Balukar gelombang éléktromagnétik dina virus patogén sareng mékanisme anu aya hubunganana: ulasan dina Journal of Virology

Inféksi virus patogén parantos janten masalah kaséhatan masarakat utama di dunya. Virus tiasa nginféksi sadaya organisme sélulér sareng nyababkeun rupa-rupa tingkat tatu sareng karusakan, ngarah kana panyakit sareng bahkan maot. Kalayan Prévalénsi virus anu pohara patogén sapertos sindrom pernapasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2), aya kabutuhan anu penting pikeun ngembangkeun metode anu efektif sareng aman pikeun nganonaktipkeun virus patogén. Métode tradisional pikeun nganonaktipkeun virus patogén praktis tapi gaduh sababaraha watesan. Kalayan karakteristik kakuatan penetrasi anu luhur, résonansi fisik sareng henteu aya polusi, gelombang éléktromagnétik parantos janten strategi poténsial pikeun nganonaktifkeun virus patogén sareng narik perhatian. Tulisan ieu nyayogikeun tinjauan publikasi panganyarna ngeunaan dampak gelombang éléktromagnétik dina virus patogén sareng mékanismena, ogé prospek panggunaan gelombang éléktromagnétik pikeun nganonaktipkeun virus patogén, ogé ideu sareng metode énggal pikeun inactivation sapertos kitu.
Seueur virus nyebarkeun gancang, tahan kanggo waktos anu lami, patogén pisan sareng tiasa nyababkeun wabah global sareng résiko kaséhatan anu serius. Pencegahan, deteksi, uji, ngabasmi sareng pengobatan mangrupikeun léngkah konci pikeun ngeureunkeun panyebaran virus. Éliminasi gancang sareng éfisién virus patogén kalebet prophylactic, pelindung, sareng ngaleungitkeun sumber. Inaktivasi virus patogén ku karusakan fisiologis pikeun ngirangan inféktivitas, patogénitas sareng kapasitas réproduktif mangrupikeun metode anu efektif pikeun ngaleungitkeunana. Métode tradisional, kalebet suhu luhur, bahan kimia sareng radiasi pangionan, tiasa sacara efektif nganonaktipkeun virus patogén. Sanajan kitu, métode ieu masih boga sababaraha watesan. Ku alatan éta, masih aya kabutuhan urgent pikeun ngembangkeun strategi inovatif pikeun inactivation tina virus pathogenic.
Émisi gelombang éléktromagnétik boga kaunggulan kakuatan penetrating tinggi, pemanasan gancang jeung seragam, résonansi jeung mikroorganisme jeung sékrési plasma, sarta diperkirakeun jadi métode praktis pikeun inactivating virus pathogenic [1,2,3]. Kamampuh gelombang éléktromagnétik pikeun nganonaktipkeun virus patogén dibuktikeun dina abad ka tukang [4]. Dina taun-taun ayeuna, panggunaan gelombang éléktromagnétik pikeun nganonaktipkeun virus patogén parantos narik perhatian. Tulisan ieu ngabahas pangaruh gelombang éléktromagnétik kana virus patogén sareng mékanismena, anu tiasa janten pituduh anu mangpaat pikeun panalungtikan dasar sareng terapan.
Karakteristik morfologis virus tiasa ngagambarkeun fungsi sapertos survival sareng infectivity. Parantos nunjukkeun yén gelombang éléktromagnétik, khususna gelombang éléktromagnétik ultra high frequency (UHF) sareng ultra high frequency (EHF), tiasa ngaganggu morfologi virus.
Baktériofag MS2 (MS2) sering dianggo dina sagala rupa daérah panalungtikan sapertos évaluasi disinfeksi, modél kinétik (cai), sareng karakterisasi biologis molekul virus [5, 6]. Wu manggihan yén gelombang mikro dina 2450 MHz jeung 700 W ngabalukarkeun aggregation sarta shrinkage signifikan MS2 fag akuatik sanggeus 1 menit iradiasi langsung [1]. Saatos panalungtikan salajengna, putus dina beungeut MS2 phage ogé katalungtik [7]. Kaczmarczyk [8] kakeunaan suspénsi conto coronavirus 229E (CoV-229E) kana gelombang milimeter kalayan frékuénsi 95 GHz sareng kapadetan kakuatan 70 dugi ka 100 W / cm2 salami 0,1 detik. Liang ageung tiasa dipendakan dina cangkang buleud kasar tina virus, anu nyababkeun kaleungitan eusina. Paparan gelombang éléktromagnétik tiasa ngarusak bentuk virus. Sanajan kitu, parobahan dina sipat morfologis, kayaning bentuk, diaméterna jeung smoothness permukaan, sanggeus paparan ka virus jeung radiasi éléktromagnétik teu kanyahoan. Ku alatan éta, penting pikeun nganalisis hubungan antara fitur morfologis sareng gangguan fungsional, anu tiasa nyayogikeun indikator anu berharga sareng merenah pikeun ngira-ngira inactivation virus [1].
Struktur virus biasana diwangun ku asam nukléat internal (RNA atanapi DNA) sareng kapsid éksternal. Asam nukléat nangtukeun sipat genetik jeung réplikasi virus. Kapsid nyaéta lapisan luar tina subunit protéin anu disusun sacara teratur, parancah dasar sareng komponén antigen tina partikel virus, sareng ogé ngajagi asam nukléat. Seuseueurna virus gaduh struktur amplop anu diwangun ku lipid sareng glikoprotein. Salaku tambahan, protéin amplop nangtukeun spésifisitas reséptor sareng janten antigén utama anu tiasa dikenal ku sistem imun host. Struktur lengkep ngajamin integritas sareng stabilitas genetik virus.
Panaliti nunjukkeun yén gelombang éléktromagnétik, khususna gelombang éléktromagnétik UHF, tiasa ngaruksak RNA virus anu nyababkeun panyakit. Wu [1] langsung kakeunaan lingkungan cai tina virus MS2 ka gelombang mikro 2450 MHz salila 2 menit sarta dianalisis gén encoding protéin A, protéin kapsid, protéin réplika, jeung protéin cleavage ku éléktroforésis gél jeung réaksi ranté polimérase transkripsi sabalikna. RT-PCR). Gén-gén ieu sacara bertahap ancur kalayan ngaronjatna kapadetan kakuatan komo ngiles dina kapadetan kakuatan pangluhurna. Contona, éksprési gén protéin A (934 bp) nyata turun sanggeus paparan ka gelombang éléktromagnétik kalawan kakuatan 119 sarta 385 W sarta sagemblengna ngiles nalika dénsitas kakuatan ngaronjat nepi ka 700 W. Data ieu nunjukkeun yén gelombang éléktromagnétik bisa, gumantung kana dosis, ngancurkeun struktur asam nukléat virus.
Panaliti anyar nunjukkeun yén pangaruh gelombang éléktromagnétik dina protéin virus patogén utamana dumasar kana pangaruh termal henteu langsung kana mediator sareng pangaruh henteu langsung kana sintésis protéin kusabab karuksakan asam nukléat [1, 3, 8, 9]. Sanajan kitu, épék athermic ogé bisa ngarobah polaritasna atawa struktur protéin viral [1, 10, 11]. Pangaruh langsung gelombang éléktromagnétik kana protéin struktural/non-struktural dasar saperti protéin kapsid, protéin amplop atawa spike protéin virus patogén masih merlukeun ulikan satuluyna. Nembé parantos ngusulkeun yén 2 menit radiasi éléktromagnétik dina frékuénsi 2.45 GHz kalayan kakuatan 700 W tiasa berinteraksi sareng fraksi béda-béda muatan protéin ngaliwatan formasi hot spot sareng osilasi médan listrik ngaliwatan épék éléktromagnétik murni [12].
Amplop virus patogén raket patalina jeung kamampuhna pikeun nginféksi atawa ngabalukarkeun panyakit. Sababaraha panilitian ngalaporkeun yén gelombang éléktromagnétik UHF sareng gelombang mikro tiasa ngancurkeun cangkang virus anu nyababkeun panyakit. Sakumaha didadarkeun di luhur, liang anu béda tiasa dideteksi dina amplop virus coronavirus 229E saatos paparan 0,1 detik kana gelombang milimeter 95 GHz dina kapadetan kakuatan 70 dugi ka 100 W / cm2 [8]. Pangaruh transfer énergi résonansi gelombang éléktromagnétik tiasa nyababkeun setrés anu cukup pikeun ngancurkeun struktur amplop virus. Pikeun virus enveloped, sanggeus beubeulahan amplop, infectivity atawa sababaraha aktivitas biasana turun atawa sagemblengna leungit [13, 14]. Yang [13] ngalaan virus influenza H3N2 (H3N2) sareng virus influenza H1N1 (H1N1) ka gelombang mikro masing-masing 8,35 GHz, 320 W/m² sareng 7 GHz, 308 W/m² masing-masing salami 15 menit. Pikeun ngabandingkeun sinyal RNA virus patogén anu kakeunaan gelombang éléktromagnétik sareng modél fragméntasi beku sareng langsung dilebur dina nitrogén cair pikeun sababaraha siklus, RT-PCR dilaksanakeun. Hasilna nunjukkeun yén sinyal RNA tina dua modél éta konsisten pisan. Hasil ieu nunjukkeun yén struktur fisik virus kaganggu sareng struktur amplop ancur saatos paparan radiasi gelombang mikro.
Aktivitas virus bisa dicirikeun ku kamampuhna pikeun nginféksi, ngayakeun réplikasi jeung nranskripsikeun. Inféktivitas atanapi kagiatan virus biasana ditaksir ku cara ngukur titer virus nganggo tes plak, dosis inféktif median kultur jaringan (TCID50), atanapi kagiatan gén reporter luciferase. Tapi ogé tiasa ditaksir langsung ku ngasingkeun virus hirup atanapi ku nganalisa antigen virus, dénsitas partikel virus, survival virus, jsb.
Parantos dilaporkeun yén gelombang éléktromagnétik UHF, SHF sareng EHF tiasa langsung nganonaktipkeun aerosol virus atanapi virus waterborne. Wu [1] kakeunaan MS2 bacteriophage aerosol dihasilkeun ku nebulizer laboratorium ka gelombang éléktromagnétik kalayan frékuénsi 2450 MHz jeung kakuatan 700 W salila 1,7 mnt, sedengkeun laju survival bacteriophage MS2 ngan 8,66%. Sarupa jeung MS2 viral aerosol, 91,3% tina cai MS2 ieu inactivated dina 1,5 menit sanggeus paparan ka dosis sarua gelombang éléktromagnétik. Salaku tambahan, kamampuan radiasi éléktromagnétik pikeun nganonaktipkeun virus MS2 sacara positif pakait sareng kapadetan kakuatan sareng waktos paparan. Nanging, nalika efisiensi panonaktipkeun ngahontal nilai maksimal, efisiensi panonaktipkeun teu tiasa ningkat ku cara ningkatkeun waktos paparan atanapi ningkatkeun kapadetan kakuatan. Salaku conto, virus MS2 ngagaduhan tingkat kasalametan minimal 2,65% dugi ka 4,37% saatos paparan ka 2450 MHz sareng 700 W gelombang éléktromagnétik, sareng henteu aya parobihan anu signifikan anu dipendakan kalayan ningkatna waktos paparan. Siddharta [3] menyinari suspensi kultur sél anu ngandung virus hépatitis C (HCV)/human immunodeficiency virus tipe 1 (HIV-1) kalayan gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi 2450 MHz sareng kakuatan 360 W. Aranjeunna mendakan yén titer virus turun sacara signifikan. sanggeus 3 menit paparan, nunjukkeun yén radiasi gelombang éléktromagnétik éféktif ngalawan HCV jeung HIV-1 infectivity sarta mantuan nyegah transmisi virus sanajan nalika kakeunaan babarengan. Nalika menyinari kultur sél HCV sareng suspénsi HIV-1 kalayan gelombang éléktromagnétik kakuatan rendah kalayan frékuénsi 2450 MHz, 90 W atanapi 180 W, teu aya parobahan dina titer virus, ditangtukeun ku kagiatan reporter luciferase, sareng parobahan signifikan dina inféktivitas virus. dititénan. dina 600 jeung 800 W salila 1 menit, infectivity duanana virus teu nyata ngurangan, nu dipercaya aya hubunganana jeung kakuatan radiasi gelombang éléktromagnétik jeung waktu paparan suhu kritis.
Kaczmarczyk [8] munggaran nunjukkeun lethality gelombang éléktromagnétik EHF ngalawan virus patogén waterborne dina 2021. Aranjeunna kakeunaan sampel coronavirus 229E atawa poliovirus (PV) kana gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi 95 GHz sarta kapadetan kakuatan 70 nepi ka 100 W/cm2. salila 2 detik. Efisiensi inaktivasi tina dua virus patogén nyaéta 99,98% sareng 99,375% masing-masing. nu nunjukkeun yén gelombang éléktromagnétik EHF boga prospek aplikasi lega dina widang inactivation virus.
Éféktivitas inaktivasi virus UHF ogé parantos dievaluasi dina sababaraha média sapertos ASI sareng sababaraha bahan anu biasa dianggo di bumi. Para panalungtik kakeunaan masker bius anu kacemar ku adenovirus (ADV), poliovirus tipe 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) jeung rhinovirus (RHV) kana radiasi éléktromagnétik dina frékuénsi 2450 MHz jeung kakuatan 720 watt. Aranjeunna ngalaporkeun yén tés pikeun antigén ADV sareng PV-1 janten négatip, sareng titer HV-1, PIV-3, sareng RHV turun ka nol, nunjukkeun inactivation lengkep sadaya virus saatos 4 menit paparan [15, 16]. Elhafi [17] langsung kakeunaan swabs kainfeksi avian infectious bronchitis virus (IBV), avian pneumovirus (APV), Newcastle disease virus (NDV), jeung avian influenza virus (AIV) kana 2450 MHz, 900 W microwave oven. leungit infectivity maranéhanana. Diantarana, APV sareng IBV ogé dideteksi dina kultur organ tracheal anu dicandak tina émbrio hayam generasi ka-5. Sanajan virus teu bisa diisolasi, asam nukléat virus masih dideteksi ku RT-PCR. Ben-Shoshan [18] langsung kakeunaan 2450 MHz, 750 W gelombang éléktromagnétik ka 15 cytomegalovirus (CMV) sampel ASI positif pikeun 30 detik. Deteksi antigen ku Shell-Vial nunjukkeun inactivation lengkep CMV. Sanajan kitu, dina 500 W, 2 ti 15 sampel teu ngahontal inactivation lengkep, nu nunjukkeun korelasi positif antara efisiensi inactivation jeung kakuatan gelombang éléktromagnétik.
Perhatos ogé yén Yang [13] ngaramalkeun frékuénsi résonansi antara gelombang éléktromagnétik sareng virus dumasar kana modél fisik anu ditetepkeun. Suspensi partikel virus H3N2 kalayan kapadetan 7,5 × 1014 m-3, dihasilkeun ku sél ginjal anjing Madin Darby anu sénsitip virus (MDCK), langsung kakeunaan gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi 8 GHz sareng kakuatan 820. W/m² salila 15 menit. Tingkat inaktivasi virus H3N2 ngahontal 100%. Sanajan kitu, dina ambang téoritis 82 W/m2, ngan 38% tina virus H3N2 ieu inactivated, suggesting yén efisiensi EM-dimédiasi virus inactivation raket patalina jeung dénsitas kakuatan. Dumasar kana panilitian ieu, Barbora [14] ngitung rentang frékuénsi résonansi (8.5–20 GHz) antara gelombang éléktromagnétik sareng SARS-CoV-2 sareng nyimpulkeun yén 7.5 × 1014 m-3 SARS-CoV- 2 kakeunaan gelombang éléktromagnétik Gelombang A kalawan frékuénsi 10-17 GHz sarta kapadetan kakuatan 14,5 ± 1 W/m2 salila kurang leuwih 15 menit bakal ngakibatkeun 100% nonaktipkeun. Panaliti panganyarna ku Wang [19] nunjukkeun yén frékuénsi résonansi SARS-CoV-2 nyaéta 4 sareng 7,5 GHz, mastikeun ayana frékuénsi résonansi anu henteu gumantung kana titer virus.
Kasimpulanana, urang tiasa nyarios yén gelombang éléktromagnétik tiasa mangaruhan aerosol sareng suspénsi, ogé kagiatan virus dina permukaan. Kapanggih yén efektivitas inaktivasi raket patalina sareng frékuénsi sareng kakuatan gelombang éléktromagnétik sareng médium anu dianggo pikeun kamekaran virus. Salaku tambahan, frékuénsi éléktromagnétik dumasar kana résonansi fisik penting pisan pikeun inactivation virus [2, 13]. Nepi ka ayeuna, pangaruh gelombang éléktromagnétik dina aktivitas virus patogén utamana museurkeun kana ngarobah infectivity. Kusabab mékanisme kompléks, sababaraha panilitian ngalaporkeun pangaruh gelombang éléktromagnétik dina réplikasi sareng transkripsi virus patogén.
Mékanisme gelombang éléktromagnétik nganonaktipkeun virus raket patalina jeung jenis virus, frékuénsi jeung kakuatan gelombang éléktromagnétik, jeung lingkungan tumuwuhna virus, tapi tetep sabagéan ageung unexplored. Panaliti anyar museurkeun kana mékanisme transfer energi termal, athermal, sareng struktural résonansi.
Pangaruh termal dipikaharti salaku paningkatan dina suhu disababkeun ku rotasi-speed tinggi, tabrakan jeung gesekan molekul polar dina jaringan dina pangaruh gelombang éléktromagnétik. Kusabab sipat ieu, gelombang éléktromagnétik tiasa naékkeun suhu virus di luhur ambang toleransi fisiologis, nyababkeun maotna virus. Tapi, virus ngandung sababaraha molekul polar, anu nunjukkeun yén épék termal langsung kana virus jarang [1]. Sabalikna, aya seueur deui molekul polar dina médium sareng lingkungan, sapertos molekul cai, anu gerak saluyu sareng médan listrik bolak bungah ku gelombang éléktromagnétik, ngahasilkeun panas ngaliwatan gesekan. Panasna teras dialihkeun ka virus pikeun ningkatkeun suhuna. Nalika ambang kasabaran ngaleuwihan, asam nukléat sareng protéin ancur, anu pamustunganana ngirangan inféktivitas sareng nganonaktipkeun virus.
Sababaraha grup geus ngalaporkeun yén gelombang éléktromagnétik bisa ngurangan infectivity virus ngaliwatan paparan termal [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] kakeunaan suspénsi koronavirus 229E kana gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi 95 GHz kalayan kapadetan kakuatan 70 dugi ka 100 W/cm² salami 0,2-0,7 detik. Hasilna nunjukkeun yén paningkatan suhu 100 ° C salami prosés ieu nyumbang kana karusakan morfologi virus sareng ngirangan kagiatan virus. Épék termal ieu tiasa dijelaskeun ku aksi gelombang éléktromagnétik dina molekul cai sakurilingna. Siddharta [3] iradiasi suspensi kultur sél anu ngandung HCV tina genotip anu béda, kalebet GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a sareng GT7a, kalayan gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi 2450 MHz sareng kakuatan 90 W sareng 180 W, 360 W, 600 W jeung 800 Tue Jeung paningkatan dina suhu tina sedeng kultur sél tina 26 ° C nepi ka 92 ° C, radiasi éléktromagnétik ngurangan infectivity virus atawa sagemblengna inactivated virus. Tapi HCV kakeunaan gelombang éléktromagnétik pikeun waktu anu singget dina kakuatan low (90 atawa 180 W, 3 menit) atawa kakuatan leuwih luhur (600 atawa 800 W, 1 menit), bari teu aya paningkatan signifikan dina suhu sarta parobahan signifikan dina virus teu katalungtik infectivity atawa aktivitas.
Hasil di luhur nunjukkeun yén pangaruh termal gelombang éléktromagnétik mangrupikeun faktor konci anu mangaruhan inféktivitas atanapi kagiatan virus patogén. Salaku tambahan, seueur panilitian nunjukkeun yén pangaruh termal radiasi éléktromagnétik nganonaktipkeun virus patogén langkung efektif tibatan UV-C sareng pemanasan konvensional [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Salian efek termal, gelombang éléktromagnétik ogé bisa ngarobah polaritasna molekul kayaning protéin mikroba jeung asam nukléat, ngabalukarkeun molekul pikeun muterkeun jeung ngageter, hasilna ngurangan viability atawa malah maot [10]. Hal ieu dipercaya yén switching gancang tina polaritasna gelombang éléktromagnétik ngabalukarkeun polarisasi protéin, nu ngabalukarkeun twisting na curvature struktur protéin sarta, pamustunganana, denaturation protéin [11].
Pangaruh nonthermal gelombang éléktromagnétik dina inactivation virus tetep kontroversial, tapi lolobana studi geus ditémbongkeun hasil positif [1, 25]. Sakumaha anu disebatkeun di luhur, gelombang éléktromagnétik tiasa langsung nembus protéin amplop virus MS2 sareng ngancurkeun asam nukléat virus. Salaku tambahan, aerosol virus MS2 langkung peka kana gelombang éléktromagnétik tibatan MS2 cai. Alatan molekul kirang polar, kayaning molekul cai, di lingkungan sabudeureun aerosol virus MS2, épék athermic bisa maénkeun peran konci dina éléktromagnétik gelombang-dimédiasi virus inactivation [1].
Fenomena résonansi ngarujuk kana kacenderungan sistem fisik pikeun nyerep langkung seueur énergi ti lingkunganana dina frekuensi sareng panjang gelombang alami. Résonansi lumangsung di loba tempat di alam. Perlu dipikanyaho yén virus resonate sareng gelombang mikro frekuensi anu sami dina mode dipole akustik terbatas, fenomena résonansi [2, 13, 26]. Modeu interaksi résonansi antara gelombang éléktromagnétik sareng virus beuki narik perhatian. Pangaruh éfisién mindahkeun énergi résonansi struktural (SRET) tina gelombang éléktromagnétik kana osilasi akustik tertutup (CAV) dina virus tiasa nyababkeun pecahna mémbran virus kusabab geter inti-kapsid anu nentang. Sajaba ti éta, efektivitas sakabéh SRET patali jeung alam lingkungan, dimana ukuran jeung pH partikel viral nangtukeun frékuénsi résonansi jeung nyerep énergi, mungguh [2, 13, 19].
Éfék résonansi fisik gelombang éléktromagnétik maénkeun peran konci dina inactivation virus enveloped, nu dikurilingan ku mémbran dwilapis napel dina protéin viral. Para panalungtik manggihan yén mareuman H3N2 ku gelombang éléktromagnétik kalayan frékuénsi 6 GHz sarta kapadetan kakuatan 486 W/m² utamana disababkeun ku beubeulahan fisik cangkang alatan éfék résonansi [13]. Suhu suspénsi H3N2 ningkat ngan ukur 7 ° C saatos 15 menit paparan, kumaha oge, pikeun inaktivasi virus H3N2 manusa ku pemanasan termal, suhu di luhur 55 ° C diperyogikeun [9]. Fenomena anu sami parantos dititénan pikeun virus sapertos SARS-CoV-2 sareng H3N1 [13, 14]. Sajaba ti éta, inactivation virus ku gelombang éléktromagnétik teu ngakibatkeun degradasi génom RNA viral [1,13,14]. Ku kituna, inactivation tina virus H3N2 ieu diwanohkeun ku résonansi fisik tinimbang paparan termal [13].
Dibandingkeun sareng pangaruh termal gelombang éléktromagnétik, inaktivasi virus ku résonansi fisik butuh parameter dosis anu langkung handap, anu sahandapeun standar kaamanan gelombang mikro anu diadegkeun ku Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Frékuénsi résonansi sareng dosis kakuatan gumantung kana sipat fisik virus, sapertos ukuran partikel sareng élastisitas, sareng sadaya virus dina frékuénsi résonansi tiasa sacara efektif ditargetkeun pikeun henteu aktip. Kusabab laju penetrasi anu luhur, henteuna radiasi pangionan, sareng kaamanan anu saé, inactivation virus anu dimédiasi ku pangaruh athermic CPET ngajangjikeun pikeun pengobatan panyakit ganas manusa disababkeun ku virus patogén [14, 26].
Dumasar kana palaksanaan inaktivasi virus dina fase cair sareng dina permukaan rupa-rupa média, gelombang éléktromagnétik tiasa sacara efektif nungkulan aerosol virus [1, 26], anu mangrupikeun terobosan sareng penting pisan pikeun ngatur pangiriman virus. virus sareng nyegah panyebaran virus di masarakat. epidemi. Sumawona, panemuan sipat résonansi fisik gelombang éléktromagnétik penting pisan dina widang ieu. Salami frékuénsi résonansi tina virion tinangtu sarta gelombang éléktromagnétik anu dipikawanoh, sadaya virus dina rentang frékuénsi resonant tatu bisa sasaran, nu teu bisa dihontal ku métode inactivation virus tradisional [13,14,26]. Inactivation éléktromagnétik virus mangrupikeun panalungtikan anu ngajangjikeun kalayan panilitian anu hébat sareng nilai anu diterapkeun sareng poténsial.
Dibandingkeun sareng téknologi pembunuhan virus tradisional, gelombang éléktromagnétik gaduh ciri panyalindungan lingkungan anu sederhana, efektif, praktis nalika maéhan virus kusabab sipat fisikna anu unik [2, 13]. Sanajan kitu, loba masalah tetep. Kahiji, pangaweruh modern diwatesan ku sipat fisik gelombang éléktromagnétik, sarta mékanisme utilization énergi salila émisi gelombang éléktromagnétik teu acan diungkabkeun [10, 27]. Gelombang mikro, kaasup gelombang milimeter, geus loba dipaké pikeun nalungtik inactivation virus jeung mékanisme na, tapi studi ngeunaan gelombang éléktromagnétik dina frékuénsi séjén, utamana dina frékuénsi ti 100 kHz nepi ka 300 MHz jeung ti 300 GHz nepi ka 10 THz, teu acan dilaporkeun. Kadua, mékanisme maéhan virus patogén ku gelombang éléktromagnétik teu acan dijelaskeun, sareng ngan ukur virus buleud sareng rod anu ditaliti [2]. Sajaba ti éta, partikel virus leutik, bébas sél, mutate gampang, sarta nyebarkeun gancang, nu bisa nyegah inactivation virus. Téknologi gelombang éléktromagnétik masih kedah dironjatkeun pikeun ngatasi halangan nganonaktipkeun virus patogén. Tungtungna, nyerep énergi radiasi anu luhur ku molekul polar dina médium, sapertos molekul cai, nyababkeun leungitna énergi. Salaku tambahan, efektivitas SRET tiasa dipangaruhan ku sababaraha mékanisme anu teu dipikanyaho dina virus [28]. Pangaruh SRET ogé tiasa ngarobih virus pikeun adaptasi sareng lingkunganana, nyababkeun résistansi kana gelombang éléktromagnétik [29].
Dina mangsa nu bakal datang, téhnologi inactivation virus ngagunakeun gelombang éléktromagnétik perlu leuwih ningkat. Panaliti ilmiah dasar kedah ditujukeun pikeun ngajelaskeun mékanisme inactivation virus ku gelombang éléktromagnétik. Salaku conto, mékanisme ngagunakeun énergi virus nalika kakeunaan gelombang éléktromagnétik, mékanisme lengkep tindakan non-termal anu maéhan virus patogén, sareng mékanisme pangaruh SRET antara gelombang éléktromagnétik sareng rupa-rupa jinis virus kedah dijelaskeun sacara sistematis. Panaliti terapan kedah difokuskeun kumaha nyegah nyerep kaleuleuwihan énergi radiasi ku molekul polar, ngulik pangaruh gelombang éléktromagnétik tina frékuénsi anu béda-béda dina rupa-rupa virus patogén, sareng ngulik épék non-termal gelombang éléktromagnétik dina karuksakan virus patogén.
Gelombang éléktromagnétik parantos janten metode anu ngajangjikeun pikeun nganonaktipkeun virus patogén. Téknologi gelombang éléktromagnétik gaduh kaunggulan polusi rendah, béaya rendah, sareng efisiensi inactivation virus patogén anu luhur, anu tiasa ngatasi watesan téknologi anti-virus tradisional. Sanajan kitu, panalungtikan satuluyna diperlukeun pikeun nangtukeun parameter téhnologi gelombang éléktromagnétik jeung elucidate mékanisme inactivation virus.
A dosis tangtu radiasi gelombang éléktromagnétik bisa ngancurkeun struktur jeung aktivitas loba virus pathogenic. Efisiensi inactivation virus raket patalina jeung frékuénsi, kapadetan kakuatan, jeung waktu paparan. Salaku tambahan, mékanisme poténsial kalebet épék résonansi termal, athermal, sareng struktural tina transfer énergi. Dibandingkeun sareng téknologi antiviral tradisional, inactivation virus dumasar gelombang éléktromagnétik gaduh kaunggulan kesederhanaan, efisiensi tinggi sareng polusi anu rendah. Ku alatan éta, inactivation virus dimédiasi gelombang éléktromagnétik geus jadi téhnik antiviral ngajangjikeun pikeun aplikasi hareup.
U Yu. Pangaruh radiasi gelombang mikro sareng plasma tiis kana kagiatan bioaerosol sareng mékanisme anu aya hubunganana. Universitas Peking. taun 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Gandeng dipole résonansi gelombang mikro sareng osilasi akustik terbatas dina baculovirus. laporan ilmiah 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Inactivation gelombang mikro tina HCV sareng HIV: pendekatan anyar pikeun nyegah panyebaran virus diantara pangguna narkoba suntik. laporan ilmiah 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Lagu YL, Qv HL. Panalungtikan sarta Observasi ékspérimén kontaminasi Dokumén Rumah Sakit ku disinfection gelombang mikro [J] Cina Médis Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Ulikan awal mékanisme inactivation na efficacy natrium dichloroisocyanate ngalawan bacteriophage MS2. Universitas Sichuan. 2007.
Yang Li Ulikan awal ngeunaan éfék inaktivasi sareng mékanisme tindakan o-phthalaldehyde dina bacteriophage MS2. Universitas Sichuan. 2007.
Wu Ye, Ibu Yao. Inactivation tina hiji virus airborne in situ ku radiasi gelombang mikro. Buletin Élmu Cina. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Coronavirus sareng poliovirus sénsitip kana pulsa pondok radiasi siklotron W-band. Surat ngeunaan kimia lingkungan. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inactivation virus influenza pikeun studi antigenicity jeung assays résistansi kana inhibitor neuraminidase phenotypic. Journal of Mikrobiologi klinis. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Tinjauan sterilisasi gelombang mikro. Élmu mikronutrien Guangdong. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Balukar Biologis Nonthermal tina gelombang mikro dina Mikroorganisme Pangan sareng Téknologi Sterilisasi Gelombang Mikro [JJ Southwestern Nationalities University (Edisi Élmu Alam). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 spike denaturation protéin kana irradiation gelombang mikro athermic. Laporan ilmiah 2021; 11 (1): 23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, jeung sajabana. Éfisién mindahkeun énergi résonansi struktural tina gelombang mikro ka osilasi akustik kawates dina virus. laporan ilmiah 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Terapi antiviral sasaran nganggo terapi radiasi non-ionisasi pikeun SARS-CoV-2 sareng persiapan pikeun pandémik virus: metode, metode, sareng catetan prakték pikeun aplikasi klinis. PLOS Hiji. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Sterilisasi gelombang mikro sareng faktor anu mangaruhanana. Jurnal Médis Cina. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Kasalametan mikroba dina oven microwave. Anjeun tiasa J Mikroorganisme. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Microwave atawa perlakuan autoclave ngancurkeun infectivity virus bronchitis tepa jeung pneumovirus avian, tapi ngamungkinkeun aranjeunna pikeun dideteksi maké reverse transcriptase polymerase réaksi ranté. kasakit unggas. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Microwave ngabasmi cytomegalovirus tina susu payudara: ulikan pilot. ubar nyusuan. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Nyerep résonansi gelombang mikro tina virus SARS-CoV-2. Laporan Ilmiah 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, jsb. UV-C (254 nm) dosis nepi ka tiwasna SARS-CoV-2. Diagnostik lampu Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Badai N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, jsb gancang tur lengkep inactivation of SARS-CoV-2 ku UV-C. Laporan Ilmiah 2020; 10 (1): 22421.