Mga epekto sa electromagnetic waves sa pathogenic virus ug may kalabutan nga mga mekanismo: usa ka pagrepaso sa Journal of Virology

Ang pathogenic viral infections nahimong dakong problema sa panglawas sa publiko sa tibuok kalibotan. Ang mga virus makatakod sa tanang cellular organism ug makapahinabog lain-laing ang-ang sa kadaot ug kadaot, nga mosangpot sa sakit ug bisan sa kamatayon. Uban sa pagkaylap sa labi ka pathogenic nga mga virus sama sa grabe nga acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), adunay dinalian nga panginahanglan sa paghimo og epektibo ug luwas nga mga pamaagi aron dili maaktibo ang mga pathogenic nga mga virus. Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagpa-aktibo sa mga pathogen virus praktikal apan adunay pipila nga mga limitasyon. Uban sa mga kinaiya sa taas nga penetrating power, pisikal nga resonance ug walay polusyon, ang mga electromagnetic wave nahimong potensyal nga estratehiya alang sa dili aktibo nga mga pathogenic nga mga virus ug nagdani sa dugang nga atensyon. Kini nga artikulo naghatag og usa ka kinatibuk-ang ideya sa bag-o nga mga publikasyon sa epekto sa electromagnetic waves sa pathogenic virus ug sa ilang mga mekanismo, ingon man ang mga palaaboton alang sa paggamit sa electromagnetic waves alang sa inactivation sa pathogenic virus, ingon man usab sa bag-ong mga ideya ug mga pamaagi alang sa ingon nga inactivation.
Daghang mga virus ang paspas nga mikaylap, nagpadayon sa dugay nga panahon, labi ka pathogenic ug mahimong hinungdan sa mga epidemya sa kalibutan ug grabe nga peligro sa kahimsog. Ang pagpugong, pag-ila, pagsulay, pagwagtang ug pagtambal mao ang hinungdanon nga mga lakang aron mapugngan ang pagkaylap sa virus. Ang paspas ug episyente nga pagwagtang sa mga pathogen virus naglakip sa prophylactic, protective, ug source elimination. Ang dili aktibo nga mga pathogen virus pinaagi sa pagkaguba sa pisyolohikal aron makunhuran ang ilang infectivity, pathogenicity ug kapasidad sa pagsanay usa ka epektibo nga pamaagi sa ilang pagwagtang. Ang tradisyonal nga mga pamaagi, lakip ang taas nga temperatura, mga kemikal ug ionizing radiation, epektibo nga dili aktibo ang mga pathogenic nga mga virus. Bisan pa, kini nga mga pamaagi adunay pipila nga mga limitasyon. Busa, aduna gihapoy dinalian nga panginahanglan sa pagpalambo sa mga bag-ong estratehiya alang sa dili aktibo nga mga pathogenic virus.
Ang emission sa electromagnetic waves adunay mga bentaha sa taas nga penetrating power, paspas ug uniporme nga pagpainit, resonance sa microorganisms ug plasma release, ug gilauman nga mahimong usa ka praktikal nga pamaagi alang sa inactivating pathogenic virus [1,2,3]. Ang katakus sa mga electromagnetic wave nga dili aktibo ang mga pathogenic nga mga virus gipakita sa miaging siglo [4]. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang paggamit sa mga electromagnetic waves alang sa inactivation sa pathogenic virus nakadani sa dugang nga pagtagad. Kini nga artikulo naghisgot sa epekto sa electromagnetic waves sa pathogenic virus ug sa ilang mga mekanismo, nga mahimong magsilbi nga usa ka mapuslanon nga giya alang sa sukaranan ug gigamit nga panukiduki.
Ang morphological nga mga kinaiya sa mga virus mahimong magpakita sa mga gimbuhaton sama sa pagkaluwas ug pagkasakit. Gipakita nga ang mga electromagnetic wave, labi na ang ultra high frequency (UHF) ug ultra high frequency (EHF) electromagnetic waves, mahimong makabalda sa morpolohiya sa mga virus.
Ang Bacteriophage MS2 (MS2) kanunay nga gigamit sa lainlaing mga lugar sa panukiduki sama sa pagtimbang-timbang sa disinfection, kinetic modeling (tubig), ug biolohikal nga kinaiya sa mga molekula sa virus [5, 6]. Nakaplagan ni Wu nga ang mga microwave sa 2450 MHz ug 700 W maoy hinungdan sa aggregation ug mahinungdanon nga pagkunhod sa MS2 aquatic phages human sa 1 ka minuto nga direktang pag-irradiation [1]. Human sa dugang nga imbestigasyon, ang usa ka break sa ibabaw sa MS2 phage naobserbahan usab [7]. Gibutyag ni Kaczmarczyk [8] ang mga pagsuspinde sa mga sample sa coronavirus 229E (CoV-229E) ngadto sa milimetro nga mga balud nga adunay frequency nga 95 GHz ug usa ka power density nga 70 ngadto sa 100 W/cm2 sulod sa 0.1 s. Ang dagkong mga buho makita diha sa bagis nga spherical shell sa virus, nga mosangpot sa pagkawala sa sulod niini. Ang pagkaladlad sa electromagnetic waves mahimong makadaot sa viral nga mga porma. Bisan pa, ang mga pagbag-o sa mga kabtangan sa morphological, sama sa porma, diyametro ug kahapsay sa nawong, pagkahuman sa pagkaladlad sa virus nga adunay electromagnetic radiation wala mahibal-an. Busa, importante nga analisahon ang relasyon tali sa morphological features ug functional disorders, nga makahatag og bililhon ug sayon ​​nga mga indicators alang sa pag-assess sa virus inactivation [1].
Ang virus nga istruktura kasagaran naglangkob sa usa ka internal nga nucleic acid (RNA o DNA) ug usa ka eksternal nga capsid. Ang mga nucleic acid nagtino sa genetic ug replication nga mga kabtangan sa mga virus. Ang capsid mao ang gawas nga layer sa kanunay nga gihan-ay nga mga subunit sa protina, ang sukaranan nga scaffolding ug antigenic nga sangkap sa mga partikulo sa virus, ug nanalipod usab sa mga nucleic acid. Kadaghanan sa mga virus adunay istruktura sa sobre nga gilangkoban sa mga lipid ug glycoproteins. Dugang pa, ang mga protina sa sobre nagtino sa espesipiko sa mga receptor ug nagsilbing panguna nga antigens nga mailhan sa immune system sa host. Ang kompleto nga istruktura nagsiguro sa integridad ug genetic nga kalig-on sa virus.
Gipakita sa panukiduki nga ang mga electromagnetic wave, labi na ang UHF electromagnetic waves, makadaot sa RNA sa mga virus nga hinungdan sa sakit. Direkta nga gibutyag ni Wu [1] ang tubig nga palibot sa MS2 nga virus ngadto sa 2450 MHz microwaves sulod sa 2 minutos ug gisusi ang mga gene nga nag-encode sa protina A, capsid protein, replicase protein, ug cleavage protein pinaagi sa gel electrophoresis ug reverse transcription polymerase chain reaction. RT-PCR). Kini nga mga gene anam-anam nga gilaglag uban ang pagtaas sa densidad sa kuryente ug nawala pa sa labing taas nga densidad sa kuryente. Pananglitan, ang ekspresyon sa protina A gene (934 bp) kamahinungdanon mikunhod human sa exposure sa electromagnetic balud nga adunay usa ka gahum sa 119 ug 385 W ug bug-os nga nawala sa diha nga ang gahum densidad misaka ngadto sa 700 W. Kini nga mga data nagpakita nga electromagnetic balud mahimo, depende sa dosis, gub-on ang istruktura sa mga nucleic acid sa mga virus.
Gipakita sa bag-ong mga pagtuon nga ang epekto sa electromagnetic waves sa pathogenic viral proteins nag-una base sa ilang dili direkta nga thermal effect sa mga mediator ug ang ilang dili direkta nga epekto sa synthesis sa protina tungod sa pagkaguba sa mga nucleic acid [1, 3, 8, 9]. Bisan pa, ang mga epekto sa athermic mahimo usab nga magbag-o sa polarity o istruktura sa mga protina nga viral [1, 10, 11]. Ang direkta nga epekto sa electromagnetic waves sa sukaranang structural/non-structural proteins sama sa capsid proteins, envelope proteins o spike proteins sa pathogenic virus nagkinahanglan gihapon ug dugang pagtuon. Bag-o lang gisugyot nga ang 2 minuto nga electromagnetic radiation sa frequency nga 2.45 GHz nga adunay gahum nga 700 W mahimong makig-uban sa lainlaing mga tipik sa mga singil sa protina pinaagi sa pagporma sa mga hot spot ug pag-oscillating sa mga natad sa kuryente pinaagi sa mga electromagnetic nga epekto [12].
Ang sobre sa usa ka pathogenic virus suod nga nalangkit sa iyang abilidad sa pag-infect o pagpahinabog sakit. Daghang mga pagtuon ang nagtaho nga ang UHF ug microwave electromagnetic waves makaguba sa mga kabhang sa mga virus nga hinungdan sa sakit. Sama sa nahisgutan sa ibabaw, ang lahi nga mga lungag mahimong makit-an sa viral nga sobre sa coronavirus 229E pagkahuman sa 0.1 segundo nga pagkaladlad sa 95 GHz milimetro nga balud sa usa ka density sa gahum nga 70 hangtod 100 W / cm2 [8]. Ang epekto sa resonant energy transfer sa electromagnetic waves mahimong hinungdan sa igo nga stress aron maguba ang istruktura sa virus nga sobre. Alang sa mga virus nga naputos, pagkahuman sa pagbuak sa sobre, ang impeksyon o pipila nga kalihokan kasagarang mokunhod o hingpit nga nawala [13, 14]. Gibutyag ni Yang [13] ang H3N2 (H3N2) influenza virus ug ang H1N1 (H1N1) influenza virus ngadto sa mga microwave sa 8.35 GHz, 320 W/m² ug 7 GHz, 308 W/m², matag usa, sulod sa 15 minutos. Aron itandi ang mga signal sa RNA sa mga pathogen nga mga virus nga naladlad sa mga electromagnetic wave ug usa ka tipik nga modelo nga nagyelo ug dayon natunaw sa likido nga nitrogen sa daghang mga siklo, gihimo ang RT-PCR. Gipakita sa mga resulta nga ang mga signal sa RNA sa duha nga mga modelo managsama kaayo. Kini nga mga resulta nagpakita nga ang pisikal nga istruktura sa virus nabalda ug ang istruktura sa sobre naguba pagkahuman sa pagkaladlad sa radiation sa microwave.
Ang kalihokan sa usa ka virus mahimong mailhan pinaagi sa abilidad niini sa pag-infect, pagkopya ug pag-transcribe. Ang infectivity sa viral o kalihokan kasagarang masusi pinaagi sa pagsukod sa viral titers gamit ang plaque assays, tissue culture median infective dose (TCID50), o luciferase reporter gene activity. Apan mahimo usab kini nga masusi direkta pinaagi sa paglain sa buhi nga virus o pinaagi sa pag-analisar sa antigen sa virus, density sa partikulo sa virus, pagkaluwas sa virus, ug uban pa.
Gikataho nga ang UHF, SHF ug EHF electromagnetic waves mahimong direktang maka-inactivate sa viral aerosol o waterborne virus. Gibutyag ni Wu [1] ang MS2 bacteriophage aerosol nga namugna sa laboratory nebulizer ngadto sa electromagnetic waves nga adunay frequency nga 2450 MHz ug usa ka gahum nga 700 W sulod sa 1.7 min, samtang ang MS2 bacteriophage survival rate kay 8.66% lamang. Susama sa MS2 viral aerosol, 91.3% sa tubigon nga MS2 gi-inactivate sulod sa 1.5 ka minuto human sa pagkaladlad sa samang dosis sa electromagnetic waves. Dugang pa, ang katakus sa electromagnetic radiation nga dili aktibo ang MS2 nga virus positibo nga may kalabotan sa density sa kuryente ug oras sa pagkaladlad. Bisan pa, kung ang kahusayan sa pag-deactivate makaabut sa labing kataas nga kantidad, ang kahusayan sa pag-deactivate dili mapauswag pinaagi sa pagdugang sa oras sa pagkaladlad o pagdugang sa density sa kuryente. Pananglitan, ang MS2 nga virus adunay gamay nga survival rate nga 2.65% ngadto sa 4.37% human sa exposure sa 2450 MHz ug 700 W electromagnetic waves, ug walay mahinungdanon nga mga kausaban ang nakit-an uban sa pagtaas sa oras sa exposure. Si Siddharta [3] nag-irradiate sa usa ka cell culture suspension nga adunay hepatitis C virus (HCV)/human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) nga adunay electromagnetic waves sa frequency nga 2450 MHz ug gahum nga 360 W. Ilang nakaplagan nga ang titer sa virus mikunhod pag-ayo pagkahuman sa 3 ka minuto nga pagkaladlad, nagpakita nga ang radiation sa electromagnetic wave epektibo batok sa impeksyon sa HCV ug HIV-1 ug makatabang sa pagpugong sa pagpasa sa virus bisan pa. sa dihang gibutyag nga magkauban. Kung ang pag-irradiate sa mga kultura sa selula sa HCV ug mga pagsuspinde sa HIV-1 nga adunay mga low-power electromagnetic waves nga adunay frequency nga 2450 MHz, 90 W o 180 W, walay pagbag-o sa titer sa virus, nga gitino sa kalihokan sa reporter sa luciferase, ug usa ka hinungdanon nga pagbag-o sa impeksyon sa virus. naobserbahan. sa 600 ug 800 W sulod sa 1 ka minuto, ang infectivity sa duha ka mga virus wala kaayo mokunhod, nga gituohan nga may kalabutan sa gahum sa electromagnetic wave radiation ug sa panahon sa kritikal nga pagkaladlad sa temperatura.
Kaczmarczyk [8] unang nagpakita sa lethality sa EHF electromagnetic waves batok sa waterborne pathogenic virus niadtong 2021. Ilang gibutyag ang mga sample sa coronavirus 229E o poliovirus (PV) sa electromagnetic waves sa frequency nga 95 GHz ug power density nga 70 ngadto sa 100 W/cm2 sulod sa 2 segundos. Ang inactivation efficiency sa duha ka pathogenic virus mao ang 99.98% ug 99.375%, sa tinagsa. nga nagpakita nga ang EHF electromagnetic waves adunay halapad nga mga prospect sa aplikasyon sa natad sa virus inactivation.
Ang pagka-epektibo sa dili aktibo nga UHF sa mga virus nasusi usab sa lainlaing media sama sa gatas sa inahan ug pipila ka mga materyales nga sagad gigamit sa balay. Gibutyag sa mga tigdukiduki ang mga maskara sa anesthesia nga kontaminado sa adenovirus (ADV), poliovirus type 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) ug rhinovirus (RHV) sa electromagnetic radiation sa frequency nga 2450 MHz ug gahum nga 720 watts. Gitaho nila nga ang mga pagsulay alang sa ADV ug PV-1 antigens nahimong negatibo, ug ang HV-1, PIV-3, ug RHV titers mikunhod ngadto sa zero, nga nagpaila sa hingpit nga pagkadili aktibo sa tanang mga virus human sa 4 ka minuto nga pagkaladlad [15, 16]. Ang Elhafi [17] direktang nagbutyag sa mga swab nga nataptan sa avian infectious bronchitis virus (IBV), avian pneumovirus (APV), Newcastle disease virus (NDV), ug avian influenza virus (AIV) ngadto sa 2450 MHz, 900 W microwave oven. mawala ang ilang infectivity. Lakip niini, ang APV ug IBV dugang nga nakit-an sa mga kultura sa mga organo sa tracheal nga nakuha gikan sa mga chick embryo sa ika-5 nga henerasyon. Bisan kung ang virus dili ma-isolate, ang viral nucleic acid nakit-an gihapon sa RT-PCR. Ben-Shoshan [18] direkta nga gibutyag ang 2450 MHz, 750 W electromagnetic waves sa 15 cytomegalovirus (CMV) positibo nga mga sample sa gatas sa suso sulod sa 30 segundos. Ang pagtuki sa antigen pinaagi sa Shell-Vial nagpakita sa hingpit nga pagkadili aktibo sa CMV. Bisan pa, sa 500 W, 2 sa 15 nga mga sample wala makab-ot ang kompleto nga pagka-aktibo, nga nagpaila sa usa ka positibo nga correlation tali sa pagkaayo sa inactivation ug ang gahum sa mga electromagnetic waves.
Angay usab nga matikdan nga gitagna ni Yang [13] ang resonant frequency tali sa mga electromagnetic wave ug mga virus base sa natukod nga pisikal nga mga modelo. Ang pagsuspinde sa mga partikulo sa H3N2 nga virus nga adunay densidad nga 7.5 × 1014 m-3, nga gihimo sa sensitibo sa virus nga Madin Darby dog ​​​​kidney cells (MDCK), direkta nga na-expose sa mga electromagnetic wave sa frequency nga 8 GHz ug gahum nga 820 W/m² sulod sa 15 minutos. Ang lebel sa inactivation sa H3N2 virus moabot sa 100%. Apan, sa usa ka theoretical threshold nga 82 W/m2, 38% lang sa H3N2 virus ang na-inactivate, nga nagsugyot nga ang efficiency sa EM-mediated virus inactivation suod nga nalangkit sa power density. Base sa kini nga pagtuon, gikalkulo ni Barbora [14] ang resonant frequency range (8.5–20 GHz) tali sa electromagnetic waves ug SARS-CoV-2 ug nakahinapos nga 7.5 × 1014 m-3 sa SARS-CoV- 2 nga na-expose sa electromagnetic waves A wave nga adunay frequency nga 10-17 GHz ug power density nga 14.5 ± 1 W/m2 sa gibana-bana nga 15 minuto moresulta sa 100% nga pag-deactivate. Usa ka bag-o nga pagtuon ni Wang [19] nagpakita nga ang mga resonant frequency sa SARS-CoV-2 mao ang 4 ug 7.5 GHz, nga nagpamatuod sa pagkaanaa sa mga resonant frequency nga independente sa titer sa virus.
Sa konklusyon, makaingon kita nga ang mga electromagnetic waves mahimong makaapekto sa mga aerosol ug suspension, ingon man sa kalihokan sa mga virus sa ibabaw. Nakaplagan nga ang pagka-epektibo sa inactivation suod nga nalangkit sa frequency ug gahum sa electromagnetic waves ug ang medium nga gigamit alang sa pagtubo sa virus. Dugang pa, ang mga electromagnetic frequency nga gibase sa pisikal nga mga resonance hinungdanon kaayo alang sa dili aktibo nga virus [2, 13]. Hangtud karon, ang epekto sa electromagnetic waves sa kalihokan sa pathogenic virus nag-una nga naka-focus sa pagbag-o sa infectivity. Tungod sa komplikadong mekanismo, daghang mga pagtuon ang nagtaho sa epekto sa electromagnetic waves sa replication ug transcription sa pathogenic virus.
Ang mga mekanismo diin ang mga electromagnetic waves nag-inactivate sa mga virus suod nga may kalabutan sa matang sa virus, frequency ug gahum sa electromagnetic waves, ug ang pagtubo nga palibot sa virus, apan nagpabilin nga wala pa masusi. Ang bag-o nga panukiduki nagpunting sa mga mekanismo sa thermal, athermal, ug structural resonant nga pagbalhin sa enerhiya.
Ang thermal effect gisabot nga usa ka pagtaas sa temperatura tungod sa high-speed rotation, collision ug friction sa polar molecules sa mga tissue ubos sa impluwensya sa electromagnetic waves. Tungod niini nga kabtangan, ang mga electromagnetic waves makapataas sa temperatura sa virus labaw sa threshold sa physiological tolerance, hinungdan sa kamatayon sa virus. Bisan pa, ang mga virus adunay pipila nga mga molekula nga polar, nga nagsugyot nga ang direkta nga mga epekto sa thermal sa mga virus talagsa ra [1]. Sa kasukwahi, adunay daghan pa nga mga polar nga molekula sa medium ug palibot, sama sa mga molekula sa tubig, nga naglihok subay sa alternating electric field nga gihinam-hinam sa electromagnetic waves, nga nagpatunghag kainit pinaagi sa friction. Ang kainit dayon ibalhin sa virus aron mapataas ang temperatura niini. Kung nalapas na ang tolerance threshold, ang mga nucleic acid ug mga protina malaglag, nga sa katapusan makapamenos sa impeksyon ug bisan sa dili aktibo nga virus.
Daghang mga grupo ang nagtaho nga ang mga electromagnetic waves makapakunhod sa infectivity sa mga virus pinaagi sa thermal exposure [1, 3, 8]. Gibutyag ni Kaczmarczyk [8] ang mga pagsuspinde sa coronavirus 229E sa mga electromagnetic wave sa frequency nga 95 GHz nga adunay power density nga 70 hangtod 100 W/cm² sa 0.2-0.7 s. Gipakita sa mga resulta nga ang pagtaas sa temperatura nga 100 ° C sa kini nga proseso nakatampo sa pagkaguba sa morphology sa virus ug pagkunhod sa kalihokan sa virus. Kini nga mga thermal nga epekto mahimong ipasabut pinaagi sa paglihok sa mga electromagnetic wave sa palibot nga mga molekula sa tubig. Siddharta [3] nag-irradiated sa HCV nga adunay sulud nga cell culture suspension sa lainlaing genotypes, lakip ang GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a ug GT7a, nga adunay mga electromagnetic wave sa frequency nga 2450 MHz ug gahum nga 90 W ug 180 W, 360 W, 600 W ug 800 Tue Uban sa usa ka pagtaas sa temperatura sa ang cell culture medium gikan sa 26°C ngadto sa 92°C, ang electromagnetic radiation nagpamenos sa infectivity sa virus o sa hingpit nga inactivated ang virus. Apan ang HCV na-expose sa electromagnetic waves sa mubo nga panahon sa ubos nga gahum (90 o 180 W, 3 minutos) o mas taas nga gahum (600 o 800 W, 1 minuto), samtang walay mahinungdanon nga pagtaas sa temperatura ug usa ka mahinungdanon nga kausaban sa virus wala maobserbahan infectivity o kalihokan.
Ang mga resulta sa ibabaw nagpakita nga ang thermal nga epekto sa electromagnetic waves usa ka importanteng butang nga nakaimpluwensya sa pagkatap o kalihokan sa pathogenic virus. Dugang pa, daghang mga pagtuon ang nagpakita nga ang thermal nga epekto sa electromagnetic radiation nag-inactivate sa pathogenic nga mga virus nga mas epektibo kay sa UV-C ug conventional nga pagpainit [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Gawas pa sa mga epekto sa thermal, ang mga electromagnetic wave mahimo usab nga magbag-o sa polarity sa mga molekula sama sa microbial protein ug nucleic acid, hinungdan nga ang mga molekula magtuyok ug mag-vibrate, nga moresulta sa pagkunhod sa kalagsik o bisan sa kamatayon [10]. Gituohan nga ang paspas nga pagbalhin sa polarity sa mga electromagnetic wave hinungdan sa polarization sa protina, nga mosangpot sa pagtuis ug pagkurba sa istruktura sa protina ug, sa katapusan, sa denaturation sa protina [11].
Ang nonthermal nga epekto sa electromagnetic waves sa virus inactivation nagpabilin nga kontrobersyal, apan kadaghanan sa mga pagtuon nagpakita og positibo nga mga resulta [1, 25]. Sama sa among gihisgutan sa ibabaw, ang mga electromagnetic wave mahimong direktang motuhop sa envelope protein sa MS2 virus ug makaguba sa nucleic acid sa virus. Dugang pa, ang MS2 virus aerosol mas sensitibo sa electromagnetic waves kaysa aqueous MS2. Tungod sa dili kaayo polar nga mga molekula, sama sa mga molekula sa tubig, sa palibot nga naglibot sa MS2 virus aerosol, ang mga epekto sa athermic mahimo’g adunay hinungdan nga papel sa pagpaaktibo sa electromagnetic wave-mediated virus [1].
Ang panghitabo sa resonance nagtumong sa kalagmitan sa usa ka pisikal nga sistema sa pagsuhop sa dugang nga enerhiya gikan sa palibot niini sa natural nga frequency ug wavelength niini. Ang resonance mahitabo sa daghang mga lugar sa kinaiyahan. Nahibal-an nga ang mga virus nag-resonate sa mga microwave nga parehas nga frequency sa usa ka limitado nga acoustic dipole mode, usa ka resonance phenomenon [2, 13, 26]. Ang mga resonant nga paagi sa interaksyon tali sa usa ka electromagnetic wave ug usa ka virus nakadani ug dugang nga atensyon. Ang epekto sa episyente nga structural resonance energy transfer (SRET) gikan sa electromagnetic waves ngadto sa closed acoustic oscillations (CAV) sa mga virus mahimong mosangpot sa pagkaguba sa viral membrane tungod sa pagsupak sa core-capsid vibrations. Dugang pa, ang kinatibuk-ang pagka-epektibo sa SRET nalangkit sa kinaiyahan sa palibot, diin ang gidak-on ug pH sa viral nga partikulo nagtino sa resonant frequency ug pagsuyup sa enerhiya, matag usa [2, 13, 19].
Ang pisikal nga resonance nga epekto sa electromagnetic waves adunay hinungdan nga papel sa dili aktibo nga mga virus nga naputos, nga gilibutan sa usa ka bilayer membrane nga gisukip sa mga viral protein. Nakaplagan sa mga tigdukiduki nga ang pag-deactivate sa H3N2 pinaagi sa mga electromagnetic wave nga adunay frequency nga 6 GHz ug ang power density nga 486 W/m² nag-una tungod sa pisikal nga pagkabuak sa kabhang tungod sa resonance effect [13]. Ang temperatura sa H3N2 suspension misaka sa 7°C lamang human sa 15 minutos nga pagkaladlad, bisan pa niana, alang sa dili aktibo nga H3N2 virus sa tawo pinaagi sa thermal heating, gikinahanglan ang temperatura nga labaw sa 55°C [9]. Ang susamang mga panghitabo naobserbahan alang sa mga virus sama sa SARS-CoV-2 ug H3N1 [13, 14]. Dugang pa, ang dili aktibo nga mga virus pinaagi sa electromagnetic waves dili mosangpot sa pagkadaut sa viral RNA genomes [1,13,14]. Busa, ang pagkadili aktibo sa H3N2 nga virus gipasiugdahan sa pisikal nga resonance imbes sa thermal exposure [13].
Kung itandi sa thermal nga epekto sa electromagnetic waves, ang dili aktibo nga mga virus pinaagi sa pisikal nga resonance nanginahanglan mas ubos nga mga parameter sa dosis, nga ubos sa mga sumbanan sa kaluwasan sa microwave nga gitukod sa Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Ang resonant frequency ug power dose nagdepende sa pisikal nga mga kabtangan sa virus, sama sa gidak-on sa partikulo ug elasticity, ug ang tanang mga virus sulod sa resonant frequency mahimong epektibong ma-target alang sa dili aktibo. Tungod sa taas nga penetration rate, ang pagkawala sa ionizing radiation, ug maayo nga kaluwasan, ang dili aktibo nga virus nga gipataliwala sa athermic nga epekto sa CPET nagsaad alang sa pagtambal sa mga malignant nga sakit sa tawo nga gipahinabo sa mga pathogenic nga mga virus [14, 26].
Base sa pagpatuman sa dili aktibo nga mga virus sa liquid phase ug sa ibabaw sa nagkalain-laing media, ang mga electromagnetic waves epektibo nga makasagubang sa mga viral aerosol [1, 26], nga usa ka breakthrough ug importante kaayo sa pagkontrol sa transmission sa virus ug pagpugong sa pagpasa sa virus sa katilingban. epidemya. Dugang pa, ang pagkadiskobre sa pisikal nga resonance nga mga kabtangan sa mga electromagnetic wave hinungdanon kaayo sa kini nga natad. Hangtud nga nahibal-an ang resonant frequency sa usa ka partikular nga virion ug electromagnetic waves, ang tanan nga mga virus sulod sa resonant frequency range sa samad mahimong ma-target, nga dili makab-ot sa tradisyonal nga mga pamaagi sa dili aktibo nga virus [13,14,26]. Ang electromagnetic inactivation sa mga virus usa ka maayong panukiduki nga adunay daghang panukiduki ug gipadapat nga kantidad ug potensyal.
Kung itandi sa tradisyonal nga teknolohiya sa pagpatay sa virus, ang mga electromagnetic wave adunay mga kinaiya nga yano, epektibo, praktikal nga pagpanalipod sa kalikopan kung makapatay sa mga virus tungod sa talagsaon nga pisikal nga mga kabtangan [2, 13]. Bisan pa, daghang mga problema ang nagpabilin. Una, ang modernong kahibalo limitado sa pisikal nga mga kabtangan sa electromagnetic waves, ug ang mekanismo sa paggamit sa enerhiya sa panahon sa pagpagawas sa electromagnetic waves wala gibutyag [10, 27]. Ang mga microwave, lakip ang mga millimeter wave, kaylap nga gigamit sa pagtuon sa virus inactivation ug sa mga mekanismo niini, bisan pa, ang mga pagtuon sa electromagnetic waves sa ubang mga frequency, ilabi na sa mga frequency gikan sa 100 kHz ngadto sa 300 MHz ug gikan sa 300 GHz ngadto sa 10 THz, wala gitaho. Ikaduha, ang mekanismo sa pagpatay sa mga pathogenic virus pinaagi sa electromagnetic waves wala pa gipatin-aw, ug ang mga spherical ug rod-shaped nga mga virus lamang ang gitun-an [2]. Dugang pa, ang mga partikulo sa virus gamay ra, wala’y selula, dali nga mutate, ug paspas nga mikaylap, nga makapugong sa pagka-aktibo sa virus. Ang teknolohiya sa electromagnetic wave kinahanglan pa nga pauswagon aron mabuntog ang babag sa dili aktibo nga mga pathogenic virus. Sa katapusan, ang taas nga pagsuyup sa sinaw nga enerhiya sa mga polar nga molekula sa medium, sama sa mga molekula sa tubig, moresulta sa pagkawala sa enerhiya. Dugang pa, ang pagka-epektibo sa SRET mahimong maapektuhan sa daghang wala mailhi nga mga mekanismo sa mga virus [28]. Ang epekto sa SRET mahimo usab nga usbon ang virus aron ipahiangay sa palibot niini, nga moresulta sa pagbatok sa mga electromagnetic wave [29].
Sa umaabot, ang teknolohiya sa dili aktibo nga virus gamit ang mga electromagnetic wave kinahanglan nga pauswagon pa. Ang sukaranan nga siyentipikong panukiduki kinahanglan nga gitumong sa pagpatin-aw sa mekanismo sa dili aktibo nga virus pinaagi sa mga electromagnetic wave. Pananglitan, ang mekanismo sa paggamit sa enerhiya sa mga virus sa dihang naladlad sa electromagnetic waves, ang detalyadong mekanismo sa non-thermal nga aksyon nga mopatay sa mga pathogenic nga mga virus, ug ang mekanismo sa SRET nga epekto tali sa electromagnetic waves ug nagkalain-laing matang sa mga virus kinahanglan nga sistematikong ipatin-aw. Ang gipadapat nga panukiduki kinahanglan nga mag-focus kung giunsa pagpugong ang sobra nga pagsuyup sa enerhiya sa radiation sa mga molekula nga polar, tun-an ang epekto sa mga electromagnetic wave sa lainlaing mga frequency sa lainlaing mga pathogen virus, ug tun-an ang dili init nga mga epekto sa mga electromagnetic wave sa paglaglag sa mga pathogen virus.
Ang mga electromagnetic wave nahimo nga usa ka maayong pamaagi alang sa dili aktibo nga mga pathogen virus. Ang teknolohiya sa electromagnetic wave adunay mga bentaha sa mubu nga polusyon, mubu nga gasto, ug taas nga pagkaayo sa pagpaaktibo sa pathogen virus, nga makabuntog sa mga limitasyon sa tradisyonal nga teknolohiya sa anti-virus. Bisan pa, gikinahanglan ang dugang nga panukiduki aron mahibal-an ang mga parameter sa teknolohiya sa electromagnetic wave ug matin-aw ang mekanismo sa dili aktibo nga virus.
Ang usa ka dosis sa electromagnetic wave radiation makaguba sa istruktura ug kalihokan sa daghang mga pathogenic virus. Ang kaepektibo sa dili aktibo nga virus suod nga may kalabotan sa frequency, power density, ug oras sa pagkaladlad. Dugang pa, ang mga potensyal nga mekanismo naglakip sa thermal, athermal, ug structural resonance nga mga epekto sa pagbalhin sa enerhiya. Kung itandi sa tradisyonal nga mga teknolohiya sa antiviral, ang electromagnetic wave based virus inactivation adunay mga bentaha sa kayano, taas nga kahusayan ug ubos nga polusyon. Busa, ang electromagnetic wave-mediated virus inactivation nahimong usa ka promising antiviral technique para sa umaabot nga mga aplikasyon.
U Yu. Impluwensya sa microwave radiation ug bugnaw nga plasma sa bioaerosol nga kalihokan ug may kalabutan nga mga mekanismo. Unibersidad sa Peking. tuig 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Resonant dipole coupling sa mga microwave ug limitado nga acoustic oscillations sa baculoviruses. Scientific report 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Microwave inactivation sa HCV ug HIV: usa ka bag-ong pamaagi sa pagpugong sa transmission sa virus sa mga injecting drug users. Scientific report 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Kanta YL, Qv HL. Imbestigasyon ug Eksperimental nga Obserbasyon sa Kontaminasyon sa mga Dokumento sa Ospital pinaagi sa Microwave Disinfection [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Preliminary study sa inactivation mechanism ug efficacy sa sodium dichloroisocyanate batok sa bacteriophage MS2. Unibersidad sa Sichuan. 2007.
Yang Li Preliminary nga pagtuon sa inactivation nga epekto ug mekanismo sa aksyon sa o-phthalaldehyde sa bacteriophage MS2. Unibersidad sa Sichuan. 2007.
Wu Ye, Ms. Yao. Ang pagpaaktibo sa usa ka virus sa hangin sa lugar pinaagi sa radiation sa microwave. Chinese Science Bulletin. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Ang mga coronavirus ug poliovirus sensitibo sa mugbo nga pulso sa W-band cyclotron radiation. Sulat sa kemikal sa kinaiyahan. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Ang influenza virus inactivation alang sa antigenicity nga mga pagtuon ug pagsukol sa pagsukol sa phenotypic neuraminidase inhibitors. Journal sa Clinical Microbiology. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, ug uban pa. Overview sa microwave sterilization. Guangdong micronutrient science. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Nonthermal Biological nga Epekto sa Microwaves sa Food Microorganisms ug Microwave Sterilization Technology [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 spike protein denaturation sa athermic microwave irradiation. Scientific report 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, ug uban pa. Episyente nga structural resonant nga pagbalhin sa enerhiya gikan sa mga microwave ngadto sa limitado nga acoustic oscillations sa mga virus. Scientific report 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Gipunting ang antiviral therapy gamit ang non-ionizing radiation therapy alang sa SARS-CoV-2 ug pag-andam alang sa usa ka viral pandemic: mga pamaagi, pamaagi, ug mga nota sa praktis alang sa klinikal nga aplikasyon. PLOS Usa. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Microwave sterilization ug mga hinungdan nga nakaimpluwensya niini. Intsik nga Medical Journal. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Kaluwasan sa mga mikrobyo sa microwave ovens. Mahimo nimo ang J Microorganisms. 1978;24(11):1431-3.
Ang Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Ang Microwave o autoclave nga pagtambal makaguba sa infectivity sa makatakod nga bronchitis virus ug avian pneumovirus, apan gitugotan sila nga mahibal-an gamit ang reverse transcriptase polymerase chain reaction. sakit sa manok. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Microwave nga pagwagtang sa cytomegalovirus gikan sa gatas sa inahan: usa ka pagtuon sa piloto. tambal sa pagpasuso. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Microwave resonance absorption sa SARS-CoV-2 virus. Scientific Report 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, ug uban pa. UV-C (254 nm) makamatay nga dosis sa SARS-CoV-2. Kahayag diagnostics Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ug uban pa. Kusog ug kompleto nga dili aktibo sa SARS-CoV-2 sa UV-C. Scientific Report 2020; 10(1):22421.