальных фізічных уласцівасцей [2, 13]. Аднак застаецца шмат праблем. Па -першае, сучасныя веды абмяжоўваюцца фізічнымі ўласцівасцямі электрамагнітных хваль, і механізм выкарыстання энергіі падчас выкіду электрамагнітных хваль не быў раскрыты [10, 27]. Мікрахвалевыя печы, у тым ліку міліметровыя хвалі, шырока выкарыстоўваюцца для вывучэння інактывацыі вірусаў і яго механізмаў, аднак даследаванні электрамагнітных хваль на іншых частотах, асабліва на частотах ад 100 кГц да 300 МГц і ад 300 Ггц да 10 ТГц. Па-другое, механізм знішчэння патагенных вірусаў электрамагнітнымі хвалямі не быў высветлены, і былі вывучаны толькі сферычныя і стрыжаньныя вірусы [2]. Акрамя таго, часціцы вірусаў невялікія, без клетак, лёгка мутуюць і хутка распаўсюджваюцца, што можа прадухіліць інактывацыю віруса. Тэхналогія электрамагнітнай хвалі па -ранейшаму трэба палепшыць, каб пераадолець перашкоду інактывацыі патагенных вірусаў. Нарэшце, высокае паглынанне прамяністай энергіі палярнымі малекуламі ў асяроддзі, напрыклад, малекулы вады, прыводзіць да страты энергіі. Акрамя таго, на эфектыўнасць SRE можа паўплываць некалькі неўстаноўленых механізмаў вірусаў [28]. Эфект SRET таксама можа змяніць вірус для адаптацыі да свайго асяроддзя, што прыводзіць да ўстойлівасці да электрамагнітных хваль [29].
У будучыні тэхналогіі інактывацыі вірусаў з выкарыстаннем электрамагнітных хваль неабходна палепшыць. Фундаментальныя навуковыя даследаванні павінны быць накіраваны на высвятленне механізму інактывацыі вірусаў электрамагнітнымі хвалямі. Напрыклад, механізм выкарыстання энергіі вірусаў пры ўздзеянні электрамагнітных хваль, падрабязны механізм нетэрміновага дзеяння, які забівае патагенныя вірусы, і механізм эфекту SRE паміж электрамагнітнымі хвалямі і рознымі тыпамі вірусаў варта сістэматычна высветліць. Прыкладныя даследаванні павінны засяроджвацца на тым, як прадухіліць празмернае паглынанне радыяцыйнай энергіі палярнымі малекуламі, вывучыць уплыў электрамагнітных хваль розных частот на розныя патагенныя вірусы, а таксама вывучыць нетэрміновае ўздзеянне электрамагнітных хваль пры разбурэнні патагенных вірусаў.
Электрамагнітныя хвалі сталі перспектыўным метадам інактывацыі патагенных вірусаў. Тэхналогія электрамагнітнай хвалі мае перавагі нізкай забруджвання, нізкай кошту і высокай эфектыўнасці інактывацыі віруса ўзбуджальніка, што можа пераадолець абмежаванні традыцыйных антывірусных тэхналогій. Аднак неабходныя дадатковыя даследаванні для вызначэння параметраў тэхналогіі электрамагнітнай хвалі і высвятлення механізму інактывацыі вірусаў.
Пэўная доза выпраменьвання электрамагнітнай хвалі можа знішчыць структуру і актыўнасць многіх патагенных вірусаў. Эфектыўнасць інактывацыі вірусаў цесна звязана з частатой, шчыльнасцю магутнасці і часам уздзеяння. Акрамя таго, патэнцыяльныя механізмы ўключаюць цеплавыя, атэральныя і структурныя рэзанансныя эфекты перадачы энергіі. У параўнанні з традыцыйнымі антывіруснымі тэхналогіямі, інактывацыя віруса на аснове электрамагнітнай хвалі мае перавагі прастаты, высокай эфектыўнасці і нізкага забруджвання. Такім чынам, інактывацыя віруса, апасродкаванай электрамагнітам, стала перспектыўнай супрацьвіруснай методыкай для будучых прыкладанняў.
U yu. Уплыў мікрахвалевай радыяцыі і халоднай плазмы на актыўнасць біяаэрасоля і звязаныя з імі механізмы. Пекінскі універсітэт. Год 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Li TM, Chen HY, Wang HC і інш. Рэзананснае дыпольнае злучэнне мікрахвалевых печаў і абмежаваныя акустычныя ваганні ў бакуловірусах. Навуковы даклад 2017; 7 (1): 4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M і інш. Мікрахвалевая інактывацыя ВГС і ВІЧ: новы падыход да прадухілення перадачы віруса сярод спажыўцоў наркотыкаў. Навуковы даклад 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, QV HL. Даследаванне і эксперыментальнае назіранне за забруджваннем бальнічных дакументаў пры дапамозе мікрахвалевай печы [J] Кітайскага медыцынскага часопіса. 1987; 4: 221-2.
Папярэдняе даследаванне механізму інактывацыі Sun Wei і эфектыўнасці дыхлароізоцианата натрыю супраць бактэрыяфага MS2. Універсітэт Сычуана. 2007.
Папярэдняе даследаванне эфекту інактывацыі і механізму дзеяння O-фталальдэгіду на бактэрыяфаг MS2. Універсітэт Сычуана. 2007.
Wu ye, спадарыня Яо. Інактывацыя паветранага віруса in situ шляхам мікрахвалевага выпраменьвання. Кітайскі навуковы бюлетэнь. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Каронавірусы і поліёвірусы адчувальныя да кароткіх імпульсаў w-дыяпазону цыклотронавага выпраменьвання. Ліст аб хіміі навакольнага асяроддзя. 2021; 19 (6): 3967-72.
Yonges M, Li VM, Van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S і інш. Інактывацыя віруса грыпу для даследаванняў антыгеннасці і аналізаў устойлівасці да фенатыпічных інгібітараў нейрамінідазы. Часопіс клінічнай мікрабіялогіі. 2010; 48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Li yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia і інш. Агляд мікрахвалевай стэрылізацыі. ГУНГДОНГ МІКРАНУТРЫЯЛЬНАЯ НАВУКА. 2013; 20 (6): 67-70.
Лі Джыжы. Нетэрмальны біялагічны эфект мікрахвалевых печаў на харчовыя мікраарганізмы і тэхналогію стэрылізацыі мікрахвалевай печы [JJ Southwestern Nationality University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-COV-2 DENOTRATION бялковая дэнатурацыя пры атэравым мікрахвалевым выпраменьванні. Навуковы даклад 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Li TM, Lu JT, Hong WT, Huang Yr і інш. Эфектыўная структурная рэзанансная перадача энергіі з мікрахвалеў да абмежаваных акустычных ваганняў у вірусах. Навуковы даклад 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Мэтавая супрацьвірусная тэрапія з выкарыстаннем неіянізуючай прамянёвай тэрапіі для SARS-COV-2 і падрыхтоўку да віруснай пандэміі: метады, метады і практычныя нататкі для клінічнага прымянення. Plos One. 2021; 16 (5): E0251780.
Ян Хумінг. Мікрахвалевая стэрылізацыя і фактары, якія ўплываюць на яе. Кітайскі медыцынскі часопіс. 1993; (04): 246-51.
Старонка WJ, Martin WG Выжыванне мікробаў у мікрахвалевых печах. Вы можаце J мікраарганізмы. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Microwave або AutoClave знішчае заражанасць віруса інфекцыйнага бранхіту і пнеўмавіруса птушынага пнеўмавіруса, але дазваляе выяўляць іх з дапамогай зваротнай транскрыптазы палімеразы. хвароба птушкі. 2004; 33 (3): 303-6.
Бэн-Шошан М., Мандэль Д., Любецкі Р., Долберг С., Мімані Мікрахвалевая печ з мікрахвалевай печы цітомегаловіруса з груднога малака: пілотнае даследаванне. Медыцына груднога гадавання. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR і інш. Мікрахвалевая рэзанансная паглынанне віруса SARS-COV-2. Навуковы даклад 2022; 12 (1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH і г.д. УФ-С (254 нм) Смяротная доза SARS-COV-2. Лёгкая дыягностыка Photodyne ther. 2020; 32: 101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, De Samber M і інш. Навуковы даклад 2020; 10 (1): 22421.