中文网站
Patogene virusne infekcije postale su glavni javnozdravstveni problem širom svijeta. Virusi mogu inficirati sve ćelijske organizme i uzrokovati različite stepene povreda i oštećenja, što dovodi do bolesti, pa čak i smrti. S obzirom na rasprostranjenost visoko patogenih virusa poput koronavirusa 2 (SARS-CoV-2) koji uzrokuje teški akutni respiratorni sindrom, postoji hitna potreba za razvojem efikasnih 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 odsustva zagađenja, elektromagnetni talasi postali su potencijalna strategija za inaktivaciju patogenih virusa i privlače sve veću pažnju. Ovaj članak pruža pregled nedavnih publikacija o uticaju elektromagnetnih talasa na patogene viruse i njihovim mehanizmima, kao i o izgledima za upotrebu elektromagnetnih talasa za inaktivaciju patogenih virusa, kao i o novim idejama i metodama za takvu inaktivaciju.
Mnogi virusi se 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. Brza i efikasna eliminacija patogenih virusa uključuje profilaktičke, zaštitne i eliminaciju izvora. Inaktivacija patogenih virusa fiziološkim uništavanjem radi smanjenja njihove infektivnosti, patogenosti i reproduktivnog kapaciteta efikasna je metoda njihove eliminacije. Tradicionalne metode, uključujući visoku temperaturu, hemikalije i jonizujuće zračenje, mogu efikasno inaktivirati patogene viruse. Međutim, ove metode i dalje imaju neka ograničenja. Stoga i dalje postoji hitna potreba za razvojem inovativnih strategija za inaktivaciju patogenih virusa.
Emisija elektromagnetnih talasa ima prednosti visoke penetracijske moći, brzog i ujednačenog zagrijavanja, rezonancije s mikroorganizmima i oslobađanja plazme, te se očekuje da će postati praktična metoda za inaktivaciju patogenih virusa [1,2,3]. Sposobnost elektromagnetnih talasa da inaktiviraju patogene viruse demonstrirana je u prošlom stoljeću [4]. Posljednjih godina, upotreba elektromagnetnih talasa za inaktivaciju patogenih virusa privukla je sve veću pažnju. Ovaj članak razmatra učinak elektromagnetnih talasa na patogene viruse i njihove mehanizme, što može poslužiti kao koristan vodič za osnovna i primijenjena istraživanja.
Morfološke karakteristike virusa mogu odražavati funkcije poput preživljavanja i infektivnosti. Dokazano je da elektromagnetni valovi, posebno elektromagnetni 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 direktnog zračenja [1]. Nakon daljnjeg istraživanja, uočen je i prekid na površini faga MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] je izložio suspenzije uzoraka koronavirusa 229E (CoV-229E) milimetarskim valovima frekvencije od 95 GHz i gustoće snage od 70 do 100 W/cm2 tokom 0,1 s. U hrapavoj sfernoj ljusci virusa mogu se naći velike rupe, što dovodi do gubitka njegovog sadržaja. Izloženost elektromagnetnim valovima može biti destruktivna za virusne oblike. Međutim, promjene morfoloških svojstava, kao što su oblik, promjer i glatkoća površine, nakon izlaganja virusu elektromagnetnom zračenju nisu poznate. Stoga je važno analizirati odnos između morfoloških karakteristika i funkcionalnih poremećaja, što može pružiti vrijedne i pogodne pokazatelje za procjenu inaktivacije virusa [1].
Virusna struktura se obično sastoji od unutrašnje nukleinske kiseline (RNK ili DNK) 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 sistem domaćina može prepoznati. Potpuna struktura osigurava integritet i genetsku stabilnost virusa.
Istraživanja su pokazala da elektromagnetni talasi, posebno UHF elektromagnetni talasi, mogu oštetiti RNK virusa koji uzrokuju bolesti. Wu [1] je direktno izložio vodenu okolinu MS2 virusa mikrotalasima od 2450 MHz tokom 2 minute i analizirao gene koji kodiraju protein A, kapsidni protein, replikazni protein i protein cijepanja pomoću gel elektroforeze i lančane reakcije polimeraze s reverznom transkripcijom (RT-PCR). Ovi geni su progresivno uništavani s povećanjem gustoće snage, pa čak i nestali pri najvećoj gustoći snage. Na primjer, ekspresija gena proteina A (934 bp) značajno se smanjila nakon izlaganja elektromagnetnim talasima snage od 119 i 385 W i potpuno nestala kada je gustoća snage povećana na 700 W. Ovi podaci ukazuju na to da elektromagnetni talasi mogu, ovisno o dozi, uništiti strukturu nukleinskih kiselina virusa.
Nedavne studije su pokazale da se učinak elektromagnetnih valova na patogene virusne proteine uglavnom zasniva na njihovom indirektnom termičkom učinku na medijatore i njihovom indirektnom učinku na sintezu proteina zbog uništavanja nukleinskih kiselina [1, 3, 8, 9]. Međutim, atermički efekti također mogu promijeniti polaritet ili strukturu virusnih proteina [1, 10, 11]. Direktni učinak elektromagnetnih valova na fundamentalne strukturne/nestrukturne proteine kao što su kapsidni proteini, proteini ovojnice ili šiljasti proteini patogenih virusa još uvijek zahtijeva daljnja istraživanja. Nedavno je sugerirano da 2 minute elektromagnetnog zračenja na frekvenciji od 2,45 GHz sa snagom od 700 W mogu stupiti u interakciju s različitim frakcijama proteinskih naboja kroz formiranje vrućih tačaka i oscilirajućih električnih polja putem čisto elektromagnetnih efekata [12].
Ovojnica patogenog virusa usko je povezana s njegovom sposobnošću da inficira ili izazove bolest. Nekoliko studija je izvijestilo da UHF i mikrovalni elektromagnetni valovi mogu uništiti ljuske virusa koji uzrokuju bolesti. Kao što je gore spomenuto, različite rupe mogu se otkriti u virusnoj ovojnici koronavirusa 229E nakon 0,1 sekunde izlaganja milimetarskom valu od 95 GHz pri gustoći snage od 70 do 100 W/cm2 [8]. Učinak rezonantnog prijenosa energije elektromagnetnih valova može uzrokovati dovoljno stresa da uništi strukturu virusne ovojnice. Kod virusa s ovojnicom, nakon pucanja ovojnice, infektivnost ili neka aktivnost obično se smanjuje ili potpuno gubi [13, 14]. Yang [13] je izložio virus influence H3N2 (H3N2) i virus influence H1N1 (H1N1) mikrovalovima na 8,35 GHz, 320 W/m² i 7 GHz, 308 W/m², respektivno, tokom 15 minuta. Da bi se uporedili RNK signali patogenih virusa izloženih elektromagnetnim talasima i fragmentiranog modela zamrznutog i odmah odmrznutog u tečnom azotu tokom nekoliko ciklusa, izvršena je RT-PCR. Rezultati su pokazali da su RNK signali dva modela veoma konzistentni. Ovi rezultati ukazuju na to da je fizička struktura virusa poremećena, a struktura omotača uništena nakon izlaganja mikrotalasnom zračenju.
Aktivnost virusa može se okarakterizirati njegovom sposobnošću da inficira, replicira i transkribira. Infektivnost ili aktivnost virusa obično se procjenjuje mjerenjem virusnih titara korištenjem testova plaka, srednje infektivne doze u kulturi tkiva (TCID50) ili aktivnosti gena reportera luciferaze. Ali se također može procijeniti direktno izolacijom živog virusa ili analizom virusnog antigena, gustoće virusnih čestica, preživljavanja virusa itd.
Prijavljeno je da UHF, SHF i EHF elektromagnetni talasi mogu direktno inaktivirati virusne aerosole ili viruse koji se prenose vodom. Wu [1] je izložio aerosol bakteriofaga MS2, generisan laboratorijskim nebulizatorom, elektromagnetnim talasima frekvencije od 2450 MHz i snage 700 W tokom 1,7 minuta, dok je stopa preživljavanja bakteriofaga MS2 bila samo 8,66%. Slično virusnom aerosolu MS2, 91,3% vodenog MS2 je inaktivirano u roku od 1,5 minuta nakon izlaganja istoj dozi elektromagnetnih talasa. Osim toga, sposobnost elektromagnetnog zračenja da inaktivira virus MS2 bila je pozitivno korelirana sa gustinom snage i vremenom izlaganja. Međutim, kada efikasnost deaktivacije dostigne svoju maksimalnu vrijednost, efikasnost deaktivacije se ne može poboljšati povećanjem vremena izlaganja ili povećanjem gustine snage. Na primjer, virus MS2 imao je minimalnu stopu preživljavanja od 2,65% do 4,37% nakon izlaganja elektromagnetnim talasima od 2450 MHz i 700 W, i nisu pronađene značajne promjene sa povećanjem vremena izlaganja. Siddharta [3] je ozračivao suspenziju ćelijske kulture koja sadrži virus hepatitisa C (HCV)/virus humane imunodeficijencije tip 1 (HIV-1) elektromagnetnim talasima 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 elektromagnetnih talasa efikasno protiv infektivnosti HCV i HIV-1 i pomaže u sprečavanju prenosa virusa čak i kada su izloženi zajedno. Prilikom ozračivanja ćelijskih kultura HCV i suspenzija HIV-1 elektromagnetnim talasima male snage frekvencije 2450 MHz, 90 W ili 180 W, nije uočena promjena u titru virusa, određenom aktivnošću luciferaznog reportera, niti značajna promjena u infektivnosti virusa. Pri 600 i 800 W tokom 1 minute, infektivnost oba virusa nije se značajno smanjila, što se smatra povezanim sa snagom zračenja elektromagnetnih talasa i vremenom izlaganja kritičnoj temperaturi.
Kaczmarczyk [8] je prvi demonstrirao letalnost EHF elektromagnetnih talasa protiv patogenih virusa koji se prenose vodom 2021. godine. Izložili su uzorke koronavirusa 229E ili poliovirusa (PV) elektromagnetnim talasima frekvencije od 95 GHz i gustine snage od 70 do 100 W/cm2 tokom 2 sekunde. Efikasnost inaktivacije dva patogena virusa bila je 99,98% odnosno 99,375%, što ukazuje na to da EHF elektromagnetni talasi imaju široke mogućnosti primjene u oblasti inaktivacije virusa.
Učinkovitost UHF inaktivacije virusa također je procijenjena u različitim medijima kao što su majčino mlijeko i neki materijali koji se obično koriste u kući. Istraživači su izložili anesteziološke maske kontaminirane adenovirusom (ADV), poliovirusom tipa 1 (PV-1), herpesvirusom 1 (HV-1) i rinovirusom (RHV) elektromagnetnom zračenju frekvencije od 2450 MHz i snage 720 vati. 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] je direktno 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 su dodatno detektovani u kulturama trahealnih organa dobijenih iz pilećih embriona 5. generacije. Iako virus nije mogao biti izolovan, virusna nukleinska kiselina je ipak detektovana RT-PCR metodom. Ben-Shoshan [18] je direktno izložio elektromagnetne talase od 2450 MHz, 750 W 15 uzoraka majčinog mlijeka pozitivnih na citomegalovirus (CMV) tokom 30 sekundi. Detekcija antigena pomoću Shell-Vial pokazala je potpunu inaktivaciju CMV-a. Međutim, pri 500 W, 2 od 15 uzoraka nije postigla potpunu inaktivaciju, što ukazuje na pozitivnu korelaciju između efikasnosti inaktivacije i snage elektromagnetnih talasa.
Također je vrijedno napomenuti da je Yang [13] predvidio rezonantnu frekvenciju između elektromagnetnih valova i virusa na osnovu utvrđenih fizičkih modela. Suspenzija čestica virusa H3N2 gustoće 7,5 × 1014 m-3, koju proizvode virus-osjetljive Madin Darby pseće bubrege (MDCK), direktno je izložena elektromagnetnim valovima frekvencije 8 GHz i snage 820 W/m² tokom 15 minuta. Nivo inaktivacije virusa H3N2 dostiže 100%. Međutim, na teorijskom pragu od 82 W/m², samo 38% virusa H3N2 je inaktivirano, što sugerira da je efikasnost EM-posredovane inaktivacije virusa usko povezana s gustoćom snage. Na osnovu ove studije, Barbora [14] je izračunala rezonantni frekventni opseg (8,5–20 GHz) između elektromagnetnih talasa i SARS-CoV-2 i zaključila da će 7,5 × 1014 m-3 SARS-CoV-2 izloženo elektromagnetnim talasima Talas frekvencije 10-17 GHz i gustine snage od 14,5 ± 1 W/m2 tokom približno 15 minuta rezultirati 100% deaktivacijom. Nedavna studija Wanga [19] pokazala je da su rezonantne frekvencije SARS-CoV-2 4 i 7,5 GHz, što potvrđuje postojanje rezonantnih frekvencija nezavisnih od titra virusa.
Zaključno, možemo reći da elektromagnetni 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 elektromagnetnih valova i medijem koji se koristi za rast virusa. Osim toga, elektromagnetne frekvencije zasnovane na fizičkim rezonancijama vrlo su važne za inaktivaciju virusa [2, 13]. Do sada se utjecaj elektromagnetnih valova na aktivnost patogenih virusa uglavnom fokusirao na promjenu infektivnosti. Zbog složenog mehanizma, nekoliko studija je izvijestilo o utjecaju elektromagnetnih valova na replikaciju i transkripciju patogenih virusa.
Mehanizmi kojima elektromagnetni valovi inaktiviraju viruse usko su povezani s vrstom virusa, frekvencijom i snagom elektromagnetnih valova te okruženjem u kojem virus raste, ali ostaju uglavnom neistraženi. Nedavna istraživanja usmjerena su na mehanizme termalnog, atermalnog i strukturnog rezonantnog prijenosa energije.
Termički efekat se shvata kao porast temperature uzrokovan brzinom rotacije, sudarima i trenjem polarnih molekula u tkivima pod uticajem elektromagnetnih talasa. Zbog ovog svojstva, elektromagnetni talasi mogu podići temperaturu virusa iznad praga fiziološke tolerancije, uzrokujući smrt virusa. Međutim, virusi sadrže malo polarnih molekula, što ukazuje na to da su direktni termički efekti na viruse rijetki [1]. Naprotiv, u mediju i okolini postoji mnogo više polarnih molekula, poput molekula vode, koje se kreću u skladu sa naizmjeničnim električnim poljem pobuđenim elektromagnetnim talasima, stvarajući toplotu trenjem. Toplota se zatim prenosi na virus kako bi se podigla njegova temperatura. Kada se prekorači prag tolerancije, nukleinske kiseline i proteini se uništavaju, što u konačnici smanjuje infektivnost, pa čak i inaktivira virus.
Nekoliko grupa je izvijestilo da elektromagnetni valovi mogu smanjiti infektivnost virusa putem termičke izloženosti [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] je izložio suspenzije koronavirusa 229E elektromagnetnim valovima frekvencije od 95 GHz s gustoćom snage od 70 do 100 W/cm² tokom 0,2-0,7 s. Rezultati su pokazali da porast temperature od 100°C tokom ovog procesa doprinosi uništavanju morfologije virusa i smanjenju virusne aktivnosti. Ovi termalni efekti mogu se objasniti djelovanjem elektromagnetnih valova na okolne molekule vode. Siddharta [3] je ozračivao suspenzije ćelijskih kultura koje sadrže HCV različitih genotipova, uključujući GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a i GT7a, elektromagnetnim talasima frekvencije 2450 MHz i snage 90 W i 180 W, 360 W, 600 W i 800 Uto. Povećanjem temperature podloge za ćelijsku kulturu sa 26°C na 92°C, elektromagnetno zračenje je smanjilo infektivnost virusa ili ga potpuno inaktiviralo. Međutim, HCV je bio izložen elektromagnetnim talasima kratko vrijeme pri maloj 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 termalni efekat elektromagnetnih talasa ključni faktor koji utiče na infektivnost ili aktivnost patogenih virusa. Osim toga, brojne studije su pokazale da termalni efekat elektromagnetnog zračenja inaktivira patogene viruse efikasnije od UV-C i konvencionalnog zagrijavanja [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Pored termalnih efekata, elektromagnetni talasi mogu promijeniti i polaritet molekula kao što su mikrobni proteini i nukleinske kiseline, uzrokujući rotaciju i vibraciju molekula, što rezultira smanjenom održivošću ili čak smrću [10]. Smatra se da brzo prebacivanje polariteta elektromagnetnih talasa uzrokuje polarizaciju proteina, što dovodi do uvijanja i zakrivljenosti proteinske strukture i, u konačnici, do denaturacije proteina [11].
Netermalni učinak elektromagnetnih valova na inaktivaciju virusa ostaje kontroverzan, ali većina studija je pokazala pozitivne rezultate [1, 25]. Kao što smo gore spomenuli, elektromagnetni valovi mogu direktno prodrijeti u proteinsku ovojnicu MS2 virusa i uništiti nukleinsku kiselinu virusa. Osim toga, aerosoli MS2 virusa su mnogo osjetljiviji na elektromagnetne valove od vodenog MS2. Zbog manje polarnih molekula, poput molekula vode, u okruženju koje okružuje aerosole MS2 virusa, atermični efekti mogu igrati ključnu ulogu u inaktivaciji virusa posredovanoj elektromagnetnim valovima [1].
Fenomen rezonancije odnosi se na tendenciju fizičkog sistema da apsorbuje više energije iz svoje okoline na svojoj prirodnoj frekvenciji i talasnoj dužini. Rezonancija se javlja na mnogim mjestima u prirodi. Poznato je da virusi rezoniraju sa mikrovalovima iste frekvencije u ograničenom akustičnom dipolnom modu, što je fenomen rezonancije [2, 13, 26]. Rezonantni modovi interakcije između elektromagnetnog talasa i virusa privlače sve više pažnje. Učinak efikasnog strukturnog rezonantnog prenosa energije (SRET) sa elektromagnetnih talasa na zatvorene akustične oscilacije (CAV) kod virusa može dovesti do pucanja virusne membrane zbog suprotnih vibracija jezgra-kapsida. Osim toga, ukupna efikasnost SRET-a povezana je sa prirodom okoline, gdje veličina i pH virusne čestice određuju rezonantnu frekvenciju i apsorpciju energije, respektivno [2, 13, 19].
Fizički rezonantni efekat elektromagnetnih talasa igra ključnu ulogu u inaktivaciji virusa sa omotačem, koji su okruženi dvoslojnom membranom ugrađenom u virusne proteine. Istraživači su otkrili da je deaktivacija H3N2 elektromagnetnim talasima frekvencije 6 GHz i gustine snage od 486 W/m² uglavnom uzrokovana fizičkim pucanjem omotača zbog rezonantnog efekta [13]. Temperatura suspenzije H3N2 porasla je za samo 7°C nakon 15 minuta izlaganja, međutim, za inaktivaciju ljudskog virusa H3N2 termičkim zagrijavanjem potrebna je temperatura iznad 55°C [9]. Slične pojave su uočene kod virusa kao što su SARS-CoV-2 i H3N1 [13, 14]. Osim toga, inaktivacija virusa elektromagnetnim talasima ne dovodi do degradacije virusnih RNK genoma [1,13,14]. Dakle, inaktivacija virusa H3N2 je promovisana fizičkom rezonancijom, a ne termičkim izlaganjem [13].
U poređenju sa termičkim efektom elektromagnetnih talasa, inaktivacija virusa fizičkom rezonancom zahtijeva niže parametre doze, koji su ispod standarda mikrotalasne sigurnosti koje je utvrdio Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) [2, 13]. Rezonantna frekvencija i doza snage zavise od fizičkih svojstava virusa, kao što su veličina čestica i elastičnost, a svi virusi unutar rezonantne frekvencije mogu biti efikasno ciljani za inaktivaciju. Zbog visoke brzine prodiranja, odsustva jonizujućeg zračenja i dobre sigurnosti, inaktivacija virusa posredovana atermičkim efektom CPET-a je obećavajuća za liječenje malignih bolesti kod ljudi uzrokovanih patogenim virusima [14, 26].
Na osnovu implementacije inaktivacije virusa u tečnoj fazi i na površini različitih medija, elektromagnetni talasi mogu efikasno da se nose sa virusnim aerosolima [1, 26], što predstavlja proboj i od velikog je značaja za kontrolu prenosa virusa i sprečavanje prenosa virusa u društvu. Štaviše, otkriće fizičkih rezonantnih svojstava elektromagnetnih talasa je od velikog značaja u ovoj oblasti. Sve dok su poznate rezonantna frekvencija određenog viriona i elektromagnetnih talasa, mogu se ciljati svi virusi unutar rezonantnog frekventnog opsega rane, što se ne može postići tradicionalnim metodama inaktivacije virusa [13,14,26]. Elektromagnetna inaktivacija virusa je obećavajuće istraživanje sa velikom istraživačkom i primijenjenom vrijednošću i potencijalom.
U poređenju sa tradicionalnom tehnologijom ubijanja virusa, elektromagnetni talasi imaju karakteristike jednostavne, efikasne i praktične zaštite okoline prilikom ubijanja virusa zbog svojih jedinstvenih fizičkih svojstava [2, 13]. Međutim, mnogi problemi ostaju. Prvo, moderno znanje je ograničeno na fizička svojstva elektromagnetnih talasa, a mehanizam korištenja energije tokom emisije elektromagnetnih talasa nije otkriven [10, 27]. Mikrotalasi, uključujući milimetarske talase, široko su korišteni za proučavanje inaktivacije virusa i njenih mehanizama, međutim, studije elektromagnetnih talasa 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 elektromagnetnim talasima nije razjašnjen, a proučavani su samo sferni i štapićasti virusi [2]. Osim toga, virusne čestice su male, bez ćelija, lako mutiraju i brzo se šire, što može spriječiti inaktivaciju virusa. Tehnologiju elektromagnetnih talasa još uvijek treba poboljšati kako bi se prevazišla prepreka inaktivacije patogenih virusa. Konačno, visoka apsorpcija energije zračenja od strane polarnih molekula u mediju, kao što su molekule vode, rezultira gubitkom energije. Osim toga, na efikasnost SRET-a može utjecati nekoliko neidentificiranih mehanizama kod virusa [28]. SRET efekat također može modificirati virus da se prilagodi svom okruženju, što rezultira otpornošću na elektromagnetne valove [29].
U budućnosti, tehnologiju inaktivacije virusa pomoću elektromagnetnih valova potrebno je dodatno unaprijediti. Fundamentalna naučna istraživanja trebaju biti usmjerena na razjašnjavanje mehanizma inaktivacije virusa elektromagnetnim valovima. Na primjer, mehanizam korištenja energije virusa prilikom izlaganja elektromagnetnim valovima, detaljan mehanizam netermalnog djelovanja koje ubija patogene viruse i mehanizam SRET efekta između elektromagnetnih valova i različitih vrsta virusa trebaju biti sistematski razjašnjeni. Primijenjena istraživanja trebaju se fokusirati na to kako spriječiti prekomjernu apsorpciju energije zračenja od strane polarnih molekula, proučavati utjecaj elektromagnetnih valova različitih frekvencija na različite patogene viruse i proučavati netermalne efekte elektromagnetnih valova u uništavanju patogenih virusa.
Elektromagnetski valovi postali su obećavajuća metoda za inaktivaciju patogenih virusa. Tehnologija elektromagnetskih valova ima prednosti niskog zagađenja, niske cijene i visoke efikasnosti 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 elektromagnetnog zračenja može uništiti strukturu i aktivnost mnogih patogenih virusa. Efikasnost inaktivacije virusa usko je povezana s frekvencijom, gustoćom snage i vremenom izloženosti. Pored toga, potencijalni mehanizmi uključuju termalne, atermalne i strukturne rezonantne efekte prijenosa energije. U poređenju s tradicionalnim antivirusnim tehnologijama, inaktivacija virusa zasnovana na elektromagnetnim valovima ima prednosti jednostavnosti, visoke efikasnosti i niskog zagađenja. Stoga je inaktivacija virusa posredovana elektromagnetnim valovima postala obećavajuća antivirusna tehnika za buduće primjene.
U Yu. Utjecaj mikrovalnog zračenja i hladne plazme na aktivnost bioaerosola i srodni mehanizmi. Univerzitet u Pekingu. godina 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC i dr. Rezonantno dipolno spajanje mikrotalasa i ograničene akustične oscilacije u bakulovirusima. Naučni izvještaj 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. Naučni izvještaj 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Istraživanje i eksperimentalno posmatranje kontaminacije bolničkih dokumenata mikrovalnom dezinfekcijom [J] Kineski medicinski časopis. 1987; 4:221-2.
Sun Wei, Preliminarna studija mehanizma inaktivacije i efikasnosti natrijum dikloroizocijanata protiv bakteriofaga MS2. Univerzitet Sečuan. 2007.
Yang Li Preliminarna studija inaktivacijskog efekta i mehanizma djelovanja o-ftalaldehida na bakteriofag MS2. Univerzitet Sečuan. 2007.
Wu Ye, gđa Yao. Inaktivacija virusa koji se prenosi zrakom in situ mikrovalnim zračenjem. Kineski naučni bilten. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirusi i poliovirusi su osjetljivi na kratke impulse ciklotronskog zračenja u W-pojasu. Pismo o hemiji okoliša. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inaktivacija virusa influence za studije antigenosti i testove 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 mikrotalasne sterilizacije. Nauka o mikronutrijentima Guangdonga. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Netermički biološki efekti mikrotalasa na mikroorganizme u hrani i tehnologija sterilizacije mikrotalasima [JJ Southwestern Nationalities University (izdanje za prirodne nauke). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Denaturacija šiljastog proteina SARS-CoV-2 nakon atermičkog mikrovalnog zračenja. Naučni izvještaj 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Efikasan strukturni rezonantni prijenos energije od mikrovalova do ograničenih akustičnih oscilacija kod virusa. Naučni izvještaj 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 faktori koji na nju utiču. 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 infektivnog bronhitisa i ptičjeg pneumovirusa, ali omogućava 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, et al. Apsorpcija virusa SARS-CoV-2 u mikrovalnoj rezonanciji. Naučni izvještaj 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 pomoću UV-C zračenja. Naučni izvještaj 2020; 10(1):22421.
Vrijeme objave: 21. oktobar 2022.
Postavke privatnosti