Efikoj de elektromagnetaj ondoj sur patogenaj virusoj kaj rilataj mekanismoj: revizio en la Journal of Virology

Patogenaj virusinfektoj fariĝis grava popolsanproblemo tutmonde. Virusoj povas infekti ĉiujn ĉelajn organismojn kaj kaŭzi diversajn gradojn da vundo kaj damaĝo, kondukante al malsano kaj eĉ morto. Kun la tropezo de tre patogenaj virusoj kiel severa akra spira sindromo koronavirus 2 (SARS-CoV-2), estas urĝa bezono evoluigi efikajn kaj sekurajn metodojn por malaktivigi patogenajn virusojn. Tradiciaj metodoj por malaktivigado de patogenaj virusoj estas praktikaj sed havas kelkajn limigojn. Kun la karakterizaĵoj de alta penetra potenco, fizika resonanco kaj neniu poluo, elektromagnetaj ondoj fariĝis ebla strategio por la malaktivigo de patogenaj virusoj kaj altiras kreskantan atenton. Ĉi tiu artikolo disponigas superrigardon de lastatempaj publikaĵoj pri la efiko de elektromagnetaj ondoj sur patogenaj virusoj kaj iliaj mekanismoj, same kiel la perspektivoj por la uzo de elektromagnetaj ondoj por la malaktivigo de patogenaj virusoj, same kiel novaj ideoj kaj metodoj por tia malaktivigo.
Multaj virusoj disvastiĝas rapide, daŭras longe, estas tre patogenaj kaj povas kaŭzi tutmondajn epidemiojn kaj gravajn sanriskojn. Antaŭzorgo, detekto, testado, ekstermado kaj kuracado estas ŝlosilaj paŝoj por ĉesigi la disvastiĝon de la viruso. Rapida kaj efika elimino de patogenaj virusoj inkluzivas profilaktan, protektan kaj fontan eliminon. Senaktivigo de patogenaj virusoj per fiziologia detruo por redukti ilian infektecon, patogenecon kaj reproduktan kapablon estas efika metodo de ilia elimino. Tradiciaj metodoj, inkluzive de alta temperaturo, kemiaĵoj kaj joniga radiado, povas efike malaktivigi patogenajn virusojn. Tamen, ĉi tiuj metodoj ankoraŭ havas kelkajn limojn. Tial, ekzistas ankoraŭ urĝa bezono evoluigi novigajn strategiojn por la malaktivigo de patogenaj virusoj.
La emisio de elektromagnetaj ondoj havas la avantaĝojn de alta penetra potenco, rapida kaj unuforma hejtado, resonanco kun mikroorganismoj kaj plasmoliberigo, kaj estas atendita iĝi praktika metodo por malaktivigi patogenajn virusojn [1,2,3]. La kapablo de elektromagnetaj ondoj senaktivigi patogenajn virusojn estis pruvita en la lasta jarcento [4]. En la lastaj jaroj, la uzo de elektromagnetaj ondoj por la malaktivigo de patogenaj virusoj altiris kreskantan atenton. Ĉi tiu artikolo diskutas la efikon de elektromagnetaj ondoj sur patogenaj virusoj kaj iliaj mekanismoj, kiuj povas funkcii kiel utila gvidilo por baza kaj aplikata esplorado.
La morfologiaj karakterizaĵoj de virusoj povas reflekti funkciojn kiel ekzemple supervivo kaj infekteco. Estis pruvite ke elektromagnetaj ondoj, precipe ultraaltfrekvenco (UHF) kaj ultraaltfrekvenca (EHF) elektromagnetaj ondoj, povas interrompi la morfologion de virusoj.
Bacteriophage MS2 (MS2) estas ofte uzata en diversaj esploraj areoj kiel desinfekta taksado, kineta modelado (akva) kaj biologia karakterizado de virusaj molekuloj [5, 6]. Wu trovis, ke mikroondoj je 2450 MHz kaj 700 W kaŭzis agregadon kaj signifan ŝrumpadon de MS2-akvaj fagoj post 1 minuto da rekta surradiado [1]. Post plia esploro, oni ankaŭ observis rompon en la surfaco de la MS2-fago [7]. Kaczmarczyk [8] elmontris suspendojn de specimenoj de koronavirus 229E (CoV-229E) al milimetraj ondoj kun frekvenco de 95 GHz kaj potencodenseco de 70 ĝis 100 W/cm2 dum 0,1 s. Grandaj truoj troviĝas en la malglata sfera ŝelo de la viruso, kio kondukas al la perdo de ĝia enhavo. Eksponiĝo al elektromagnetaj ondoj povas esti detrua al virusformoj. Tamen, ŝanĝoj en morfologiaj trajtoj, kiel ekzemple formo, diametro kaj surfacglateco, post eksponiĝo al la viruso kun elektromagneta radiado estas nekonataj. Tial, estas grave analizi la rilaton inter morfologiaj trajtoj kaj funkciaj malordoj, kiuj povas provizi valorajn kaj oportunajn indikilojn por taksi virusan malaktivigon [1].
La virusstrukturo kutime konsistas el interna nuklea acido (RNA aŭ DNA) kaj ekstera kapsido. Nukleaj acidoj determinas la genetikajn kaj reproduktajn ecojn de virusoj. La kapsido estas la ekstera tavolo de regule aranĝitaj proteinsubunuoj, la baza skafaldaro kaj antigena komponento de viruspartikloj, kaj ankaŭ protektas nukleajn acidojn. Plej multaj virusoj havas kovertan strukturon konsistantan el lipidoj kaj glikoproteinoj. Krome, kovertproteinoj determinas la specifecon de la receptoroj kaj funkcias kiel la ĉefaj antigenoj kiujn la imunsistemo de la gastiganto povas rekoni. La kompleta strukturo certigas la integrecon kaj genetikan stabilecon de la viruso.
Esplorado montris, ke elektromagnetaj ondoj, precipe UHF elektromagnetaj ondoj, povas damaĝi la RNA de malsano-kaŭzantaj virusoj. Wu [1] rekte eksponis la akvan medion de la MS2-viruso al 2450 MHz-mikroondoj dum 2 minutoj kaj analizis la genojn kodantajn proteinon A, kapsidproteinon, replikproteinon, kaj fendproteinon per ĝelelektroforezo kaj inversa transskriba polimeraza ĉenreakcio. RT-PCR). Tiuj genoj estis laŭstadie detruitaj kun kreskanta potencodenseco kaj eĉ malaperis ĉe la plej alta potencodenseco. Ekzemple, la esprimo de la proteino A-geno (934 bp) signife malpliiĝis post eksponiĝo al elektromagnetaj ondoj kun potenco de 119 kaj 385 W kaj tute malaperis kiam la potenca denseco estis pliigita al 700 W. Ĉi tiuj datumoj indikas, ke elektromagnetaj ondoj povas, depende de la dozo, detrui la strukturon de la nukleaj acidoj de virusoj.
Lastatempaj studoj montris, ke la efiko de elektromagnetaj ondoj sur patogenaj virusaj proteinoj baziĝas ĉefe sur ilia nerekta termika efiko al mediaciistoj kaj ilia nerekta efiko al proteina sintezo pro la detruo de nukleaj acidoj [1, 3, 8, 9]. Tamen, atermaj efikoj ankaŭ povas ŝanĝi la polusecon aŭ strukturon de virusproteinoj [1, 10, 11]. La rekta efiko de elektromagnetaj ondoj sur fundamentaj strukturaj/ne-strukturaj proteinoj kiel ekzemple kapsidproteinoj, kovertoproteinoj aŭ pikproteinoj de patogenaj virusoj daŭre postulas plian studon. Lastatempe estis sugestite, ke 2 minutoj da elektromagneta radiado kun frekvenco de 2,45 GHz kun potenco de 700 W povas interagi kun malsamaj frakcioj de proteinaj ŝargoj per la formado de varmaj punktoj kaj oscilaj elektraj kampoj per pure elektromagnetaj efikoj [12].
La koverto de patogena viruso estas proksime rilatita al sia kapablo infekti aŭ kaŭzi malsanon. Pluraj studoj raportis, ke UHF kaj mikroondaj elektromagnetaj ondoj povas detrui la ŝelojn de malsano-kaŭzantaj virusoj. Kiel menciite supre, distingaj truoj povas esti detektitaj en la viruskoverto de koronavirus 229E post 0.1 sekunda eksponiĝo al la 95 GHz-milimetra ondo je potenca denseco de 70 ĝis 100 W/cm2 [8]. La efiko de resonanca energitransigo de elektromagnetaj ondoj povas kaŭzi sufiĉe da streso por detrui la strukturon de la viruskoverto. Por envolvitaj virusoj, post rompo de la koverto, infekteco aŭ iu agado kutime malpliiĝas aŭ estas tute perditaj [13, 14]. Yang [13] eksponis la H3N2 (H3N2) gripviruson kaj la H1N1 (H1N1) gripviruson al mikroondoj je 8.35 GHz, 320 W/m² kaj 7 GHz, 308 W/m², respektive, dum 15 minutoj. Por kompari la RNA-signalojn de patogenaj virusoj eksponitaj al elektromagnetaj ondoj kaj fragmenta modelo frostigita kaj tuj degelita en likva nitrogeno dum pluraj cikloj, RT-PCR estis farita. La rezultoj montris ke la RNA-signaloj de la du modeloj estas tre konsekvencaj. Tiuj rezultoj indikas ke la fizika strukturo de la viruso estas interrompita kaj la kovertostrukturo estas detruita post eksponiĝo al mikroonda radiado.
La agado de viruso povas esti karakterizita per sia kapablo infekti, reprodukti kaj transskribi. Virusinfekteco aŭ agado estas kutime taksitaj mezurante virustitolojn uzantajn plakanalizojn, histokulturo mezan infektan dozon (TCID50), aŭ luciferase raportistogenaktivecon. Sed ĝi ankaŭ povas esti taksita rekte izolante vivan viruson aŭ analizante virusan antigenon, viruspartiklan densecon, virusan postvivadon ktp.
Estis raportite ke UHF, SHF kaj EHF elektromagnetaj ondoj povas rekte malaktivigi virusajn aerosolojn aŭ akvoportitajn virusojn. Wu [1] eksponis MS2 bakteriofag aerosol generitan per laboratorionebulizilo al elektromagnetaj ondoj kun frekvenco de 2450 MHz kaj potenco de 700 W dum 1.7 min, dum la MS2 bakteriofaga postvivoprocento estis nur 8.66%. Simile al MS2-virusa aerosolo, 91.3% de akva MS2 estis inaktivigitaj ene de 1.5 minutoj post eksponiĝo al la sama dozo de elektromagnetaj ondoj. Krome, la kapablo de elektromagneta radiado malaktivigi la MS2-viruson estis pozitive korelaciita kun potencodenseco kaj ekspontempo. Tamen, kiam la malaktiviga efikeco atingas sian maksimuman valoron, la malaktiviga efikeco ne povas esti plibonigita pliigante la ekspontempon aŭ pliigante la potencodensecon. Ekzemple, la MS2-viruso havis minimuman postvivoprocenton de 2.65% ĝis 4.37% post eksponiĝo al 2450 MHz kaj 700 W elektromagnetaj ondoj, kaj neniuj signifaj ŝanĝoj estis trovitaj kun kreskanta ekspontempo. Siddharta [3] surradiis ĉelkulturan suspendon enhavantan hepatito C-viruson (HCV)/homan imunodeficitan viruson tipo 1 (HIV-1) kun elektromagnetaj ondoj ĉe frekvenco de 2450 MHz kaj potenco de 360 ​​W. Ili trovis, ke virustitoloj malpliiĝis signife post 3 minutoj da malkovro, indikante ke la elektromagneta ondo-radiado de HIV-a viruso kaj transdono estas efika kontraŭ elektromagneta ondo-radiado de HCV kaj helpas malhelpi HIV-infektan radiadon. eĉ kiam elmontrite kune. Surradiante HCV-ĉelkulturojn kaj HIV-1-pendadojn kun malalt-potencaj elektromagnetaj ondoj kun frekvenco de 2450 MHz, 90 W aŭ 180 W, neniu ŝanĝo en la virustitolo, determinita de la luciferaza raportisto-agado, kaj signifa ŝanĝo en virusa infekteco estis observita. je 600 kaj 800 W dum 1 minuto, la infekteco de ambaŭ virusoj ne signife malpliiĝis, kio supozeble rilatas al la potenco de la elektromagneta ondo radiado kaj la tempo de kritika temperaturekspozicio.
Kaczmarczyk [8] unue montris la letalecon de EHF-elektromagnetaj ondoj kontraŭ akvaj patogenaj virusoj en 2021. Ili elmontris specimenojn de koronavirus 229E aŭ poliomjelito (PV) al elektromagnetaj ondoj kun frekvenco de 95 GHz kaj potencodenseco de 70 ĝis 100 W/cm2 dum 2 sekundoj. La malaktiviga efikeco de la du patogenaj virusoj estis 99.98% kaj 99.375%, respektive. kiu indikas ke EHF elektromagnetaj ondoj havas larĝajn aplikajn perspektivojn en la kampo de virusmalaktivigo.
La efikeco de UHF-malaktivigo de virusoj ankaŭ estis taksita en diversaj amaskomunikiloj kiel ekzemple patrina lakto kaj kelkaj materialoj ofte uzitaj en la hejmo. La esploristoj elmontris anestezmaskojn poluitajn per adenoviruso (ADV), polioviruso tipo 1 (PV-1), herpesviruso 1 (HV-1) kaj rinoviruso (RHV) al elektromagneta radiado kun frekvenco de 2450 MHz kaj potenco de 720 vatoj. Ili raportis, ke testoj por ADV kaj PV-1-antigenoj iĝis negativaj, kaj HV-1, PIV-3, kaj RHV-titoloj falis al nulo, indikante kompletan malaktivigon de ĉiuj virusoj post 4 minutoj da ekspozicio [15, 16]. Elhafi [17] rekte eksponis swabojn infektitajn kun birda infekta bronkitoviruso (IBV), birda pneŭmoviruso (APV), Novkastela malsano viruso (NDV), kaj birda gripviruso (AIV) al 2450 MHz, 900 W mikroondforno. perdas sian infektecon. Inter ili, APV kaj IBV estis aldone detektitaj en kulturoj de trakeaj organoj akiritaj de kokidembrioj de la 5-a generacio. Kvankam la viruso ne povus esti izolita, la virusa nuklea acido daŭre estis detektita per RT-PCR. Ben-Shoshan [18] rekte eksponis 2450 MHz, 750 W elektromagnetajn ondojn al 15 citomegalovirusaj (CMV) pozitivaj patrinlaktoprovaĵoj dum 30 sekundoj. Antigendetekto de Shell-Vial montris kompletan malaktivigon de CMV. Tamen, je 500 W, 2 el 15 specimenoj ne atingis kompletan malaktivigon, kio indikas pozitivan korelacion inter la malaktiviga efikeco kaj la potenco de elektromagnetaj ondoj.
Estas ankaŭ notinde ke Yang [13] antaŭdiris la resonancan frekvencon inter elektromagnetaj ondoj kaj virusoj bazitaj sur establitaj fizikaj modeloj. Pendado de H3N2-virusaj eroj kun denseco de 7,5 × 1014 m-3, produktitaj de virus-sentemaj Madin Darby hundaj renaj ĉeloj (MDCK), estis rekte elmontrita al elektromagnetaj ondoj kun ofteco de 8 GHz kaj potenco de 820 W/m² dum 15 minutoj. La nivelo de malaktivigo de la viruso H3N2 atingas 100%. Tamen, ĉe teoria sojlo de 82 W/m2, nur 38% de la H3N2-viruso estis inaktivigitaj, sugestante ke la efikeco de EM-mediaciita virusmalaktivigo estas proksime rilatita al potencodenseco. Surbaze de ĉi tiu studo, Barbora [14] kalkulis la resonancan frekvencon (8,5–20 GHz) inter elektromagnetaj ondoj kaj SARS-CoV-2 kaj konkludis, ke 7,5 × 1014 m-3 de SARS-CoV-2 estas elmontritaj al elektromagnetaj ondoj. rezultigas 100% malaktivigo. Lastatempa studo de Wang [19] montris, ke la resonaj frekvencoj de SARS-CoV-2 estas 4 kaj 7,5 GHz, konfirmante la ekziston de resonaj frekvencoj sendependaj de virustitolo.
Konklude, ni povas diri, ke elektromagnetaj ondoj povas influi aerosolojn kaj suspendojn, same kiel la aktivecon de virusoj sur surfacoj. Estis trovite ke la efikeco de malaktivigo estas proksime rilatita al la ofteco kaj potenco de elektromagnetaj ondoj kaj la medio uzita por la kresko de la viruso. Krome, elektromagnetaj frekvencoj bazitaj sur fizikaj resonancoj estas tre gravaj por virusa malaktivigo [2, 13]. Ĝis nun, la efiko de elektromagnetaj ondoj sur la agado de patogenaj virusoj ĉefe koncentriĝis pri ŝanĝado de infekteco. Pro la kompleksa mekanismo, pluraj studoj raportis la efikon de elektromagnetaj ondoj sur la reproduktado kaj transskribo de patogenaj virusoj.
La mekanismoj per kiuj elektromagnetaj ondoj malaktivigas virusojn estas proksime rilataj al la speco de viruso, ofteco kaj potenco de elektromagnetaj ondoj, kaj la kreskmedio de la viruso, sed restas plejparte neesploritaj. Lastatempa esplorado temigis la mekanismojn de termika, aterma, kaj struktura resonanca energitransigo.
La termika efiko estas komprenata kiel pliiĝo de temperaturo kaŭzita de altrapida rotacio, kolizio kaj frotado de polusaj molekuloj en histoj sub la influo de elektromagnetaj ondoj. Pro ĉi tiu posedaĵo, elektromagnetaj ondoj povas altigi la temperaturon de la viruso super la sojlo de fiziologia toleremo, kaŭzante la morton de la viruso. Tamen, virusoj enhavas malmultajn polusajn molekulojn, kio sugestas, ke rektaj termikaj efikoj al virusoj estas maloftaj [1]. Male, estas multe pli da polusaj molekuloj en la medio kaj medio, kiel akvomolekuloj, kiuj moviĝas laŭ la alterna elektra kampo ekscitita de elektromagnetaj ondoj, generante varmon per frotado. La varmo tiam estas transdonita al la viruso por altigi ĝian temperaturon. Kiam la tolerema sojlo estas superita, nukleaj acidoj kaj proteinoj estas detruitaj, kio finfine reduktas infektecon kaj eĉ malaktivigas la viruson.
Pluraj grupoj raportis, ke elektromagnetaj ondoj povas redukti la infektecon de virusoj per termika ekspozicio [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] elmontris suspendojn de koronavirus 229E al elektromagnetaj ondoj ĉe frekvenco de 95 GHz kun potencodenseco de 70 ĝis 100 W/cm² dum 0,2-0,7 s. La rezultoj montris, ke temperaturo plialtiĝo de 100 °C dum ĉi tiu procezo kontribuis al la detruo de la virusmorfologio kaj reduktita virusa aktiveco. Tiuj termikaj efikoj povas esti klarigitaj per la ago de elektromagnetaj ondoj sur la ĉirkaŭaj akvaj molekuloj. Siddharta [3] surradiis HCV-enhavantajn ĉelkulturpendadojn de malsamaj gentipoj, inkluzive de GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a kaj GT7a, kun elektromagnetaj ondoj ĉe frekvenco de 2450 MHz kaj potenco de 90 W kaj 180 W, 600 W kaj pliigo de 800 W, 600 W kaj 800 W, temperaturo de la ĉelkulturmedio de 26 °C ĝis 92 °C, elektromagneta radiado reduktis la infektecon de la viruso aŭ tute malaktivigis la viruson. Sed HCV estis elmontrita al elektromagnetaj ondoj por mallonga tempo ĉe malalta potenco (90 aŭ 180 W, 3 minutoj) aŭ pli alta potenco (600 aŭ 800 W, 1 minuto), dum ne estis signifa pliiĝo en temperaturo kaj signifa ŝanĝo en la viruso ne estis observita infekteco aŭ aktiveco.
La supraj rezultoj indikas, ke la termika efiko de elektromagnetaj ondoj estas ŝlosila faktoro influanta la infektecon aŭ agadon de patogenaj virusoj. Krome, multaj studoj montris, ke la termika efiko de elektromagneta radiado malaktivigas patogenajn virusojn pli efike ol UV-C kaj konvencia hejtado [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Krom termikaj efikoj, elektromagnetaj ondoj ankaŭ povas ŝanĝi la polusecon de molekuloj kiel mikrobaj proteinoj kaj nukleaj acidoj, kaŭzante la molekulojn rotacii kaj vibri, rezultigante reduktitan viveblecon aŭ eĉ morton [10]. Oni kredas, ke la rapida ŝanĝado de la poluseco de elektromagnetaj ondoj kaŭzas proteinan polusiĝon, kiu kondukas al tordado kaj kurbeco de la proteinstrukturo kaj, finfine, al proteinmalnaturado [11].
La netermika efiko de elektromagnetaj ondoj sur virusa malaktivigo restas polemika, sed plej multaj studoj montris pozitivajn rezultojn [1, 25]. Kiel ni menciis supre, elektromagnetaj ondoj povas rekte penetri la envolvaĵproteinon de la MS2-viruso kaj detrui la nuklean acidon de la viruso. Krome, MS2-virusaj aerosoloj estas multe pli sentemaj al elektromagnetaj ondoj ol akva MS2. Pro malpli polusaj molekuloj, kiel akvomolekuloj, en la medio ĉirkaŭantaj MS2-virusajn aerosolojn, atermaj efikoj povas ludi ŝlosilan rolon en elektromagneta ondo-mediata virusa malaktivigo [1].
La fenomeno de resonanco rilatas al la tendenco de fizika sistemo sorbi pli da energio de sia medio ĉe sia natura frekvenco kaj ondolongo. Resonanco okazas en multaj lokoj en la naturo. Estas konata ke virusoj resonas kun mikroondoj de la sama frekvenco en limigita akustika dipolreĝimo, resonanca fenomeno [2, 13, 26]. Resonancaj reĝimoj de interagado inter elektromagneta ondo kaj viruso altiras pli kaj pli da atento. La efiko de efika struktura resonanca energitransigo (SRET) de elektromagnetaj ondoj ĝis fermitaj akustikaj osciladoj (CAV) en virusoj povas kaŭzi krevon de la virusmembrano pro kontraŭbatalado de kern-kapsidvibradoj. Krome, la ĝenerala efikeco de SRET rilatas al la naturo de la medio, kie la grandeco kaj pH de la viruspartiklo determinas la resonan frekvencon kaj energian sorbadon, respektive [2, 13, 19].
La fizika resonanca efiko de elektromagnetaj ondoj ludas ŝlosilan rolon en la malaktivigo de envolvitaj virusoj, kiuj estas ĉirkaŭitaj de dutavola membrano enigita en virusproteinoj. La esploristoj trovis, ke la malaktivigo de H3N2 per elektromagnetaj ondoj kun ofteco de 6 GHz kaj potenca denseco de 486 W/m² estis ĉefe kaŭzita de la fizika rompo de la ŝelo pro la resonanca efiko [13]. La temperaturo de la suspendo de H3N2 pliiĝis je nur 7 °C post 15 minutoj da ekspozicio, tamen, por malaktivigo de la homa H3N2-viruso per termika hejtado, temperaturo super 55 °C estas postulata [9]. Similaj fenomenoj estis observitaj por virusoj kiel SARS-CoV-2 kaj H3N1 [13, 14]. Krome, la malaktivigo de virusoj per elektromagnetaj ondoj ne kondukas al la degenero de virusaj RNA-genaroj [1,13,14]. Tiel, la malaktivigo de la H3N2-viruso estis antaŭenigita per fizika resonanco prefere ol termika ekspozicio [13].
Kompare kun la termika efiko de elektromagnetaj ondoj, la malaktivigo de virusoj per fizika resonanco postulas pli malaltajn dozajn parametrojn, kiuj estas sub la mikroondaj sekurecnormoj establitaj de la Instituto de Elektraj kaj Elektronikaj Inĝenieroj (IEEE) [2, 13]. La resonfrekvenco kaj potencodozo dependas de la fizikaj trajtoj de la viruso, kiel ekzemple partiklograndeco kaj elasteco, kaj ĉiuj virusoj ene de la resonfrekvenco povas esti efike celitaj por malaktivigo. Pro la alta penetra indico, la foresto de joniga radiado kaj bona sekureco, virusa malaktivigo perita de la atermia efiko de CPET estas promesplena por la traktado de homaj malignaj malsanoj kaŭzitaj de patogenaj virusoj [14, 26].
Surbaze de la efektivigo de la malaktivigo de virusoj en la likva fazo kaj sur la surfaco de diversaj amaskomunikiloj, elektromagnetaj ondoj povas efike trakti virusajn aerosolojn [1, 26], kio estas sukceso kaj tre gravas por kontroli la transdonon de la viruso kaj malhelpi la transdonon de la viruso en la socio. epidemia. Krome, la eltrovo de la fizikaj resonancaj trajtoj de elektromagnetaj ondoj estas de granda graveco en ĉi tiu kampo. Tiel longe kiel la resonanca frekvenco de aparta viriono kaj elektromagnetaj ondoj estas konataj, ĉiuj virusoj ene de la resonanca frekvenca gamo de la vundo povas esti celitaj, kio ne povas esti atingita per tradiciaj virusaj malaktivigaj metodoj [13,14,26]. Elektromagneta malaktivigo de virusoj estas promesplena esplorado kun granda esplorado kaj aplikata valoro kaj potencialo.
Kompare kun tradicia virusa mortiga teknologio, elektromagnetaj ondoj havas la karakterizaĵojn de simpla, efika, praktika mediprotekto dum mortigado de virusoj pro siaj unikaj fizikaj trajtoj [2, 13]. Tamen restas multaj problemoj. Unue, moderna scio estas limigita al la fizikaj trajtoj de elektromagnetaj ondoj, kaj la mekanismo de energia utiligo dum la elsendo de elektromagnetaj ondoj ne estis malkaŝita [10, 27]. Mikroondoj, inkluzive de milimetraj ondoj, estis vaste uzitaj por studi virusmalaktivigon kaj ĝiajn mekanismojn, tamen, studoj de elektromagnetaj ondoj ĉe aliaj frekvencoj, precipe ĉe frekvencoj de 100 kHz ĝis 300 MHz kaj de 300 GHz ĝis 10 THz, ne estis raportitaj. Due, la mekanismo de mortigado de patogenaj virusoj per elektromagnetaj ondoj ne estis pliklarigita, kaj nur sferaj kaj bastonformaj virusoj estis studitaj [2]. Krome, viruspartikloj estas malgrandaj, senĉelaj, mutacias facile kaj disvastiĝas rapide, kio povas malhelpi virusan malaktivigon. Elektromagneta ondo-teknologio ankoraŭ devas esti plibonigita por venki la obstaklon de malaktivigo de patogenaj virusoj. Finfine, alta sorbado de radianta energio de polusaj molekuloj en la medio, kiel akvomolekuloj, rezultigas energiperdon. Krome, la efikeco de SRET povas esti tuŝita de pluraj neidentigitaj mekanismoj en virusoj [28]. La SRET-efiko ankaŭ povas modifi la viruson por adaptiĝi al ĝia medio, rezultigante reziston al elektromagnetaj ondoj [29].
En la estonteco, la teknologio de virusa malaktivigo uzante elektromagnetajn ondojn devas esti plu plibonigita. Fundamenta scienca esplorado devus celi pliklarigi la mekanismon de virusmalaktivigo per elektromagnetaj ondoj. Ekzemple, la mekanismo de uzado de la energio de virusoj kiam eksponite al elektromagnetaj ondoj, la detala mekanismo de ne-termika ago kiu mortigas patogenajn virusojn, kaj la mekanismo de la SRET-efiko inter elektromagnetaj ondoj kaj diversaj specoj de virusoj devus esti sisteme pliklarigitaj. Aplikata esplorado devas koncentriĝi pri kiel malhelpi troan sorbadon de radiada energio per polusaj molekuloj, studi la efikon de elektromagnetaj ondoj de malsamaj frekvencoj sur diversaj patogenaj virusoj kaj studi la netermikajn efikojn de elektromagnetaj ondoj en la detruo de patogenaj virusoj.
Elektromagnetaj ondoj fariĝis promesplena metodo por malaktivigo de patogenaj virusoj. Elektromagneta ondo-teknologio havas la avantaĝojn de malalta poluo, malalta kosto, kaj alta patogenvirusa malaktiviga efikeco, kiu povas venki la limojn de tradicia kontraŭvirusa teknologio. Tamen, plia esplorado estas necesa por determini la parametrojn de elektromagneta ondoteknologio kaj pliklarigi la mekanismon de virusmalaktivigo.
Certa dozo de elektromagneta onda radiado povas detrui la strukturon kaj agadon de multaj patogenaj virusoj. La efikeco de virusmalaktivigo estas proksime rilatita al frekvenco, potencodenseco, kaj ekspontempo. Krome, eblaj mekanismoj inkludas termikajn, atermajn, kaj strukturajn resonancajn efikojn de energitransigo. Kompare kun tradiciaj kontraŭvirusaj teknologioj, elektromagneta ondo bazita virusa malaktivigo havas la avantaĝojn de simpleco, alta efikeco kaj malalta poluo. Tial, elektromagneta ondo-mediaciita virusmalaktivigo fariĝis promesplena kontraŭvirusa tekniko por estontaj aplikoj.
U Yu. Influo de mikroonda radiado kaj malvarma plasmo sur bioaerosol-agado kaj rilataj mekanismoj. Pekina Universitato. jaro 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonanca dipolkuplado de mikroondoj kaj limigitaj akustikaj osciladoj en bakulovirusoj. Scienca raporto 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikroonda malaktivigo de HCV kaj HIV: nova aliro por malhelpi dissendon de la viruso inter injektaj droguloj. Scienca raporto 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Enketo kaj Eksperimenta Observado de Poluado de Hospitalaj Dokumentoj per Mikroonda Malinfekto [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Prepara studo de la senaktiviga mekanismo kaj efikeco de natria dikloroizocianato kontraŭ bakteriofago MS2. Siĉuana Universitato. 2007.
Yang Li Antaŭstudo de la malaktiviga efiko kaj mekanismo de ago de o-ftalaldehido sur bakteriofago MS2. Siĉuana Universitato. 2007.
Wu Ye, sinjorino Yao. Senaktivigo de aera viruso surloke per mikroonda radiado. Ĉina Scienca Bulteno. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Ŝevĉenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirusoj kaj poliomjelitovirusoj estas sentemaj al mallongaj pulsoj de W-banda ciklotrona radiado. Letero pri media kemio. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, kamioneto der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Malaktivigo de gripa viruso por antigenecstudoj kaj rezistanalizoj al fenotipaj neŭraminidasaj inhibidores. Ĵurnalo de Klinika Mikrobiologio. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Superrigardo de mikroonda steriligo. Gŭangdonga mikronutra scienco. 2013;20(6):67-70.
Li Jiĵi. Nonthermal Biological Effects of Microwaves on Food Microorganisms and Microwave Sterilization Technology [JJ Southwestern Nationalities University (Natura Scienca Eldono). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2-spike proteina denaturado sur aterma mikroonda surradiado. Scienca raporto 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Efika struktura resonanca energitransigo de mikroondoj ĝis limigitaj akustikaj osciladoj en virusoj. Scienca raporto 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Celita kontraŭvirusa terapio uzanta ne-jonizan radioterapion por SARS-CoV-2 kaj preparo por virusa pandemio: metodoj, metodoj kaj praktikaj notoj por klinika apliko. PLOS Unu. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Mikroonda steriligo kaj faktoroj influantaj ĝin. Ĉina Medicina Revuo. 1993;(04):246-51.
Paĝo WJ, Martin WG Supervivo de mikroboj en mikroondaj fornoj. Vi povas J Mikroorganismoj. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Mikroondo aŭ aŭtoklavtraktado detruas la infektecon de infekta bronkitviruso kaj birda pneŭmoviruso, sed permesas al ili esti detektitaj uzante inversan transkriptazan polimerazan ĉenreakcion. birda malsano. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Mikroonda ekstermado de citomegaloviruso de patrina lakto: pilotstudo. mamnutra medikamento. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Mikroonda resonanco-sorbado de la SARS-CoV-2-viruso. Scienca Raporto 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, ktp UV-C (254 nm) mortiga dozo de SARS-CoV-2. Malpeza diagnozo Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ktp. Rapida kaj kompleta malaktivigo de SARS-CoV-2 per UV-C. Scienca Raporto 2020; 10(1):22421.