Učinci elektromagnetskih valova na patogene viruse i srodne mehanizme: pregled u časopisu Virology

Patogene virusne infekcije postale su glavni javnozdravstveni problem širom svijeta. Virusi mogu zaraziti sve stanične organizme i uzrokovati različite stupnjeve ozljede i oštećenja, što dovodi do bolesti, pa čak i smrti. Uz prevalenciju visoko patogenih virusa kao što je teški akutni respiratorni sindrom koronavirus 2 (SARS-COV-2), postoji hitna potreba za razvojem učinkovitih i sigurnih metoda za inaktiviranje patogenih virusa. Tradicionalne metode za inaktiviranje patogenih virusa praktične su, ali imaju određena ograničenja. S karakteristikama visoke prodorne snage, fizičke rezonance i zagađenja, elektromagnetski valovi postali su potencijalna strategija za inaktivaciju patogenih virusa i privlače sve veću pažnju. Ovaj članak daje pregled nedavnih publikacija o utjecaju elektromagnetskih valova na patogene viruse i njihove mehanizme, kao i izglede za uporabu elektromagnetskih valova za inaktivaciju patogenih virusa, kao i nove ideje i metode za takvu inaktivaciju.
Mnogi se virusi brzo šire, dugo traju, vrlo 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. Neaktivacija patogenih virusa fiziološkim uništenjem kako bi se smanjila njihova infektivnost, patogenost i reproduktivna sposobnost 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 određena ograničenja. Stoga još uvijek postoji hitna potreba za razvojem inovativnih strategija za inaktivaciju patogenih virusa.
Emisija elektromagnetskih valova ima prednosti visoke prodorne snage, brzog i ujednačenog grijanja, rezonancije s mikroorganizmima i otpuštanja u plazmi, a očekuje se da će postati praktična metoda za inaktiviranje patogenih virusa [1,2,3]. Sposobnost elektromagnetskih valova da inaktiviraju patogene viruse dokazana je u prošlom stoljeću [4]. Posljednjih godina, upotreba elektromagnetskih valova za inaktivaciju patogenih virusa privukla je sve veću pažnju. Ovaj članak govori o učinku elektromagnetskih valova na patogene viruse i njihove mehanizme, koji mogu poslužiti kao koristan vodič za osnovna i primijenjena istraživanja.
Morfološke karakteristike virusa mogu odražavati funkcije kao što su preživljavanje i zaraznost. Pokazano je da elektromagnetski valovi, posebno ultra visoka frekvencija (UHF) i ultra visoka frekvencija (EHF) elektromagnetski valovi, mogu poremetiti morfologiju virusa.
Bakteriofag MS2 (MS2) često se koristi u različitim istraživačkim područjima kao što su procjena dezinfekcije, kinetičko modeliranje (vodena) i biološka karakterizacija virusnih molekula [5, 6]. WU je otkrio da mikrovalne pećnice na 2450 MHz i 700 W uzrokovaju agregaciju i značajno skupljanje MS2 vodenih faga nakon 1 minute izravnog zračenja [1]. Nakon daljnjeg ispitivanja, primijećen je i prekid površine MS2 faga [7]. Kaczmarczyk [8] izložene suspenzije uzoraka koronavirusa 229E (COV-229E) milimetrima valovima s frekvencijom od 95 GHz i gustoćom snage od 70 do 100 w/cm2 za 0,1 s. Velike rupe mogu se naći u gruboj sferičnoj ljusci virusa, 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 s elektromagnetskim zračenjem nisu poznate. Stoga je važno analizirati odnos između morfoloških značajki i funkcionalnih poremećaja koji mogu pružiti vrijedne i prikladne pokazatelje za procjenu inaktivacije virusa [1].
Virusna struktura obično se sastoji od unutarnje nukleinske kiseline (RNA ili DNA) i vanjskog kapsida. Nukleinske kiseline određuju genetska i replikacijska svojstva virusa. Kapsid je vanjski sloj redovito raspoređenih proteinskih podjedinica, osnovne skele i antigena komponenta virusnih čestica, a također štiti nukleinske kiseline. Većina virusa ima strukturu omotnice sačinjene od lipida i glikoproteina. Pored toga, proteini omotnice određuju specifičnost receptora i služe kao glavni antigeni koje imunološki sustav domaćina može prepoznati. Kompletna struktura osigurava integritet i genetsku stabilnost virusa.
Istraživanje je pokazalo da elektromagnetski valovi, posebno UHF elektromagnetski valovi, mogu oštetiti RNA virusa koji uzrokuju bolest. WU [1] izravno je izložio vodeno okruženje virusa MS2 na 2450 MHz mikrovalne pećnice 2 minute i analizirao gene koji kodiraju protein A, protein kapsid, replikazni protein i protein cijepanja gelom elektroforezom i lančanom reakcijom polimeraze na reverznu transkripciju. RT-PCR). Ti su geni postupno uništeni s povećanjem gustoće snage i čak su nestali pri najvećoj gustoći snage. Na primjer, ekspresija gena proteina A (934 bp) značajno se smanjila nakon izlaganja elektromagnetskim valovima snagom od 119 i 385 W i potpuno je nestala kada je gustoća snage povećana na 700 W. Ovi podaci ukazuju na to da elektromagnetske valove mogu, ovisno o dozi, uništiti strukturu nuklea.
Nedavna istraživanja pokazala su da se učinak elektromagnetskih valova na patogene virusne proteine ​​uglavnom temelji na njihovom neizravnom toplinskom učinku na posrednike i njihov neizravni učinak na sintezu proteina zbog uništavanja nukleinskih kiselina [1, 3, 8, 9]. Međutim, athermički učinci također mogu promijeniti polaritet ili strukturu virusnih proteina [1, 10, 11]. Izravni učinak elektromagnetskih valova na temeljne strukturne/nestrukturne proteine ​​kao što su kapsidni proteini, proteini omotnice ili šiljasti proteini patogenih virusa i dalje zahtijeva daljnje proučavanje. Nedavno se sugerira da 2 minute elektromagnetskog zračenja na frekvenciji od 2,45 GHz sa snagom od 700 W mogu komunicirati s različitim frakcijama naboja proteina kroz stvaranje vrućih točaka i oscilirajući električna polja kroz čisto elektromagnetske učinke [12].
Omotnica patogenog virusa usko je povezana s njegovom sposobnošću zaraze ili uzrokovanja bolesti. Nekoliko studija izvijestilo je da UHF i mikrovalna elektromagnetska valovi mogu uništiti školjke virusa koji uzrokuju bolest. Kao što je gore spomenuto, različite rupe mogu se otkriti u virusnoj omotnici koronavirusa 229E nakon 0,1 sekunde izloženosti milimetarskom valu od 95 GHz u gustoći snage od 70 do 100 w/cm2 [8]. Učinak rezonantnog prijenosa energije elektromagnetskih valova može uzrokovati dovoljno stresa da uništi strukturu omotnice virusa. Za omotane viruse, nakon puknuća ovojnice, infektivnost ili neka aktivnost obično se smanjuju ili se u potpunosti izgubi [13, 14]. Yang [13] izložio je virus gripe H3N2 (H3N2) i virus gripe H1N1 (H1N1) u mikrovalne pećnice na 8,35 GHz, 320 w/m² i 7 GHz, 308 w/m², odnosno 15 minuta. Za usporedbu RNA signala patogenih virusa izloženih elektromagnetskim valovima i fragmentirani model smrznut i odmah se odmrzavao u tekućem dušiku za nekoliko ciklusa, provedena je RT-PCR. Rezultati su pokazali da su RNA signali dva modela vrlo dosljedni. Ovi rezultati pokazuju da je fizička struktura virusa poremećena, a struktura omotnice uništena nakon izlaganja mikrovalnom zračenju.
Aktivnost virusa može karakterizirati njegova sposobnost inficiranja, repliciranja i prepisivanja. Virusna infektivnost ili aktivnost obično se procjenjuju mjerenjem virusnih titra pomoću ispitivanja plaka, srednje infektivne doze kulture tkiva (TCID50) ili aktivnošću gena luciferaze. Ali to se također može procijeniti izravno izoliranjem živog virusa ili analizom virusnog antigena, gustoće virusnih čestica, preživljavanjem virusa itd.
Zabilježeno je da UHF, SHF i EHF elektromagnetski valovi mogu izravno inaktivirati viruse virusa ili viruse u vodi. WU [1] izložio je aerosol MS2 bakteriofaga koji je laboratorijski nebulizator stvoren elektromagnetskim valovima s frekvencijom od 2450 MHz i snagom od 700 W tijekom 1,7 min, dok je stopa preživljavanja bakteriofaga MS2 bila samo 8,66%. Slično kao MS2 virusni aerosol, 91,3% vodenog MS2 inaktivirano je u roku od 1,5 minuta nakon izlaganja istoj dozi elektromagnetskih valova. Pored toga, sposobnost elektromagnetskog zračenja da inaktivira MS2 virus bila je pozitivno povezana s gustoćom snage i vremena izlaganja. Međutim, kada učinkovitost deaktivacije dosegne svoju maksimalnu vrijednost, učinkovitost deaktivacije ne može se poboljšati povećanjem vremena izloženosti ili povećanjem gustoće snage. Na primjer, virus MS2 imao je minimalnu stopu preživljavanja od 2,65% do 4,37% nakon izlaganja 2450 MHz i 700 W elektromagnetskih valova, a nisu pronađene značajne promjene s povećanjem vremena izloženosti. Siddharta [3] ozračila je suspenziju stanične kulture koja sadrži virus hepatitisa C (HCV)/virus ljudske imunodeficijencije tipa 1 (HIV-1) elektromagnetskim valovima s frekvencijom od 2450 MHz i snagom od 360 W. Utvrdili su da je virus u efektivnom stanju nakon 3 minusa, a nakazano je da je HIVNITLETS nakon 3 minute izbrisanja, a nakazano je da je virus u Efleksic-u, a virus je u efikasnoj matičnoj matičnoj matičnosti, a virus je naznačio da je virus efektivno namijenjen. Spriječite prijenos virusa čak i ako je izloženi zajedno. Prilikom ozračivanja kultura HCV stanica i suspenzija HIV-1 s elektromagnetskim valovima male snage s frekvencijom od 2450 MHz, 90 W ili 180 W, nije opažena promjena titra virusa, određena aktivnošću reportera Luciferase i značajna promjena virusne infektivnosti. Na 600 i 800 W tokom 1 minute, infektivnost oba virusa nije se značajno smanjila, za koju se vjeruje da je povezano sa snagom zračenja elektromagnetskog vala i vremenom kritične izloženosti temperaturi.
Kaczmarczyk [8] je najprije pokazao smrtonosnost EHF elektromagnetskih valova protiv patogenih virusa u vodi 2021. godine. Oni su izložili uzorke koronavirusa 229E ili poliovirus (PV) na elektromagnetske valove za frekvenciju 95 do W/CMS -a. Učinkovitost inaktivacije dvaju patogenih virusa bila je 99,98%, odnosno 99,375%. što ukazuje da EHF elektromagnetski valovi imaju široke izglede za primjenu u području inaktivacije virusa.
Učinkovitost UHF inaktivacije virusa također je ocijenjena u raznim medijima kao što su majčino mlijeko i neki materijali koji se obično koriste u kući. Istraživači su izloženi anesteziji maskirane kontaminiranim adenovirusom (ADV), Poliovirusom tipa 1 (PV-1), herpesvirusom 1 (HV-1) i rinovirusom (RHV) u elektromagnetsko zračenje na frekvenciji od 2450 MHz i snagom od 720 vata. Izvijestili su da su testovi za ADV i PV-1 antigene postali negativni, a HV-1, PIV-3 i RHV titri pali su na nulu, što ukazuje na potpunu inaktivaciju svih virusa nakon 4 minute izlaganja [15, 16]. Elhafi [17] izravno je izložio brise zaražene virusom ptičjeg infektivnog bronhitisa (IBV), ptičji pneumovirus (APV), virus bolesti Newcastle (NDV) i virus ptičje gripe (AIV) na 2450 MHz, 900 W Mikrovaljivog staja. izgubiti svoju zaraznost. Među njima su APV i IBV dodatno otkriveni u kulturama trahealnih organa dobivenih od kokošnih embrija 5. generacije. Iako se virus nije mogao izolirati, RT-PCR je još uvijek otkrivena virusna nukleinska kiselina. Ben-Shoshan [18] izravno je izložio 2450 MHz, 750 W elektromagnetski valovi do 15 uzoraka citomegalovirusa (CMV) pozitivnih uzoraka majčinog mlijeka tijekom 30 sekundi. Otkrivanje antigena pomoću školjke pokazalo je potpunu inaktivaciju CMV-a. Međutim, na 500 W, 2 od 15 uzoraka nisu postigla potpunu inaktivaciju, što ukazuje na pozitivnu povezanost 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 s gustoćom od 7,5 × 1014 M-3, proizvedene od bubrežnih stanica pasa osjetljivih na virus, virus, bila je izravno izložena elektromagnetskim valovima na frekvenciji od 8 GHz i snagom od 820 w/m² za 15 minuta. Razina inaktivacije virusa H3N2 doseže 100%. Međutim, na teorijskom pragu od 82 w/m2, samo 38% virusa H3N2 je inaktivirano, što sugerira da je učinkovitost inaktivacije virusa posredovane EM usko povezana s gustoćom snage. Na temelju ove studije, Barbora [14] izračunala je rezonantni raspon frekvencije (8,5–20 GHz) između elektromagnetskih valova i SARS-COV-2 i zaključio da će 7,5 × 1014 M-3 od SARS-COV-2 izloženo elektromagnetskom valu s frekvencijom od 14-17 ghledge i a u g. deaktivacija. Nedavna studija Wang-a [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 učestalošću i snagom elektromagnetskih valova i 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 fokusirao na promjenu infektivnosti. Zbog složenog mehanizma, nekoliko studija izvijestilo je o učinku elektromagnetskih valova na replikaciju i transkripciju patogenih virusa.
Mehanizmi pomoću kojih elektromagnetski valovi inaktiviraju viruse usko su povezani s vrstom virusa, učestalošću i snagom elektromagnetskih valova i okruženjem rasta virusa, 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 uzrokovano rotacijom velike brzine, sudara i trenja polarnih molekula u tkivima pod utjecajem elektromagnetskih valova. Zbog ovog svojstva, elektromagnetski valovi mogu podići temperaturu virusa iznad praga fiziološke tolerancije, uzrokujući smrt virusa. Međutim, virusi sadrže nekoliko 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 naizmjeničnim električnim poljem pobuđenim elektromagnetskim valovima, stvarajući toplinu kroz trenje. Toplina se zatim prenosi u virus kako bi se podigla temperatura. Kada se premaši prag tolerancije, uništavaju se nukleinske kiseline i proteini, što u konačnici smanjuje infektivnost i čak inaktivira virus.
Nekoliko skupina izvijestilo je da elektromagnetski valovi mogu smanjiti infektivnost virusa termičkom izlaganjem [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] izložio je suspenzije koronavirusa 229E elektromagnetskim valovima na frekvenciji od 95 GHz, a gustoću snage od 70 do 100 w/cm² za 0,2-0,7 s. Rezultati su pokazali da je povećanje temperature od 100 ° C tijekom ovog procesa pridonijelo uništavanju morfologije virusa i smanjenom aktivnosti virusa. Ovi toplinski učinci mogu se objasniti djelovanjem elektromagnetskih valova na okolnim molekulama vode. Siddharta [3] irradiated HCV-containing cell culture suspensions of different genotypes, including GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a and GT7a, with electromagnetic waves at a frequency of 2450 MHz and a power of 90 W and 180 W, 360 W, 600 W and 800 Tue With an increase in the temperature of the cell Medij za kulturu od 26 ° C do 92 ° C, elektromagnetsko zračenje smanjilo je infektivnost virusa ili je potpuno inaktivirao virus. Ali HCV je bio izložen elektromagnetskim valovima na kratko vrijeme pri manjoj snazi ​​(90 ili 180 W, 3 minute) ili veću snagu (600 ili 800 W, 1 minutu), dok nije bilo značajnog povećanja temperature i značajna promjena virusa nije primijećena infektivnost ili aktivnost.
Gornji rezultati pokazuju da je toplinski učinak elektromagnetskih valova ključni faktor koji utječe na infektivnost ili aktivnost patogenih virusa. Pored toga, brojne studije pokazale su da toplinski učinak elektromagnetskog zračenja inaktivira patogene viruse učinkovitije od UV-C i konvencionalnog grijanja [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Pored toplinskih učinaka, elektromagnetski valovi također mogu promijeniti polaritet molekula poput mikrobnih proteina i nukleinskih kiselina, uzrokujući da se molekule okreću i vibriraju, 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 proteinske strukture i, u konačnici, do denaturacije proteina [11].
Netermalni učinak elektromagnetskih valova na inaktivaciju virusa ostaje kontroverzan, ali većina je studija pokazala pozitivne rezultate [1, 25]. Kao što smo gore spomenuli, elektromagnetski valovi mogu izravno prodrijeti u protein virusa MS2 i uništiti nukleinsku kiselinu virusa. Pored toga, aerosoli virusa MS2 mnogo su osjetljiviji na elektromagnetske valove od vodenog MS2. Zbog manje polarnih molekula, kao što su molekule vode, u okolišu koji okružuje aerosole virusa MS2, athermički učinci mogu igrati ključnu ulogu u inaktivaciji virusa posredovanog elektromagnetskim valovima [1].
Fenomen rezonancije odnosi se na tendenciju fizičkog sustava da apsorbira više energije iz svog okoliša po svojoj prirodnoj frekvenciji i valnoj duljini. Rezonanca se javlja na mnogim mjestima u prirodi. Poznato je da virusi odjekuju s mikrovalnim pećnicama iste frekvencije u ograničenom akustičnom dipolskom načinu, rezonantnom fenomenu [2, 13, 26]. Rezonantni načini interakcije između elektromagnetskog vala i virusa privlače sve više pažnje. Učinak učinkovitog prijenosa energije strukturne rezonancije (SRET) iz elektromagnetskih valova na zatvorene akustičke oscilacije (CAV) u virusima može dovesti do rupture virusne membrane zbog suprotstavljenih vibracija jezgre-kapsida. Pored toga, ukupna učinkovitost SRET -a povezana je s prirodom okoliša, gdje veličina i pH virusne čestice određuju rezonantnu frekvenciju i apsorpciju energije, odnosno [2, 13, 19].
Učinak fizičke rezonancije elektromagnetskih valova igra ključnu ulogu u inaktivaciji omotanih virusa, koji su okruženi dvoslojnom membranom ugrađenom u virusne proteine. Istraživači su otkrili da je deaktivacija H3N2 elektromagnetskim valovima s frekvencijom od 6 GHz i gustoćom snage od 486 w/m² uglavnom uzrokovana fizičkom puknulom školjke zbog efekta rezonancije [13]. Temperatura suspenzije H3N2 povećala se za samo 7 ° C nakon 15 minuta izloženosti, međutim, za inaktivaciju ljudskog virusa H3N2 termičkim zagrijavanjem, potrebna je temperatura iznad 55 ° C [9]. Slični fenomeni primijećeni su za viruse poput SARS-COV-2 i H3N1 [13, 14]. Pored toga, inaktivacija virusa elektromagnetskim valovima ne dovodi do razgradnje virusnih RNA genoma [1,13,14]. Stoga je inaktivaciju virusa H3N2 promovirana fizičkom rezonancom, a ne toplinskom izlaganjem [13].
U usporedbi s toplinskim učinkom elektromagnetskih valova, inaktivacija virusa fizičkom rezonancom zahtijeva parametre niže doze, koji su ispod mikrovalnih sigurnosnih standarda koji je uspostavio Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) [2, 13]. Rezonantna doza frekvencije i snage ovise o fizičkim svojstvima virusa, poput veličine čestica i elastičnosti, a svi virusi unutar rezonantne frekvencije mogu se učinkovito ciljati na inaktivaciju. Zbog visoke brzine penetracije, odsutnost ionizirajućeg zračenja i dobra sigurnost, inaktivacija virusa posredovana athermičkim učinkom CPET -a obećava 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 se učinkovito nositi s virusnim aerosolima [1, 26], što je proboj i od velike je važnosti za kontrolu prijenosa virusa i sprečavanje prenošenja virusa u društvu. epidemija. Nadalje, otkriće svojstava fizičke rezonancije elektromagnetskih valova od velike je važnosti u ovom polju. Sve dok su poznata rezonantna učestalost određenih viriona i elektromagnetskih valova, mogu se ciljati svi virusi unutar rezonantnog raspona frekvencije rane, što se ne može postići tradicionalnim metodama inaktivacije virusa [13,14,26]. Elektromagnetska inaktivacija virusa obećavajuće je istraživanje s velikim istraživanjima i primijenjenom vrijednošću i potencijalom.
U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom ubijanja virusa, elektromagnetski valovi imaju karakteristike jednostavne, učinkovite, praktične zaštite okoliša prilikom ubijanja virusa zbog jedinstvenih fizičkih svojstava [2, 13]. Međutim, ostaju mnogi problemi. Prvo, moderno znanje ograničeno je na fizička svojstva elektromagnetskih valova, a mehanizam korištenja energije tijekom emisije elektromagnetskih valova nije objavljen [10, 27]. Mikrovalne pećnice, uključujući milimetarske valove, široko su korištene za proučavanje inaktivacije virusa i njegovih 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 zabilježene. Drugo, mehanizam ubijanja patogenih virusa elektromagnetskim valovima nije rasvijetljen, a proučavani su samo sferični i virusi u obliku štapa [2]. Pored toga, čestice virusa su male, bez stanica, lako mutiraju i brzo se šire, što može spriječiti inaktivaciju virusa. Tehnologiju elektromagnetskog vala još uvijek treba poboljšati kako bi se prevladala prepreka inaktivirajućih patogenih virusa. Konačno, visoka apsorpcija zračenja energije polarnim molekulama u mediju, poput molekula vode, rezultira gubitkom energije. Pored toga, na učinkovitost SRET -a može utjecati nekoliko neidentificiranih mehanizama u virusima [28]. SRET efekt također može izmijeniti virus da se prilagodi njegovom okruženju, što rezultira otporom na elektromagnetske valove [29].
U budućnosti se mora poboljšati tehnologija inaktivacije virusa pomoću elektromagnetskih valova. Temeljno znanstveno istraživanje trebalo bi biti usmjereno na rasvjetljavanje mehanizma inaktivacije virusa elektromagnetskim valovima. Na primjer, mehanizam korištenja energije virusa kad je izložen elektromagnetskim valovima, detaljan mehanizam netermalnog djelovanja koji ubija patogene viruse i mehanizam SRET efekta između elektromagnetskih valova i različitih vrsta virusa treba sustavno objasniti. Primijenjena istraživanja trebala bi se usredotočiti na to kako spriječiti pretjeranu apsorpciju energije zračenja polarnim molekulama, proučiti učinak elektromagnetskih valova različitih frekvencija na različite patogene viruse i proučiti netermalne učinke elektromagnetskih valova u uništavanju patogenih virusa.
Elektromagnetski valovi postali su obećavajuća metoda za inaktivaciju patogenih virusa. Tehnologija elektromagnetskog vala ima prednosti niskog zagađenja, niskih troškova i visoke učinkovitosti inaktivacije virusa patogena, što može prevladati ograničenja tradicionalne antivirusne tehnologije. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se utvrdile parametre tehnologije elektromagnetskog vala i rasvjetljavanje mehanizma inaktivacije virusa.
Određena doza zračenja elektromagnetskog vala može uništiti strukturu i aktivnost mnogih patogenih virusa. Učinkovitost inaktivacije virusa usko je povezana s frekvencijom, gustoćom snage i vremenom izlaganja. Pored toga, potencijalni mehanizmi uključuju toplinske, atermalne i strukturne rezonantne učinke prijenosa energije. U usporedbi s tradicionalnim antivirusnim tehnologijama, inaktivacija virusa na bazi elektromagnetskih valova ima prednosti jednostavnosti, visoke učinkovitosti i niskog zagađenja. Stoga je inaktivacija virusa posredovana elektromagnetskim valovima postala obećavajuća antivirusna tehnika za buduće primjene.
U yu. Utjecaj mikrovalne zračenja i hladne plazme na aktivnost bioaerosola i srodne mehanizme. Sveučilište Peking. Godina 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen YE, Liu TM, Chen HY, Wang HC i sur. Rezonantno dipolsko spajanje mikrovalnih i ograničenih akustičnih oscilacija 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 ubrizgavanjem korisnika lijeka. Znanstveno izvješće 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, QV HL. Istraživanje i eksperimentalno promatranje onečišćenja bolničkih dokumenata mikrovalnom dezinfekcijom [J] Kineski medicinski časopis. 1987; 4: 221-2.
Sun Wei preliminarna studija mehanizma za inaktivaciju i učinkovitost natrijevog dikloroizocijanata protiv bakteriofaga MS2. Sveučilište Sichuan. 2007.
Yang Li preliminarna studija učinka inaktivacije i mehanizam djelovanja o-ftalaldehida na bakteriofagu MS2. Sveučilište Sichuan. 2007.
Wu Ye, gospođa Yao. Neaktivacija virusa u zraku 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 sur. Koronavirusi i poliovirusi osjetljivi su na kratke impulse ciklotronskog zračenja W-band. 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 ispitivanja otpornosti na fenotipske inhibitore neuraminidaze. Časopis za kliničku mikrobiologiju. 2010; 48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Pregled mikrovalne sterilizacije. Guangdong Mikronutrient Science. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Nettermalni biološki učinci mikrovalnih pećnica na mikroorganizme hrane i tehnologiju mikrovalne sterilizacije [JJ Southwestern Nationals University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-COV-2 Spike protein denaturacija nakon athermičkog mikrovalnog zračenja. Znanstveno izvješće 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Učinkovit strukturni rezonantni prijenos energije iz mikrovalnih do ograničenih akustičkih oscilacija u virusima. Znanstveno izvješće 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Ciljana antivirusna terapija pomoću neionizirajuće zračenja za SARS-COV-2 i pripremu za virusnu pandemiju: metode, metode i prakse za kliničku primjenu. PLOS ONE. 2021; 16 (5): E0251780.
Yang Huiming. Mikrovalna sterilizacija i čimbenici koji utječu na njega. Kineski medicinski časopis. 1993; (04): 246-51.
Stranica WJ, Martin WG preživljavanje mikroba u mikrovalnim pećnicama. Možete J mikroorganizmi. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Microwave ili tretman autoklava uništava infektivnost virusa infektivnog bronhitisa i ptičjeg pneumovirusa, ali im omogućuje otkrivanje korištenjem lančane reakcije polimeraze reverzne transkriptaze. bolest peradi. 2004; 33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB mikrovalno iskorjenjivanje citomegalovirusa iz majčinog mlijeka: pilot studija. lijek za dojenje. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Mikrovalna rezonantna apsorpcija virusa SARS-COV-2. 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. Svjetlo dijagnostika Photodyne Ther. 2020; 32: 101995.
Oluja N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, itd. Brza i potpuna inaktivacija SARS-COV-2 pomoću UV-C. Znanstveno izvješće 2020.; 10 (1): 22421.