中文网站
Patogeniese virusinfeksies het wêreldwyd 'n groot openbare gesondheidsprobleem geword. Virusse kan alle sellulêre organismes infekteer en verskillende grade van besering en skade veroorsaak, wat tot siekte en selfs die dood lei. Met die voorkoms van hoogs patogene virusse soos ernstige akute respiratoriese sindroom koronavirus 2 (SARS-CoV-2), is daar 'n dringende behoefte om effektiewe en veilige metodes te ontwikkel om patogene virusse te inaktiveer. Tradisionele metodes vir die inaktivering van patogene virusse is prakties, maar het sekere beperkings. Met die eienskappe van hoë penetrasievermoë, fisiese resonansie en geen besoedeling nie, het elektromagnetiese golwe 'n potensiële strategie geword vir die inaktivering van patogene virusse en trek toenemende aandag. Hierdie artikel bied 'n oorsig van onlangse publikasies oor die impak van elektromagnetiese golwe op patogene virusse en hul meganismes, sowel as die vooruitsigte vir die gebruik van elektromagnetiese golwe vir die inaktivering van patogene virusse, sowel as nuwe idees en metodes vir sulke inaktivering.
Baie virusse versprei vinnig, bly lank aanhou bestaan, is hoogs patogenies en kan wêreldwye epidemies en ernstige gesondheidsrisiko's veroorsaak. Voorkoming, opsporing, toetsing, uitroeiing en behandeling is sleutelstappe om die verspreiding van die virus te stop. Vinnige en doeltreffende eliminasie van patogene virusse sluit profilaktiese, beskermende en bron-eliminasie in. Inaktivering van patogene virusse deur fisiologiese vernietiging om hul infektiwiteit, patogeniteit en voortplantingskapasiteit te verminder, is 'n effektiewe metode van hul eliminasie. Tradisionele metodes, insluitend hoë temperatuur, chemikalieë en ioniserende straling, kan patogene virusse effektief inaktiveer. Hierdie metodes het egter steeds 'n paar beperkings. Daarom is daar steeds 'n dringende behoefte om innoverende strategieë vir die inaktivering van patogene virusse te ontwikkel.
Die uitstraling van elektromagnetiese golwe het die voordele van hoë penetrasievermoë, vinnige en eenvormige verhitting, resonansie met mikroörganismes en plasmavrystelling, en daar word verwag dat dit 'n praktiese metode sal word vir die inaktivering van patogene virusse [1,2,3]. Die vermoë van elektromagnetiese golwe om patogene virusse te inaktiver, is in die vorige eeu gedemonstreer [4]. In onlangse jare het die gebruik van elektromagnetiese golwe vir die inaktivering van patogene virusse toenemende aandag getrek. Hierdie artikel bespreek die effek van elektromagnetiese golwe op patogene virusse en hul meganismes, wat as 'n nuttige gids vir basiese en toegepaste navorsing kan dien.
Die morfologiese eienskappe van virusse kan funksies soos oorlewing en infektiwiteit weerspieël. Daar is gedemonstreer dat elektromagnetiese golwe, veral ultrahoëfrekwensie (UHF) en ultrahoëfrekwensie (EHF) elektromagnetiese golwe, die morfologie van virusse kan ontwrig.
Bakteriofaag MS2 (MS2) word dikwels in verskeie navorsingsgebiede gebruik, soos ontsmettingsevaluering, kinetiese modellering (waterig) en biologiese karakterisering van virale molekules [5, 6]. Wu het bevind dat mikrogolwe teen 2450 MHz en 700 W aggregasie en beduidende krimping van MS2-akwatiese fage veroorsaak het na 1 minuut van direkte bestraling [1]. Na verdere ondersoek is 'n breuk in die oppervlak van die MS2-faag ook waargeneem [7]. Kaczmarczyk [8] het suspensies van monsters van koronavirus 229E (CoV-229E) blootgestel aan millimetergolwe met 'n frekwensie van 95 GHz en 'n drywingsdigtheid van 70 tot 100 W/cm2 vir 0.1 s. Groot gate kan in die growwe sferiese dop van die virus gevind word, wat lei tot die verlies van die inhoud daarvan. Blootstelling aan elektromagnetiese golwe kan vernietigend wees vir virale vorms. Veranderinge in morfologiese eienskappe, soos vorm, deursnee en oppervlakgladheid, na blootstelling aan die virus met elektromagnetiese straling is egter onbekend. Daarom is dit belangrik om die verband tussen morfologiese kenmerke en funksionele afwykings te analiseer, wat waardevolle en gerieflike aanwysers kan verskaf vir die beoordeling van virusinaktivering [1].
Die virale struktuur bestaan gewoonlik uit 'n interne nukleïensuur (RNA of DNA) en 'n eksterne kapsied. Nukleïensure bepaal die genetiese en replikasie-eienskappe van virusse. Die kapsied is die buitenste laag van gereeld gerangskikte proteïensubeenhede, die basiese steierwerk en antigeniese komponent van virale deeltjies, en beskerm ook nukleïensure. Die meeste virusse het 'n omhulselstruktuur wat bestaan uit lipiede en glikoproteïene. Daarbenewens bepaal omhulselproteïene die spesifisiteit van die reseptore en dien as die hoofantigene wat die gasheer se immuunstelsel kan herken. Die volledige struktuur verseker die integriteit en genetiese stabiliteit van die virus.
Navorsing het getoon dat elektromagnetiese golwe, veral UHF-elektromagnetiese golwe, die RNA van siekteveroorsakende virusse kan beskadig. Wu [1] het die waterige omgewing van die MS2-virus direk vir 2 minute aan 2450 MHz-mikrogolwe blootgestel en die gene wat vir proteïen A, kapsiedproteïen, replikaseproteïen en splitsingsproteïen kodeer, geanaliseer deur middel van gelelektroforese en omgekeerde transkripsie-polimerase-kettingreaksie (RT-PCR). Hierdie gene is progressief vernietig met toenemende kragdigtheid en het selfs by die hoogste kragdigtheid verdwyn. Byvoorbeeld, die uitdrukking van die proteïen A-geen (934 bp) het aansienlik afgeneem na blootstelling aan elektromagnetiese golwe met 'n krag van 119 en 385 W en het heeltemal verdwyn toe die kragdigtheid tot 700 W verhoog is. Hierdie data dui daarop dat elektromagnetiese golwe, afhangende van die dosis, die struktuur van die nukleïensure van virusse kan vernietig.
Onlangse studies het getoon dat die effek van elektromagnetiese golwe op patogene virale proteïene hoofsaaklik gebaseer is op hul indirekte termiese effek op mediators en hul indirekte effek op proteïensintese as gevolg van die vernietiging van nukleïensure [1, 3, 8, 9]. Atermiese effekte kan egter ook die polariteit of struktuur van virale proteïene verander [1, 10, 11]. Die direkte effek van elektromagnetiese golwe op fundamentele strukturele/nie-strukturele proteïene soos kapsiedproteïene, omhulselproteïene of spykerproteïene van patogene virusse vereis steeds verdere studie. Daar is onlangs voorgestel dat 2 minute se elektromagnetiese straling teen 'n frekwensie van 2.45 GHz met 'n krag van 700 W met verskillende fraksies proteïenladings kan interaksie hê deur die vorming van warm kolle en ossillerende elektriese velde deur suiwer elektromagnetiese effekte [12].
Die omhulsel van 'n patogene virus is nou verwant aan sy vermoë om te infekteer of siektes te veroorsaak. Verskeie studies het berig dat UHF- en mikrogolf-elektromagnetiese golwe die skulpe van siekteveroorsakende virusse kan vernietig. Soos hierbo genoem, kan duidelike gate in die virale omhulsel van koronavirus 229E opgespoor word na 0.1 sekonde blootstelling aan die 95 GHz millimetergolf teen 'n drywingsdigtheid van 70 tot 100 W/cm2 [8]. Die effek van resonante energie-oordrag van elektromagnetiese golwe kan genoeg spanning veroorsaak om die struktuur van die virusomhulsel te vernietig. Vir omhulde virusse, na die skeuring van die omhulsel, neem infektiwiteit of een of ander aktiwiteit gewoonlik af of gaan dit heeltemal verlore [13, 14]. Yang [13] het die H3N2 (H3N2) griepvirus en die H1N1 (H1N1) griepvirus vir 15 minute aan mikrogolwe teen onderskeidelik 8.35 GHz, 320 W/m² en 7 GHz, 308 W/m² blootgestel. Om die RNS-seine van patogene virusse wat aan elektromagnetiese golwe blootgestel is, te vergelyk met 'n gefragmenteerde model wat vir verskeie siklusse in vloeibare stikstof gevries en onmiddellik ontdooi is, is RT-PCR uitgevoer. Die resultate het getoon dat die RNS-seine van die twee modelle baie konsekwent is. Hierdie resultate dui daarop dat die fisiese struktuur van die virus ontwrig is en die omhulselstruktuur vernietig is na blootstelling aan mikrogolfstraling.
Die aktiwiteit van 'n virus kan gekenmerk word deur sy vermoë om te infekteer, te repliseer en te transkribeer. Virale infektiwiteit of aktiwiteit word gewoonlik bepaal deur virale titers te meet met behulp van plaakassessasies, weefselkultuur mediaan infektiewe dosis (TCID50), of luciferase verslaggewergeenaktiwiteit. Maar dit kan ook direk bepaal word deur lewende virus te isoleer of deur virale antigeen, virale deeltjiedigtheid, virusoorlewing, ens. te analiseer.
Daar is berig dat UHF-, SHF- en EHF-elektromagnetiese golwe virale aërosole of watergedraagde virusse direk kan inaktiveer. Wu [1] het MS2-bakteriofaag-aërosol wat deur 'n laboratoriumvernevelaar gegenereer is, blootgestel aan elektromagnetiese golwe met 'n frekwensie van 2450 MHz en 'n krag van 700 W vir 1.7 minute, terwyl die MS2-bakteriofaag-oorlewingsyfer slegs 8.66% was. Soortgelyk aan MS2-virus-aërosol, is 91.3% van waterige MS2 binne 1.5 minute na blootstelling aan dieselfde dosis elektromagnetiese golwe geïnaktiveer. Daarbenewens was die vermoë van elektromagnetiese straling om die MS2-virus te inaktiveer positief gekorreleer met kragdigtheid en blootstellingstyd. Wanneer die deaktiveringsdoeltreffendheid egter sy maksimum waarde bereik, kan die deaktiveringsdoeltreffendheid nie verbeter word deur die blootstellingstyd te verhoog of die kragdigtheid te verhoog nie. Byvoorbeeld, die MS2-virus het 'n minimale oorlewingsyfer van 2.65% tot 4.37% gehad na blootstelling aan 2450 MHz en 700 W elektromagnetiese golwe, en geen beduidende veranderinge is gevind met toenemende blootstellingstyd nie. Siddharta [3] het 'n selkultuursuspensie wat hepatitis C-virus (HCV)/menslike immuniteitsgebreksvirus tipe 1 (MIV-1) bevat, bestraal met elektromagnetiese golwe teen 'n frekwensie van 2450 MHz en 'n krag van 360 W. Hulle het bevind dat virustiters aansienlik gedaal het na 3 minute se blootstelling, wat aandui dat elektromagnetiese golfstraling effektief is teen HCV- en MIV-1-infektiwiteit en help om die oordrag van die virus te voorkom, selfs wanneer dit saam blootgestel word. Wanneer HCV-selkulture en MIV-1-suspensies bestraal is met lae-krag elektromagnetiese golwe met 'n frekwensie van 2450 MHz, 90 W of 180 W, is geen verandering in die virustiter, bepaal deur die luciferase-verslaggeweraktiwiteit, en 'n beduidende verandering in virale infektiwiteit waargeneem. By 600 en 800 W vir 1 minuut het die infektiwiteit van beide virusse nie beduidend afgeneem nie, wat vermoedelik verband hou met die krag van die elektromagnetiese golfstraling en die tyd van kritieke temperatuurblootstelling.
Kaczmarczyk [8] het die dodelikheid van EHF-elektromagnetiese golwe teen watergedraagde patogene virusse in 2021 vir die eerste keer gedemonstreer. Hulle het monsters van koronavirus 229E of poliovirus (PV) vir 2 sekondes aan elektromagnetiese golwe teen 'n frekwensie van 95 GHz en 'n drywingsdigtheid van 70 tot 100 W/cm2 blootgestel. Die inaktiveringsdoeltreffendheid van die twee patogene virusse was onderskeidelik 99,98% en 99,375%, wat aandui dat EHF-elektromagnetiese golwe breë toepassingsvooruitsigte het op die gebied van virusinaktivering.
Die doeltreffendheid van UHF-inaktivering van virusse is ook geëvalueer in verskeie media soos borsmelk en sommige materiale wat algemeen in die huis gebruik word. Die navorsers het narkosemaskers wat besmet is met adenovirus (ADV), poliovirus tipe 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) en rinovirus (RHV) blootgestel aan elektromagnetiese straling teen 'n frekwensie van 2450 MHz en 'n krag van 720 watt. Hulle het berig dat toetse vir ADV- en PV-1-antigene negatief geword het, en HV-1-, PIV-3- en RHV-titers het tot nul gedaal, wat dui op volledige inaktivering van alle virusse na 4 minute se blootstelling [15, 16]. Elhafi [17] het deppers wat besmet is met voël-infektiewe brongitisvirus (IBV), voëlpneumovirus (APV), Newcastle-siektevirus (NDV) en voëlgriepvirus (AIV) direk blootgestel aan 'n 2450 MHz, 900 W mikrogolfoond wat hul infektiwiteit verloor het. Onder hulle is APV en IBV ook opgespoor in kulture van trageale organe verkry van kuikenembrio's van die 5de generasie. Alhoewel die virus nie geïsoleer kon word nie, is die virale nukleïensuur steeds deur RT-PCR opgespoor. Ben-Shoshan [18] het 2450 MHz, 750 W elektromagnetiese golwe direk aan 15 sitomegalovirus (CMV) positiewe borsmelkmonsters vir 30 sekondes blootgestel. Antigeendeteksie deur Shell-Vial het volledige inaktivering van CMV getoon. By 500 W het 2 uit 15 monsters egter nie volledige inaktivering bereik nie, wat 'n positiewe korrelasie tussen die inaktiveringsdoeltreffendheid en die krag van elektromagnetiese golwe aandui.
Dit is ook die moeite werd om daarop te let dat Yang [13] die resonante frekwensie tussen elektromagnetiese golwe en virusse voorspel het op grond van gevestigde fisiese modelle. 'n Suspensie van H3N2-virusdeeltjies met 'n digtheid van 7.5 × 1014 m-3, geproduseer deur virussensitiewe Madin Darby-hondenier-selle (MDCK), is direk blootgestel aan elektromagnetiese golwe teen 'n frekwensie van 8 GHz en 'n krag van 820 W/m² vir 15 minute. Die vlak van inaktivering van die H3N2-virus bereik 100%. By 'n teoretiese drempel van 82 W/m2 is slegs 38% van die H3N2-virus egter geïnaktiveer, wat daarop dui dat die doeltreffendheid van EM-gemedieerde virusinaktivering nou verwant is aan kragdigtheid. Gebaseer op hierdie studie het Barbora [14] die resonante frekwensiebereik (8.5–20 GHz) tussen elektromagnetiese golwe en SARS-CoV-2 bereken en tot die gevolgtrekking gekom dat 7.5 × 1014 m-3 van SARS-CoV-2 wat aan elektromagnetiese golwe blootgestel word. 'n Golf met 'n frekwensie van 10-17 GHz en 'n drywingsdigtheid van 14.5 ± 1 W/m2 vir ongeveer 15 minute sal lei tot 100% deaktivering. 'n Onlangse studie deur Wang [19] het getoon dat die resonante frekwensies van SARS-CoV-2 4 en 7.5 GHz is, wat die bestaan van resonante frekwensies onafhanklik van virustiter bevestig.
Ten slotte kan ons sê dat elektromagnetiese golwe aërosols en suspensies kan beïnvloed, sowel as die aktiwiteit van virusse op oppervlaktes. Daar is gevind dat die effektiwiteit van inaktivering nou verwant is aan die frekwensie en krag van elektromagnetiese golwe en die medium wat gebruik word vir die groei van die virus. Daarbenewens is elektromagnetiese frekwensies gebaseer op fisiese resonansies baie belangrik vir virusinaktivering [2, 13]. Tot dusver het die effek van elektromagnetiese golwe op die aktiwiteit van patogene virusse hoofsaaklik gefokus op die verandering van infektiwiteit. As gevolg van die komplekse meganisme, het verskeie studies die effek van elektromagnetiese golwe op die replikasie en transkripsie van patogene virusse gerapporteer.
Die meganismes waardeur elektromagnetiese golwe virusse inaktiveer, hou nou verband met die tipe virus, frekwensie en krag van elektromagnetiese golwe, en die groeiomgewing van die virus, maar bly grootliks onontgin. Onlangse navorsing het gefokus op die meganismes van termiese, atermiese en strukturele resonante energie-oordrag.
Die termiese effek word verstaan as 'n toename in temperatuur wat veroorsaak word deur hoëspoedrotasie, botsing en wrywing van polêre molekules in weefsels onder die invloed van elektromagnetiese golwe. As gevolg van hierdie eienskap kan elektromagnetiese golwe die temperatuur van die virus bo die drempel van fisiologiese toleransie verhoog, wat die dood van die virus veroorsaak. Virusse bevat egter min polêre molekules, wat daarop dui dat direkte termiese effekte op virusse skaars is [1]. Inteendeel, daar is baie meer polêre molekules in die medium en omgewing, soos watermolekules, wat beweeg in ooreenstemming met die wisselende elektriese veld wat deur elektromagnetiese golwe opgewek word, en hitte deur wrywing genereer. Die hitte word dan na die virus oorgedra om sy temperatuur te verhoog. Wanneer die toleransiedrempel oorskry word, word nukleïensure en proteïene vernietig, wat uiteindelik infektiwiteit verminder en selfs die virus inaktiveer.
Verskeie groepe het berig dat elektromagnetiese golwe die infektiwiteit van virusse deur termiese blootstelling kan verminder [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] het suspensies van koronavirus 229E blootgestel aan elektromagnetiese golwe teen 'n frekwensie van 95 GHz met 'n drywingsdigtheid van 70 tot 100 W/cm² vir 0.2-0.7 s. Die resultate het getoon dat 'n temperatuurstyging van 100°C tydens hierdie proses bygedra het tot die vernietiging van die virusmorfologie en die verminderde virusaktiwiteit. Hierdie termiese effekte kan verklaar word deur die werking van elektromagnetiese golwe op die omliggende watermolekules. Siddharta [3] het HCV-bevattende selkultuursuspensies van verskillende genotipes, insluitend GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a en GT7a, met elektromagnetiese golwe teen 'n frekwensie van 2450 MHz en 'n krag van 90 W en 180 W, 360 W, 600 W en 800 Ti bestraal. Met 'n toename in die temperatuur van die selkultuurmedium van 26°C tot 92°C, het elektromagnetiese straling die infektiwiteit van die virus verminder of die virus heeltemal geïnaktiveer. Maar HCV is vir 'n kort tydjie aan elektromagnetiese golwe blootgestel teen lae krag (90 of 180 W, 3 minute) of hoër krag (600 of 800 W, 1 minuut), terwyl daar geen beduidende toename in temperatuur was nie en 'n beduidende verandering in die virus se infektiwiteit of aktiwiteit nie waargeneem is nie.
Bogenoemde resultate dui daarop dat die termiese effek van elektromagnetiese golwe 'n sleutelfaktor is wat die infektiwiteit of aktiwiteit van patogene virusse beïnvloed. Daarbenewens het talle studies getoon dat die termiese effek van elektromagnetiese straling patogene virusse meer effektief inaktiveer as UV-C en konvensionele verhitting [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Benewens termiese effekte, kan elektromagnetiese golwe ook die polariteit van molekules soos mikrobiese proteïene en nukleïensure verander, wat veroorsaak dat die molekules roteer en vibreer, wat lei tot verminderde lewensvatbaarheid of selfs die dood [10]. Daar word geglo dat die vinnige omskakeling van die polariteit van elektromagnetiese golwe proteïenpolarisasie veroorsaak, wat lei tot verdraaiing en kromming van die proteïenstruktuur en uiteindelik tot proteïendenaturasie [11].
Die nie-termiese effek van elektromagnetiese golwe op virusinaktivering bly kontroversieel, maar die meeste studies het positiewe resultate getoon [1, 25]. Soos ons hierbo genoem het, kan elektromagnetiese golwe direk die omhulselproteïen van die MS2-virus binnedring en die nukleïensuur van die virus vernietig. Boonop is MS2-virus-aërosole baie meer sensitief vir elektromagnetiese golwe as waterige MS2. As gevolg van minder polêre molekules, soos watermolekules, in die omgewing rondom MS2-virus-aërosole, kan atermiese effekte 'n sleutelrol speel in elektromagnetiese golf-gemedieerde virusinaktivering [1].
Die verskynsel van resonansie verwys na die neiging van 'n fisiese stelsel om meer energie uit sy omgewing te absorbeer teen sy natuurlike frekwensie en golflengte. Resonansie kom op baie plekke in die natuur voor. Dit is bekend dat virusse met mikrogolwe van dieselfde frekwensie in 'n beperkte akoestiese dipoolmodus resoneer, 'n resonansieverskynsel [2, 13, 26]. Resonante modusse van interaksie tussen 'n elektromagnetiese golf en 'n virus trek al hoe meer aandag. Die effek van doeltreffende strukturele resonansie-energie-oordrag (SRET) van elektromagnetiese golwe na geslote akoestiese ossillasies (CAV) in virusse kan lei tot skeuring van die virusmembraan as gevolg van teenoorgestelde kern-kapsied vibrasies. Daarbenewens hou die algehele effektiwiteit van SRET verband met die aard van die omgewing, waar die grootte en pH van die virusdeeltjie onderskeidelik die resonante frekwensie en energie-absorpsie bepaal [2, 13, 19].
Die fisiese resonansie-effek van elektromagnetiese golwe speel 'n sleutelrol in die inaktivering van omhulde virusse, wat omring word deur 'n dubbellaagmembraan wat in virale proteïene ingebed is. Die navorsers het bevind dat die deaktivering van H3N2 deur elektromagnetiese golwe met 'n frekwensie van 6 GHz en 'n drywingsdigtheid van 486 W/m² hoofsaaklik veroorsaak is deur die fisiese skeuring van die dop as gevolg van die resonansie-effek [13]. Die temperatuur van die H3N2-suspensie het met slegs 7°C gestyg na 15 minute se blootstelling, maar vir inaktivering van die menslike H3N2-virus deur termiese verhitting is 'n temperatuur bo 55°C nodig [9]. Soortgelyke verskynsels is waargeneem vir virusse soos SARS-CoV-2 en H3N1 [13, 14]. Daarbenewens lei die inaktivering van virusse deur elektromagnetiese golwe nie tot die afbraak van virale RNA-genome nie [1,13,14]. Dus is die inaktivering van die H3N2-virus bevorder deur fisiese resonansie eerder as termiese blootstelling [13].
In vergelyking met die termiese effek van elektromagnetiese golwe, vereis die inaktivering van virusse deur fisiese resonansie laer dosisparameters, wat onder die mikrogolfveiligheidsstandaarde is wat deur die Instituut vir Elektriese en Elektroniese Ingenieurs (IEEE) [2, 13] vasgestel is. Die resonante frekwensie en kragdosis hang af van die fisiese eienskappe van die virus, soos deeltjiegrootte en elastisiteit, en alle virusse binne die resonante frekwensie kan effektief geteiken word vir inaktivering. As gevolg van die hoë penetrasietempo, die afwesigheid van ioniserende straling en goeie veiligheid, is virusinaktivering wat gemedieer word deur die atermiese effek van CPET belowend vir die behandeling van menslike kwaadaardige siektes wat deur patogene virusse veroorsaak word [14, 26].
Gebaseer op die implementering van die inaktivering van virusse in die vloeibare fase en op die oppervlak van verskeie media, kan elektromagnetiese golwe effektief virale aërosols hanteer [1, 26], wat 'n deurbraak is en van groot belang is vir die beheer van die oordrag van die virus en die voorkoming van die oordrag van die virus in die samelewing. Boonop is die ontdekking van die fisiese resonansie-eienskappe van elektromagnetiese golwe van groot belang in hierdie veld. Solank die resonante frekwensie van 'n spesifieke virion en elektromagnetiese golwe bekend is, kan alle virusse binne die resonante frekwensiebereik van die wond geteiken word, wat nie met tradisionele virusinaktiveringsmetodes bereik kan word nie [13,14,26]. Elektromagnetiese inaktivering van virusse is 'n belowende navorsing met groot navorsing en toegepaste waarde en potensiaal.
In vergelyking met tradisionele virusdodingstegnologie, het elektromagnetiese golwe die eienskappe van eenvoudige, effektiewe, praktiese omgewingsbeskerming wanneer virusse doodgemaak word as gevolg van sy unieke fisiese eienskappe [2, 13]. Baie probleme bly egter bestaan. Eerstens is moderne kennis beperk tot die fisiese eienskappe van elektromagnetiese golwe, en die meganisme van energiebenutting tydens die uitstraling van elektromagnetiese golwe is nie bekend gemaak nie [10, 27]. Mikrogolwe, insluitend millimetergolwe, is wyd gebruik om virusinaktivering en die meganismes daarvan te bestudeer, maar studies van elektromagnetiese golwe by ander frekwensies, veral by frekwensies van 100 kHz tot 300 MHz en van 300 GHz tot 10 THz, is nog nie gerapporteer nie. Tweedens is die meganisme van die doodmaak van patogene virusse deur elektromagnetiese golwe nie opgeklaar nie, en slegs sferiese en staafvormige virusse is bestudeer [2]. Daarbenewens is virusdeeltjies klein, selvry, muteer maklik en versprei vinnig, wat virusinaktivering kan voorkom. Elektromagnetiese golftegnologie moet steeds verbeter word om die hindernis van die inaktivering van patogene virusse te oorkom. Laastens lei hoë absorpsie van stralingsenergie deur polêre molekules in die medium, soos watermolekules, tot energieverlies. Daarbenewens kan die doeltreffendheid van SRET deur verskeie ongeïdentifiseerde meganismes in virusse beïnvloed word [28]. Die SRET-effek kan ook die virus wysig om by sy omgewing aan te pas, wat lei tot weerstand teen elektromagnetiese golwe [29].
In die toekoms moet die tegnologie van virusinaktivering met behulp van elektromagnetiese golwe verder verbeter word. Fundamentele wetenskaplike navorsing moet daarop gemik wees om die meganisme van virusinaktivering deur elektromagnetiese golwe te verduidelik. Byvoorbeeld, die meganisme van die gebruik van die energie van virusse wanneer dit aan elektromagnetiese golwe blootgestel word, die gedetailleerde meganisme van nie-termiese werking wat patogene virusse doodmaak, en die meganisme van die SRET-effek tussen elektromagnetiese golwe en verskillende tipes virusse moet sistematies verduidelik word. Toegepaste navorsing moet fokus op hoe om oormatige absorpsie van stralingsenergie deur polêre molekules te voorkom, die effek van elektromagnetiese golwe van verskillende frekwensies op verskeie patogene virusse te bestudeer, en die nie-termiese effekte van elektromagnetiese golwe in die vernietiging van patogene virusse te bestudeer.
Elektromagnetiese golwe het 'n belowende metode geword vir die inaktivering van patogene virusse. Elektromagnetiese golftegnologie het die voordele van lae besoedeling, lae koste en hoë patogeenvirus-inaktiveringsdoeltreffendheid, wat die beperkings van tradisionele antivirustegnologie kan oorkom. Verdere navorsing is egter nodig om die parameters van elektromagnetiese golftegnologie te bepaal en die meganisme van virusinaktivering te verduidelik.
'n Sekere dosis elektromagnetiese golfstraling kan die struktuur en aktiwiteit van baie patogene virusse vernietig. Die doeltreffendheid van virusinaktivering hou nou verband met frekwensie, kragdigtheid en blootstellingstyd. Daarbenewens sluit potensiële meganismes termiese, atermiese en strukturele resonansie-effekte van energie-oordrag in. In vergelyking met tradisionele antivirale tegnologieë, het elektromagnetiese golf-gebaseerde virusinaktivering die voordele van eenvoud, hoë doeltreffendheid en lae besoedeling. Daarom het elektromagnetiese golf-gemedieerde virusinaktivering 'n belowende antivirale tegniek vir toekomstige toepassings geword.
U Yu. Invloed van mikrogolfstraling en koue plasma op bioaerosolaktiwiteit en verwante meganismes. Universiteit van Peking. jaar 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonante dipoolkoppeling van mikrogolwe en beperkte akoestiese ossillasies in bakulovirusse. Wetenskaplike verslag 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Mikrogolfinaktivering van HCV en MIV: 'n nuwe benadering om die oordrag van die virus onder inspuitende dwelmgebruikers te voorkom. Wetenskaplike verslag 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Ondersoek en eksperimentele waarneming van kontaminasie van hospitaaldokumente deur mikrogolfontsmetting [J] Chinese Mediese Tydskrif. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Voorlopige studie van die inaktiveringsmeganisme en doeltreffendheid van natriumdichloorisosianaat teen bakteriofaag MS2. Sichuan Universiteit. 2007.
Yang Li Voorlopige studie van die inaktiveringseffek en werkingsmeganisme van o-ftalaldehied op bakteriofaag MS2. Sichuan Universiteit. 2007.
Wu Ye, Mev. Yao. Inaktivering van 'n luggedraagde virus in situ deur mikrogolfstraling. Chinese Wetenskapsbulletin. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronavirusse en poliovirusse is sensitief vir kort pulse van W-band siklotronstraling. Brief oor omgewingschemie. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inaktivering van griepvirus vir antigenisiteitstudies en weerstandstoetse teen fenotipiese neuraminidase-inhibeerders. Tydskrif vir Kliniese Mikrobiologie. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Oorsig van mikrogolfsterilisasie. Guangdong mikrovoedingstofwetenskap. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Nie-termiese Biologiese Effekte van Mikrogolwe op Voedselmikroörganismes en Mikrogolfsterilisasietegnologie [JJ Southwestern Nationalities University (Natuurwetenskap-uitgawe). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2-piekproteïendenaturasie na atermiese mikrogolfbestraling. Wetenskaplike verslag 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Doeltreffende strukturele resonante energie-oordrag van mikrogolwe na beperkte akoestiese ossillasies in virusse. Wetenskaplike verslag 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Gerigte antivirale terapie met behulp van nie-ioniserende bestralingsterapie vir SARS-CoV-2 en voorbereiding vir 'n virale pandemie: metodes, metodes en praktyknotas vir kliniese toepassing. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Mikrogolfsterilisasie en faktore wat dit beïnvloed. Chinese Mediese Joernaal. 1993;(04):246-51.
Bladsy WJ, Martin WG Oorlewing van mikrobes in mikrogolfoonde. Jy kan J Mikroorganismes. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Mikrogolf- of outoklaafbehandeling vernietig die infektiwiteit van aansteeklike brongitisvirus en voëlpneumovirus, maar laat toe dat hulle opgespoor word deur middel van omgekeerde transkriptase-polimerase-kettingreaksie. pluimveesiekte. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Mikrogolf-uitwissing van sitomegalovirus uit borsmelk: 'n loodsstudie. borsvoedingsmedisyne. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Mikrogolfresonansabsorpsie van die SARS-CoV-2-virus. Wetenskaplike Verslag 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, ens. UV-C (254 nm) dodelike dosis van SARS-CoV-2. Ligdiagnostiek Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ens. Vinnige en volledige inaktivering van SARS-CoV-2 deur UV-C. Wetenskaplike Verslag 2020; 10(1):22421.
Plasingstyd: 21 Okt-2022
Privaatheidsinstellings