中文网站
Patogene virusne infekcije postale su glavni javnozdravstveni problem diljem svijeta. Virusi mogu zaraziti sve stanične organizme i uzrokovati različite stupnjeve ozljeda i oštećenja, što dovodi do bolesti, pa čak i smrti. S prevalencijom visoko patogenih virusa poput koronavirusa 2 (SARS-CoV-2), postoji hitna potreba za razvojem učinkovitih i sigurnih metoda za inaktivaciju patogenih virusa. Tradicionalne metode za inaktivaciju patogenih virusa su praktične, ali imaju neka ograničenja. S karakteristikama visoke prodorne moći, fizičke rezonancije i bez onečišćenja, elektromagnetski valovi postali su potencijalna strategija za inaktivaciju patogenih virusa i privlače sve veću pozornost. Ovaj članak daje pregled nedavnih publikacija o utjecaju elektromagnetskih valova na patogene viruse i njihovim mehanizmima, kao i o izgledima za korištenje elektromagnetskih valova za inaktivaciju patogenih virusa, kao i o novim idejama i metodama za takvu inaktivaciju.
Mnogi se virusi brzo šire, dugo perzistiraju, visoko su patogeni i mogu uzrokovati globalne epidemije i ozbiljne zdravstvene rizike. Prevencija, otkrivanje, testiranje, iskorjenjivanje i liječenje ključni su koraci za zaustavljanje širenja virusa. Brzo i učinkovito uklanjanje patogenih virusa uključuje profilaktičko, zaštitno i uklanjanje izvora. Inaktivacija patogenih virusa fiziološkim uništavanjem radi smanjenja njihove infektivnosti, patogenosti i reproduktivnog kapaciteta učinkovita je metoda njihovog uklanjanja. Tradicionalne metode, uključujući visoku temperaturu, kemikalije i ionizirajuće zračenje, mogu učinkovito inaktivirati patogene viruse. Međutim, ove metode još uvijek imaju neka ograničenja. Stoga još uvijek postoji hitna potreba za razvojem inovativnih strategija za inaktivaciju patogenih virusa.
Emisija elektromagnetskih valova ima prednosti visoke prodorne moći, brzog i jednoličnog zagrijavanja, rezonancije s mikroorganizmima i oslobađanja plazme, te se očekuje da će postati praktična metoda za inaktivaciju patogenih virusa [1,2,3]. Sposobnost elektromagnetskih valova da inaktiviraju patogene viruse dokazana je u prošlom stoljeću [4]. Posljednjih godina, korištenje elektromagnetskih valova za inaktivaciju patogenih virusa privlači sve veću pozornost. Ovaj članak raspravlja o učinku elektromagnetskih valova na patogene viruse i njihovim mehanizmima, što može poslužiti kao koristan vodič za osnovna i primijenjena istraživanja.
Morfološke karakteristike virusa mogu odražavati funkcije poput preživljavanja i infektivnosti. Dokazano je da elektromagnetski valovi, posebno elektromagnetski valovi ultra visoke frekvencije (UHF) i ultra visoke frekvencije (EHF), mogu poremetiti morfologiju virusa.
Bakteriofag MS2 (MS2) se često koristi u raznim istraživačkim područjima kao što su evaluacija dezinfekcije, kinetičko modeliranje (vodeno) i biološka karakterizacija virusnih molekula [5, 6]. Wu je otkrio da mikrovalovi na 2450 MHz i 700 W uzrokuju agregaciju i značajno smanjenje vodenih faga MS2 nakon 1 minute izravnog zračenja [1]. Nakon daljnjeg istraživanja, uočen je i prekid na površini faga MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] izložio je suspenzije uzoraka koronavirusa 229E (CoV-229E) milimetarskim valovima frekvencije od 95 GHz i gustoće snage od 70 do 100 W/cm2 tijekom 0,1 s. U hrapavoj sfernoj ljusci virusa mogu se pronaći velike rupe, što dovodi do gubitka njegovog sadržaja. Izloženost elektromagnetskim valovima može biti destruktivna za virusne oblike. Međutim, promjene morfoloških svojstava, poput oblika, promjera i glatkoće površine, nakon izlaganja virusu elektromagnetskom zračenju nisu poznate. Stoga je važno analizirati odnos između morfoloških značajki i funkcionalnih poremećaja, što može pružiti vrijedne i prikladne pokazatelje za procjenu inaktivacije virusa [1].
Virusna struktura obično se sastoji od unutarnje nukleinske kiseline (RNA ili DNA) i vanjske kapside. Nukleinske kiseline određuju genetska i replikacijska svojstva virusa. Kapsida je vanjski sloj pravilno raspoređenih proteinskih podjedinica, osnovna skela i antigenska komponenta virusnih čestica, a također štiti nukleinske kiseline. Većina virusa ima strukturu ovojnice sastavljenu od lipida i glikoproteina. Osim toga, proteini ovojnice određuju specifičnost receptora i služe kao glavni antigeni koje imunološki sustav domaćina može prepoznati. Potpuna struktura osigurava integritet i genetsku stabilnost virusa.
Istraživanja su pokazala da elektromagnetski valovi, posebno UHF elektromagnetski valovi, mogu oštetiti RNA virusa koji uzrokuju bolesti. Wu [1] je izravno izložio vodenu okolinu virusa MS2 mikrovalovima od 2450 MHz tijekom 2 minute i analizirao gene koji kodiraju protein A, kapsidni protein, replikazni protein i protein cijepanja gel elektroforezom i lančanom reakcijom polimeraze s reverznom transkripcijom (RT-PCR). Ti su geni progresivno uništavani s povećanjem gustoće snage, pa čak i nestali pri najvišoj gustoći snage. Na primjer, ekspresija gena proteina A (934 bp) značajno se smanjila nakon izlaganja elektromagnetskim valovima snage od 119 i 385 W te potpuno nestala kada je gustoća snage povećana na 700 W. Ovi podaci ukazuju na to da elektromagnetski valovi mogu, ovisno o dozi, uništiti strukturu nukleinskih kiselina virusa.
Nedavne studije pokazale su da se učinak elektromagnetskih valova na patogene virusne proteine uglavnom temelji na njihovom neizravnom toplinskom učinku na medijatore i njihovom neizravnom učinku na sintezu proteina zbog uništavanja nukleinskih kiselina [1, 3, 8, 9]. Međutim, atermički učinci također mogu promijeniti polaritet ili strukturu virusnih proteina [1, 10, 11]. Izravni učinak elektromagnetskih valova na temeljne strukturne/nestrukturne proteine poput kapsidnih proteina, proteina ovojnice ili šiljastih proteina patogenih virusa još uvijek zahtijeva daljnja istraživanja. Nedavno je sugerirano da 2 minute elektromagnetskog zračenja na frekvenciji od 2,45 GHz snage 700 W mogu stupiti u interakciju s različitim udjelima proteinskih naboja stvaranjem vrućih točaka i oscilirajućih električnih polja putem isključivo elektromagnetskih učinaka [12].
Ovojnica patogenog virusa usko je povezana s njegovom sposobnošću da inficira ili uzrokuje bolest. Nekoliko je studija izvijestilo da UHF i mikrovalni elektromagnetski valovi mogu uništiti ljuske virusa koji uzrokuju bolesti. Kao što je gore spomenuto, u virusnoj omotnici koronavirusa 229E mogu se otkriti različite rupe nakon 0,1 sekunde izlaganja milimetarskom valu od 95 GHz pri gustoći snage od 70 do 100 W/cm2 [8]. Učinak rezonantnog prijenosa energije elektromagnetskih valova može uzrokovati dovoljno stresa da uništi strukturu virusne omotnice. Kod virusa s omotnicom, nakon pucanja omotnice, infektivnost ili neka aktivnost obično se smanjuje ili potpuno gubi [13, 14]. Yang [13] izložio je virus influence H3N2 (H3N2) i virus influence H1N1 (H1N1) mikrovalovima na 8,35 GHz, 320 W/m² i 7 GHz, 308 W/m², redom, tijekom 15 minuta. Kako bi se usporedili RNA signali patogenih virusa izloženih elektromagnetskim valovima i fragmentiranog modela zamrznutog i odmah odmrznutog u tekućem dušiku tijekom nekoliko ciklusa, provedena je RT-PCR. Rezultati su pokazali da su RNA signali dvaju modela vrlo konzistentni. Ovi rezultati ukazuju na to da je fizička struktura virusa poremećena, a struktura ovojnice uništena nakon izlaganja mikrovalnom zračenju.
Aktivnost virusa može se karakterizirati njegovom sposobnošću inficiranja, replikacije i transkripcije. Virusna infektivnost ili aktivnost obično se procjenjuje mjerenjem virusnih titara pomoću testova plaka, medijane infektivne doze u kulturi tkiva (TCID50) ili aktivnosti gena reportera luciferaze. Ali može se procijeniti i izravno izolacijom živog virusa ili analizom virusnog antigena, gustoće virusnih čestica, preživljavanja virusa itd.
Izviješteno je da UHF, SHF i EHF elektromagnetski valovi mogu izravno inaktivirati virusne aerosole ili viruse koji se prenose vodom. Wu [1] izložio je aerosol bakteriofaga MS2 generiran laboratorijskim nebulizatorom elektromagnetskim valovima frekvencije od 2450 MHz i snage 700 W tijekom 1,7 minuta, dok je stopa preživljavanja bakteriofaga MS2 bila samo 8,66%. Slično virusnom aerosolu MS2, 91,3% vodenog MS2 inaktivirano je unutar 1,5 minuta nakon izlaganja istoj dozi elektromagnetskih valova. Osim toga, sposobnost elektromagnetskog zračenja da inaktivira virus MS2 bila je pozitivno korelirana s gustoćom snage i vremenom izlaganja. Međutim, kada učinkovitost deaktivacije dosegne svoju maksimalnu vrijednost, učinkovitost deaktivacije ne može se poboljšati povećanjem vremena izlaganja ili povećanjem gustoće snage. Na primjer, virus MS2 imao je minimalnu stopu preživljavanja od 2,65% do 4,37% nakon izlaganja elektromagnetskim valovima od 2450 MHz i 700 W, a nisu pronađene značajne promjene s povećanjem vremena izlaganja. Siddharta [3] je ozračivao suspenziju stanične kulture koja sadrži virus hepatitisa C (HCV)/virus humane imunodeficijencije tipa 1 (HIV-1) elektromagnetskim valovima frekvencije 2450 MHz i snage 360 W. Otkrili su da su titri virusa značajno pali nakon 3 minute izlaganja, što ukazuje na to da je zračenje elektromagnetskih valova učinkovito protiv infektivnosti HCV-a i HIV-1 te pomaže u sprječavanju prijenosa virusa čak i kada su izloženi zajedno. Prilikom ozračivanja staničnih kultura HCV-a i suspenzija HIV-1 elektromagnetskim valovima niske snage frekvencije 2450 MHz, 90 W ili 180 W, nije uočena promjena u titru virusa, određenom aktivnošću luciferaznog reportera, te značajna promjena u infektivnosti virusa. Pri 600 i 800 W tijekom 1 minute, infektivnost oba virusa nije se značajno smanjila, što se smatra povezanim sa snagom zračenja elektromagnetskih valova i vremenom izlaganja kritičnoj temperaturi.
Kaczmarczyk [8] je prvi pokazao letalnost EHF elektromagnetskih valova protiv patogenih virusa koji se prenose vodom 2021. godine. Izložili su uzorke koronavirusa 229E ili poliovirusa (PV) elektromagnetskim valovima frekvencije od 95 GHz i gustoće snage od 70 do 100 W/cm2 tijekom 2 sekunde. Učinkovitost inaktivacije dvaju patogenih virusa bila je 99,98% odnosno 99,375%, što ukazuje na to da EHF elektromagnetski valovi imaju široke mogućnosti primjene u području inaktivacije virusa.
Učinkovitost UHF inaktivacije virusa također je procijenjena u raznim medijima poput majčinog mlijeka i nekih materijala koji se obično koriste u kućanstvu. Istraživači su izložili anestezijske maske kontaminirane adenovirusom (ADV), poliovirusom tipa 1 (PV-1), herpesvirusom 1 (HV-1) i rinovirusom (RHV) elektromagnetskom zračenju frekvencije od 2450 MHz i snage 720 W. Izvijestili su da su testovi na antigene ADV i PV-1 postali negativni, a titri HV-1, PIV-3 i RHV pali su na nulu, što ukazuje na potpunu inaktivaciju svih virusa nakon 4 minute izlaganja [15, 16]. Elhafi [17] izravno je izložio briseve zaražene virusom zaraznog bronhitisa ptica (IBV), avijarnim pneumovirusom (APV), virusom newcastleske bolesti (NDV) i virusom avijarne influence (AIV) mikrovalnoj pećnici od 2450 MHz i 900 W. Među njima, APV i IBV dodatno su otkriveni u kulturama trahealnih organa dobivenih iz pilećih embrija 5. generacije. Iako se virus nije mogao izolirati, virusna nukleinska kiselina ipak je otkrivena RT-PCR-om. Ben-Shoshan [18] izravno je izložio elektromagnetske valove od 2450 MHz, 750 W 15 uzoraka majčinog mlijeka pozitivnih na citomegalovirus (CMV) tijekom 30 sekundi. Detekcija antigena pomoću Shell-Viala pokazala je potpunu inaktivaciju CMV-a. Međutim, pri 500 W, 2 od 15 uzoraka nije postiglo potpunu inaktivaciju, što ukazuje na pozitivnu korelaciju između učinkovitosti inaktivacije i snage elektromagnetskih valova.
Također je vrijedno napomenuti da je Yang [13] predvidio rezonantnu frekvenciju između elektromagnetskih valova i virusa na temelju utvrđenih fizičkih modela. Suspenzija čestica virusa H3N2 gustoće 7,5 × 1014 m-3, koju proizvode stanice bubrega psa Madin Darby (MDCK) osjetljive na virus, izravno je izložena elektromagnetskim valovima frekvencije 8 GHz i snage 820 W/m² tijekom 15 minuta. Razina inaktivacije virusa H3N2 doseže 100%. Međutim, pri teorijskom pragu od 82 W/m², inaktivirano je samo 38% virusa H3N2, što sugerira da je učinkovitost inaktivacije virusa posredovane elektromagnetskim zračenjem usko povezana s gustoćom snage. Na temelju ove studije, Barbora [14] izračunala je rezonantni frekvencijski raspon (8,5–20 GHz) između elektromagnetskih valova i SARS-CoV-2 te zaključila da će 7,5 × 1014 m-3 SARS-CoV-2 izloženo elektromagnetskim valovima Val frekvencije 10-17 GHz i gustoće snage od 14,5 ± 1 W/m2 tijekom približno 15 minuta rezultirati 100%-tnom deaktivacijom. Nedavna studija Wanga [19] pokazala je da su rezonantne frekvencije SARS-CoV-2 4 i 7,5 GHz, što potvrđuje postojanje rezonantnih frekvencija neovisnih o titru virusa.
Zaključno, možemo reći da elektromagnetski valovi mogu utjecati na aerosole i suspenzije, kao i na aktivnost virusa na površinama. Utvrđeno je da je učinkovitost inaktivacije usko povezana s frekvencijom i snagom elektromagnetskih valova te medijem koji se koristi za rast virusa. Osim toga, elektromagnetske frekvencije temeljene na fizičkim rezonancijama vrlo su važne za inaktivaciju virusa [2, 13]. Do sada se učinak elektromagnetskih valova na aktivnost patogenih virusa uglavnom usredotočio na promjenu infektivnosti. Zbog složenog mehanizma, nekoliko je studija izvijestilo o učinku elektromagnetskih valova na replikaciju i transkripciju patogenih virusa.
Mehanizmi kojima elektromagnetski valovi inaktiviraju viruse usko su povezani s vrstom virusa, frekvencijom i snagom elektromagnetskih valova te okruženjem u kojem virus raste, ali ostaju uglavnom neistraženi. Nedavna istraživanja usredotočila su se na mehanizme toplinskog, atermalnog i strukturnog rezonantnog prijenosa energije.
Toplinski učinak shvaća se kao porast temperature uzrokovan brzinom rotacije, sudarom i trenjem polarnih molekula u tkivima pod utjecajem elektromagnetskih valova. Zbog tog svojstva, elektromagnetski valovi mogu povisiti temperaturu virusa iznad praga fiziološke tolerancije, uzrokujući smrt virusa. Međutim, virusi sadrže malo polarnih molekula, što sugerira da su izravni toplinski učinci na viruse rijetki [1]. Naprotiv, u mediju i okolišu postoji mnogo više polarnih molekula, poput molekula vode, koje se kreću u skladu s izmjeničnim električnim poljem pobuđenim elektromagnetskim valovima, stvarajući toplinu trenjem. Toplina se zatim prenosi na virus kako bi se povisila njegova temperatura. Kada se prijeđe prag tolerancije, nukleinske kiseline i proteini se uništavaju, što u konačnici smanjuje infektivnost, pa čak i inaktivira virus.
Nekoliko je skupina izvijestilo da elektromagnetski valovi mogu smanjiti infektivnost virusa putem toplinskog izlaganja [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] izložio je suspenzije koronavirusa 229E elektromagnetskim valovima frekvencije od 95 GHz s gustoćom snage od 70 do 100 W/cm² tijekom 0,2-0,7 s. Rezultati su pokazali da porast temperature od 100 °C tijekom ovog procesa doprinosi uništavanju morfologije virusa i smanjenju virusne aktivnosti. Ovi toplinski učinci mogu se objasniti djelovanjem elektromagnetskih valova na okolne molekule vode. Siddharta [3] je ozračivao suspenzije staničnih kultura koje sadrže HCV različitih genotipova, uključujući GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a i GT7a, elektromagnetskim valovima frekvencije 2450 MHz i snage 90 W te 180 W, 360 W, 600 W i 800 Uto. S porastom temperature medija za staničnu kulturu s 26°C na 92°C, elektromagnetsko zračenje smanjilo je infektivnost virusa ili ga potpuno inaktiviralo. No, HCV je bio izložen elektromagnetskim valovima kratko vrijeme pri niskoj snazi (90 ili 180 W, 3 minute) ili većoj snazi (600 ili 800 W, 1 minuta), dok nije došlo do značajnog porasta temperature i nije uočena značajna promjena infektivnosti ili aktivnosti virusa.
Gore navedeni rezultati ukazuju na to da je toplinski učinak elektromagnetskih valova ključni čimbenik koji utječe na infektivnost ili aktivnost patogenih virusa. Osim toga, brojne studije su pokazale da toplinski učinak elektromagnetskog zračenja inaktivira patogene viruse učinkovitije od UV-C i konvencionalnog zagrijavanja [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Osim toplinskih učinaka, elektromagnetski valovi mogu promijeniti i polaritet molekula poput mikrobnih proteina i nukleinskih kiselina, uzrokujući rotaciju i vibraciju molekula, što rezultira smanjenom održivošću ili čak smrću [10]. Vjeruje se da brzo prebacivanje polariteta elektromagnetskih valova uzrokuje polarizaciju proteina, što dovodi do uvijanja i zakrivljenosti strukture proteina i, u konačnici, do denaturacije proteina [11].
Netermalni učinak elektromagnetskih valova na inaktivaciju virusa ostaje kontroverzan, ali većina studija pokazala je pozitivne rezultate [1, 25]. Kao što smo gore spomenuli, elektromagnetski valovi mogu izravno prodrijeti u proteinsku ovojnicu virusa MS2 i uništiti nukleinsku kiselinu virusa. Osim toga, aerosoli virusa MS2 mnogo su osjetljiviji na elektromagnetske valove od vodenog MS2. Zbog manje polarnih molekula, poput molekula vode, u okruženju koje okružuje aerosole virusa MS2, atermički učinci mogu igrati ključnu ulogu u inaktivaciji virusa posredovanoj elektromagnetskim valovima [1].
Fenomen rezonancije odnosi se na tendenciju fizičkog sustava da apsorbira više energije iz svoje okoline na svojoj prirodnoj frekvenciji i valnoj duljini. Rezonancija se javlja na mnogim mjestima u prirodi. Poznato je da virusi rezoniraju s mikrovalovima iste frekvencije u ograničenom akustičnom dipolnom modu, što je fenomen rezonancije [2, 13, 26]. Rezonantni načini interakcije između elektromagnetskog vala i virusa privlače sve više pozornosti. Učinak učinkovitog strukturnog rezonantnog prijenosa energije (SRET) s elektromagnetskih valova na zatvorene akustične oscilacije (CAV) u virusima može dovesti do pucanja virusne membrane zbog suprotnih vibracija jezgre i kapside. Osim toga, ukupna učinkovitost SRET-a povezana je s prirodom okoline, gdje veličina i pH virusne čestice određuju rezonantnu frekvenciju i apsorpciju energije [2, 13, 19].
Fizički rezonantni učinak elektromagnetskih valova igra ključnu ulogu u inaktivaciji virusa s ovojnicom, koji su okruženi dvoslojnom membranom ugrađenom u virusne proteine. Istraživači su otkrili da je deaktivacija H3N2 elektromagnetskim valovima frekvencije 6 GHz i gustoće snage od 486 W/m² uglavnom uzrokovana fizičkim pucanjem ovojnice zbog rezonantnog učinka [13]. Temperatura suspenzije H3N2 povećala se za samo 7°C nakon 15 minuta izlaganja, međutim, za inaktivaciju ljudskog virusa H3N2 toplinskim zagrijavanjem potrebna je temperatura iznad 55°C [9]. Slične pojave uočene su kod virusa poput SARS-CoV-2 i H3N1 [13, 14]. Osim toga, inaktivacija virusa elektromagnetskim valovima ne dovodi do degradacije virusnih RNA genoma [1,13,14]. Dakle, inaktivaciju virusa H3N2 potaknula je fizička rezonancija, a ne toplinska izloženost [13].
U usporedbi s toplinskim učinkom elektromagnetskih valova, inaktivacija virusa fizičkom rezonancijom zahtijeva niže parametre doze, koji su ispod standarda mikrovalne sigurnosti koje je utvrdio Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) [2, 13]. Rezonantna frekvencija i doza snage ovise o fizičkim svojstvima virusa, kao što su veličina čestica i elastičnost, a svi virusi unutar rezonantne frekvencije mogu se učinkovito ciljati za inaktivaciju. Zbog visoke brzine prodiranja, odsutnosti ionizirajućeg zračenja i dobre sigurnosti, inaktivacija virusa posredovana atermičkim učinkom CPET-a obećavajuća je za liječenje ljudskih malignih bolesti uzrokovanih patogenim virusima [14, 26].
Na temelju provedbe inaktivacije virusa u tekućoj fazi i na površini različitih medija, elektromagnetski valovi mogu učinkovito djelovati na virusne aerosole [1, 26], što predstavlja proboj i od velike je važnosti za kontrolu prijenosa virusa i sprječavanje prijenosa virusa u društvu. Štoviše, otkriće fizičkih rezonantnih svojstava elektromagnetskih valova od velike je važnosti u ovom području. Sve dok je poznata rezonantna frekvencija određenog viriona i elektromagnetskih valova, mogu se ciljati svi virusi unutar rezonantnog frekvencijskog raspona rane, što se ne može postići tradicionalnim metodama inaktivacije virusa [13,14,26]. Elektromagnetska inaktivacija virusa obećavajuće je istraživanje s velikom istraživačkom i primijenjenom vrijednošću i potencijalom.
U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom ubijanja virusa, elektromagnetski valovi imaju karakteristike jednostavne, učinkovite i praktične zaštite okoliša pri ubijanju virusa zbog svojih jedinstvenih fizičkih svojstava [2, 13]. Međutim, mnogi problemi ostaju. Prvo, moderno znanje ograničeno je na fizička svojstva elektromagnetskih valova, a mehanizam korištenja energije tijekom emisije elektromagnetskih valova nije otkriven [10, 27]. Mikrovalovi, uključujući milimetarske valove, široko se koriste za proučavanje inaktivacije virusa i njezinih mehanizama, međutim, studije elektromagnetskih valova na drugim frekvencijama, posebno na frekvencijama od 100 kHz do 300 MHz i od 300 GHz do 10 THz, nisu objavljene. Drugo, mehanizam ubijanja patogenih virusa elektromagnetskim valovima nije razjašnjen, a proučavani su samo sferni i štapićasti virusi [2]. Osim toga, virusne čestice su male, bez stanica, lako mutiraju i brzo se šire, što može spriječiti inaktivaciju virusa. Tehnologiju elektromagnetskih valova još uvijek treba poboljšati kako bi se prevladala prepreka inaktivacije patogenih virusa. Konačno, visoka apsorpcija energije zračenja od strane polarnih molekula u mediju, poput molekula vode, rezultira gubitkom energije. Osim toga, na učinkovitost SRET-a može utjecati nekoliko neidentificiranih mehanizama kod virusa [28]. SRET učinak također može modificirati virus kako bi se prilagodio okolini, što rezultira otpornošću na elektromagnetske valove [29].
U budućnosti je potrebno dodatno poboljšati tehnologiju inaktivacije virusa pomoću elektromagnetskih valova. Temeljna znanstvena istraživanja trebala bi biti usmjerena na razjašnjavanje mehanizma inaktivacije virusa elektromagnetskim valovima. Na primjer, sustavno bi trebalo razjasniti mehanizam korištenja energije virusa pri izlaganju elektromagnetskim valovima, detaljan mehanizam netermalnog djelovanja koje ubija patogene viruse i mehanizam SRET efekta između elektromagnetskih valova i različitih vrsta virusa. Primijenjena istraživanja trebala bi se usredotočiti na to kako spriječiti prekomjernu apsorpciju energije zračenja polarnim molekulama, proučavati učinak elektromagnetskih valova različitih frekvencija na različite patogene viruse te proučavati netermalne učinke elektromagnetskih valova u uništavanju patogenih virusa.
Elektromagnetski valovi postali su obećavajuća metoda za inaktivaciju patogenih virusa. Tehnologija elektromagnetskih valova ima prednosti niskog onečišćenja, niske cijene i visoke učinkovitosti inaktivacije patogenih virusa, što može prevladati ograničenja tradicionalne antivirusne tehnologije. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se odredili parametri tehnologije elektromagnetskih valova i razjasnio mehanizam inaktivacije virusa.
Određena doza elektromagnetskog zračenja može uništiti strukturu i aktivnost mnogih patogenih virusa. Učinkovitost inaktivacije virusa usko je povezana s frekvencijom, gustoćom snage i vremenom izloženosti. Osim toga, potencijalni mehanizmi uključuju toplinske, atermalne i strukturne rezonantne učinke prijenosa energije. U usporedbi s tradicionalnim antivirusnim tehnologijama, inaktivacija virusa temeljena na elektromagnetskim valovima ima prednosti jednostavnosti, visoke učinkovitosti i niskog onečišćenja. Stoga je inaktivacija virusa posredovana elektromagnetskim valovima postala obećavajuća antivirusna tehnika za buduće primjene.
U Yu. Utjecaj mikrovalnog zračenja i hladne plazme na aktivnost bioaerosola i srodni mehanizmi. Sveučilište u Pekingu. godina 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC i dr. Rezonantno dipolno spajanje mikrovalova i ograničene akustične oscilacije u bakulovirusima. Znanstveno izvješće 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikrovalna inaktivacija HCV-a i HIV-a: novi pristup sprječavanju prijenosa virusa među intravenskim korisnicima droga. Znanstveno izvješće 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Istraživanje i eksperimentalno promatranje kontaminacije bolničkih dokumenata mikrovalnom dezinfekcijom [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Preliminarna studija mehanizma inaktivacije i učinkovitosti natrijevog dikloroizocijanata protiv bakteriofaga MS2. Sveučilište Sichuan. 2007.
Yang Li Preliminarna studija inaktivacijskog učinka i mehanizma djelovanja o-ftalaldehida na bakteriofag MS2. Sveučilište Sichuan. 2007.
Wu Ye, gđa. Yao. Inaktivacija virusa koji se prenosi zrakom in situ mikrovalnim zračenjem. Kineski znanstveni bilten. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. i dr. Koronavirusi i poliovirusi osjetljivi su na kratke impulse ciklotronskog zračenja u W-pojasu. Pismo o kemiji okoliša. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inaktivacija virusa gripe za studije antigenosti i testove otpornosti na fenotipske inhibitore neuraminidaze. Journal of Clinical Microbiology. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia i dr. Pregled mikrovalne sterilizacije. Znanost o mikronutrijentima u Guangdongu. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Netermalni biološki učinci mikrovalova na mikroorganizme u hrani i tehnologija sterilizacije mikrovalovima [Sveučilište JJ Southwestern Nationalities (izdanje za prirodne znanosti). 2006.; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Denaturacija šiljastog proteina SARS-CoV-2 nakon atermičkog mikrovalnog zračenja. Znanstveno izvješće 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR i dr. Učinkovit strukturni rezonantni prijenos energije iz mikrovalova u ograničene akustične oscilacije u virusima. Znanstveno izvješće 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Ciljana antivirusna terapija korištenjem neionizirajućeg zračenja za SARS-CoV-2 i priprema za virusnu pandemiju: metode, postupci i praktične bilješke za kliničku primjenu. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Mikrovalna sterilizacija i čimbenici koji na nju utječu. Kineski medicinski časopis. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Preživljavanje mikroba u mikrovalnim pećnicama. You can J Microorganisms. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Mikrovalna ili autoklavna obrada uništava infektivnost virusa zaraznog bronhitisa i ptičjeg pneumovirusa, ali omogućuje njihovo otkrivanje pomoću lančane reakcije polimeraze reverzne transkriptaze. bolesti peradi. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Eradikacija citomegalovirusa iz majčinog mlijeka mikrovalovima: pilot studija. medicina dojenja. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR i dr. Apsorpcija virusa SARS-CoV-2 u mikrovalnoj rezonanciji. Znanstveno izvješće 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, itd. UV-C (254 nm) smrtonosna doza SARS-CoV-2. Svjetlosna dijagnostika Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, itd. Brza i potpuna inaktivacija SARS-CoV-2 UV-C zračenjem. Znanstveno izvješće 2020; 10(1):22421.
Vrijeme objave: 21. listopada 2022.
Postavke privatnosti