Вплив електромагнітних хвиль на патогенні віруси та пов'язані з ними механізми: огляд у журналі вірусології

Патогенні вірусні інфекції стали серйозною проблемою громадського здоров'я в усьому світі. Віруси можуть інфікувати всі клітинні організми та спричиняти різний ступінь ураження та пошкодження, що призводить до захворювань і навіть смерті. З поширенням високопатогенних вірусів, таких як коронавірус 2 (SARS-CoV-2), що спричиняє тяжкий гострий респіраторний синдром, існує нагальна потреба в розробці ефективних та безпечних методів інактивації патогенних вірусів. Традиційні методи інактивації патогенних вірусів є практичними, але мають деякі обмеження. Завдяки високій проникаючій здатності, фізичному резонансу та відсутності забруднення, електромагнітні хвилі стали потенційною стратегією інактивації патогенних вірусів і привертають до себе все більшу увагу. У цій статті наведено огляд останніх публікацій про вплив електромагнітних хвиль на патогенні віруси та їх механізми, а також перспективи використання електромагнітних хвиль для інактивації патогенних вірусів, а також нові ідеї та методи такої інактивації.
Багато вірусів швидко поширюються, зберігаються протягом тривалого часу, є високопатогенними та можуть спричиняти глобальні епідемії та серйозні ризики для здоров'я. Профілактика, виявлення, тестування, ліквідація та лікування є ключовими кроками для зупинення поширення вірусу. Швидка та ефективна ліквідація патогенних вірусів включає профілактичні, захисні заходи та ліквідацію джерела. Інактивація патогенних вірусів шляхом фізіологічного знищення для зниження їхньої інфекційності, патогенності та репродуктивної здатності є ефективним методом їх ліквідації. Традиційні методи, включаючи високу температуру, хімічні речовини та іонізуюче випромінювання, можуть ефективно інактивувати патогенні віруси. Однак ці методи все ще мають деякі обмеження. Тому все ще існує нагальна потреба в розробці інноваційних стратегій інактивації патогенних вірусів.
Випромінювання електромагнітних хвиль має переваги високої проникаючої здатності, швидкого та рівномірного нагрівання, резонансу з мікроорганізмами та вивільнення плазми, і очікується, що воно стане практичним методом інактивації патогенних вірусів [1,2,3]. Здатність електромагнітних хвиль інактивувати патогенні віруси була продемонстрована в минулому столітті [4]. В останні роки використання електромагнітних хвиль для інактивації патогенних вірусів привертає все більшу увагу. У цій статті розглядається вплив електромагнітних хвиль на патогенні віруси та їх механізми, що може служити корисним керівництвом для фундаментальних та прикладних досліджень.
Морфологічні характеристики вірусів можуть відображати такі функції, як виживання та інфекційність. Було продемонстровано, що електромагнітні хвилі, особливо електромагнітні хвилі надвисокої частоти (УВЧ) та надвисокої частоти (НВЧ), можуть порушувати морфологію вірусів.
Бактеріофаг MS2 (MS2) часто використовується в різних галузях досліджень, таких як оцінка дезінфекції, кінетичне моделювання (водне) та біологічна характеристика вірусних молекул [5, 6]. Ву виявив, що мікрохвилі на частоті 2450 МГц та потужності 700 Вт викликають агрегацію та значне зменшення водних фагів MS2 після 1 хвилини прямого опромінення [1]. Після подальшого дослідження також спостерігався розрив поверхні фага MS2 [7]. Качмарчик [8] опромінював суспензії зразків коронавірусу 229E (CoV-229E) міліметровими хвилями з частотою 95 ГГц та щільністю потужності від 70 до 100 Вт/см2 протягом 0,1 с. У шорсткій сферичній оболонці вірусу можна знайти великі отвори, що призводить до втрати його вмісту. Вплив електромагнітних хвиль може бути руйнівним для вірусних форм. Однак зміни морфологічних властивостей, таких як форма, діаметр та гладкість поверхні, після впливу на вірус електромагнітним випромінюванням невідомі. Тому важливо проаналізувати зв'язок між морфологічними ознаками та функціональними порушеннями, що може забезпечити цінні та зручні показники для оцінки інактивації вірусу [1].
Вірусна структура зазвичай складається з внутрішньої нуклеїнової кислоти (РНК або ДНК) та зовнішнього капсиду. Нуклеїнові кислоти визначають генетичні та реплікаційні властивості вірусів. Капсид — це зовнішній шар регулярно розташованих білкових субодиниць, основний каркас та антигенний компонент вірусних частинок, а також захищає нуклеїнові кислоти. Більшість вірусів мають оболонкову структуру, що складається з ліпідів та глікопротеїнів. Крім того, білки оболонки визначають специфічність рецепторів і служать основними антигенами, які може розпізнати імунна система хазяїна. Повна структура забезпечує цілісність та генетичну стабільність вірусу.
Дослідження показали, що електромагнітні хвилі, особливо ультрависокочастотні електромагнітні хвилі, можуть пошкоджувати РНК вірусів, що викликають захворювання. Ву [1] безпосередньо піддавав водне середовище вірусу MS2 впливу мікрохвиль частотою 2450 МГц протягом 2 хвилин та аналізував гени, що кодують білок А, капсидний білок, білок реплікази та білок розщеплення, за допомогою гель-електрофорезу та полімеразної ланцюгової реакції зворотної транскрипції (RT-PCR). Ці гени поступово руйнувалися зі збільшенням щільності потужності та навіть зникали при найвищій щільності потужності. Наприклад, експресія гена білка А (934 п.н.) значно зменшувалася після впливу електромагнітних хвиль потужністю 119 та 385 Вт і повністю зникала, коли щільність потужності збільшувалася до 700 Вт. Ці дані свідчать про те, що електромагнітні хвилі можуть, залежно від дози, руйнувати структуру нуклеїнових кислот вірусів.
Недавні дослідження показали, що вплив електромагнітних хвиль на патогенні вірусні білки головним чином ґрунтується на їхньому непрямому тепловому впливі на медіатори та їхньому непрямому впливі на синтез білка внаслідок руйнування нуклеїнових кислот [1, 3, 8, 9]. Однак, атермічні ефекти також можуть змінювати полярність або структуру вірусних білків [1, 10, 11]. Прямий вплив електромагнітних хвиль на фундаментальні структурні/неструктурні білки, такі як капсидні білки, білки оболонки або шипоподібні білки патогенних вірусів, все ще потребує подальшого вивчення. Нещодавно було висловлено припущення, що 2 хвилини електромагнітного випромінювання на частоті 2,45 ГГц потужністю 700 Вт можуть взаємодіяти з різними фракціями зарядів білків шляхом утворення гарячих точок та коливальних електричних полів за допомогою суто електромагнітних ефектів [12].
Оболонка патогенного вірусу тісно пов'язана з його здатністю інфікувати або викликати захворювання. Кілька досліджень показали, що електромагнітні хвилі ультрависокої та мікрохвильової хвилі можуть руйнувати оболонки хвороботворних вірусів. Як згадувалося вище, у вірусній оболонці коронавірусу 229E можна виявити чіткі отвори після 0,1-секундного впливу міліметрової хвилі 95 ГГц при щільності потужності від 70 до 100 Вт/см² [8]. Вплив резонансної передачі енергії електромагнітних хвиль може викликати достатнє напруження, щоб зруйнувати структуру вірусної оболонки. Для вірусів з оболонкою після розриву оболонки інфекційність або деяка активність зазвичай знижується або повністю втрачається [13, 14]. Ян [13] опромінював вірус грипу H3N2 (H3N2) та вірус грипу H1N1 (H1N1) мікрохвилями на частоті 8,35 ГГц, 320 Вт/м² та 7 ГГц, 308 Вт/м² відповідно протягом 15 хвилин. Для порівняння сигналів РНК патогенних вірусів, що піддалися впливу електромагнітних хвиль, та фрагментованої моделі, замороженої та негайно розмороженої в рідкому азоті протягом кількох циклів, було проведено ПЛР у реальному часі. Результати показали, що сигнали РНК двох моделей дуже узгоджені. Ці результати свідчать про те, що фізична структура вірусу порушена, а структура оболонки руйнується після впливу мікрохвильового випромінювання.
Активність вірусу можна характеризувати його здатністю інфікувати, реплікуватися та транскрибувати. Інфекційність або активність вірусу зазвичай оцінюється шляхом вимірювання вірусних титрів за допомогою бляшкоподібних аналізів, медіанної інфекційної дози в культурі тканин (TCID50) або активності репортерного гена люциферази. Але її також можна оцінити безпосередньо шляхом виділення живого вірусу або шляхом аналізу вірусного антигену, щільності вірусних частинок, виживання вірусу тощо.
Повідомлялося, що електромагнітні хвилі УВЧ, НВЧ та НАВЧ можуть безпосередньо інактивувати вірусні аерозолі або віруси, що передаються через воду. Ву [1] піддавав аерозоль бактеріофага MS2, створений лабораторним небулайзером, впливу електромагнітних хвиль з частотою 2450 МГц та потужністю 700 Вт протягом 1,7 хвилини, тоді як виживаність бактеріофага MS2 становила лише 8,66%. Подібно до вірусного аерозолю MS2, 91,3% водного MS2 інактивувалося протягом 1,5 хвилин після впливу тієї ж дози електромагнітних хвиль. Крім того, здатність електромагнітного випромінювання інактивувати вірус MS2 позитивно корелювала з щільністю потужності та часом впливу. Однак, коли ефективність деактивації досягає свого максимального значення, ефективність деактивації не може бути покращена шляхом збільшення часу впливу або щільності потужності. Наприклад, вірус MS2 мав мінімальний рівень виживання від 2,65% до 4,37% після впливу електромагнітних хвиль 2450 МГц та 700 Вт, і жодних суттєвих змін зі збільшенням часу впливу не виявлено. Сіддхарта [3] опромінив суспензію клітинної культури, що містила вірус гепатиту С (ВГС)/вірус імунодефіциту людини 1 типу (ВІЛ-1), електромагнітними хвилями частотою 2450 МГц та потужністю 360 Вт. Вони виявили, що титри вірусу значно знизилися після 3 хвилин впливу, що свідчить про ефективність електромагнітного випромінювання проти інфекційності ВГС та ВІЛ-1 та допомагає запобігти передачі вірусу навіть при їх одночасному впливі. При опроміненні клітинних культур ВГС та суспензій ВІЛ-1 електромагнітними хвилями низької потужності частотою 2450 МГц, 90 Вт або 180 Вт не спостерігалося змін титру вірусу, що визначався активністю репортера люциферази, та спостерігалася значна зміна вірусної інфекційності. При потужності 600 та 800 Вт протягом 1 хвилини інфекційність обох вірусів суттєво не знизилася, що, як вважають, пов'язано з потужністю електромагнітного випромінювання та часом впливу критичної температури.
Качмарчик [8] вперше продемонстрував летальність електромагнітних хвиль НВЧ проти патогенних вірусів, що передаються через воду, у 2021 році. Вони опромінювали зразки коронавірусу 229E або поліовірусу (PV) електромагнітними хвилями частотою 95 ГГц та щільністю потужності від 70 до 100 Вт/см2 протягом 2 секунд. Ефективність інактивації двох патогенних вірусів становила 99,98% та 99,375% відповідно, що вказує на широкі перспективи застосування електромагнітних хвиль НВЧ у галузі інактивації вірусів.
Ефективність інактивації вірусів ультрависокочастотним випромінюванням також оцінювали в різних середовищах, таких як грудне молоко та деякі матеріали, що зазвичай використовуються в побуті. Дослідники піддали анестезіологічні маски, забруднені аденовірусом (ADV), поліовірусом 1 типу (PV-1), герпесвірусом 1 (HV-1) та риновірусом (RHV), впливу електромагнітного випромінювання частотою 2450 МГц та потужністю 720 Вт. Вони повідомили, що тести на антигени ADV та PV-1 стали негативними, а титри HV-1, PIV-3 та RHV впали до нуля, що свідчить про повну інактивацію всіх вірусів після 4 хвилин впливу [15, 16]. Ельхафі [17] безпосередньо піддавав мазки, інфіковані вірусом інфекційного бронхіту птахів (IBV), пневмовірусом птахів (APV), вірусом хвороби Ньюкасла (NDV) та вірусом грипу птахів (AIV), впливу мікрохвильової печі з частотою 2450 МГц та потужністю 900 Вт. Серед них APV та IBV були додатково виявлені в культурах трахеальних органів, отриманих з курячих ембріонів 5-го покоління. Хоча вірус не вдалося виділити, вірусну нуклеїнову кислоту все ж вдалося виявити за допомогою RT-PCR. Бен-Шошан [18] безпосередньо опромінював електромагнітними хвилями 2450 MHz, 750 Вт 15 зразками грудного молока, позитивними на цитомегаловірус (CMV), протягом 30 секунд. Виявлення антигену за допомогою Shell-Vial показало повну інактивацію CMV. Однак при 500 Вт 2 з 15 зразків не досягли повної інактивації, що вказує на позитивну кореляцію між ефективністю інактивації та потужністю електромагнітних хвиль.
Варто також зазначити, що Ян [13] передбачив резонансну частоту між електромагнітними хвилями та вірусами на основі встановлених фізичних моделей. Суспензія частинок вірусу H3N2 з щільністю 7,5 × 1014 м-3, вироблена вірусочутливими клітинами нирок собаки Мадін Дарбі (MDCK), була безпосередньо піддана впливу електромагнітних хвиль частотою 8 ГГц та потужністю 820 Вт/м² протягом 15 хвилин. Рівень інактивації вірусу H3N2 досяг 100%. Однак при теоретичному порозі 82 Вт/м² було інактивовано лише 38% вірусу H3N2, що свідчить про те, що ефективність інактивації вірусу, опосередкованої електромагнітним випромінюванням, тісно пов'язана з щільністю потужності. На основі цього дослідження Барбора [14] розрахувала резонансний діапазон частот (8,5–20 ГГц) між електромагнітними хвилями та SARS-CoV-2 і зробила висновок, що 7,5 × 10^14 м-3 SARS-CoV-2, що піддаються впливу електромагнітних хвиль. Хвиля з частотою 10-17 ГГц та щільністю потужності 14,5 ± 1 Вт/м2 протягом приблизно 15 хвилин призведе до 100% деактивації. Нещодавнє дослідження Ванга [19] показало, що резонансні частоти SARS-CoV-2 становлять 4 та 7,5 ГГц, що підтверджує існування резонансних частот, незалежних від титру вірусу.
На завершення можна сказати, що електромагнітні хвилі можуть впливати на аерозолі та суспензії, а також на активність вірусів на поверхнях. Було виявлено, що ефективність інактивації тісно пов'язана з частотою та потужністю електромагнітних хвиль і середовищем, що використовується для росту вірусу. Крім того, електромагнітні частоти, засновані на фізичних резонансах, є дуже важливими для інактивації вірусів [2, 13]. Дотепер вплив електромагнітних хвиль на активність патогенних вірусів в основному зосереджувався на зміні інфекційності. Через складний механізм, кілька досліджень повідомляли про вплив електромагнітних хвиль на реплікацію та транскрипцію патогенних вірусів.
Механізми, за допомогою яких електромагнітні хвилі інактивують віруси, тісно пов'язані з типом вірусу, частотою та потужністю електромагнітних хвиль, а також середовищем росту вірусу, але залишаються значною мірою невивченими. Нещодавні дослідження зосереджені на механізмах теплового, атермічного та структурного резонансного переносу енергії.
Тепловий ефект розуміється як підвищення температури, спричинене високошвидкісним обертанням, зіткненням та тертям полярних молекул у тканинах під впливом електромагнітних хвиль. Завдяки цій властивості електромагнітні хвилі можуть підвищувати температуру вірусу вище порогу фізіологічної толерантності, спричиняючи його загибель. Однак віруси містять мало полярних молекул, що свідчить про рідкість прямого теплового впливу на віруси [1]. Навпаки, у середовищі та навколишньому середовищі набагато більше полярних молекул, таких як молекули води, які рухаються відповідно до змінного електричного поля, збудженого електромагнітними хвилями, генеруючи тепло через тертя. Потім тепло передається вірусу для підвищення його температури. Коли поріг толерантності перевищено, нуклеїнові кислоти та білки руйнуються, що зрештою знижує інфекційність і навіть інактивує вірус.
Кілька груп дослідників повідомили, що електромагнітні хвилі можуть знижувати інфекційність вірусів шляхом термічного впливу [1, 3, 8]. Качмарчик [8] піддавав суспензії коронавірусу 229E впливу електромагнітних хвиль частотою 95 ГГц з щільністю потужності від 70 до 100 Вт/см² протягом 0,2-0,7 с. Результати показали, що підвищення температури на 100°C під час цього процесу сприяло руйнуванню морфології вірусу та зниженню його активності. Ці теплові ефекти можна пояснити дією електромагнітних хвиль на навколишні молекули води. Сіддхарта [3] опромінював суспензії клітинних культур різних генотипів, що містять HCV, включаючи GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a та GT7a, електромагнітними хвилями частотою 2450 МГц та потужністю 90 Вт та 180 Вт, 360 Вт, 600 Вт та 800 Вт. Зі збільшенням температури середовища культури клітин від 26°C до 92°C електромагнітне випромінювання знижувало інфекційність вірусу або повністю інактивувало вірус. Але HCV піддавався впливу електромагнітних хвиль протягом короткого часу при низькій потужності (90 або 180 Вт, 3 хвилини) або вищій потужності (600 або 800 Вт, 1 хвилина), при цьому значного підвищення температури не спостерігалося і суттєвої зміни інфекційності чи активності вірусу не спостерігалося.
Наведені вище результати свідчать про те, що тепловий вплив електромагнітних хвиль є ключовим фактором, що впливає на інфекційність або активність патогенних вірусів. Крім того, численні дослідження показали, що тепловий вплив електромагнітного випромінювання інактивує патогенні віруси ефективніше, ніж УФ-С та звичайне нагрівання [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Окрім теплового впливу, електромагнітні хвилі також можуть змінювати полярність молекул, таких як мікробні білки та нуклеїнові кислоти, змушуючи молекули обертатися та вібрувати, що призводить до зниження життєздатності або навіть загибелі [10]. Вважається, що швидке перемикання полярності електромагнітних хвиль викликає поляризацію білка, що призводить до скручування та викривлення структури білка та, зрештою, до денатурації білка [11].
Нетермічний вплив електромагнітних хвиль на інактивацію вірусу залишається суперечливим, але більшість досліджень показали позитивні результати [1, 25]. Як ми вже згадували вище, електромагнітні хвилі можуть безпосередньо проникати через білок оболонки вірусу MS2 та руйнувати нуклеїнову кислоту вірусу. Крім того, аерозолі вірусу MS2 набагато чутливіші до електромагнітних хвиль, ніж водний MS2. Через менш полярні молекули, такі як молекули води, в середовищі, що оточує аерозолі вірусу MS2, атермічні ефекти можуть відігравати ключову роль в інактивації вірусу, опосередкованій електромагнітними хвилями [1].
Явище резонансу стосується схильності фізичної системи поглинати більше енергії з навколишнього середовища на її власній частоті та довжині хвилі. Резонанс відбувається в багатьох місцях у природі. Відомо, що віруси резонують з мікрохвилями тієї ж частоти в обмеженому акустичному дипольному режимі, що є резонансним явищем [2, 13, 26]. Резонансні режими взаємодії між електромагнітною хвилею та вірусом привертають все більше уваги. Ефект ефективного структурного резонансного переносу енергії (SRET) від електромагнітних хвиль до замкнутих акустичних коливань (CAV) у вірусів може призвести до розриву вірусної мембрани через протилежні коливання ядра та капсида. Крім того, загальна ефективність SRET пов'язана з природою середовища, де розмір та pH вірусної частинки визначають резонансну частоту та поглинання енергії відповідно [2, 13, 19].
Фізичний резонансний ефект електромагнітних хвиль відіграє ключову роль в інактивації вірусів з оболонкою, які оточені двошаровою мембраною, вбудованою у вірусні білки. Дослідники виявили, що деактивація H3N2 електромагнітними хвилями з частотою 6 ГГц та щільністю потужності 486 Вт/м² була головним чином спричинена фізичним розривом оболонки через резонансний ефект [13]. Температура суспензії H3N2 збільшилася лише на 7°C після 15 хвилин впливу, однак для інактивації вірусу H3N2 людини шляхом термічного нагрівання потрібна температура вище 55°C [9]. Подібні явища спостерігалися для таких вірусів, як SARS-CoV-2 та H3N1 [13, 14]. Крім того, інактивація вірусів електромагнітними хвилями не призводить до деградації геномів вірусної РНК [1,13,14]. Таким чином, інактивація вірусу H3N2 була сприяна фізичним резонансом, а не термічним впливом [13].
Порівняно з тепловим ефектом електромагнітних хвиль, інактивація вірусів за допомогою фізичного резонансу вимагає нижчих дозових параметрів, які нижчі за стандарти безпеки мікрохвильового випромінювання, встановлені Інститутом інженерів з електротехніки та електроніки (IEEE) [2, 13]. Резонансна частота та потужність дози залежать від фізичних властивостей вірусу, таких як розмір частинок та еластичність, і всі віруси в межах резонансної частоти можуть бути ефективно спрямовані на інактивацію. Завдяки високій швидкості проникнення, відсутності іонізуючого випромінювання та хорошій безпеці, інактивація вірусів, опосередкована атермічним ефектом CPET, є перспективною для лікування злоякісних захворювань людини, спричинених патогенними вірусами [14, 26].
Завдяки реалізації інактивації вірусів у рідкій фазі та на поверхні різних середовищ, електромагнітні хвилі можуть ефективно боротися з вірусними аерозолями [1, 26], що є проривом і має велике значення для контролю передачі вірусу та запобігання передачі вірусу в суспільстві під час епідемії. Крім того, відкриття фізичних резонансних властивостей електромагнітних хвиль має велике значення в цій галузі. Доки відома резонансна частота конкретного віріона та електромагнітних хвиль, можна впливати на всі віруси в межах резонансного діапазону частот рани, чого неможливо досягти традиційними методами інактивації вірусів [13,14,26]. Електромагнітна інактивація вірусів є перспективним дослідженням з великою дослідницькою та прикладною цінністю та потенціалом.
Порівняно з традиційними технологіями знищення вірусів, електромагнітні хвилі мають характеристики простого, ефективного та практичного захисту навколишнього середовища під час знищення вірусів завдяки своїм унікальним фізичним властивостям [2, 13]. Однак залишається багато проблем. По-перше, сучасні знання обмежені фізичними властивостями електромагнітних хвиль, а механізм використання енергії під час випромінювання електромагнітних хвиль не розкрито [10, 27]. Мікрохвилі, включаючи міліметрові хвилі, широко використовуються для вивчення інактивації вірусів та її механізмів, проте дослідження електромагнітних хвиль на інших частотах, особливо на частотах від 100 кГц до 300 МГц та від 300 ГГц до 10 ТГц, не повідомлялися. По-друге, механізм знищення патогенних вірусів електромагнітними хвилями не з'ясований, і вивчалися лише сферичні та паличкоподібні віруси [2]. Крім того, вірусні частинки малі, безклітинні, легко мутують і швидко поширюються, що може запобігти інактивації вірусів. Технологія електромагнітних хвиль все ще потребує вдосконалення, щоб подолати перешкоду інактивації патогенних вірусів. Зрештою, високе поглинання променистої енергії полярними молекулами в середовищі, такими як молекули води, призводить до втрати енергії. Крім того, на ефективність SRET можуть впливати кілька невідомих механізмів у вірусів [28]. Ефект SRET також може модифікувати вірус для адаптації до навколишнього середовища, що призводить до стійкості до електромагнітних хвиль [29].
У майбутньому технологія інактивації вірусів за допомогою електромагнітних хвиль потребує подальшого вдосконалення. Фундаментальні наукові дослідження повинні бути спрямовані на з'ясування механізму інактивації вірусів електромагнітними хвилями. Наприклад, слід систематично з'ясувати механізм використання енергії вірусів під час впливу електромагнітних хвиль, детальний механізм нетермічної дії, що знищує патогенні віруси, та механізм SRET-ефекту між електромагнітними хвилями та різними типами вірусів. Прикладні дослідження повинні зосередитися на тому, як запобігти надмірному поглинанню енергії випромінювання полярними молекулами, вивчити вплив електромагнітних хвиль різних частот на різні патогенні віруси, а також вивчити нетермічні ефекти електромагнітних хвиль у знищенні патогенних вірусів.
Електромагнітні хвилі стали перспективним методом інактивації патогенних вірусів. Технологія електромагнітних хвиль має переваги низького рівня забруднення, низької вартості та високої ефективності інактивації патогенних вірусів, що може подолати обмеження традиційних антивірусних технологій. Однак, необхідні подальші дослідження для визначення параметрів технології електромагнітних хвиль та з'ясування механізму інактивації вірусів.
Певна доза електромагнітного випромінювання може зруйнувати структуру та активність багатьох патогенних вірусів. Ефективність інактивації вірусів тісно пов'язана з частотою, щільністю потужності та часом впливу. Крім того, потенційні механізми включають термічні, атермічні та структурно-резонансні ефекти передачі енергії. Порівняно з традиційними противірусними технологіями, інактивація вірусів на основі електромагнітних хвиль має переваги простоти, високої ефективності та низького забруднення. Тому інактивація вірусів за допомогою електромагнітних хвиль стала перспективним противірусним методом для майбутніх застосувань.
У Ю. Вплив мікрохвильового випромінювання та холодної плазми на активність біоаерозолів та пов'язані з ними механізми. Пекінський університет. 2013 рік.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC та ін. Резонансний дипольний зв'язок мікрохвиль та обмежені акустичні коливання у бакуловірусах. Науковий звіт 2017; 7(1):4611.
Сіддхарта А., Пфендер С., Маласса А., Доррбекер Дж., Анггакусума, Енгельманн М. та ін. Мікрохвильова інактивація ВГС та ВІЛ: новий підхід до запобігання передачі вірусу серед споживачів ін'єкційних наркотиків. Науковий звіт 2016; 6:36619.
Ян С. Х., Ван Р. Н., Цай Ю. Дж., Сонг Ю. Л., Кв. Х. Л. Дослідження та експериментальне спостереження за забрудненням лікарняних документів за допомогою мікрохвильової дезінфекції [J] Китайський медичний журнал. 1987; 4:221-2.
Сунь Вей. Попереднє дослідження механізму інактивації та ефективності дихлорізоціанату натрію проти бактеріофага MS2. Сичуанський університет. 2007.
Ян Лі Попереднє дослідження інактиваційного ефекту та механізму дії о-фталевої альдегіду на бактеріофаг MS2. Сичуанський університет. 2007.
Ву Є, пані Яо. Інактивація вірусу, що передається повітряно-крапельним шляхом, in situ за допомогою мікрохвильового випромінювання. Китайський науковий бюлетень. 2014;59(13):1438-45.
Качмарчик Л.С., Марсай К.С., Шевченко С., Пілософ М., Леві Н., Ейнат М. та ін. Коронавіруси та поліовіруси чутливі до коротких імпульсів циклотронного випромінювання W-діапазону. Лист з хімії навколишнього середовища. 2021;19(6):3967-72.
Йонгес М., Лю В.М., ван дер Вріс Е., Якобі Р., Пронк І., Буг С. та ін. Інактивація вірусу грипу для досліджень антигенності та аналізів резистентності до фенотипових інгібіторів нейрамінідази. Журнал клінічної мікробіології. 2010;48(3):928-40.
Цзоу Сіньчжі, Чжан Ліцзя, Лю Юйцзя, Лі Юй, Чжан Цзя, Лін Фуцзя та ін. Огляд мікрохвильової стерилізації. Гуандунська наука про мікроелементи. 2013; 20 (6): 67-70.
Лі Цзічжі. Нетермічний біологічний вплив мікрохвиль на харчові мікроорганізми та технологія мікрохвильової стерилізації [JJ Southwestern Nationalities University (видання з природничих наук). 2006; 6:1219–22.
Афагі П., Лаполла М.А., Ганді К. Денатурація шипоподібного білка SARS-CoV-2 при атермічному мікрохвильовому опроміненні. Науковий звіт 2021; 11(1):23373.
Ян С.К., Лін Х.К., Лю Т.М., Лу Дж.Т., Хонг В.Т., Хуан Ю.Р. та ін. Ефективна структурна резонансна передача енергії від мікрохвиль до обмежених акустичних коливань у вірусах. Науковий звіт 2015; 5:18030.
Барбора А., Міннес Р. Цільова противірусна терапія з використанням неіонізуючого випромінювання для лікування SARS-CoV-2 та підготовка до вірусної пандемії: методи, методики та практичні замітки для клінічного застосування. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Ян Хуеймін. Мікрохвильова стерилізація та фактори, що на неї впливають. Китайський медичний журнал. 1993;(04):246-51.
Пейдж В.Дж., Мартін В.Г. Виживання мікробів у мікрохвильових печах. You can J Microorganisms. 1978;24(11):1431-3.
Ельхафі Г., Нейлор С.Дж., Севідж К.Є., Джонс Р.С. Мікрохвильова або автоклавна обробка знищує інфекційність вірусу інфекційного бронхіту та пневмовірусу птахів, але дозволяє їх виявити за допомогою полімеразної ланцюгової реакції зворотної транскриптази. хвороби птиці. 2004;33(3):303-6.
Бен-Шошан М., Мандель Д., Любецкі Р., Доллберг С., Мімуні Ф.Б. Мікрохвильова ерадикація цитомегаловірусу з грудного молока: пілотне дослідження. Медицина грудного вигодовування. 2016;11:186-7.
Ван П.Дж., Пан Ю.Х., Хуан С.Ю., Фан Дж.Т., Чанг С.Ю., Ши С.Р. та ін. Мікрохвильове резонансне поглинання вірусу SARS-CoV-2. Науковий звіт 2022; 12(1): 12596.
Сабіно К.П., Селлера Ф.П., Сейлс-Медіна Д.Ф., Мачадо Р.Р.Г., Дурігон Е.Л., Фрейтас-Джуніор Л.Х. та ін. Летальна доза SARS-CoV-2 в УФ-С (254 нм). Світлова діагностика Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Сторм Н., Маккей Л.Г.А., Даунс С.Н., Джонсон Р.І., Бірру Д., де Самбер М. та ін. Швидка та повна інактивація SARS-CoV-2 за допомогою УФ-C. Науковий звіт 2020; 10(1):22421.