Efectes de les ones electromagnètiques sobre virus patògens i mecanismes relacionats: una revisió al Journal of Virology

Les infeccions víriques patògenes s'han convertit en un problema important de salut pública a tot el món. Els virus poden infectar tots els organismes cel·lulars i causar diversos graus de lesions i danys, que poden provocar malalties i fins i tot la mort. Amb la prevalença de virus altament patògens com el coronavirus 2 de la síndrome respiratòria aguda greu (SARS-CoV-2), hi ha una necessitat urgent de desenvolupar mètodes eficaços i segurs per inactivar els virus patògens. Els mètodes tradicionals per inactivar els virus patògens són pràctics però tenen algunes limitacions. Amb les característiques d'alt poder de penetració, ressonància física i absència de contaminació, les ones electromagnètiques s'han convertit en una estratègia potencial per a la inactivació de virus patògens i estan atraient una atenció creixent. Aquest article ofereix una visió general de les publicacions recents sobre l'impacte de les ones electromagnètiques en els virus patògens i els seus mecanismes, així com les perspectives de l'ús d'ones electromagnètiques per a la inactivació de virus patògens, així com noves idees i mètodes per a aquesta inactivació.
Molts virus es propaguen ràpidament, persisteixen durant molt de temps, són altament patògens i poden causar epidèmies globals i greus riscos per a la salut. La prevenció, la detecció, les proves, l'eradicació i el tractament són passos clau per aturar la propagació del virus. L'eliminació ràpida i eficient dels virus patògens inclou l'eliminació profilàctica, protectora i de la font. La inactivació dels virus patògens mitjançant la destrucció fisiològica per reduir la seva infectivitat, patogenicitat i capacitat reproductiva és un mètode eficaç per a la seva eliminació. Els mètodes tradicionals, com ara les altes temperatures, els productes químics i la radiació ionitzant, poden inactivar eficaçment els virus patògens. Tanmateix, aquests mètodes encara tenen algunes limitacions. Per tant, encara hi ha una necessitat urgent de desenvolupar estratègies innovadores per a la inactivació dels virus patògens.
L'emissió d'ones electromagnètiques té els avantatges d'un alt poder de penetració, un escalfament ràpid i uniforme, la ressonància amb microorganismes i l'alliberament de plasma, i s'espera que esdevingui un mètode pràctic per inactivar virus patògens [1,2,3]. La capacitat de les ones electromagnètiques per inactivar virus patògens es va demostrar al segle passat [4]. En els darrers anys, l'ús d'ones electromagnètiques per a la inactivació de virus patògens ha atret una atenció creixent. Aquest article tracta l'efecte de les ones electromagnètiques sobre els virus patògens i els seus mecanismes, que poden servir com a guia útil per a la recerca bàsica i aplicada.
Les característiques morfològiques dels virus poden reflectir funcions com la supervivència i la infectivitat. S'ha demostrat que les ones electromagnètiques, especialment les ones electromagnètiques d'ultra alta freqüència (UHF) i d'ultra alta freqüència (EHF), poden alterar la morfologia dels virus.
El bacteriòfag MS2 (MS2) s'utilitza sovint en diverses àrees de recerca com l'avaluació de la desinfecció, el modelatge cinètic (aquós) i la caracterització biològica de molècules virals [5, 6]. Wu va descobrir que les microones a 2450 MHz i 700 W causaven agregació i una contracció significativa dels fags aquàtics MS2 després d'1 minut d'irradiació directa [1]. Després d'una investigació més detallada, també es va observar una ruptura a la superfície del fag MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] va exposar suspensions de mostres de coronavirus 229E (CoV-229E) a ones mil·limètriques amb una freqüència de 95 GHz i una densitat de potència de 70 a 100 W/cm2 durant 0,1 s. Es poden trobar grans forats a la closca esfèrica rugosa del virus, cosa que provoca la pèrdua del seu contingut. L'exposició a ones electromagnètiques pot ser destructiva per a les formes virals. Tanmateix, es desconeixen els canvis en les propietats morfològiques, com la forma, el diàmetre i la suavitat de la superfície, després de l'exposició al virus amb radiació electromagnètica. Per tant, és important analitzar la relació entre les característiques morfològiques i els trastorns funcionals, que poden proporcionar indicadors valuosos i convenients per avaluar la inactivació del virus [1].
L'estructura viral sol consistir en un àcid nucleic intern (ARN o ADN) i una càpsida externa. Els àcids nucleics determinen les propietats genètiques i de replicació dels virus. La càpsida és la capa externa de subunitats proteiques disposades regularment, la bastida bàsica i el component antigènic de les partícules virals, i també protegeix els àcids nucleics. La majoria dels virus tenen una estructura d'embolcall formada per lípids i glicoproteïnes. A més, les proteïnes de l'embolcall determinen l'especificitat dels receptors i serveixen com els principals antígens que el sistema immunitari de l'hoste pot reconèixer. L'estructura completa garanteix la integritat i l'estabilitat genètica del virus.
La investigació ha demostrat que les ones electromagnètiques, especialment les ones electromagnètiques UHF, poden danyar l'ARN dels virus que causen malalties. Wu [1] va exposar directament l'entorn aquós del virus MS2 a microones de 2450 MHz durant 2 minuts i va analitzar els gens que codifiquen la proteïna A, la proteïna de la càpsida, la proteïna replicasa i la proteïna de clivatge mitjançant electroforesi en gel i reacció en cadena de la polimerasa amb transcripció inversa (RT-PCR). Aquests gens es van destruir progressivament amb l'augment de la densitat de potència i fins i tot van desaparèixer a la densitat de potència més alta. Per exemple, l'expressió del gen de la proteïna A (934 pb) va disminuir significativament després de l'exposició a ones electromagnètiques amb una potència de 119 i 385 W i va desaparèixer completament quan la densitat de potència es va augmentar a 700 W. Aquestes dades indiquen que les ones electromagnètiques poden, depenent de la dosi, destruir l'estructura dels àcids nucleics dels virus.
Estudis recents han demostrat que l'efecte de les ones electromagnètiques sobre les proteïnes virals patogèniques es basa principalment en el seu efecte tèrmic indirecte sobre els mediadors i el seu efecte indirecte sobre la síntesi de proteïnes a causa de la destrucció dels àcids nucleics [1, 3, 8, 9]. Tanmateix, els efectes atèrmics també poden canviar la polaritat o l'estructura de les proteïnes virals [1, 10, 11]. L'efecte directe de les ones electromagnètiques sobre proteïnes estructurals/no estructurals fonamentals com ara proteïnes de la càpsida, proteïnes de l'embolcall o proteïnes espiga dels virus patogènics encara requereix més estudis. Recentment s'ha suggerit que 2 minuts de radiació electromagnètica a una freqüència de 2,45 GHz amb una potència de 700 W poden interactuar amb diferents fraccions de càrregues proteiques mitjançant la formació de punts calents i camps elèctrics oscil·lants a través d'efectes purament electromagnètics [12].
L'embolcall d'un virus patogen està estretament relacionat amb la seva capacitat d'infectar o causar malalties. Diversos estudis han informat que les ones electromagnètiques UHF i de microones poden destruir les closques dels virus que causen malalties. Com s'ha esmentat anteriorment, es poden detectar diferents forats a l'embolcall viral del coronavirus 229E després d'una exposició de 0,1 segons a l'ona mil·limètrica de 95 GHz a una densitat de potència de 70 a 100 W/cm2 [8]. L'efecte de la transferència d'energia ressonant de les ones electromagnètiques pot causar prou estrès per destruir l'estructura de l'embolcall viral. Per als virus amb embolcall, després de la ruptura de l'embolcall, la infectivitat o alguna activitat sol disminuir o es perd completament [13, 14]. Yang [13] va exposar el virus de la grip H3N2 (H3N2) i el virus de la grip H1N1 (H1N1) a microones a 8,35 GHz, 320 W/m² i 7 GHz, 308 W/m², respectivament, durant 15 minuts. Per comparar els senyals d'ARN de virus patògens exposats a ones electromagnètiques i un model fragmentat congelat i immediatament descongelat en nitrogen líquid durant diversos cicles, es va realitzar RT-PCR. Els resultats van mostrar que els senyals d'ARN dels dos models són molt consistents. Aquests resultats indiquen que l'estructura física del virus es veu alterada i l'estructura de l'embolcall es destrueix després de l'exposició a la radiació de microones.
L'activitat d'un virus es pot caracteritzar per la seva capacitat d'infectar, replicar-se i transcriure. La infectivitat o activitat viral s'avalua normalment mesurant els títols virals mitjançant assaigs de placa, la dosi infectiva mitjana en cultius de teixits (TCID50) o l'activitat del gen reporter de la luciferasa. Però també es pot avaluar directament aïllant virus vius o analitzant l'antigen viral, la densitat de partícules virals, la supervivència del virus, etc.
S'ha informat que les ones electromagnètiques UHF, SHF i EHF poden inactivar directament aerosols virals o virus transmesos per l'aigua. Wu [1] va exposar un aerosol de bacteriòfag MS2 generat per un nebulitzador de laboratori a ones electromagnètiques amb una freqüència de 2450 MHz i una potència de 700 W durant 1,7 min, mentre que la taxa de supervivència del bacteriòfag MS2 va ser només del 8,66%. De manera similar a l'aerosol viral MS2, el 91,3% de l'MS2 aquós es va inactivar en 1,5 minuts després de l'exposició a la mateixa dosi d'ones electromagnètiques. A més, la capacitat de la radiació electromagnètica per inactivar el virus MS2 es va correlacionar positivament amb la densitat de potència i el temps d'exposició. Tanmateix, quan l'eficiència de desactivació arriba al seu valor màxim, l'eficiència de desactivació no es pot millorar augmentant el temps d'exposició ni augmentant la densitat de potència. Per exemple, el virus MS2 va tenir una taxa de supervivència mínima del 2,65% al ​​4,37% després de l'exposició a ones electromagnètiques de 2450 MHz i 700 W, i no es van trobar canvis significatius amb l'augment del temps d'exposició. Siddharta [3] va irradiar una suspensió de cultiu cel·lular que contenia virus de l'hepatitis C (VHC)/virus de la immunodeficiència humana tipus 1 (VIH-1) amb ones electromagnètiques a una freqüència de 2450 MHz i una potència de 360 ​​W. Van descobrir que els títols de virus disminuïen significativament després de 3 minuts d'exposició, cosa que indica que la radiació d'ones electromagnètiques és eficaç contra la infectivitat del VHC i del VIH-1 i ajuda a prevenir la transmissió del virus fins i tot quan s'exposen junts. En irradiar cultius cel·lulars de VHC i suspensions de VIH-1 amb ones electromagnètiques de baixa potència amb una freqüència de 2450 MHz, 90 W o 180 W, no es va observar cap canvi en el títol de virus, determinat per l'activitat reportera de la luciferasa, i es va observar un canvi significatiu en la infectivitat viral. A 600 i 800 W durant 1 minut, la infectivitat d'ambdós virus no va disminuir significativament, cosa que es creu que està relacionada amb la potència de la radiació d'ones electromagnètiques i el temps d'exposició a la temperatura crítica.
Kaczmarczyk [8] va demostrar per primera vegada la letalitat de les ones electromagnètiques EHF contra virus patògens transmesos per l'aigua el 2021. Van exposar mostres de coronavirus 229E o poliovirus (PV) a ones electromagnètiques a una freqüència de 95 GHz i una densitat de potència de 70 a 100 W/cm2 durant 2 segons. L'eficiència d'inactivació dels dos virus patògens va ser del 99,98% i el 99,375%, respectivament, la qual cosa indica que les ones electromagnètiques EHF tenen àmplies perspectives d'aplicació en el camp de la inactivació de virus.
L'eficàcia de la inactivació de virus per UHF també s'ha avaluat en diversos medis com la llet materna i alguns materials d'ús habitual a la llar. Els investigadors van exposar màscares d'anestèsia contaminades amb adenovirus (ADV), poliomielitis tipus 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) i rinovirus (RHV) a radiació electromagnètica a una freqüència de 2450 MHz i una potència de 720 watts. Van informar que les proves dels antígens ADV i PV-1 van donar negatiu, i els títols de HV-1, PIV-3 i RHV van caure a zero, cosa que indica una inactivació completa de tots els virus després de 4 minuts d'exposició [15, 16]. Elhafi [17] va exposar directament hisops infectats amb el virus de la bronquitis infecciosa aviària (IBV), el pneumovirus aviària (APV), el virus de la malaltia de Newcastle (NDV) i el virus de la grip aviària (AIV) a un forn microones de 2450 MHz i 900 W perden la seva infectivitat. Entre ells, l'APV i l'IBV es van detectar addicionalment en cultius d'òrgans traqueals obtinguts d'embrions de pollastre de la cinquena generació. Tot i que no es va poder aïllar el virus, l'àcid nucleic viral es va detectar mitjançant RT-PCR. Ben-Shoshan [18] va exposar directament ones electromagnètiques de 2450 MHz i 750 W a 15 mostres de llet materna positives per a citomegalovirus (CMV) durant 30 segons. La detecció d'antigen mitjançant Shell-Vial va mostrar una inactivació completa del CMV. No obstant això, a 500 W, 2 de les 15 mostres no van aconseguir una inactivació completa, cosa que indica una correlació positiva entre l'eficiència d'inactivació i la potència de les ones electromagnètiques.
També val la pena assenyalar que Yang [13] va predir la freqüència de ressonància entre les ones electromagnètiques i els virus basant-se en models físics establerts. Una suspensió de partícules del virus H3N2 amb una densitat de 7,5 × 1014 m-3, produïdes per cèl·lules renals de gos Madin Darby sensibles als virus (MDCK), va ser exposada directament a ones electromagnètiques a una freqüència de 8 GHz i una potència de 820 W/m² durant 15 minuts. El nivell d'inactivació del virus H3N2 arriba al 100%. No obstant això, a un llindar teòric de 82 W/m2, només el 38% del virus H3N2 es va inactivar, cosa que suggereix que l'eficiència de la inactivació del virus mediada per EM està estretament relacionada amb la densitat de potència. Basant-se en aquest estudi, Barbora [14] va calcular el rang de freqüència ressonant (8,5–20 GHz) entre les ones electromagnètiques i el SARS-CoV-2 i va concloure que 7,5 × 1014 m-3 de SARS-CoV-2 exposats a ones electromagnètiques. Una ona amb una freqüència de 10-17 GHz i una densitat de potència de 14,5 ± 1 W/m2 durant aproximadament 15 minuts provocarà una desactivació del 100%. Un estudi recent de Wang [19] va mostrar que les freqüències ressonants del SARS-CoV-2 són de 4 i 7,5 GHz, cosa que confirma l'existència de freqüències ressonants independents del títol del virus.
En conclusió, podem dir que les ones electromagnètiques poden afectar els aerosols i les suspensions, així com l'activitat dels virus a les superfícies. Es va trobar que l'eficàcia de la inactivació està estretament relacionada amb la freqüència i la potència de les ones electromagnètiques i el medi utilitzat per al creixement del virus. A més, les freqüències electromagnètiques basades en ressonàncies físiques són molt importants per a la inactivació del virus [2, 13]. Fins ara, l'efecte de les ones electromagnètiques sobre l'activitat dels virus patògens s'ha centrat principalment en el canvi d'infectivitat. A causa del mecanisme complex, diversos estudis han informat de l'efecte de les ones electromagnètiques sobre la replicació i la transcripció dels virus patògens.
Els mecanismes pels quals les ones electromagnètiques inactiven els virus estan estretament relacionats amb el tipus de virus, la freqüència i la potència de les ones electromagnètiques, i l'entorn de creixement del virus, però romanen en gran part inexplorats. La recerca recent s'ha centrat en els mecanismes de transferència d'energia tèrmica, atèrmica i estructural ressonant.
L'efecte tèrmic s'entén com un augment de la temperatura causat per la rotació a alta velocitat, la col·lisió i la fricció de molècules polars en els teixits sota la influència d'ones electromagnètiques. A causa d'aquesta propietat, les ones electromagnètiques poden augmentar la temperatura del virus per sobre del llindar de tolerància fisiològica, causant la mort del virus. Tanmateix, els virus contenen poques molècules polars, cosa que suggereix que els efectes tèrmics directes sobre els virus són rars [1]. Al contrari, hi ha moltes més molècules polars en el medi i l'entorn, com ara molècules d'aigua, que es mouen d'acord amb el camp elèctric altern excitat per les ones electromagnètiques, generant calor a través de la fricció. La calor es transfereix al virus per augmentar la seva temperatura. Quan se supera el llindar de tolerància, els àcids nucleics i les proteïnes es destrueixen, cosa que finalment redueix la infectivitat i fins i tot inactiva el virus.
Diversos grups han informat que les ones electromagnètiques poden reduir la infectivitat dels virus mitjançant l'exposició tèrmica [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] va exposar suspensions de coronavirus 229E a ones electromagnètiques a una freqüència de 95 GHz amb una densitat de potència de 70 a 100 W/cm² durant 0,2-0,7 s. Els resultats van mostrar que un augment de temperatura de 100 °C durant aquest procés va contribuir a la destrucció de la morfologia del virus i va reduir l'activitat del virus. Aquests efectes tèrmics es poden explicar per l'acció de les ones electromagnètiques sobre les molècules d'aigua circumdants. Siddharta [3] va irradiar suspensions de cultius cel·lulars que contenien VHC de diferents genotips, incloent-hi GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a i GT7a, amb ones electromagnètiques a una freqüència de 2450 MHz i una potència de 90 W i 180 W, 360 W, 600 W i 800 W. Amb un augment de la temperatura del medi de cultiu cel·lular de 26 °C a 92 °C, la radiació electromagnètica va reduir la infectivitat del virus o el va inactivar completament. Però el VHC va ser exposat a ones electromagnètiques durant un curt període a baixa potència (90 o 180 W, 3 minuts) o a potència superior (600 o 800 W, 1 minut), mentre que no hi va haver un augment significatiu de la temperatura ni es va observar un canvi significatiu en la infectivitat o l'activitat del virus.
Els resultats anteriors indiquen que l'efecte tèrmic de les ones electromagnètiques és un factor clau que influeix en la infectivitat o l'activitat dels virus patògens. A més, nombrosos estudis han demostrat que l'efecte tèrmic de la radiació electromagnètica inactiva els virus patògens de manera més eficaç que els raigs UV-C i la calefacció convencional [8, 20, 21, 22, 23, 24].
A més dels efectes tèrmics, les ones electromagnètiques també poden canviar la polaritat de molècules com les proteïnes microbianes i els àcids nucleics, fent que les molècules girin i vibrin, cosa que resulta en una viabilitat reduïda o fins i tot la mort [10]. Es creu que el canvi ràpid de la polaritat de les ones electromagnètiques provoca la polarització de les proteïnes, cosa que condueix a la torsió i la curvatura de l'estructura de la proteïna i, en última instància, a la desnaturalització de les proteïnes [11].
L'efecte no tèrmic de les ones electromagnètiques sobre la inactivació del virus continua sent controvertit, però la majoria d'estudis han mostrat resultats positius [1, 25]. Com hem esmentat anteriorment, les ones electromagnètiques poden penetrar directament la proteïna de l'embolcall del virus MS2 i destruir l'àcid nucleic del virus. A més, els aerosols del virus MS2 són molt més sensibles a les ones electromagnètiques que l'MS2 aquós. A causa de les molècules menys polars, com les molècules d'aigua, en l'entorn que envolta els aerosols del virus MS2, els efectes atèrmics poden tenir un paper clau en la inactivació del virus mediada per ones electromagnètiques [1].
El fenomen de la ressonància es refereix a la tendència d'un sistema físic a absorbir més energia del seu entorn a la seva freqüència i longitud d'ona naturals. La ressonància es produeix en molts llocs de la natura. Se sap que els virus ressonen amb microones de la mateixa freqüència en un mode dipolar acústic limitat, un fenomen de ressonància [2, 13, 26]. Els modes d'interacció ressonants entre una ona electromagnètica i un virus atrauen cada cop més atenció. L'efecte de la transferència eficient d'energia de ressonància estructural (SRET) des de les ones electromagnètiques fins a les oscil·lacions acústiques tancades (CAV) en els virus pot provocar la ruptura de la membrana viral a causa de les vibracions oposades entre el nucli i la càpsida. A més, l'eficàcia general de la SRET està relacionada amb la naturalesa de l'entorn, on la mida i el pH de la partícula viral determinen la freqüència ressonant i l'absorció d'energia, respectivament [2, 13, 19].
L'efecte de ressonància física de les ones electromagnètiques juga un paper clau en la inactivació dels virus embolcallats, que estan envoltats per una membrana bicapa incrustada en proteïnes virals. Els investigadors van descobrir que la desactivació de l'H3N2 per ones electromagnètiques amb una freqüència de 6 GHz i una densitat de potència de 486 W/m² era causada principalment per la ruptura física de la closca a causa de l'efecte de ressonància [13]. La temperatura de la suspensió d'H3N2 va augmentar només 7 °C després de 15 minuts d'exposició, però, per a la inactivació del virus H3N2 humà per escalfament tèrmic, es requereix una temperatura superior a 55 °C [9]. S'han observat fenòmens similars per a virus com el SARS-CoV-2 i l'H3N1 [13, 14]. A més, la inactivació de virus per ones electromagnètiques no condueix a la degradació dels genomes d'ARN viral [1,13,14]. Per tant, la inactivació del virus H3N2 va ser promoguda per la ressonància física en lloc de l'exposició tèrmica [13].
En comparació amb l'efecte tèrmic de les ones electromagnètiques, la inactivació de virus per ressonància física requereix paràmetres de dosi més baixos, que estan per sota dels estàndards de seguretat de microones establerts per l'Institut d'Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE) [2, 13]. La freqüència de ressonància i la dosi de potència depenen de les propietats físiques del virus, com ara la mida de les partícules i l'elasticitat, i tots els virus dins de la freqüència de ressonància poden ser un objectiu eficaç per a la inactivació. A causa de l'alta taxa de penetració, l'absència de radiació ionitzant i la bona seguretat, la inactivació de virus mediada per l'efecte atèrmic de la CPET és prometedora per al tractament de malalties malignes humanes causades per virus patògens [14, 26].
Basant-se en la implementació de la inactivació de virus en fase líquida i a la superfície de diversos medis, les ones electromagnètiques poden tractar eficaçment els aerosols virals [1, 26], la qual cosa és un gran avenç i és de gran importància per controlar la transmissió del virus i prevenir la transmissió del virus a la societat durant l'epidèmia. A més, el descobriment de les propietats de ressonància física de les ones electromagnètiques és de gran importància en aquest camp. Sempre que es conegui la freqüència de ressonància d'un virió concret i les ones electromagnètiques, es poden atacar tots els virus dins del rang de freqüència de ressonància de la ferida, cosa que no es pot aconseguir amb els mètodes tradicionals d'inactivació de virus [13,14,26]. La inactivació electromagnètica de virus és una investigació prometedora amb un gran valor i potencial d'investigació i aplicat.
En comparació amb la tecnologia tradicional per matar virus, les ones electromagnètiques tenen les característiques d'una protecció ambiental senzilla, eficaç i pràctica a l'hora de matar virus a causa de les seves propietats físiques úniques [2, 13]. No obstant això, encara hi ha molts problemes. En primer lloc, el coneixement modern es limita a les propietats físiques de les ones electromagnètiques, i no s'ha revelat el mecanisme d'utilització de l'energia durant l'emissió d'ones electromagnètiques [10, 27]. Les microones, incloses les ones mil·limètriques, s'han utilitzat àmpliament per estudiar la inactivació de virus i els seus mecanismes, però no s'han reportat estudis d'ones electromagnètiques a altres freqüències, especialment a freqüències de 100 kHz a 300 MHz i de 300 GHz a 10 THz. En segon lloc, no s'ha dilucidat el mecanisme per matar virus patògens mitjançant ones electromagnètiques, i només s'han estudiat virus esfèrics i en forma de vareta [2]. A més, les partícules virals són petites, no tenen cèl·lules, muten fàcilment i es propaguen ràpidament, cosa que pot prevenir la inactivació del virus. La tecnologia d'ones electromagnètiques encara necessita millorar per superar l'obstacle d'inactivar virus patògens. Finalment, l'alta absorció d'energia radiant per part de molècules polars del medi, com ara les molècules d'aigua, provoca una pèrdua d'energia. A més, l'eficàcia de la SRET pot veure's afectada per diversos mecanismes no identificats en els virus [28]. L'efecte SRET també pot modificar el virus per adaptar-se al seu entorn, donant lloc a resistència a les ones electromagnètiques [29].
En el futur, cal millorar encara més la tecnologia d'inactivació de virus mitjançant ones electromagnètiques. La recerca científica fonamental hauria d'estar dirigida a dilucidar el mecanisme d'inactivació de virus mitjançant ones electromagnètiques. Per exemple, s'hauria d'aclarir sistemàticament el mecanisme d'ús de l'energia dels virus quan s'exposen a ones electromagnètiques, el mecanisme detallat de l'acció no tèrmica que mata els virus patògens i el mecanisme de l'efecte SRET entre les ones electromagnètiques i diversos tipus de virus. La recerca aplicada s'hauria de centrar en com prevenir l'absorció excessiva d'energia de radiació per molècules polars, estudiar l'efecte de les ones electromagnètiques de diferents freqüències sobre diversos virus patògens i estudiar els efectes no tèrmics de les ones electromagnètiques en la destrucció de virus patògens.
Les ones electromagnètiques s'han convertit en un mètode prometedor per a la inactivació de virus patògens. La tecnologia d'ones electromagnètiques té els avantatges de la baixa contaminació, el baix cost i l'alta eficiència d'inactivació de virus patògens, cosa que pot superar les limitacions de la tecnologia antivirus tradicional. Tanmateix, cal més investigació per determinar els paràmetres de la tecnologia d'ones electromagnètiques i dilucidar el mecanisme d'inactivació de virus.
Una determinada dosi de radiació d'ones electromagnètiques pot destruir l'estructura i l'activitat de molts virus patògens. L'eficiència de la inactivació del virus està estretament relacionada amb la freqüència, la densitat de potència i el temps d'exposició. A més, els mecanismes potencials inclouen efectes de ressonància tèrmica, atèrmica i estructural de la transferència d'energia. En comparació amb les tecnologies antivirals tradicionals, la inactivació de virus basada en ones electromagnètiques té els avantatges de la simplicitat, l'alta eficiència i la baixa contaminació. Per tant, la inactivació de virus mediada per ones electromagnètiques s'ha convertit en una tècnica antiviral prometedora per a futures aplicacions.
U Yu. Influència de la radiació de microones i el plasma fred en l'activitat dels bioaerosols i els mecanismes relacionats. Universitat de Pequín. Any 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Acoblament dipolar ressonant de microones i oscil·lacions acústiques limitades en baculovirus. Informe científic 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Inactivació per microones del VHC i el VIH: un nou enfocament per prevenir la transmissió del virus entre els usuaris de drogues injectables. Informe científic 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Investigació i observació experimental de la contaminació de documents hospitalaris mitjançant desinfecció per microones [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Estudi preliminar del mecanisme d'inactivació i l'eficàcia del dicloroisocianat de sodi contra el bacteriòfag MS2. Universitat de Sichuan. 2007.
Yang Li Estudi preliminar de l'efecte d'inactivació i el mecanisme d'acció de l'o-ftalaldehid sobre el bacteriòfag MS2. Universitat de Sichuan. 2007.
Wu Ye, Sra. Yao. Inactivació d'un virus transportat per l'aire in situ mitjançant radiació de microones. Butlletí Científic Xinès. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Els coronavirus i els poliovirus són sensibles als polsos curts de radiació de ciclotró de banda W. Carta sobre química ambiental. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Inactivació del virus de la grip per a estudis d'antigenicitat i assaigs de resistència a inhibidors fenotípics de la neuraminidasa. Journal of Clinical Microbiology. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Visió general de l'esterilització per microones. Ciència dels micronutrients de Guangdong. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Efectes biològics no tèrmics de les microones sobre els microorganismes alimentaris i la tecnologia d'esterilització per microones [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Desnaturalització de la proteïna espicular del SARS-CoV-2 després de la irradiació atèrmica de microones. Informe científic 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Transferència eficient d'energia ressonant estructural des de microones fins a oscil·lacions acústiques limitades en virus. Informe científic 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Teràpia antiviral dirigida mitjançant radioteràpia no ionitzant per al SARS-CoV-2 i preparació per a una pandèmia viral: mètodes, mètodes i notes pràctiques per a l'aplicació clínica. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Esterilització per microones i factors que la influeixen. Revista Mèdica Xinesa. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Supervivència dels microbis en forns de microones. You can J Microorganismes. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS El tractament amb microones o autoclau destrueix la infectivitat del virus de la bronquitis infecciosa i del pneumovirus aviària, però permet detectar-los mitjançant la reacció en cadena de la polimerasa amb transcriptasa inversa. avicultura. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Erradicació per microones del citomegalovirus de la llet materna: un estudi pilot. Medicina per a la lactància materna. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Absorció per ressonància de microones del virus SARS-CoV-2. Informe científic 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. Dosi letal UV-C (254 nm) de SARS-CoV-2. Diagnòstic lumínic Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, etc. Inactivació ràpida i completa del SARS-CoV-2 mitjançant UV-C. Informe científic 2020; 10(1):22421.