Áhrif rafsegulbylgna á sjúkdómsvaldandi vírusa og skylda aðferðir: umfjöllun í Journal of Virology

Sjúkdómsvaldandi veirusýkingar eru orðnar stórt lýðheilsuvandamál um allan heim. Veirur geta sýkt allar frumulífverur og valdið mismiklum meiðslum og skaða, sem leiðir til sjúkdóma og jafnvel dauða. Með útbreiðslu mjög sjúkdómsvaldandi veira eins og alvarlegt bráða öndunarfæraheilkenni coronavirus 2 (SARS-CoV-2), er brýn þörf á að þróa árangursríkar og öruggar aðferðir til að gera sjúkdómsvaldandi veirur óvirkar. Hefðbundnar aðferðir til að óvirkja sjúkdómsvaldandi vírusa eru hagnýtar en hafa þó nokkrar takmarkanir. Með einkennum mikils gegnumstreymisafls, líkamlegrar ómunar og engrar mengunar, hafa rafsegulbylgjur orðið hugsanleg aðferð til að gera sjúkdómsvaldandi vírusa óvirka og vekja aukna athygli. Þessi grein veitir yfirlit yfir nýleg rit um áhrif rafsegulbylgna á sjúkdómsvaldandi veirur og gangverk þeirra, auk horfur á notkun rafsegulbylgna til óvirkjunar sjúkdómsvaldandi veira, auk nýrra hugmynda og aðferða við slíka óvirkjun.
Margar vírusar dreifast hratt, eru viðvarandi í langan tíma, eru mjög sjúkdómsvaldar og geta valdið heimsfaraldri og alvarlegri heilsufarsáhættu. Forvarnir, uppgötvun, prófun, útrýming og meðferð eru lykilskref til að stöðva útbreiðslu vírusins. Hröð og skilvirk útrýming sjúkdómsvaldandi veira felur í sér fyrirbyggjandi, verndandi og uppsprettu brotthvarf. Óvirkja sjúkdómsvaldandi veirur með lífeðlisfræðilegri eyðingu til að draga úr smitgetu þeirra, sjúkdómsvaldandi áhrifum og æxlunargetu er áhrifarík aðferð til að útrýma þeim. Hefðbundnar aðferðir, þar á meðal hár hiti, efni og jónandi geislun, geta í raun gert sjúkdómsvaldandi vírusa óvirka. Hins vegar hafa þessar aðferðir enn nokkrar takmarkanir. Þess vegna er enn brýn þörf á að þróa nýstárlegar aðferðir til að óvirkja sjúkdómsvaldandi veirur.
Losun rafsegulbylgna hefur þá kosti mikils gegnumstreymisafls, hraðrar og samræmdrar upphitunar, ómun við örverur og losun plasma og er búist við að hún verði hagnýt aðferð til að óvirkja sjúkdómsvaldandi veirur [1,2,3]. Sýnt var fram á hæfni rafsegulbylgna til að gera sjúkdómsvaldandi veirur óvirka á síðustu öld [4]. Á undanförnum árum hefur notkun rafsegulbylgna til óvirkjunar á sjúkdómsvaldandi veirum vakið vaxandi athygli. Þessi grein fjallar um áhrif rafsegulbylgna á sjúkdómsvaldandi vírusa og gangverk þeirra, sem geta þjónað sem gagnlegur leiðarvísir fyrir grunnrannsóknir og hagnýtar rannsóknir.
Formfræðileg einkenni vírusa geta endurspeglað aðgerðir eins og lifun og smithættu. Sýnt hefur verið fram á að rafsegulbylgjur, sérstaklega öfgahá tíðni (UHF) og öfgahá tíðni (EHF) rafsegulbylgjur, geta truflað formgerð vírusa.
Bakteríufagur MS2 (MS2) er oft notaður á ýmsum rannsóknarsviðum eins og mat á sótthreinsun, hreyfimyndagerð (vatnslausn) og líffræðilega eiginleika veirusameinda [5, 6]. Wu komst að því að örbylgjuofnar við 2450 MHz og 700 W ollu samsöfnun og verulegri rýrnun MS2 vatnsfata eftir 1 mínútu af beinni geislun [1]. Eftir frekari rannsókn kom einnig fram brot á yfirborði MS2-fagans [7]. Kaczmarczyk [8] útsetti sviflausn sýna af kransæðaveiru 229E (CoV-229E) fyrir millimetrabylgjum með tíðni 95 GHz og aflþéttleika 70 til 100 W/cm2 í 0,1 sekúndu. Stór göt má finna í grófu kúlulaga skel vírusins, sem leiðir til þess að innihald hennar tapast. Útsetning fyrir rafsegulbylgjum getur verið eyðileggjandi fyrir veiruform. Hins vegar eru breytingar á formfræðilegum eiginleikum, svo sem lögun, þvermál og yfirborðssléttleiki, eftir útsetningu fyrir veirunni með rafsegulgeislun óþekktar. Þess vegna er mikilvægt að greina tengslin milli formfræðilegra eiginleika og starfrænna truflana, sem geta veitt verðmætar og þægilegar vísbendingar til að meta óvirkjun vírusa [1].
Veirubyggingin samanstendur venjulega af innri kjarnsýru (RNA eða DNA) og ytra hylki. Kjarnsýrur ákvarða erfða- og afritunareiginleika veira. Hylkið er ytra lag reglubundinna próteinaundireininga, undirstöðu vinnupalla og mótefnavaka í veiruagnum og verndar einnig kjarnsýrur. Flestar vírusar hafa hjúpbyggingu sem samanstendur af lípíðum og glýkópróteinum. Að auki ákvarða hjúpprótein sérhæfni viðtaka og þjóna sem helstu mótefnavakar sem ónæmiskerfi hýsilsins getur þekkt. Heildarbyggingin tryggir heilleika og erfðafræðilegan stöðugleika vírusins.
Rannsóknir hafa sýnt að rafsegulbylgjur, sérstaklega UHF rafsegulbylgjur, geta skaðað RNA veira sem valda sjúkdómum. Wu [1] útsetti vatnsumhverfi MS2 veirunnar beint fyrir 2450 MHz örbylgjuofnum í 2 mínútur og greindi genin sem kóða fyrir prótein A, kapsíðprótein, afritunarprótein og klofnaprótein með hlauprafnámi og öfugum umritunarpólýmerasa keðjuverkun. RT-PCR). Þessi gen voru smám saman eytt með auknum kraftþéttleika og hurfu jafnvel við mesta kraftþéttleika. Til dæmis minnkaði tjáning prótein A gensins (934 bp) marktækt eftir útsetningu fyrir rafsegulbylgjum með afl 119 og 385 W og hvarf alveg þegar aflþéttleiki var aukinn í 700 W. Þessi gögn benda til þess að rafsegulbylgjur geti m.a. eftir skammtinum, eyðileggja uppbyggingu kjarnsýra veira.
Nýlegar rannsóknir hafa sýnt að áhrif rafsegulbylgna á sjúkdómsvaldandi veiruprótein byggist aðallega á óbeinum hitaáhrifum þeirra á miðlara og óbeinum áhrifum þeirra á próteinmyndun vegna eyðingar kjarnsýra [1, 3, 8, 9]. Hins vegar geta lofthitaáhrif einnig breytt pólun eða uppbyggingu veirupróteina [1, 10, 11]. Bein áhrif rafsegulbylgna á grundvallarbyggingar-/óbyggingarprótein eins og kapsíðprótein, hjúpprótein eða toppprótein sjúkdómsvaldandi veira þarfnast enn frekari rannsókna. Nýlega hefur verið bent á að 2 mínútur af rafsegulgeislun á tíðninni 2,45 GHz með 700 W afli geti haft samskipti við mismunandi hluta af próteinhleðslum með myndun heitra punkta og sveiflur rafsviða með hreinum rafseguláhrifum [12].
Hjúp sjúkdómsvaldandi veiru er nátengd getu hennar til að smita eða valda sjúkdómum. Nokkrar rannsóknir hafa greint frá því að UHF og örbylgjurafsegulbylgjur geti eyðilagt skeljar veira sem valda sjúkdómum. Eins og getið er hér að ofan er hægt að greina mismunandi göt í veiruhjúpi kórónavírus 229E eftir 0,1 sekúndu útsetningu fyrir 95 GHz millimetra bylgjunni við aflþéttleika 70 til 100 W/cm2 [8]. Áhrif ómunarorkuflutnings rafsegulbylgna geta valdið nægilegri streitu til að eyðileggja uppbyggingu veiruhjúpsins. Fyrir hjúpaðar vírusa, eftir að hjúpið rofnar, minnkar sýking eða einhver virkni venjulega eða glatast alveg [13, 14]. Yang [13] útsetti H3N2 (H3N2) inflúensuveiruna og H1N1 (H1N1) inflúensuveiruna fyrir örbylgjuofnum á 8,35 GHz, 320 W/m² og 7 GHz, 308 W/m², í sömu röð, í 15 mínútur. Til að bera saman RNA merki sjúkdómsvaldandi vírusa sem verða fyrir rafsegulbylgjum og brotna líkan frosið og þíðt strax í fljótandi köfnunarefni í nokkrar lotur, var RT-PCR framkvæmd. Niðurstöðurnar sýndu að RNA merki líkanna tveggja eru mjög samkvæm. Þessar niðurstöður benda til þess að líkamleg uppbygging veirunnar sé trufluð og hjúpbyggingin eyðileggst eftir útsetningu fyrir örbylgjugeislun.
Virkni veirunnar getur einkennst af getu hennar til að smita, endurtaka sig og umrita. Veirusýking eða virkni er venjulega metin með því að mæla veirutítra með því að nota skellupróf, miðgildi sýkingarskammts í vefjaræktun (TCID50) eða virkni luciferasa reporter gena. En það er líka hægt að meta það beint með því að einangra lifandi vírus eða með því að greina veirumótefnavaka, þéttleika veiruagna, lifun vírusa osfrv.
Greint hefur verið frá því að UHF, SHF og EHF rafsegulbylgjur geti beint óvirkt veiruúða eða vatnsborna vírusa. Wu [1] útsetti úðabrúsa MS2 bakteríufaga sem myndaður er af eimgjafa á rannsóknarstofu fyrir rafsegulbylgjum með tíðninni 2450 MHz og krafti 700 W í 1,7 mínútur, en MS2 bakteríusveinalifunin var aðeins 8,66%. Svipað og MS2 veiruúðabrúsa var 91,3% af vatnskenndu MS2 óvirkt innan 1,5 mínútna eftir útsetningu fyrir sama skammti af rafsegulbylgjum. Að auki var hæfni rafsegulgeislunar til að óvirkja MS2 vírusinn jákvæða fylgni við aflþéttleika og útsetningartíma. Hins vegar, þegar afvirkjunarvirkni nær hámarksgildi, er ekki hægt að bæta afvirkjunarvirkni með því að auka lýsingartímann eða auka aflþéttleikann. Til dæmis var MS2 veiran með lágmarks lifunartíðni upp á 2,65% til 4,37% eftir útsetningu fyrir 2450 MHz og 700 W rafsegulbylgjum og engar marktækar breytingar fundust með auknum útsetningartíma. Siddharta [3] geislaði frumuræktarsviflausn sem innihélt lifrarbólgu C veiru (HCV)/mannlega ónæmisbrestsveiru af tegund 1 (HIV-1) með rafsegulbylgjum á tíðninni 2450 MHz og afli 360 W. Þeir komust að því að veirutítrar lækkuðu verulega eftir 3 mínútna útsetningu, sem gefur til kynna að rafsegulbylgjugeislun sé áhrifarík gegn HCV og HIV-1 sýkingu og hjálpar til við að koma í veg fyrir smit á vírusnum, jafnvel þegar hann er útsettur saman. Þegar HCV frumuræktun og HIV-1 sviflausnir eru geislar með rafsegulbylgjum með lágum krafti með tíðninni 2450 MHz, 90 W eða 180 W, engin breyting á veirutítra, ákvarðað af virkni luciferasa reporter, og veruleg breyting á veirusýkingu. var fylgst með. við 600 og 800 W í 1 mínútu minnkaði sýkingargeta beggja vírusa ekki marktækt, sem talið er að tengist krafti rafsegulbylgjugeislunarinnar og tímapunkti váhrifa á mikilvægu hitastigi.
Kaczmarczyk [8] sýndi fyrst fram á banvænni EHF rafsegulbylgna gegn vatnsbornum sjúkdómsvaldandi veirum árið 2021. Þeir útsettu sýni af kransæðaveiru 229E eða mænusóttarveiru (PV) fyrir rafsegulbylgjum á tíðninni 95 GHz og aflþéttleika 70 til 100 W/cm2 í 2 sekúndur. Óvirkjunarvirkni sjúkdómsvaldandi veiranna tveggja var 99,98% og 99,375%, í sömu röð. sem gefur til kynna að EHF rafsegulbylgjur hafi víðtæka notkunarmöguleika á sviði veiruóvirkjunar.
Virkni UHF óvirkjunar á vírusum hefur einnig verið metin í ýmsum miðlum eins og brjóstamjólk og sumum efnum sem almennt eru notuð á heimilinu. Rannsakendur útsettu svæfingargrímur sem voru mengaðar af adenóveiru (ADV), mænusóttarveiru tegund 1 (PV-1), herpesveiru 1 (HV-1) og rhinoveiru (RHV) fyrir rafsegulgeislun á tíðninni 2450 MHz og 720 vött afl. Þeir greindu frá því að próf fyrir ADV og PV-1 mótefnavaka urðu neikvæð og HV-1, PIV-3 og RHV títrar lækkuðu í núll, sem bendir til algjörrar óvirkjunar á öllum veirum eftir 4 mínútna útsetningu [15, 16]. Elhafi [17] útsetti þurrku sem voru sýktir af fuglasmitandi berkjubólguveiru (IBV), fuglapneumóveiru (APV), Newcastle-veikiveiru (NDV) og fuglaflensuveiru (AIV) beint í 2450 MHz, 900 W örbylgjuofn. missa smithæfni sína. Meðal þeirra greindust APV og IBV að auki í ræktun barkalíffæra sem fengust úr kjúklingafósturvísum af 5. kynslóð. Þrátt fyrir að ekki væri hægt að einangra veiruna, var veirukjarnasýran samt greind með RT-PCR. Ben-Shoshan [18] útsetti beint 2450 MHz, 750 W rafsegulbylgjur fyrir 15 cýtómegalóveiru (CMV) jákvæðum brjóstamjólkursýnum í 30 sekúndur. Uppgötvun mótefnavaka með Shell-hettuglasi sýndi algjöra óvirkjun á CMV. Hins vegar, við 500 W, náðu 2 af 15 sýnum ekki algjörri óvirkjun, sem gefur til kynna jákvæða fylgni á milli óvirkjunarvirkni og krafts rafsegulbylgna.
Það er líka athyglisvert að Yang [13] spáði fyrir um endurómtíðni milli rafsegulbylgna og vírusa byggt á þekktum eðlisfræðilegum líkönum. Sviflausn af H3N2 veiruagnum með þéttleika 7,5 × 1014 m-3, framleidd af vírusnæmum Madin Darby hundanýrafrumum (MDCK), var beint fyrir rafsegulbylgjum á tíðninni 8 GHz og afl 820 W/m² í 15 mínútur. Óvirkjun H3N2 veirunnar nær 100%. Hins vegar, við fræðilegan þröskuld 82 W/m2, voru aðeins 38% af H3N2 veirunni óvirkjuð, sem bendir til þess að skilvirkni EM-miðlaðrar veiruóvirkjunar sé nátengd aflþéttleika. Á grundvelli þessarar rannsóknar reiknaði Barbora [14] út ómtíðnisviðið (8,5–20 GHz) milli rafsegulbylgna og SARS-CoV-2 og komst að þeirri niðurstöðu að 7,5 × 1014 m-3 af SARS-CoV-2 yrði fyrir rafsegulbylgjum A-bylgju. með tíðni 10-17 GHz og aflþéttleika 14,5 ± 1 W/m2 í um það bil 15 mínútur mun leiða til 100% óvirkjunar. Nýleg rannsókn Wang [19] sýndi að ómtíðni SARS-CoV-2 er 4 og 7,5 GHz, sem staðfestir tilvist ómtíðni óháð vírustítra.
Að lokum má segja að rafsegulbylgjur geti haft áhrif á úðabrúsa og sviflausnir, sem og virkni veira á yfirborði. Í ljós kom að virkni óvirkjunar er nátengd tíðni og krafti rafsegulbylgna og miðilinn sem notaður er til vaxtar veirunnar. Að auki eru rafsegultíðni byggðar á eðlisfræðilegri ómun mjög mikilvæg fyrir óvirkjun vírusa [2, 13]. Hingað til hafa áhrif rafsegulbylgna á virkni sjúkdómsvaldandi vírusa einkum beinst að því að breyta smitgetu. Vegna flókins fyrirkomulags hafa nokkrar rannsóknir greint frá áhrifum rafsegulbylgna á eftirmyndun og umritun sjúkdómsvaldandi veira.
Aðferðirnar þar sem rafsegulbylgjur gera veirur óvirkar eru nátengdar tegund veirunnar, tíðni og krafti rafsegulbylgna og vaxtarumhverfi veirunnar, en eru enn að mestu ókannaðar. Nýlegar rannsóknir hafa beinst að aðferðum hitauppstreymis, hitauppstreymis og burðarorkuflutnings.
Hitaáhrifin eru skilin sem hækkun á hitastigi sem stafar af miklum hraða snúningi, árekstri og núningi skauta sameinda í vefjum undir áhrifum rafsegulbylgna. Vegna þessa eiginleika geta rafsegulbylgjur hækkað hitastig veirunnar yfir viðmiðunarmörk lífeðlisfræðilegs þols, sem veldur dauða veirunnar. Hins vegar innihalda veirur fáar skautaðar sameindir, sem bendir til þess að bein hitaáhrif á veirur séu sjaldgæf [1]. Þvert á móti eru miklu fleiri skautar sameindir í miðlinum og umhverfinu, svo sem vatnssameindir, sem hreyfast í samræmi við rafsviðið sem örvað er af rafsegulbylgjum og mynda hita með núningi. Hitinn er síðan fluttur til veirunnar til að hækka hitastig hennar. Þegar farið er yfir þolmörkin eyðileggjast kjarnsýrur og prótein, sem á endanum dregur úr sýkingu og gerir veiruna óvirkan.
Nokkrir hópar hafa greint frá því að rafsegulbylgjur geti dregið úr sýkingargetu veira með hitauppstreymi [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] útsetti sviflausn kórónavírus 229E fyrir rafsegulbylgjum á tíðninni 95 GHz með aflþéttleika 70 til 100 W/cm² í 0,2-0,7 s. Niðurstöðurnar sýndu að hitastigshækkun um 100°C í þessu ferli stuðlaði að eyðileggingu veirunnar og minnkaði virkni veirunnar. Þessi varmaáhrif má skýra með virkni rafsegulbylgna á nærliggjandi vatnssameindir. Siddharta [3] geislaði frumuræktunarsviflausnir sem innihalda HCV af mismunandi arfgerðum, þar á meðal GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a og GT7a, með rafsegulbylgjum á tíðninni 2450 MHz og afl 90 W, 3600 W, 3600 W B, 600 W og 800 þri Með hækkun á hitastigi frumuræktunarmiðilsins úr 26°C í 92°C, rafsegulgeislun dró úr smithæfni veirunnar eða óvirkjaði veiruna alveg. En HCV var útsett fyrir rafsegulbylgjum í stuttan tíma við lágt afl (90 eða 180 W, 3 mínútur) eða hærra afl (600 eða 800 W, 1 mínútu), á meðan það var engin marktæk hækkun á hitastigi og marktæk breyting á veira sást ekki smithæfni eða virkni.
Ofangreindar niðurstöður benda til þess að hitauppstreymi rafsegulbylgna sé lykilatriði sem hefur áhrif á smithæfni eða virkni sjúkdómsvaldandi veira. Auk þess hafa fjölmargar rannsóknir sýnt að varmaáhrif rafsegulgeislunar óvirkja sjúkdómsvaldandi veirur á skilvirkari hátt en UV-C og hefðbundin hitun [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Auk varmaáhrifa geta rafsegulbylgjur einnig breytt pólun sameinda eins og örverupróteina og kjarnsýra, sem veldur því að sameindirnar snúast og titra, sem leiðir til skertrar lífvænleika eða jafnvel dauða [10]. Talið er að hröð skipting á pólun rafsegulbylgna valdi próteinskautun, sem leiðir til snúninga og sveigju á próteinbyggingu og að lokum til próteinafvæðingar [11].
Óvarmaáhrif rafsegulbylgna á óvirkjun vírusa eru enn umdeild, en flestar rannsóknir hafa sýnt jákvæðar niðurstöður [1, 25]. Eins og við nefndum hér að ofan geta rafsegulbylgjur farið beint inn í hjúpsprótein MS2 veirunnar og eyðilagt kjarnsýru veirunnar. Að auki eru MS2 veiru úðabrúsar mun næmari fyrir rafsegulbylgjum en MS2 í vatni. Vegna minna skautaðra sameinda, eins og vatnssameinda, í umhverfinu sem umlykur MS2 veiru úðabrúsa, geta lofthitaáhrif gegnt lykilhlutverki í óvirkjun vírusa sem miðlað er af rafsegulbylgju [1].
Fyrirbærið ómun vísar til tilhneigingar eðlisfræðilegs kerfis til að gleypa meiri orku úr umhverfi sínu á náttúrulegri tíðni og bylgjulengd. Ómun á sér stað víða í náttúrunni. Það er vitað að vírusar óma með örbylgjuofnum af sömu tíðni í takmörkuðum hljóðpólaham, sem er ómun fyrirbæri [2, 13, 26]. Ómun samspil milli rafsegulbylgju og vírus vekur sífellt meiri athygli. Áhrif skilvirkrar burðarorkuflutnings (SRET) frá rafsegulbylgjum yfir í lokaðar hljóðsveiflur (CAV) í veirum geta leitt til þess að veiruhimnan rofnar vegna andstæðra kjarna-kapsíð titrings. Að auki tengist heildarvirkni SRET eðli umhverfisins, þar sem stærð og pH veiruögnarinnar ákvarðar endurómtíðni og orkuupptöku, í sömu röð [2, 13, 19].
Líkamleg ómunaráhrif rafsegulbylgna gegna lykilhlutverki við óvirkjun á hjúpuðum vírusum, sem eru umkringdar tvílaga himnu sem er innbyggð í veiruprótein. Rannsakendur komust að því að afvirkjun H3N2 með rafsegulbylgjum með tíðni 6 GHz og aflþéttleika 486 W/m² stafaði aðallega af líkamlegu rofi á skelinni vegna ómunáhrifa [13]. Hitastig H3N2 sviflausnarinnar jókst aðeins um 7°C eftir 15 mínútna váhrif, en til að gera H3N2-veiru manna óvirkt með hitaupphitun þarf hitastig yfir 55°C [9]. Svipuð fyrirbæri hafa sést fyrir vírusa eins og SARS-CoV-2 og H3N1 [13, 14]. Að auki leiðir óvirkjun veira með rafsegulbylgjum ekki til niðurbrots á erfðamengi veiru RNA [1,13,14]. Þannig var óvirkjun H3N2 veirunnar ýtt undir líkamlega ómun frekar en hitauppstreymi [13].
Í samanburði við hitauppstreymi rafsegulbylgna, krefst óvirkjun vírusa með líkamlegri ómun lægri skammtabreytur, sem eru undir örbylgjuöryggisstöðlum sem settar eru af Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Ómunatíðnin og kraftskammturinn fer eftir eðliseiginleikum veirunnar, svo sem kornastærð og mýkt, og hægt er að miða alla vírusa innan endurómtíðnarinnar fyrir óvirkjun. Vegna mikils skarpskyggnihraða, skorts á jónandi geislun og gott öryggi, er óvirkjun vírusa sem miðlað er af lofthitaáhrifum CPET efnilegur til meðferðar á illkynja sjúkdómum í mönnum af völdum sjúkdómsvaldandi veira [14, 26].
Byggt á innleiðingu óvirkjunar veira í vökvafasa og á yfirborði ýmissa miðla, geta rafsegulbylgjur á áhrifaríkan hátt tekist á við veiruúða [1, 26], sem er bylting og skiptir miklu máli til að stjórna flutningi vírus og koma í veg fyrir útbreiðslu veirunnar í samfélaginu. faraldur. Þar að auki er uppgötvun eðlisfræðilegra ómunareiginleika rafsegulbylgna mjög mikilvæg á þessu sviði. Svo lengi sem ómtíðni tiltekinnar veiru og rafsegulbylgna er þekkt er hægt að miða á allar vírusar innan ómtíðnisviðs sársins, sem ekki er hægt að ná með hefðbundnum vírusóvirkjunaraðferðum [13,14,26]. Rafsegulóvirkjun vírusa er efnileg rannsókn með mikla rannsóknir og hagnýtt gildi og möguleika.
Í samanburði við hefðbundna veirudrepandi tækni hafa rafsegulbylgjur einkenni einfaldrar, skilvirkrar, hagnýtrar umhverfisverndar þegar veirur drepast vegna einstakra eðliseiginleika [2, 13]. Hins vegar eru mörg vandamál eftir. Í fyrsta lagi er nútímaþekking takmörkuð við eðliseiginleika rafsegulbylgna og vélbúnaður orkunýtingar við losun rafsegulbylgna hefur ekki verið birtur [10, 27]. Örbylgjuofnar, þar á meðal millimetrabylgjur, hafa verið mikið notaðar til að rannsaka óvirkjun vírusa og gangverk hennar, hins vegar hefur ekki verið greint frá rannsóknum á rafsegulbylgjum á öðrum tíðnum, sérstaklega á tíðnum frá 100 kHz til 300 MHz og frá 300 GHz til 10 THz. Í öðru lagi hefur aðferðin við að drepa sjúkdómsvaldandi veirur með rafsegulbylgjum ekki verið útskýrð og aðeins kúlulaga og stangalaga veirur hafa verið rannsakaðar [2]. Að auki eru vírusagnir litlar, frumulausar, stökkbreytast auðveldlega og dreifast hratt, sem getur komið í veg fyrir óvirkjun vírusa. Enn þarf að bæta rafsegulbylgjutækni til að yfirstíga hindrunina við að gera sjúkdómsvaldandi veirur óvirkar. Að lokum leiðir mikið frásog geislaorku frá skautuðum sameindum í miðlinum, eins og vatnssameindum, til orkutaps. Að auki getur virkni SRET verið fyrir áhrifum af nokkrum óþekktum aðferðum í veirum [28]. SRET áhrifin geta einnig breytt vírusnum til að laga sig að umhverfi sínu, sem leiðir til mótstöðu gegn rafsegulbylgjum [29].
Í framtíðinni þarf að bæta enn frekar tækni við óvirkjun vírusa með rafsegulbylgjum. Grundvallar vísindarannsóknir ættu að miða að því að skýra hvernig vírus óvirkjað með rafsegulbylgjum. Til dæmis ætti að útskýra kerfisbundið hvernig orkunotkun vírusa er þegar þau verða fyrir rafsegulbylgjum, nákvæma virkni óvarmaverkunar sem drepur sjúkdómsvaldandi vírusa og kerfi SRET áhrifa milli rafsegulbylgna og ýmissa tegunda vírusa. Hagnýtar rannsóknir ættu að einbeita sér að því hvernig koma megi í veg fyrir óhóflega frásog geislunarorku frá skautuðum sameindum, rannsaka áhrif rafsegulbylgna af mismunandi tíðni á ýmsar sjúkdómsvaldandi vírusa og rannsaka ekki varmaáhrif rafsegulbylgna við eyðingu sjúkdómsvaldandi vírusa.
Rafsegulbylgjur eru orðnar vænleg aðferð til að gera sjúkdómsvaldandi veirur óvirkar. Rafsegulbylgjutækni hefur kosti lítillar mengunar, lítillar kostnaðar og mikillar óvirkjunarvirkni sjúkdómsvalda, sem getur sigrast á takmörkunum hefðbundinnar vírusvarnartækni. Hins vegar er þörf á frekari rannsóknum til að ákvarða breytur rafsegulbylgjutækni og skýra hvernig vírus óvirkjað er.
Ákveðinn skammtur af rafsegulbylgjugeislun getur eyðilagt uppbyggingu og virkni margra sjúkdómsvaldandi veira. Skilvirkni óvirkjunar vírusa er nátengd tíðni, aflþéttleika og útsetningartíma. Að auki eru hugsanlegir aðferðir hitauppstreymi, hitauppstreymi og burðarvirki ómun áhrif orkuflutnings. Í samanburði við hefðbundna veirueyðandi tækni, hefur rafsegulbylgjubundin vírusóvirkjun kosti einfaldleika, mikillar skilvirkni og lítillar mengunar. Þess vegna hefur rafsegulbylgjumiðluð vírusóvirkjun orðið efnileg veirueyðandi tækni fyrir framtíðarnotkun.
U Yu. Áhrif örbylgjugeislunar og köldu blóðvökva á lífúðavirkni og skylda aðferðir. Peking háskólinn. ári 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC o.fl. Resonant dipole tenging örbylgjuofna og takmarkaðar hljóðsveiflur í bakúlóveirum. Vísindaskýrsla 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Örbylgjuofn óvirkjun HCV og HIV: ný nálgun til að koma í veg fyrir smit vírusins ​​meðal sprautufíkla. Vísindaskýrsla 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Rannsókn og tilraunaathugun á mengun sjúkrahússkjala með örbylgjusótthreinsun [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Bráðabirgðarannsókn á óvirkjunarkerfi og verkun natríumdíklórísósýanats gegn bakteríufrumum MS2. Sichuan háskólinn. 2007.
Yang Li Bráðabirgðarannsókn á óvirkjunaráhrifum og verkunarmáta o-phthalaldehýðs á bakteríufrumum MS2. Sichuan háskólinn. 2007.
Wu Ye, fröken Yao. Óvirkjun loftborinnar veiru á staðnum með örbylgjugeislun. Kínversk vísindatíðindi. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. o.fl. Kórónaveiru og mænusóttarveirur eru viðkvæmar fyrir stuttum púlsum af W-band cyclotron geislun. Bréf um umhverfisefnafræði. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, o.fl. Óvirkjun inflúensuveiru fyrir mótefnavakarannsóknir og ónæmisprófanir gegn svipgerðum neuramínidasahemlum. Journal of Clinical Microbiology. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, o.fl. Yfirlit yfir ófrjósemisaðgerð í örbylgjuofni. Guangdong örnæringarvísindi. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Óhitalíffræðileg áhrif örbylgjuofna á matvælaörverur og örbylgjuófrjósemistækni [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 spike prótein denaturation við lofthita örbylgjuofn geislun. Vísindaskýrsla 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, o.fl. Skilvirkur burðarvirki ómunarorkuflutningur frá örbylgjuofnum yfir í takmarkaðar hljóðsveiflur í veirum. Vísindaskýrsla 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Markviss veirueyðandi meðferð sem notar ójónandi geislameðferð fyrir SARS-CoV-2 og undirbúningur fyrir veirufaraldur: aðferðir, aðferðir og framkvæmdaskýrslur til klínískrar notkunar. PLOS Einn. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Örbylgjuofn sótthreinsun og þættir sem hafa áhrif á hana. Kínverskt læknablað. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Lifun örvera í örbylgjuofnum. Þú getur J Örverur. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Örbylgju- eða autoclavemeðferð eyðileggur sýkingu smitandi berkjubólguveiru og fuglapneumóveiru, en gerir kleift að greina þá með öfugum transkriptasa pólýmerasa keðjuverkun. alifuglasjúkdómur. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Örbylgjueyðing cýtómegalóveiru úr brjóstamjólk: tilraunarannsókn. brjóstagjöf lyf. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, o.fl. Örbylgjuómun frásog SARS-CoV-2 veirunnar. Vísindaskýrsla 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, o.fl. UV-C (254 nm) banvænn skammtur af SARS-CoV-2. Ljósgreining Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, osfrv. Hröð og algjör óvirkjun SARS-CoV-2 með UV-C. Vísindaskýrsla 2020; 10(1):22421.