Effekter av elektromagnetiska vågor på patogena virus och relaterade mekanismer: En översyn i Journal of Virology

Patogena virusinfektioner har blivit ett stort folkhälsoproblem över hela världen. Virus kan infektera alla cellulära organismer och orsaka olika grader av skada och skador, vilket leder till sjukdom och till och med döden. Med förekomsten av mycket patogena virus såsom allvarliga akut andningssyndrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2) finns det ett akut behov av att utveckla effektiva och säkra metoder för att inaktivera patogena virus. Traditionella metoder för inaktiverande patogena virus är praktiska men har vissa begränsningar. Med egenskaperna hos hög penetrerande kraft, fysisk resonans och ingen förorening har elektromagnetiska vågor blivit en potentiell strategi för inaktivering av patogena virus och lockar ökande uppmärksamhet. Den här artikeln ger en översikt över de senaste publikationerna om effekterna av elektromagnetiska vågor på patogena virus och deras mekanismer, liksom utsikterna för användning av elektromagnetiska vågor för inaktivering av patogena virus, samt nya idéer och metoder för sådan inaktivering.
Många virus sprids snabbt, kvarstår länge, är mycket patogena och kan orsaka globala epidemier och allvarliga hälsorisker. Förebyggande, upptäckt, testning, utrotning och behandling är viktiga steg för att stoppa spridningen av viruset. Snabb och effektiv eliminering av patogena virus inkluderar profylaktisk, skyddande och källeliminering. Inaktivering av patogena virus genom fysiologisk förstörelse för att minska deras infektivitet, patogenicitet och reproduktionskapacitet är en effektiv metod för deras eliminering. Traditionella metoder, inklusive hög temperatur, kemikalier och joniserande strålning, kan effektivt inaktivera patogena virus. Dessa metoder har dock fortfarande vissa begränsningar. Därför finns det fortfarande ett brådskande behov av att utveckla innovativa strategier för inaktivering av patogena virus.
Emissionen av elektromagnetiska vågor har fördelarna med hög penetrerande kraft, snabb och enhetlig uppvärmning, resonans med mikroorganismer och plasmafrisättning och förväntas bli en praktisk metod för inaktiverande patogena virus [1,2,3]. Förmågan hos elektromagnetiska vågor att inaktivera patogena virus demonstrerades under förra seklet [4]. Under de senaste åren har användningen av elektromagnetiska vågor för inaktivering av patogena virus väckt ökande uppmärksamhet. Den här artikeln diskuterar effekten av elektromagnetiska vågor på patogena virus och deras mekanismer, som kan fungera som en användbar guide för grundläggande och tillämpad forskning.
De morfologiska egenskaperna hos virus kan återspegla funktioner som överlevnad och infektivitet. Det har visats att elektromagnetiska vågor, särskilt ultrahögfrekvens (UHF) och ultrahögfrekvens (EHF) elektromagnetiska vågor, kan störa virusens morfologi.
Bakteriofag MS2 (MS2) används ofta inom olika forskningsområden såsom desinfektionsutvärdering, kinetisk modellering (vattenhaltig) och biologisk karaktärisering av virala molekyler [5, 6]. Wu fann att mikrovågor vid 2450 MHz och 700 W orsakade aggregering och signifikant krympning av MS2 -vattenlevande fager efter 1 minut av direkt bestrålning [1]. Efter ytterligare undersökning observerades också en paus i ytan av MS2 -fagen [7]. Kaczmarczyk [8] exponerade suspensioner av prover av koronavirus 229E (COV-229E) för millimetervågor med en frekvens av 95 GHz och en effektdensitet av 70 till 100 W/cm2 under 0,1 s. Stora hål finns i det grova sfäriska skalet i viruset, vilket leder till förlusten av dess innehåll. Exponering för elektromagnetiska vågor kan vara förstörande för virala former. Förändringar i morfologiska egenskaper, såsom form, diameter och ytsläthet, efter exponering för viruset med elektromagnetisk strålning är okända. Därför är det viktigt att analysera förhållandet mellan morfologiska egenskaper och funktionella störningar, som kan ge värdefulla och praktiska indikatorer för att bedöma virusinaktivering [1].
Den virala strukturen består vanligtvis av en inre nukleinsyra (RNA eller DNA) och en yttre kapsid. Nukleinsyror bestämmer de genetiska och replikationsegenskaperna hos virus. Kapsiden är det yttre skiktet av regelbundet arrangerade proteinsubenheter, den grundläggande ställningen och den antigena komponenten i virala partiklar och skyddar också nukleinsyror. De flesta virus har en kuvertstruktur som består av lipider och glykoproteiner. Dessutom bestämmer höljesproteiner specificiteten hos receptorerna och fungerar som de viktigaste antigenerna som värdens immunsystem kan känna igen. Den fullständiga strukturen säkerställer virusets integritet och genetiska stabilitet.
Forskning har visat att elektromagnetiska vågor, särskilt UHF-elektromagnetiska vågor, kan skada RNA från sjukdomsframkallande virus. Wu [1] exponerade direkt den vattenhaltiga miljön i MS2 -viruset för 2450 MHz mikrovågor under 2 minuter och analyserade generna som kodar för protein A, kapsidprotein, replikasprotein och klyvningsprotein genom gelelektrofores och omvänd transkriptionspolymeras -kedjereaktion. RT-PCR). Dessa gener förstördes gradvis med ökande effektdensitet och försvann till och med vid den högsta effektdensiteten. Exempelvis minskade uttrycket av proteinet A -genen (934 bp) signifikant efter exponering för elektromagnetiska vågor med en kraft av 119 och 385 W och försvann helt när kraftdensiteten ökades till 700 W. Dessa data indikerar att elektromagnetiska vågor kan, beroende på dosen, förstöra kärnens struktur av kärnor av kärnor.
Nya studier har visat att effekten av elektromagnetiska vågor på patogena virala proteiner huvudsakligen bygger på deras indirekta termiska effekt på mediatorer och deras indirekta effekt på proteinsyntes på grund av förstörelsen av nukleinsyror [1, 3, 8, 9]. Atemiska effekter kan emellertid också förändra polariteten eller strukturen för virala proteiner [1, 10, 11]. Den direkta effekten av elektromagnetiska vågor på grundläggande strukturella/icke-strukturella proteiner såsom kapsidproteiner, höljesproteiner eller spikproteiner av patogena virus kräver fortfarande ytterligare studier. Det har nyligen föreslagits att 2 minuters elektromagnetisk strålning med en frekvens av 2,45 GHz med en effekt på 700 W kan interagera med olika fraktioner av proteinladdningar genom bildning av hotspots och oscillerande elektriska fält genom rent elektromagnetiska effekter [12].
Kuvertet för ett patogent virus är nära besläktat med dess förmåga att infektera eller orsaka sjukdom. Flera studier har rapporterat att UHF- och mikrovågselektromagnetiska vågor kan förstöra skalen av sjukdomsframkallande virus. Som nämnts ovan kan distinkta hål detekteras i det virala kuvertet för Coronavirus 229E efter 0,1 sekunders exponering för 95 GHz millimetervåg vid en effektdensitet av 70 till 100 W/cm2 [8]. Effekten av resonansenergiöverföring av elektromagnetiska vågor kan orsaka tillräckligt med stress för att förstöra strukturen för virushöljet. För inneslutna virus, efter kuvertets bristning, minskar eller är någon aktivitet vanligtvis förlorad eller helt förlorad [13, 14]. Yang [13] exponerade H3N2 (H3N2) influensavirus och H1N1 (H1N1) influensavirus för mikrovågor vid 8,35 GHz, 320 W/m² och 7 GHz, 308 W/m², i 15 minuter. För att jämföra RNA-signalerna från patogena virus exponerade för elektromagnetiska vågor och en fragmenterad modell fryst och tinades omedelbart i flytande kväve under flera cykler, utfördes RT-PCR. Resultaten visade att RNA -signalerna från de två modellerna är mycket konsekventa. Dessa resultat indikerar att virusets fysiska struktur störs och kuvertstrukturen förstörs efter exponering för mikrovågsstrålning.
Aktiviteten hos ett virus kan kännetecknas av dess förmåga att infektera, replikera och transkribera. Viral infektivitet eller aktivitet utvärderas vanligtvis genom att mäta virala titrar med användning av plackanalyser, medianinfektionsdos för vävnadskultur (TCID50) eller luciferasreportergenaktivitet. Men det kan också bedömas direkt genom att isolera levande virus eller genom att analysera viralt antigen, viral partikeltäthet, virusöverlevnad, etc.
Det har rapporterats att UHF-, SHF- och EHF -elektromagnetiska vågor direkt kan inaktivera virala aerosoler eller vattenburna virus. Wu [1] exponerad MS2 -bakteriofagerosol genererad av en laboratoriefulisator för elektromagnetiska vågor med en frekvens av 2450 MHz och en effekt på 700 W under 1,7 minuter, medan MS2 -bakteriofagens överlevnad var endast 8,66%. I likhet med MS2 -viral aerosol inaktiverades 91,3% av vattenhaltig MS2 inom 1,5 minuter efter exponering för samma dos av elektromagnetiska vågor. Dessutom var förmågan hos elektromagnetisk strålning att inaktivera MS2 -viruset positivt korrelerat med effektdensitet och exponeringstid. Men när deaktiveringseffektiviteten når sitt maximala värde kan deaktiveringseffektiviteten inte förbättras genom att öka exponeringstiden eller öka effekttätheten. Till exempel hade MS2 -viruset en minimal överlevnad på 2,65% till 4,37% efter exponering för 2450 MHz och 700 W elektromagnetiska vågor, och inga signifikanta förändringar hittades med ökande exponeringstid. Siddharta [3] bestrålade en cellodlingsupphängning innehållande hepatit C-virus (HCV)/humant immunbristvirus typ 1 (HIV-1) med elektromagnetiska vågor vid en frekvens av 2450 MHz och en kraft av 360 W. De fann att virus titrar tappade betydligt efter 3 minuters exponering, indikerar att det är en frekvens av den 2450 MHz och en kraft av 360 W. De fann att virus titrar tappade betydligt efter 3 minuters exponering, indikerar att det är en frekvens av den 2450 MHz och en kraft av 360 W. De fann att virus titrar tappade betydligt efter 3 minuters exponering, indikerar att indikering av den här vågen är effektiv och förebyggande mot HIV-1 Överföring av viruset även när det utsätts tillsammans. Vid bestrålning av HCV-cellkulturer och HIV-1-suspensioner med lågeffekt elektromagnetiska vågor med en frekvens av 2450 MHz, 90 W eller 180 W observerades ingen förändring i viruiter, bestämd av luciferasreporteraktiviteten och en signifikant förändring i viral infektivitet. Vid 600 och 800 W under 1 minut minskade inte infektiviteten hos båda virusen signifikant, vilket tros vara relaterat till kraften i den elektromagnetiska vågstrålningen och tiden för kritisk temperaturexponering.
Kaczmarczyk [8] demonstrerade först dödligheten av EHF -elektromagnetiska vågor mot vattenburna patogena virus 2021. De exponerade prover av koronavirus 229E eller poliovirus (pv) till elektromagnetiska vågor vid en frekvens av 95 GHz och en kraftdensitet av 70 till 100 WM2 för 2 andra. Inaktiveringseffektiviteten för de två patogena virusen var 99,98% respektive 99,375%. vilket indikerar att EHF -elektromagnetiska vågor har breda tillämpningsmöjligheter inom området virusinaktivering.
Effektiviteten av UHF -inaktivering av virus har också utvärderats i olika medier såsom bröstmjölk och vissa material som vanligtvis används i hemmet. Forskarna exponerade anestesimasker förorenade med adenovirus (ADV), poliovirus typ 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) och rhinovirus (RHV) till elektromagnetisk strålning vid en frekvens av 2450 MHz och en effekt av 720 watt. De rapporterade att tester för ADV och PV-1-antigen blev negativa, och HV-1, PIV-3 och RHV-titrar sjönk till noll, vilket indikerar fullständig inaktivering av alla virus efter 4 minuters exponering [15, 16]. Elhafi [17] exponerade direkt suddar infekterade med fågelinfektiöst bronkitvirus (IBV), fågelpneumovirus (APV), Newcastle -sjukdomsvirus (NDV) och fågelinfluensavirus (AIV) till ett 2450 MHz, 900 W mikrovågsugn. förlora sin infektivitet. Bland dem detekterades APV och IBV dessutom i kulturer av trakealorgan erhållna från kycklingembryon från den femte generationen. Även om viruset inte kunde isoleras, detekterades den virala nukleinsyran fortfarande av RT-PCR. Ben-Shoshan [18] exponerade direkt 2450 MHz, 750 W elektromagnetiska vågor till 15 cytomegalovirus (CMV) positiva bröstmjölkprover i 30 sekunder. Antigendetektering med skal-vial visade fullständig inaktivering av CMV. Vid 500 W uppnådde dock 2 av 15 prover inte fullständig inaktivering, vilket indikerar en positiv korrelation mellan inaktiveringseffektiviteten och kraften hos elektromagnetiska vågor.
Det är också värt att notera att Yang [13] förutspådde resonansfrekvensen mellan elektromagnetiska vågor och virus baserade på etablerade fysiska modeller. En suspension av H3N2-viruspartiklar med en densitet av 7,5 × 1014 m-3, producerad av viruskänslig Madin Darby Dog njurceller (MDCK), exponerades direkt för elektromagnetiska vågor med en frekvens av 8 GHz och en effekt av 820 W/m² i 15 minuter. Inaktiveringsnivån för H3N2 -viruset når 100%. Vid en teoretisk tröskel på 82 W/m2 inaktiverades emellertid endast 38% av H3N2-viruset, vilket antydde att effektiviteten för EM-medierad virus-inaktivering är nära besläktad med effektdensiteten. Based on this study, Barbora [14] calculated the resonant frequency range (8.5–20 GHz) between electromagnetic waves and SARS-CoV-2 and concluded that 7.5 × 1014 m-3 of SARS-CoV- 2 exposed to electromagnetic waves A wave with a frequency of 10-17 GHz and a power density of 14.5 ± 1 W/m2 for approximately 15 minutes will result in 100% deaktivering. En ny studie av Wang [19] visade att resonansfrekvenserna för SARS-CoV-2 är 4 och 7,5 GHz, vilket bekräftar förekomsten av resonansfrekvenser oberoende av viruiter.
Sammanfattningsvis kan vi säga att elektromagnetiska vågor kan påverka aerosoler och suspensioner, liksom aktiviteten hos virus på ytor. Det visade sig att effektiviteten av inaktivering är nära besläktad med frekvensen och kraften hos elektromagnetiska vågor och mediet som används för tillväxten av viruset. Dessutom är elektromagnetiska frekvenser baserade på fysiska resonanser mycket viktiga för virusinaktivering [2, 13]. Fram till nu har effekten av elektromagnetiska vågor på aktiviteten hos patogena virus främst fokuserat på att förändra infektivitet. På grund av den komplexa mekanismen har flera studier rapporterat effekten av elektromagnetiska vågor på replikering och transkription av patogena virus.
Mekanismerna genom vilka elektromagnetiska vågor inaktiverar virus är nära besläktade med typen av virus, frekvens och kraft hos elektromagnetiska vågor och virusets tillväxtmiljö, men förblir i stort sett outforskade. Nyligen genomförd forskning har fokuserat på mekanismerna för termiska, atmiska och strukturella resonans energiöverföring.
Den termiska effekten förstås som en ökning av temperaturen orsakad av höghastighetsrotation, kollision och friktion av polära molekyler i vävnader under påverkan av elektromagnetiska vågor. På grund av denna egenskap kan elektromagnetiska vågor höja temperaturen på viruset ovanför tröskeln för fysiologisk tolerans, vilket orsakar virusets död. Virus innehåller emellertid få polära molekyler, vilket antyder att direkta termiska effekter på virus är sällsynta [1]. Tvärtom, det finns många fler polära molekyler i mediet och miljön, såsom vattenmolekyler, som rör sig i enlighet med det växlande elektriska fältet som upphetsar av elektromagnetiska vågor, vilket genererar värme genom friktion. Värmen överförs sedan till viruset för att höja temperaturen. När toleransgränsen överskrids förstörs nukleinsyror och proteiner, vilket i slutändan minskar infektivitet och inaktiverar till och med viruset.
Flera grupper har rapporterat att elektromagnetiska vågor kan minska infektiviteten hos virus genom termisk exponering [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] exponerade suspensioner av koronavirus 229E för elektromagnetiska vågor vid en frekvens av 95 GHz med en effektdensitet av 70 till 100 W/cm² under 0,2-0,7 s. Resultaten visade att en temperaturökning på 100 ° C under denna process bidrog till förstörelsen av virusmorfologin och minskade virusaktivitet. Dessa termiska effekter kan förklaras genom verkan av elektromagnetiska vågor på de omgivande vattenmolekylerna. 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 Odlingsmedium från 26 ° C till 92 ° C, elektromagnetisk strålning minskade infektiviteten hos viruset eller helt inaktiverade viruset. Men HCV exponerades för elektromagnetiska vågor under en kort tid vid låg effekt (90 eller 180 W, 3 minuter) eller högre effekt (600 eller 800 W, 1 minut), medan det inte fanns någon signifikant ökning av temperaturen och en signifikant förändring av viruset observerades inte infektivitet eller aktivitet.
Ovanstående resultat indikerar att den termiska effekten av elektromagnetiska vågor är en nyckelfaktor som påverkar infektiviteten eller aktiviteten hos patogena virus. Dessutom har många studier visat att den termiska effekten av elektromagnetisk strålning inaktiverar patogena virus mer effektivt än UV-C och konventionell uppvärmning [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Förutom termiska effekter kan elektromagnetiska vågor också förändra polariteten hos molekyler såsom mikrobiella proteiner och nukleinsyror, vilket gör att molekylerna roterar och vibrerar, vilket resulterar i minskad livskraft eller till och med död [10]. Det antas att den snabba växlingen av polariteten hos elektromagnetiska vågor orsakar proteinpolarisering, vilket leder till vridning och krökning av proteinstrukturen och i slutändan till protein denaturering [11].
Den icke -termiska effekten av elektromagnetiska vågor på virusinaktivering förblir kontroversiell, men de flesta studier har visat positiva resultat [1, 25]. Som vi nämnde ovan kan elektromagnetiska vågor direkt penetrera kuvertproteinet i MS2 -viruset och förstöra virusets nukleinsyra. Dessutom är MS2 -virus -aerosoler mycket mer känsliga för elektromagnetiska vågor än vattenhaltig MS2. På grund av mindre polära molekyler, såsom vattenmolekyler, i miljön kring MS2-virus-aerosoler, kan atmiska effekter spela en nyckelroll i elektromagnetisk vågmedierad virusinaktivering [1].
Fenomenet resonans hänvisar till ett fysiskt systems tendens att absorbera mer energi från dess miljö vid dess naturliga frekvens och våglängd. Resonans förekommer på många ställen i naturen. Det är känt att virus resonerar med mikrovågor med samma frekvens i ett begränsat akustiskt dipolläge, ett resonansfenomen [2, 13, 26]. Resonansformer för interaktion mellan en elektromagnetisk våg och ett virus lockar mer och mer uppmärksamhet. Effekten av effektiv strukturell resonansenergiöverföring (SRET) från elektromagnetiska vågor till stängda akustiska svängningar (CAV) i virus kan leda till brott i det virala membranet på grund av motsatta kärnkroppsvibrationer. Dessutom är SRETs övergripande effektivitet relaterad till miljöns natur, där storleken och pH för den virala partikeln bestämmer resonansfrekvensen respektive energiabsorption [2, 13, 19].
Den fysiska resonanseffekten av elektromagnetiska vågor spelar en nyckelroll i inaktiveringen av inneslutna virus, som är omgiven av ett tvåskiktsmembran som är inbäddade i virala proteiner. Forskarna fann att deaktiveringen av H3N2 av elektromagnetiska vågor med en frekvens av 6 GHz och en effektdensitet av 486 W/m² främst orsakades av det fysiska brottet i skalet på grund av resonanseffekten [13]. Temperaturen på H3N2 -suspensionen ökade med endast 7 ° C efter 15 minuters exponering, men för inaktivering av det humana H3N2 -viruset genom termisk uppvärmning krävs en temperatur över 55 ° C [9]. Liknande fenomen har observerats för virus såsom SARS-COV-2 och H3N1 [13, 14]. Dessutom leder inte inaktiveringen av virus med elektromagnetiska vågor till nedbrytning av virala RNA -genom [1,13,14]. Således främjades inaktiveringen av H3N2 -viruset genom fysisk resonans snarare än termisk exponering [13].
Jämfört med den termiska effekten av elektromagnetiska vågor kräver inaktivering av virus genom fysisk resonans lägre dosparametrar, som ligger under de mikrovågsäkerhetsstandarder som fastställts av Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Resonansfrekvensen och kraftdosen beror på de fysiska egenskaperna hos viruset, såsom partikelstorlek och elasticitet, och alla virus i resonansfrekvensen kan effektivt riktas för inaktivering. På grund av den höga penetrationshastigheten, är frånvaron av joniserande strålning och god säkerhet, virusinaktivering medierad av den atmiska effekten av CPET lovande för behandling av mänskliga maligna sjukdomar orsakade av patogena virus [14, 26].
Baserat på implementeringen av inaktiveringen av virus i vätskefasen och på ytan av olika medier kan elektromagnetiska vågor effektivt hantera virala aerosoler [1, 26], vilket är ett genombrott och är av stor betydelse för att kontrollera överföringen av viruset och förhindra överföringen av viruset i samhället. epidemi. Dessutom är upptäckten av de fysiska resonansegenskaperna hos elektromagnetiska vågor av stor betydelse inom detta område. Så länge resonansfrekvensen för en viss virion och elektromagnetiska vågor är kända, kan alla virus inom sårets resonansfrekvensområde riktas, vilket inte kan uppnås med traditionella virusinaktiveringsmetoder [13,14,26]. Elektromagnetisk inaktivering av virus är en lovande forskning med stor forskning och tillämpat värde och potential.
Jämfört med traditionell virusdödningsteknologi har elektromagnetiska vågor egenskaperna hos enkelt, effektiva, praktiska miljöskydd när vi dödar virus på grund av dess unika fysiska egenskaper [2, 13]. Många problem kvarstår dock. För det första är modern kunskap begränsad till de fysiska egenskaperna hos elektromagnetiska vågor, och mekanismen för energianvändning under utsläpp av elektromagnetiska vågor har inte avslöjats [10, 27]. Mikrovågor, inklusive millimetervågor, har använts i stor utsträckning för att studera virusinaktivering och dess mekanismer, men studier av elektromagnetiska vågor vid andra frekvenser, särskilt vid frekvenser från 100 kHz till 300 MHz och från 300 GHz till 10 THz, har inte rapporterats. För det andra har mekanismen för att döda patogena virus med elektromagnetiska vågor inte klargjorts, och endast sfäriska och stavformade virus har studerats [2]. Dessutom är viruspartiklar små, cellfria, muterar enkelt och sprids snabbt, vilket kan förhindra virusinaktivering. Elektromagnetisk vågteknologi måste fortfarande förbättras för att övervinna hinderet för inaktiverande patogena virus. Slutligen resulterar hög absorption av strålningsenergi med polära molekyler i mediet, såsom vattenmolekyler, i energiförlust. Dessutom kan effektiviteten hos SRET påverkas av flera oidentifierade mekanismer i virus [28]. SRET -effekten kan också modifiera viruset för att anpassa sig till dess miljö, vilket resulterar i resistens mot elektromagnetiska vågor [29].
I framtiden måste tekniken för virusinaktivering med elektromagnetiska vågor förbättras ytterligare. Grundläggande vetenskaplig forskning bör syftar till att belysa mekanismen för virusinaktivering med elektromagnetiska vågor. Till exempel mekanismen för att använda virusens energi när den utsätts för elektromagnetiska vågor, den detaljerade mekanismen för icke-termisk verkan som dödar patogena virus och mekanismen för SRET-effekten mellan elektromagnetiska vågor och olika typer av virus kan systematiskt tappas. Tillämpad forskning bör fokusera på hur man kan förhindra överdriven absorption av strålningsenergi med polära molekyler, studera effekten av elektromagnetiska vågor av olika frekvenser på olika patogena virus och studera de icke-termiska effekterna av elektromagnetiska vågor i förstörelsen av patogena virus.
Elektromagnetiska vågor har blivit en lovande metod för inaktivering av patogena virus. Elektromagnetisk vågteknologi har fördelarna med låg förorening, låga kostnader och inaktiveringseffektivitet med hög patogenvirus, vilket kan övervinna begränsningarna för traditionell antivirusteknik. Ytterligare forskning behövs emellertid för att bestämma parametrarna för elektromagnetisk vågteknik och belysa mekanismen för virusinaktivering.
En viss dos elektromagnetisk vågstrålning kan förstöra strukturen och aktiviteten hos många patogena virus. Effektiviteten hos virusinaktivering är nära besläktad med frekvens, effektdensitet och exponeringstid. Dessutom inkluderar potentiella mekanismer termiska, atmala och strukturella resonanseffekter av energiöverföring. Jämfört med traditionella antivirala tekniker har elektromagnetiskt vågbaserad virusinaktivering fördelarna med enkelhet, hög effektivitet och låg förorening. Därför har elektromagnetisk vågmedierad virusinaktivering blivit en lovande antiviral teknik för framtida tillämpningar.
U yu. Påverkan av mikrovågsstrålning och kall plasma på bioaerosolaktivitet och relaterade mekanismer. Peking University. år 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen YE, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonansdipolkoppling av mikrovågor och begränsade akustiska svängningar i baculovirus. Scientific Report 2017; 7 (1): 4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikrovågsinaktivering av HCV och HIV: En ny metod för att förhindra överföring av viruset bland injicering av läkemedelsanvändare. Vetenskaplig rapport 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, QV HL. Undersökning och experimentell observation av kontaminering av sjukhusdokument genom mikrovågsdesinfektion [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4: 221-2.
Sun Wei Preliminär studie av inaktiveringsmekanismen och effekten av natriumdikloroisocyanat mot bakteriofag MS2. Sichuan University. 2007.
Yang Li Preliminär studie av inaktiveringseffekten och verkningsmekanismen för O-fthalaldehyd på bakteriofag MS2. Sichuan University. 2007.
Wu Ye, Ms Yao. Inaktivering av ett luftburen virus in situ genom mikrovågsstrålning. Kinesisk vetenskaplig bulletin. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirus och poliovirus är känsliga för korta pulser av W-band cyklotronstrålning. Brev om miljökemi. 2021; 19 (6): 3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Influensavirusinaktivering för antigenicitetsstudier och resistensanalyser till fenotypiska neuraminidasinhibitorer. Journal of Clinical Microbiology. 2010; 48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Översikt över mikrovågssterilisering. Guangdong Micronutrient Science. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Icke -termiska biologiska effekter av mikrovågor på livsmedelsmikroorganismer och mikrovågssteriliseringsteknik [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Sars-cov-2 spikprotein denaturering vid bestrålning av atermisk mikrovågsugn. Vetenskaplig rapport 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Effektiv strukturell resonans energiöverföring från mikrovågor till begränsade akustiska svängningar i virus. Scientific Report 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Riktade antiviral terapi med användning av icke-joniserande strålterapi för SARS-CoV-2 och beredning för en viral pandemi: metoder, metoder och praxisanmärkningar för klinisk tillämpning. PLoS en. 2021; 16 (5): E0251780.
Yang Huiming. Mikrovågssterilisering och faktorer som påverkar den. Kinesisk medicinsk tidskrift. 1993; (04): 246-51.
Sida WJ, Martin WG Survival of Microbes i mikrovågsugnar. Du kan j mikroorganismer. 1978; 24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS mikrovågsugn eller autoklavbehandling förstör infektiviteten hos infektiös bronkitvirus och fågelpneumovirus, men gör att de kan detekteras med användning av omvänd transkriptas -polymeras -kedjereaktion. fjäderfä sjukdom. 2004; 33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB mikrovågsutrotning av cytomegalovirus från bröstmjölk: en pilotstudie. ammande medicin. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Mikrovågsresonanssabsorption av SARS-CoV-2-viruset. Vetenskaplig rapport 2022; 12 (1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. UV-C (254 nm) Lethal dos av SARS-Cov-2. Lätt diagnostik Photodyne Ther. 2020; 32: 101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, etc. Snabb och fullständig inaktivering av SARS-CoV-2 av UV-C. Vetenskaplig rapport 2020; 10 (1): 22421.