Áhrif rafsegulbylgjna á sjúkdómsvaldandi vírusa og tengda fyrirkomulag: Endurskoðun í Journal of Virology

Sýkingarveirusýkingar hafa orðið stórt lýðheilsuvandamál um allan heim. Veirur geta smitað allar frumur lífverur og valdið mismiklum meiðslum og skemmdum, sem leiðir til sjúkdóma og jafnvel dauða. Með algengi mjög sjúkdómsvaldandi vírusa eins og alvarlegs bráðs öndunarheilkenni coronavirus 2 (SARS-CoV-2), er brýn þörf á að þróa árangursríkar og öruggar aðferðir til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa. Hefðbundnar aðferðir til að óvirkja sjúkdómsvaldandi vírusa eru hagnýtar en hafa nokkrar takmarkanir. Með einkennum mikils skarpskyggni, líkamlegrar ómun og engin mengun hafa rafsegulbylgjur orðið hugsanleg stefna til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa og vekja aukna athygli. Þessi grein veitir yfirlit yfir nýleg rit um áhrif rafsegulbylgjna á sjúkdómsvaldandi vírusa og fyrirkomulag þeirra, svo og horfur á notkun rafsegulbylgjna til óvirkjun á sjúkdómsvaldandi vírusum, svo og nýjum hugmyndum og aðferðum til slíkrar óvirkjun.
Margir vírusar dreifast hratt, eru viðvarandi í langan tíma, eru mjög sjúkdómsvaldandi og geta valdið alþjóðlegum faraldri og alvarlegri heilsufarsáhættu. Forvarnir, uppgötvun, prófanir, útrýming og meðferð eru lykilskref til að stöðva útbreiðslu vírusins. Hröð og skilvirk útrýming sjúkdómsvaldandi vírusa felur í sér fyrirbyggjandi, verndandi og uppruna. Að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa með lífeðlisfræðilegri eyðileggingu til að draga úr smitvirkni þeirra, sjúkdómsvaldandi áhrif og æxlunargeta er áhrifarík aðferð við brotthvarf þeirra. Hefðbundnar aðferðir, þar með talið hátt hitastig, efni og jónandi geislun, geta í raun óvirkt sjúkdómsvaldandi vírusa. Samt sem áður hafa þessar aðferðir enn nokkrar takmarkanir. Þess vegna er enn brýn þörf á að þróa nýstárlegar aðferðir til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa.
Losun rafsegulbylgjna hefur kostina við mikla skarpskyggni, skjótan og jafna upphitun, ómun með örverum og losun í plasma og er búist við að það muni verða hagnýt aðferð til að óvirkja sjúkdómsvaldandi vírusa [1,2,3]. Sýnt var fram á getu rafsegulbylgjna til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa á síðustu öld [4]. Undanfarin ár hefur notkun rafsegulbylgjna til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa vakið aukna athygli. Þessi grein fjallar um áhrif rafsegulbylgjna á sjúkdómsvaldandi vírusa og fyrirkomulag þeirra, sem geta þjónað sem gagnleg leiðarvísir fyrir grunn- og beittar rannsóknir.
Formfræðileg einkenni vírusa geta endurspeglað aðgerðir eins og lifun og smitvirkni. Sýnt hefur verið fram á að rafsegulbylgjur, sérstaklega öfgafull tíðni (UHF) og öfgafull tíðni (EHF) rafsegulbylgjur, geta truflað formgerð vírusa.
Bakteríusjúkdómur MS2 (MS2) er oft notaður á ýmsum rannsóknarsvæðum eins og sótthreinsunarmati, hreyfiorku (vatnslausn) og líffræðileg einkenni veiru sameinda [5, 6]. Wu komst að því að örbylgjuofnar við 2450 MHz og 700 W olli samsöfnun og verulegri rýrnun MS2 vatnsfasa eftir 1 mínútu af beinni geislun [1]. Eftir frekari rannsókn sást einnig brot á yfirborði MS2 fasans [7]. KaczMarczyk [8] afhjúpaði stöðvun sýna af coronavirus 229e (COV-229E) fyrir millimetra bylgjur með tíðni 95 GHz og aflþéttleika 70 til 100 W/cm2 í 0,1 sek. Stórar holur er að finna í gróft kúlulaga skel vírusins, sem leiðir til þess að innihald hans tapar. Útsetning fyrir rafsegulbylgjum getur verið eyðileggjandi fyrir veiruform. Samt sem áður eru breytingar á formfræðilegum eiginleikum, svo sem lögun, þvermál og yfirborðs sléttleika, eftir útsetningu fyrir vírusnum með rafsegulgeislun. Þess vegna er mikilvægt að greina tengslin milli formfræðilegra eiginleika og virkra kvilla, sem geta veitt dýrmætar og þægilegar vísbendingar til að meta óvirkingu vírusa [1].
Veirubyggingin samanstendur venjulega af innri kjarnsýru (RNA eða DNA) og ytri hylki. Kjarnsýrur ákvarða erfða- og afritunareiginleika vírusa. Hylkið er ytra lag reglulega raðað próteineiningar, grunn vinnupalla og mótefnavakandi hluti veiru agna og verndar einnig kjarnsýrur. Flestir vírusar eru með umslagsbyggingu sem samanstendur af lípíðum og glýkópróteinum. Að auki ákvarða umslagsprótein sérstöðu viðtaka og þjóna sem aðal mótefnavaka sem ónæmiskerfi gestgjafans kannast við. Heildarbyggingin tryggir heilleika og erfðafræðilegan stöðugleika vírusins.
Rannsóknir hafa sýnt að rafsegulbylgjur, sérstaklega UHF rafsegulbylgjur, geta skemmt RNA af völdum sjúkdóms sem valda sjúkdómum. Wu [1] afhjúpaði vatnskennt umhverfi MS2 vírusins ​​fyrir 2450 MHz örbylgjuofnum í 2 mínútur og greindi genin sem umrita prótein A, hylki próteins, endurtekningarpróteins og klofningspróteins með rafgeli rafskauts og öfugri umritun fjölliða keðjuviðbragða. RT-PCR). Þessi gen voru smám saman eyðilögð með auknum orkuþéttleika og hurfu jafnvel við hæsta aflþéttleika. Til dæmis minnkaði tjáning próteins 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. Þessar upplýsingar benda til þess að rafsegulbylgjur geti, allt eftir skammtinum, eyðilagt uppbyggingu kjarna sýru vírusa.
Nýlegar rannsóknir hafa sýnt að áhrif rafsegulbylgjna á sjúkdómsvaldandi veiruprótein eru aðallega byggð á óbeinum hitauppstreymi þeirra á sáttasemjara og óbein áhrif þeirra á nýmyndun próteina vegna eyðingar kjarnsýrna [1, 3, 8, 9]. Hins vegar geta Athercic áhrif einnig breytt pólun eða uppbyggingu veirupróteina [1, 10, 11]. Bein áhrif rafsegulbylgjna á grundvallarprótein í uppbyggingu/ekki uppbyggingu eins og hylkisprótein, umslagsprótein eða gaddprótein af sjúkdómsvaldandi vírusum krefst enn frekari rannsókna. Nýlega hefur verið lagt til að 2 mínútur af rafsegulgeislun á tíðni 2,45 GHz með afli 700 W geti haft samskipti við mismunandi brot af próteinhleðslum með myndun heitu blettum og sveiflum rafsviðum með eingöngu rafseguláhrifum [12].
Umslag sjúkdómsvaldandi vírus er nátengt getu þess til að smita eða valda sjúkdómum. Nokkrar rannsóknir hafa greint frá því að rafsegulbylgjur UHF og örbylgjuofna geti eyðilagt skeljar veiru sem valda sjúkdómum. Eins og getið er hér að ofan er hægt að greina aðskildar holur í veiru umslagi kórónavírus 229E eftir 0,1 sekúndna útsetningu fyrir 95 GHz millimetra bylgju við aflþéttleika 70 til 100 W/cm2 [8]. Áhrif resonant orkuflutnings á rafsegulbylgjum geta valdið nægu streitu til að eyðileggja uppbyggingu vírusumslagsins. Fyrir umvafnar vírusar, eftir rof á umslaginu, minnkar smitvirkni eða einhver virkni venjulega eða tapast alveg [13, 14]. Yang [13] afhjúpaði H3N2 (H3N2) inflúensuveiruna og H1N1 (H1N1) inflúensuveiruna fyrir örbylgjuofnum við 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 sundurlausu líkani frosið og þíddu strax í fljótandi köfnunarefni í nokkrar lotur, var RT-PCR framkvæmt. Niðurstöðurnar sýndu að RNA merki þessara tveggja gerða eru mjög samkvæm. Þessar niðurstöður benda til þess að líkamleg uppbygging vírusins ​​raskist og uppbygging umslagsins sé eyðilögð eftir útsetningu fyrir örbylgjuofngeislun.
Virkni vírusar er hægt að einkennast af getu þess til að smita, endurtaka og umrita. Veirusýning eða virkni er venjulega metin með því að mæla veirutitra með því að nota veggskjöldur, miðgildi smitsskammts í vefjum (TCID50) eða genavirkni gena í lúsíferasa. En það er einnig hægt að meta það beint með því að einangra lifandi vírus eða með því að greina veiru mótefnavaka, þéttleika veiru agna, lifun vírusa osfrv.
Greint hefur verið frá því að rafsegulbylgjur UHF, SHF og EHF geti beint virkjað veiru úðabrúsa eða vatnsborna vírusa. Wu [1] afhjúpaði MS2 bakteríusjúkdóm úðabrúsa sem myndaðist af rannsóknarstofu úðara fyrir rafsegulbylgjur með tíðni 2450 MHz og kraftur 700 W í 1,7 mínútur, en lifun MS2 bakteríusjúklinga var aðeins 8,66%. Svipað og MS2 veiru úðabrúsa var 91,3% af vatnslausn MS2 óvirkt innan 1,5 mínútna eftir útsetningu fyrir sama skammti af rafsegulbylgjum. Að auki var getu rafsegulgeislunar til að gera MS2 vírusinn óvirkan í tengslum við aflþéttleika og útsetningartíma. Hins vegar, þegar slökkt skilvirkni nær hámarksgildi sínu, er ekki hægt að bæta slökkt skilvirkni með því að auka útsetningartíma eða auka aflþéttleika. Til dæmis hafði MS2 vírusinn lágmarks lifunartíðni 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 frumuræktunar sviflausn sem innihélt lifrarbólgu C-vírus (HCV)/ónæmisbrests veiru af mönnum (HIV-1) með rafsegulbylgjum á tíðni 2450 MHz og kraftur 360 W. Þeir komust að því að vírusvefur lækkaði verulega eftir 3 mínútur af útsetningu, sem bendir til þess að í vegi fyrir því Sending vírusins ​​jafnvel þegar hún er útsett. Þegar geislun HCV frumuræktanna og HIV-1 sviflausnar eru með rafsegulbylgjur með litlum krafti með tíðni 2450 MHz, 90 W eða 180 W, sást engin breyting á vírus titer, ákvarðað með virkni luciferase fréttaritara og veruleg breyting á veiru smitvirkni. Við 600 og 800 W í 1 mínútu minnkaði smitvirkni beggja vírusa ekki marktækt, sem talið er að tengist krafti rafsegulbylgju geislunar og tíma gagnrýninnar hitastigs.
KaczMarczyk [8] sýndi fyrst banvænu rafsegulbylgjur á vatni gegn vatni í sjúkdómsvaldandi vírusum árið 2021. Þeir afhjúpuðu sýni af kransæðu 229E eða poliovirus (PV) fyrir rafsegulbylgjum á tíðni 95 GHz og aflþéttni 70 til 100 w/cm2 í 2 sekúndur. Að virkja skilvirkni sjúkdómsvaldandi vírusa var 99,98% og 99,375%, í sömu röð. sem bendir til þess að rafsegulbylgjur EHF hafi víðtækar notkunarhorfur á sviði vírusvirkjunar.
Árangur UHF óvirkjunar vírusa hefur einnig verið metinn í ýmsum miðlum eins og brjóstamjólk og sumum efnum sem oft eru notuð á heimilinu. Vísindamennirnir afhjúpuðu svæfingargrímur sem voru mengaðir af adenovirus (ADV), poliovirus tegund 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) og nefslímu (RHV) til rafsegulgeislunar á tíðni 2450 MHz og kraftur 720 watts. Þeir greindu frá því að prófanir á ADV og PV-1 mótefnavaka urðu neikvæðar og HV-1, PIV-3 og RHV títrar lækkuðu niður í núll, sem benti til fullkominnar óvirkjun allra vírusa eftir 4 mínútna útsetningu [15, 16]. Elhafi [17] afhjúpaði beinþurrkur beint af fugli smitandi berkjubólguveiru (IBV), fugli pneumovirus (APV), Newcastle Disease vírus (NDV) og Avian inflúensuveiru (AIV) til 2450 MHz, 900 W MicroWave Ofven. missa smitvirkni sína. Meðal þeirra voru APV og IBV að auki greind í menningu barka líffæra sem fengin voru úr kjúklingafósturvísum 5. kynslóðarinnar. Þrátt fyrir að ekki væri hægt að einangra vírusinn, fannst veiru kjarnsýran enn með RT-PCR. Ben-Shoshan [18] afhjúpaði 2450 MHz, 750 W rafsegulbylgjur fyrir 15 frumufrumuveiru (CMV) jákvæð brjóstamjólkursýni í 30 sekúndur. Greining mótefnavaka með skel-vial sýndi fullkomna óvirkjun CMV. Hins vegar, við 500 W, náðu 2 af 15 sýnum ekki fullkominni óvirkjun, sem bendir til jákvæðrar fylgni milli virkni skilvirkni og kraft rafsegulbylgjna.
Þess má einnig geta að Yang [13] spáði resonant tíðni milli rafsegulbylgjna og vírusa sem byggjast á staðfestum líkönum. Sviflausn af H3N2 vírusagnum með þéttleika 7,5 × 1014 M-3, framleidd með vírusviðkvæmum Madin Darby hundafrumum (MDCK), var beint útsett fyrir rafsegulbylgjum á tíðni 8 GHz og kraftur 820 w/m² í 15 mínútur. Stig óvirkjunar H3N2 vírusins ​​nær 100%. Hins vegar, við fræðilegan þröskuld 82 W/m2, var aðeins 38% af H3N2 vírusnum óvirkt, sem bendir til þess að skilvirkni EM-miðlaðs vírus óvirkjun sé nátengd aflþéttleika. Byggt á þessari rannsókn reiknaði Barbora [14] resonant tíðnisviðið (8,5–20 GHz) á milli rafsegulbylgjna og SARS-CoV-2 og komst að þeirri niðurstöðu að 7,5 × 1014 M-3 af SARS-CoV-2 útsettum fyrir rafsegulbylgjur A-bylgju með tíðni 10-17 GHz og afstöðu til 100% af 1 mín. Slökkt. Nýleg rannsókn Wang [19] sýndi að resonant tíðni SARS-CoV-2 eru 4 og 7,5 GHz, sem staðfestir tilvist resonant tíðni óháð vírus titer.
Að lokum getum við sagt að rafsegulbylgjur geti haft áhrif á úðabrúsa og sviflausnir, svo og virkni vírusa á flötum. Í ljós kom að virkni óvirkjunar er nátengd tíðni og krafti rafsegulbylgjna og miðilsins sem notaður er til vaxtar vírusins. Að auki eru rafsegulbreytingar byggðar á líkamlegri ómun mjög mikilvægar fyrir óvirkingu vírus [2, 13]. Fram til þessa hafa áhrif rafsegulbylgjna á virkni sjúkdómsvaldandi vírusa aðallega beinst að því að breyta smitvirkni. Vegna flókins fyrirkomulags hafa nokkrar rannsóknir greint frá áhrifum rafsegulbylgjna á afritun og umritun sjúkdómsvaldandi vírusa.
Aðferðirnar sem rafsegulbylgjur óvirkja vírusar eru nátengdar tegundum vírusa, tíðni og krafti rafsegulbylgjna og vaxtarumhverfis vírusins, en eru að mestu leyti óútreiknaðir. Nýlegar rannsóknir hafa lagt áherslu á fyrirkomulag hitauppstreymis, Athermal og uppbyggingar orkuflutnings.
Hitauppstreymi er skilið sem hækkun á hitastigi af völdum háhraða snúnings, áreksturs og núnings skautasameinda í vefjum undir áhrifum rafsegulbylgjna. Vegna þessa eiginleika geta rafsegulbylgjur hækkað hitastig vírusa yfir þröskuld lífeðlisfræðilegs umburðarlyndis, sem valdið dauða vírusins. Hins vegar innihalda vírusar fáar skautasameindir, sem benda til þess að bein hitauppstreymi á vírusa séu sjaldgæf [1]. Þvert á móti, það eru til margar fleiri skautar sameindir í miðlungs og umhverfi, svo sem vatnsameindum, sem hreyfast í samræmi við skiptis rafsvið sem er spennt með rafsegulbylgjum, sem mynda hita í gegnum núning. Hitinn er síðan fluttur í vírusinn til að hækka hitastigið. Þegar farið er yfir þolmörkin eru kjarnsýrur og prótein eyðilögð, sem að lokum dregur úr smitvirkni og jafnvel óvirkir vírusinn.
Nokkrir hópar hafa greint frá því að rafsegulbylgjur geti dregið úr smitvirkni vírusa með hitauppstreymi [1, 3, 8]. KaczMarczyk [8] afhjúpaði stöðvun á kransæðu 229E fyrir rafsegulbylgjum á tíðni 95 GHz með aflþéttleika 70 til 100 W/cm² í 0,2-0,7 sek. Niðurstöðurnar sýndu að hitastigshækkun um 100 ° C við þetta ferli stuðlaði að eyðingu vírusforritsins og minnkaði virkni vírusa. Hægt er að skýra þessi hitauppstreymi með verkun rafsegulbylgjna á vatnsameindirnar í kring. Siddharta [3] geislað HCV sem inniheldur frumuræktunar á mismunandi arfgerðum, þar með talið GT1A, GT2A, GT3A, GT4A, GT5A, GT6A og GT7A, með rafsegulbylgjur á tíðni 2450 MHz og afl með hita og 180 W, 360 W, 600 W og 800 Tue með 90 W og 180 W, 360 W, 600 W og 800 Tue Tue með 90 W og 180 W, 360 W, 600 W og 800 Tue Tue með 90 W og 180 W. Ræktunarmiðill frá 26 ° C til 92 ° C, rafsegulgeislun minnkaði smitvirkni vírusins ​​eða óvirkjaði vírusinn að fullu. En HCV varð fyrir rafsegulbylgjum í stuttan tíma við lítinn kraft (90 eða 180 W, 3 mínútur) eða hærri afl (600 eða 800 W, 1 mínúta), en engin marktæk hækkun var á hitastigi og veruleg breyting á vírusnum sást ekki smitvirkni eða virkni.
Ofangreindar niðurstöður benda til þess að hitauppstreymi rafsegulbylgjna sé lykilatriði sem hefur áhrif á smitvirkni eða virkni sjúkdómsvaldandi vírusa. Að auki hafa fjölmargar rannsóknir sýnt að hitauppstreymi rafsegulgeislunar óvirkir sjúkdómsvaldandi vírusa á skilvirkari hátt en UV-C og hefðbundin upphitun [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Til viðbótar við hitauppstreymi geta rafsegulbylgjur einnig breytt pólun sameinda eins og örverupróteina og kjarnsýrur, sem veldur því að sameindirnar snúast og titra, sem leiðir til minni lífvænleika eða jafnvel dauða [10]. Talið er að hröð skiptingu á pólun rafsegulbylgjna valdi próteinskautun, sem leiðir til snúnings og sveigju próteinsbyggingarinnar og að lokum til próteinafræðingar [11].
Óhefð áhrif rafsegulbylgjna á óvirkjun vírusa eru áfram umdeild en flestar rannsóknir hafa sýnt jákvæðar niðurstöður [1, 25]. Eins og við nefndum hér að ofan geta rafsegulbylgjur komist beint í umslagsprótein MS2 vírusins ​​og eyðilagt kjarnsýru vírusins. Að auki eru MS2 vírus úðabrúsa mun næmari fyrir rafsegulbylgjum en vatnskennd MS2. Vegna minna skauta sameinda, svo sem vatnsameinda, í umhverfinu sem umlykur MS2 vírus úðabrúsa, geta Athercic áhrif gegnt lykilhlutverki í rafsegulbylgju-miðluðu vírusvirkjun [1].
Fyrirbæri ómun vísar til tilhneigingar líkamlegs kerfis til að taka upp meiri orku frá umhverfi sínu á náttúrulegri tíðni og bylgjulengd. Ómun á sér stað víða að eðlisfari. Það er vitað að vírusar hljóma með örbylgjuofnum með sömu tíðni í takmörkuðu hljóðeinangrun, ómun fyrirbæri [2, 13, 26]. Resonant samskiptaaðferðir milli rafsegulbylgju og vírus vekja meiri og meiri athygli. Áhrif skilvirkrar orkuflutnings orkuflutnings (SRET) frá rafsegulbylgjum til lokaðra hljóðeinangraðs sveiflna (CAV) í vírusa geta leitt til rofs á veiruhimnunni vegna andstæðra kjarni-kapísks titrings. Að auki er heildarvirkni SRET tengd eðli umhverfisins, þar sem stærð og sýrustig veiru ögnarinnar ákvarðar resonant tíðni og frásog orku, hver um sig [2, 13, 19].
Líkamleg ómun áhrif rafsegulbylgjna gegna lykilhlutverki í óvirkingu umhyggju vírusar, sem eru umkringdir tvílaga himnu sem er innbyggð í veiruprótein. Vísindamennirnir komust að því að slökkt á H3N2 með rafsegulbylgjum með tíðni 6 GHz og aflþéttleiki 486 W/m² stafaði aðallega af líkamlegu rofi skeljarins vegna ómunáhrifa [13]. Hitastig H3N2 sviflausnarinnar jókst aðeins um 7 ° C eftir 15 mínútur af útsetningu, þó, til að virkja H3N2 vírusinn með hitauppstreymi, er hitastig yfir 55 ° C krafist [9]. Svipuð fyrirbæri hafa sést fyrir vírusa eins og SARS-CoV-2 og H3N1 [13, 14]. Að auki leiðir óvirkjun vírusa með rafsegulbylgjum ekki til niðurbrots veiru RNA gena [1,13,14]. Þannig var óvirkjun H3N2 vírusins ​​stuðlað með líkamlegri ómun frekar en hitauppstreymi [13].
Í samanburði við hitauppstreymisáhrif rafsegulbylgjna þarf óvirkjun vírusa með líkamlegri ómun lægri skammtastærða, sem eru undir örbylgjuofnastaðlum sem stofnað var af Institute of Electrical and Electronics Verkfræðinga (IEEE) [2, 13]. Resonan tíðni og aflskammtur fer eftir eðlisfræðilegum eiginleikum vírusins, svo sem agnastærð og mýkt, og hægt er að miða við alla vírusar innan ómunatíðni til óvirkjun. Vegna mikils skarpskyggni er skortur á jónandi geislun og góðu öryggi, vírusvirkjun miðluð af íþróttaáhrifum CPET lofa að meðhöndla illkynja sjúkdóma af völdum sjúkdómsvaldandi vírusa [14, 26].
Byggt á framkvæmd óvirkjunar vírusa í vökvafasanum og á yfirborði ýmissa miðla geta rafsegulbylgjur í raun tekist á við veiru úðabrúsa [1, 26], sem er bylting og skiptir miklu máli til að stjórna smitun vírusins ​​og koma í veg fyrir smit vírusins ​​í samfélaginu. faraldur. Ennfremur er uppgötvun líkamlegra ómun eiginleika rafsegulbylgjna mjög mikilvæg á þessu sviði. Svo framarlega sem resonant tíðni tiltekins veiru og rafsegulbylgjna er þekkt, er hægt að miða alla vírusar innan ómun tíðnisviðs sársins, sem ekki er hægt að ná með hefðbundnum aðferðum við vírusvirkjun [13,14,26]. Rafsegulvirkjun vírusa er efnileg rannsókn með frábærar rannsóknir og beitt gildi og möguleika.
Í samanburði við hefðbundna vírusdrápstækni hafa rafsegulbylgjur einkenni einfaldrar, árangursríkrar, hagnýtra umhverfisverndar þegar þeir drepa vírusa vegna einstaka eðlisfræðilegra eiginleika þess [2, 13]. Mörg vandamál eru þó eftir. Í fyrsta lagi er nútímaþekking takmörkuð við eðlisfræðilega eiginleika rafsegulbylgjna og orkunýtingin við losun rafsegulbylgjna hefur ekki verið upplýst [10, 27]. Ekki hefur verið greint frá örbylgjuofnum, þar með talið millimetrabylgjum, mikið til að rannsaka óvirkjun vírusa og fyrirkomulag þess, en ekki hefur verið greint frá rannsóknum á rafsegulbylgjum á öðrum tíðnum, sérstaklega við tíðni frá 100 kHz til 300 MHz og frá 300 GHz til 10 THz,. Í öðru lagi hefur ekki verið skýrt að fyrirkomulag dreps sjúkdómsvaldandi vírusa með rafsegulbylgjum og aðeins kúlulaga og stöngulaga vírusar hafa verið rannsakaðir [2]. Að auki eru vírusagnir litlar, frumulausar, stökkbreyttir auðveldlega og dreifast hratt, sem geta komið í veg fyrir óvirkjun vírusa. Enn þarf að bæta rafsegulbylgjutækni til að vinna bug á hindruninni á óvirkjandi sjúkdómsvaldandi vírusum. Að lokum, mikil frásog geislunarorku með skautuðum sameindum í miðlinum, svo sem vatnsameindir, hefur í för með sér orkutap. Að auki getur árangur SRET haft áhrif á nokkra óþekkta fyrirkomulag í vírusa [28]. SRET áhrifin geta einnig breytt vírusnum til að laga sig að umhverfi sínu, sem leiðir til ónæmis gegn rafsegulbylgjum [29].
Í framtíðinni þarf að bæta tækni vírusins ​​með því að nota rafsegulbylgjur frekar. Grundvallarvísindarannsóknir ættu að miða að því að skýra verkun vírusvirkjunar með rafsegulbylgjum. Sem dæmi má nefna að fyrirkomulagið við að nota orku vírusa þegar þeir verða fyrir rafsegulbylgjum, ítarlegum gangverkum sem ekki eru hitauppstreymi sem drepur sjúkdómsvaldandi vírusa, og skýra kerfisbundið SRET áhrif milli rafsegulbylgjna og ýmissa tegunda vírusa. Notaðar rannsóknir ættu að einbeita sér að því hvernig hægt er að koma í veg fyrir óhóflega frásog geislunarorku með skautuðum sameindum, rannsaka áhrif rafsegulbylgjna af mismunandi tíðnum á ýmsar sjúkdómsvaldandi vírusar og rannsaka áhrif rafsegulbylgjna við eyðingu sjúkdómsvaldandi vírusa.
Rafsegulbylgjur eru orðnar efnileg aðferð til að virkja sjúkdómsvaldandi vírusa. Rafsegulbylgjutækni hefur kost á litlum mengun, litlum tilkostnaði og háum sýklaveiruvirkni, sem getur sigrast á takmörkunum hefðbundinnar vírusækni. Hins vegar er þörf á frekari rannsóknum til að ákvarða færibreytur rafsegulbylgjutækni og skýra verkun vírusvirkjunar.
Ákveðinn skammtur af rafsegulbylgju geislun getur eyðilagt uppbyggingu og virkni margra sjúkdómsvaldandi vírusa. Skilvirkni vírusvirkjunar er nátengd tíðni, orkuþéttleika og útsetningartíma. Að auki eru hugsanlegir aðferðir til hitauppstreymis, athermal og uppbyggingar ómun á orkuflutningi. Í samanburði við hefðbundna veirueyðandi tækni hefur rafsegulbylgjuveira óvirkjun á kostum einfaldleika, mikillar skilvirkni og lítil mengun. Þess vegna hefur rafsegulbylgju-miðluð vírusvirkjun orðið efnileg veirueyðandi tækni fyrir framtíðar notkun.
U yu. Áhrif örbylgjuofngeislunar og kalda plasma á virkni lífræns lífeðlis og skyldra aðgerða. Peking háskólinn. Ár 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen Hy, Wang HC o.fl. Resonant tvípól tenging örbylgjuofna og takmarkaðar hljóðeinangrun í baculovirus. Vísindaskýrsla 2017; 7 (1): 4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, o.fl. Örbylgjuofn óvirkjun HCV og HIV: Ný nálgun til að koma í veg fyrir smit vírusins ​​meðal inndælingar fíkniefnaneytenda. Vísindaskýrsla 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, QV HL. Rannsóknir og tilraunaathugun á mengun á sjúkrahússkjölum með sótthreinsun örbylgjuofns [J] kínverska læknablaðsins. 1987; 4: 221-2.
Frumrannsókn Sun Wei á óvirkjunarbúnaði og verkun natríumdíklórósósýanats gegn bakteríusjúkdómi MS2. Sichuan háskólinn. 2007.
Forkeppni Yang Li á óvirkjunáhrifum og verkunarháttum O-phthalaldehýðs á bakteríufrumu MS2. Sichuan háskólinn. 2007.
Wu Ye, frú Yao. Óvirkjun á lofti vírus á staðnum með örbylgjuofngeislun. Kínverska vísindablaðið. 2014; 59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. o.fl. Kórónavírur og poliovirus eru viðkvæmir fyrir stuttum púlsum af W-band sýklótron 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. Inflúensuveira óvirkjun fyrir rannsóknir á mótefnavaka og ónæmisgreiningum fyrir svipgerð taugamíníðasa hemla. 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 örbylgjuofns. Guangdong örveruvísindi. 2013; 20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Líffræðileg áhrif örbylgjuofna á örverur og örbylgjuofnunartækni [JJ Southwestern Nationals University (Natural Science Edition). 2006; 6: 1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Sars-Cov-2 Spike prótein denaturation við geislun örbylgjuofns. Vísindaskýrsla 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, o.fl. Skilvirk uppbygging resonant orkuflutningur frá örbylgjum til takmarkaðra hljóðeinangraðs sveiflna í vírusa. Vísindaskýrsla 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Markaðsbundin veirueyðandi meðferð með því að nota geislameðferð sem ekki er jónandi fyrir SARS-CoV-2 og undirbúning fyrir veirufaraldur: Aðferðir, aðferðir og æfingar athugasemdir við klíníska notkun. PLOS ONE. 2021; 16 (5): E0251780.
Yang Huiming. Ófrjósemisaðgerð og þættir sem hafa áhrif á það. Kínverska læknisblaðið. 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 örbylgjuofni eða sjálfvirkni meðferð eyðileggur smitvirkni smitandi berkjubólguveiru og fugla lungnaveiru, en gerir þeim kleift að greina með öfugum transkriptasa fjölliðu keðjuverkun. alifugla sjúkdómur. 2004; 33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB örbylgjuofn útrýming frumudrepandiveiru úr brjóstamjólk: flugmannsrannsókn. Brjóstagjöf. 2016; 11: 186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, o.fl. Örbylgjuofn frásog SARS-CoV-2 vírusins. 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) banvænan skammt af SARS-CoV-2. Ljósgreiningar Photodyne ther. 2020; 32: 101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, o.fl. Hröð og fullkomin óvirkjun SARS-CoV-2 eftir UV-C. Vísindaskýrsla 2020; 10 (1): 22421.