Таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба вирусҳои патогенӣ ва механизмҳои марбут: барраси дар маҷаллаи вирусология

Сироятҳои вирусии патогенӣ ба як мушкили асосии саломатии ҷомеа дар саросари ҷаҳон табдил ёфтаанд. Вирусҳо метавонанд ба ҳама организмҳои ҳуҷайра сироят кунанд ва дараҷаҳои гуногуни осеб ва осеб ба вуҷуд оранд, ки ба беморӣ ва ҳатто марг оварда расонанд. Бо паҳншавии вирусҳои хеле патогенӣ ба монанди синдроми шадиди роҳи нафасии коронавирус 2 (SARS-CoV-2), зарурати фаврии таҳияи усулҳои муассир ва бехатари ғайрифаъол кардани вирусҳои патогенӣ ба миён меояд. Усулҳои анъанавии ғайрифаъол кардани вирусҳои патогенӣ амалӣ мебошанд, вале баъзе маҳдудиятҳо доранд. Мавҷҳои электромагнитӣ бо хусусиятҳои қудрати баланди воридшавӣ, резонанси ҷисмонӣ ва ифлосшавӣ ба стратегияи эҳтимолии ғайрифаъолкунии вирусҳои патогенӣ табдил ёфта, таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб мекунанд. Дар ин мақола шарҳи нашрияҳои охирин оид ба таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба вирусҳои патогенӣ ва механизмҳои онҳо, инчунин дурнамои истифодаи мавҷҳои электромагнитӣ барои ғайрифаъолкунии вирусҳои патогенӣ, инчунин идеяҳо ва усулҳои нави ин гуна ғайрифаъолкунӣ оварда шудаанд.
Бисёре аз вирусҳо зуд паҳн мешаванд, муддати тӯлонӣ боқӣ мемонанд, хеле патогенӣ мебошанд ва метавонанд эпидемияҳои глобалӣ ва хатарҳои ҷиддии саломатиро ба вуҷуд оранд. Пешгирӣ, ошкор, санҷиш, бартарафсозӣ ва табобат қадамҳои калидӣ барои боздоштани паҳншавии вирус мебошанд. Бартарафкунии зуд ва самараноки вирусҳои патогенӣ бартарафсозии профилактикӣ, муҳофизатӣ ва манбаъҳоро дар бар мегирад. Бефаъол гардонидани вирусҳои патогенӣ бо роҳи вайроншавии физиологӣ барои паст кардани сироятнокӣ, патогенӣ ва қобилияти репродуктивии онҳо усули самараноки бартараф кардани онҳо мебошад. Усулҳои анъанавӣ, аз ҷумла ҳарорати баланд, кимиёвӣ ва радиатсияи ионизатсия, метавонанд вирусҳои патогениро самаранок ғайрифаъол кунанд. Бо вуҷуди ин, ин усулҳо ҳанӯз баъзе маҳдудиятҳо доранд. Аз ин рӯ, ҳанӯз ҳам зарурати таҳияи стратегияҳои инноватсионии ғайрифаъолкунии вирусҳои патогенӣ вуҷуд дорад.
Эмиссияи мавҷҳои электромагнитӣ дорои бартариятҳои қудрати баланди воридшавӣ, гармшавии зуд ва яксон, резонансӣ бо микроорганизмҳо ва плазма баровардан буда, дар назар аст, ки як усули амалии ғайрифаъол кардани вирусҳои патогенӣ гардад [1,2,3]. Қобилияти мавҷҳои электромагнитӣ барои ғайрифаъол кардани вирусҳои патогенӣ дар асри гузашта нишон дода шудааст [4]. Солҳои охир истифодаи мавҷҳои электромагнитӣ барои ғайрифаъол кардани вирусҳои патогенӣ таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб кардааст. Дар ин мақола таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба вирусҳои патогенӣ ва механизмҳои онҳо, ки метавонанд барои тадқиқоти бунёдӣ ва амалӣ ҳамчун дастури муфид хизмат кунанд, баррасӣ карда мешавад.
Хусусиятҳои морфологии вирусҳо метавонанд функсияҳоро ба монанди зинда мондан ва сироятпазирӣ инъикос кунанд. Исбот шудааст, ки мавҷҳои электромагнитӣ, махсусан мавҷҳои электромагнитии басомади ултра баланд (UHF) ва басомади ултра баланд (EHF) метавонанд морфологияи вирусҳоро вайрон кунанд.
Бактериофаги MS2 (MS2) аксар вақт дар соҳаҳои гуногуни тадқиқотӣ, аз қабили арзёбии безараргардонӣ, моделсозии кинетикӣ (обӣ) ва тавсифи биологии молекулаҳои вирусӣ истифода мешавад [5, 6]. Ву муайян кард, ки микромавҷҳо дар 2450 МГс ва 700 Вт боиси ҷамъшавӣ ва коҳиши назарраси фагҳои обии MS2 пас аз 1 дақиқаи шуоъдиҳии мустақим мешаванд [1]. Пас аз таҳқиқоти иловагӣ, танаффус дар сатҳи фаги MS2 низ мушоҳида шуд [7]. Качмарчик [8] суспензияҳои намунаҳои коронавируси 229E (CoV-229E)-ро ба мавҷҳои миллиметрӣ бо басомади 95 ГГц ва зичии нерӯи аз 70 то 100 Вт/см2 дар тӯли 0,1 сония фош кард. Дар қабати ноҳамвори курраи вирус сӯрохиҳои калон пайдо кардан мумкин аст, ки боиси гум шудани мундариҷаи он мегардад. Таъсир ба мавҷҳои электромагнитӣ метавонад барои шаклҳои вирусӣ харобиовар бошад. Аммо тагйироти хосиятхои морфологи, ба монанди шакл, диаметр ва хамвор будани сатхи он баъди дучор шудан ба вирус бо шуоъхои электромагнитй маълум нест. Аз ин рӯ, таҳлили робитаи байни хусусиятҳои морфологӣ ва ихтилоли функсионалӣ муҳим аст, ки метавонад барои арзёбии ғайрифаъолшавии вирус нишондиҳандаҳои арзишманд ва қулайро таъмин кунад [1].
Сохтори вирусӣ одатан аз кислотаи нуклеинҳои дохилӣ (РНК ё ДНК) ва капсиди беруна иборат аст. Кислотаҳои нуклеинӣ хосиятҳои генетикӣ ва такрории вирусҳоро муайян мекунанд. Капсид қабати берунии зербахшҳои сафедаи мунтазам ҷойгиршуда, ҷузъи асосӣ ва антигении заррачаҳои вирусӣ мебошад ва инчунин кислотаҳои нуклеинро муҳофизат мекунад. Аксарияти вирусҳо сохтори лифофа доранд, ки аз липидҳо ва гликопротеинҳо иборатанд. Илова бар ин, сафедаҳои лифофа хусусияти ретсепторҳоро муайян мекунанд ва ҳамчун антигенҳои асосӣ хидмат мекунанд, ки системаи иммунии мизбон онҳоро эътироф карда метавонад. Сохтори мукаммал якпорчагӣ ва устувории генетикии вирусро таъмин мекунад.
Тадқиқотҳо нишон доданд, ки мавҷҳои электромагнитӣ, махсусан мавҷҳои электромагнитии UHF, метавонанд ба РНК-и вирусҳои беморикунанда зарар расонанд. Ву [1] мустақиман муҳити обии вируси MS2-ро ба микроволновкаҳои 2450 МГс дар тӯли 2 дақиқа фош кард ва генҳоеро, ки протеини А, протеини капсид, протеини репликазӣ ва сафедаи тақсимшударо тавассути электрофорези гел ва реаксияи занҷири транскрипсияи полимеразии баръакс рамзгузорӣ мекунанд, таҳлил кард. RT-PCR). Ин генҳо бо афзоиши зичии нерӯ тадриҷан нобуд карда шуданд ва ҳатто дар зичии баландтарини нерӯ нопадид шуданд. Масалан, ифодаи гени протеини А (934 bp) пас аз дучор шудан ба мавҷҳои электромагнитии иқтидори 119 ва 385 Вт ба таври назаррас коҳиш ёфт ва ҳангоми зиёд шудани зичии нерӯ ба 700 Вт комилан аз байн рафт. Ин маълумотҳо нишон медиҳанд, ки мавҷҳои электромагнитӣ метавонанд: вобаста ба воя сохтори кислотахои нуклеини вирусхоро вайрон мекунад.
Тадкикотхои охир нишон доданд, ки таъсири мавчхои электромагнитӣ ба сафедаҳои вирусии патогенӣ асосан ба таъсири гармии бавоситаи онҳо ба медиаторҳо ва таъсири бавоситаи онҳо ба синтези сафедаҳо аз сабаби вайроншавии кислотаҳои нуклеинӣ асос ёфтааст [1, 3, 8, 9]. Бо вуҷуди ин, таъсири атеромикӣ инчунин метавонад қутбӣ ё сохтори сафедаҳои вирусиро тағир диҳад [1, 10, 11]. Таъсири мустақими мавҷҳои электромагнитӣ ба сафедаҳои бунёдии сохторӣ/ғайриструктуралӣ ба монанди сафедаҳои капсид, сафедаҳои лифофа ё сафедаҳои хушаи вирусҳои патогенӣ ҳанӯз ҳам омӯзиши минбаъдаро талаб мекунад. Ба наздикӣ пешниҳод карда шуд, ки 2 дақиқа радиатсияи электромагнитӣ дар басомади 2,45 ГГц бо иқтидори 700 Вт метавонад бо фраксияҳои гуногуни зарядҳои сафеда тавассути ташаккули нуқтаҳои гарм ва майдонҳои электрикии ларзиш тавассути таъсири соф электромагнитӣ таъсир расонад [12].
Лифофаи вируси патогенӣ бо қобилияти сироят ё боиси беморӣ вобастагии зич дорад. Якчанд тадқиқотҳо гузориш доданд, ки мавҷҳои электромагнитӣ UHF ва микроволновкаҳо метавонанд пардаи вирусҳои бемориро нест кунанд. Тавре ки дар боло зикр гардид, дар лифофаи вирусии коронавируси 229E сӯрохиҳои мушаххасро пас аз таъсири 0,1 сония ба мавҷи миллиметрии 95 ГГц дар зичии нерӯи аз 70 то 100 Вт/см2 муайян кардан мумкин аст [8]. Таъсири интиқоли энергияи резонанси мавҷҳои электромагнитӣ метавонад боиси фишори кофӣ барои вайрон кардани сохтори лифофаи вирус гардад. Барои вирусҳои лифофа, пас аз шикастани лифофа, сироятӣ ё ягон фаъолият одатан коҳиш меёбад ё тамоман гум мешавад [13, 14]. Янг [13] вируси зукоми H3N2 (H3N2) ва вируси зукоми H1N1 (H1N1)-ро дар печҳои микромавҷҳои мутаносибан дар 8,35 ГГц, 320 Вт/м² ва 7 ГГц, 308 Вт/м², дар тӯли 15 дақиқа фош кард. Барои муқоисаи сигналҳои РНК-и вирусҳои патогенӣ, ки ба мавҷҳои электромагнитӣ дучор шудаанд ва модели пора-порае, ки дар нитрогени моеъ дар тӯли якчанд давра ях карда ва фавран об карда шудаанд, RT-PCR гузаронида шуд. Натиҷаҳо нишон доданд, ки сигналҳои РНК-и ду модел хеле мувофиқанд. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки сохтори физикии вирус вайрон шуда, сохтори лифофа пас аз таъсири радиатсияи микроволновка вайрон мешавад.
Фаъолияти вирусро бо қобилияти сироят кардан, такрор кардан ва транскрипсия карданаш тавсиф кардан мумкин аст. Сироятпазирӣ ё фаъолияти вирусӣ одатан тавассути чен кардани титрҳои вирусӣ бо истифода аз таҳлилҳои плак, вояи миёнаи сироятии фарҳанги матоъ (TCID50) ё фаъолияти гени хабарнигори люцифераза арзёбӣ мешавад. Аммо онро инчунин метавон мустақиман тавассути ҷудо кардани вируси зинда ё таҳлили антигени вирусӣ, зичии зарраҳои вирусӣ, зинда мондани вирус ва ғайра арзёбӣ кард.
Хабар дода шудааст, ки мавҷҳои электромагнитии UHF, SHF ва EHF метавонанд мустақиман аэрозолҳои вирусӣ ё вирусҳои обгузарро ғайрифаъол кунанд. Ву [1] аэрозоли бактериофаги MS2-ро, ки тавассути небулизатори лабораторӣ тавлид шудааст, ба мавҷҳои электромагнитии басомади 2450 МГс ва қудрати 700 Вт дар тӯли 1,7 дақиқа дучор кард, дар ҳоле ки сатҳи зинда мондани бактериофаги MS2 ҳамагӣ 8,66% буд. Монанди аэрозоли вирусии MS2, 91,3% оби обии MS2 дар давоми 1,5 дақиқа пас аз таъсири ҳамон вояи мавҷҳои электромагнитӣ ғайрифаъол карда шуд. Илова бар ин, қобилияти радиатсияи электромагнитӣ барои ғайрифаъол кардани вируси MS2 бо зичии нерӯ ва вақти таъсир ба таври мусбӣ алоқаманд буд. Аммо, вақте ки самаранокии ғайрифаъолкунӣ ба ҳадди ниҳоии худ мерасад, самаранокии ғайрифаъолкуниро тавассути зиёд кардани вақти экспозиция ё зиёд кардани зичии нерӯ беҳтар кардан мумкин нест. Масалан, вируси MS2 пас аз дучор шудан ба мавҷҳои электромагнитии 2450 МГс ва 700 Вт сатҳи ҳадди ақали зиндамонӣ аз 2,65% то 4,37% дошт ва бо афзоиши вақти таъсир тағйироти назаррасе пайдо нашуд. Сиддхарта [3] суспензияи парвариши ҳуҷайраи дорои вируси гепатити С (HCV)/вируси норасоии масунияти одам (ВИЧ-1)-ро бо мавҷҳои электромагнитӣ дар басомади 2450 МГс ва иқтидори 360 Вт шуоъ дод. Онҳо дарёфтанд, ки титрҳои вирус ба таври назаррас коҳиш ёфтааст. пас аз 3 дақиқа дучор шудан, нишон медиҳад, ки радиатсияи мавҷи электромагнитӣ бар зидди HCV ва HIV-1 самаранок аст сирояткунанда ва пешгирии интиқоли вирус ҳатто ҳангоми якҷоя шудан кӯмак мекунад. Ҳангоми радиатсия кардани фарҳангҳои ҳуҷайраҳои HCV ва суспензияҳои ВИЧ-1 бо мавҷҳои электромагнитии камқувват бо басомади 2450 МГс, 90 Вт ё 180 Вт, тағирёбии титри вирус, ки бо фаъолияти репортер люцифераза муайян карда мешавад ва тағироти назаррас дар сирояти вирусӣ мушохида карда шуданд. дар 600 ва 800 Вт дар давоми 1 дақиқа, сироятпазирии ҳарду вирус ба таври назаррас коҳиш наёфтааст, ки ин ба қувваи шуоъҳои мавҷи электромагнитӣ ва вақти таъсири шадиди ҳарорат алоқаманд аст.
Kaczmarczyk [8] бори аввал марговар будани мавҷҳои электромагнитии EHF-ро бар зидди вирусҳои патогении обӣ дар об нишон дод. Онҳо намунаҳои коронавируси 229E ё полиовирусро (PV) ба мавҷҳои электромагнитӣ бо басомади 95 ГГц ва зичии қувваи аз 70 то 10 Вт/см фош карданд. барои 2 сония. Самаранокии ғайрифаъолкунии ду вируси патогенӣ мутаносибан 99,98% ва 99,375% буд. ки ин нишон медиҳад, ки мавҷҳои электромагнитии EHF дар соҳаи ғайрифаъолкунии вирусҳо дурнамои васеъ доранд.
Самаранокии ғайрифаъолсозии UHF-и вирусҳо инчунин дар васоити мухталиф, аз қабили шири модар ва баъзе маводҳое, ки маъмулан дар хона истифода мешаванд, арзёбӣ шудааст. Муҳаққиқон ниқобҳои наркозро, ки бо аденовирус (ADV), полиовируси навъи 1 (PV-1), герпесвируси 1 (HV-1) ва риновирус (RHV) олуда буданд, ба радиатсияи электромагнитӣ дар басомади 2450 МГс ва қудрати 720 ватт дучор карданд. Онҳо гузориш доданд, ки санҷишҳо барои антигенҳои ADV ва PV-1 манфӣ шуданд ва титрҳои HV-1, PIV-3 ва RHV ба сифр коҳиш ёфтанд, ки ин нишон медиҳад, ки пас аз 4 дақиқа таъсири пурраи ҳама вирусҳо ғайрифаъол мешаванд [15, 16]. Элхафи [17] бевосита тампонҳои мубталои вируси бронхит сироятии парранда (IBV), пневмовируси парранда (APV), вируси бемории Нюкасл (NDV) ва вируси зукоми парранда (AIV) ба як печи 2450 МГс, 900 Вт. сирояти худро гум мекунанд. Дар байни онҳо, APV ва IBV ба таври иловагӣ дар культураҳои узвҳои трахея, ки аз ҷанинҳои насли 5-ум гирифта шудаанд, ошкор карда шуданд. Гарчанде ки вирусро ҷудо кардан мумкин набуд, кислотаи нуклеини вирусӣ то ҳол тавассути RT-PCR муайян карда шуд. Бен-Шошан [18] мустақиман мавҷҳои электромагнитии 2450 МГц, 750 Втро ба 15 намунаи мусбии шири ситомегаловирус (CMV) дар тӯли 30 сония фош кард. Муайян кардани антиген аз ҷониби Shell-Vial ғайрифаъолшавии пурраи CMV-ро нишон дод. Аммо, дар 500 Вт, аз 15 намуна 2-тоаш бефаъолияти пурра ба даст наомадааст, ки ин таносуби мусбати байни самаранокии ғайрифаъолкунӣ ва қувваи мавҷҳои электромагнитӣ мебошад.
Инчунин бояд қайд кард, ки Янг [13] дар асоси моделҳои муқарраршудаи физикӣ басомади резонанси байни мавҷҳои электромагнитӣ ва вирусҳоро пешгӯӣ кардааст. Таваққуфи зарраҳои вируси H3N2 бо зичии 7,5 × 1014 м-3, ки аз ҷониби ҳуҷайраҳои гурдаҳои саги Мадин Дарби (MDCK) ба вирус ҳассос истеҳсол шудааст, мустақиман ба мавҷҳои электромагнитӣ бо басомади 8 ГГц ва қувваи 820 дучор шудааст. Вт/м² барои 15 дақиқа. Сатҳи ғайрифаъолшавии вируси H3N2 ба 100% мерасад. Бо вуҷуди ин, дар ҳадди назариявии 82 Вт/м2, танҳо 38% вируси H3N2 ғайрифаъол карда шуд, ки ин нишон медиҳад, ки самаранокии ғайрифаъолкунии вируси EM бо зичии нерӯи барқ ​​зич алоқаманд аст. Бар асоси ин таҳқиқот, Барбора [14] диапазони басомади резонансиро (8,5-20 ГГц) байни мавҷҳои электромагнитӣ ва SARS-CoV-2 ҳисоб кард ва ба хулосае омад, ки 7,5 × 1014 м-3 SARS-CoV-2 ба мавҷҳои электромагнитии мавҷ дучор шудааст. бо басомади 10-17 ГГц ва зичии қувваи 14,5 ± 1 В/м2 барои тақрибан 15 дақиқа боиси 100% ғайрифаъол мешавад. Тадқиқоти охирини Ван [19] нишон дод, ки басомадҳои резонанси SARS-CoV-2 4 ва 7,5 ГГц мебошанд, ки мавҷудияти басомадҳои резонансиро новобаста аз титри вирус тасдиқ мекунанд.
Хулоса метавон гуфт, ки мавҷҳои электромагнитӣ метавонанд ба аэрозолҳо ва суспензияҳо, инчунин ба фаъолияти вирусҳо дар сатҳҳо таъсир расонанд. Муайян карда шуд, ки самаранокии ғайрифаъолкунӣ ба басомад ва қудрати мавҷҳои электромагнитӣ ва муҳите, ки барои афзоиши вирус истифода мешавад, зич алоқаманд аст. Илова бар ин, басомадҳои электромагнитӣ, ки ба резонанси физикӣ асос ёфтаанд, барои ғайрифаъолкунии вирусҳо хеле муҳиманд [2, 13]. То ба имрӯз, таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба фаъолияти вирусҳои патогенӣ асосан ба тағир додани сироятшавӣ нигаронида шудааст. Бо сабаби механизми мураккаб, якчанд тадқиқот таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба такрор ва транскрипсияи вирусҳои патогенӣ гузориш доданд.
Механизмҳое, ки тавассути мавҷҳои электромагнитӣ вирусҳоро ғайрифаъол мекунанд, бо навъи вирус, басомад ва қудрати мавҷҳои электромагнитӣ ва муҳити афзоиши вирус алоқаманданд, вале то ҳол омӯхта нашудаанд. Тадқиқотҳои охирин ба механизмҳои интиқоли энергияи гармӣ, аттермикӣ ва сохтории резонантӣ нигаронида шудаанд.
Эффекти гармӣ ҳамчун афзоиши ҳарорат дар натиҷаи гардиши баланд, бархӯрд ва соиши молекулаҳои қутбӣ дар бофтаҳо дар зери таъсири мавҷҳои электромагнитӣ фаҳмида мешавад. Ба шарофати ин хосият мавҷҳои электромагнитӣ метавонанд ҳарорати вирусро аз остонаи таҳаммулпазирии физиологӣ боло бардоранд ва боиси марги вирус гардад. Аммо, вирусҳо дорои чанд молекулаи қутбӣ мебошанд, ки ин нишон медиҳад, ки таъсири бевоситаи гармӣ ба вирусҳо кам аст [1]. Баръакс, дар муҳит ва муҳити зист бисёр молекулаҳои қутбӣ мавҷуданд, ба монанди молекулаҳои об, ки мувофиқи майдони электрикии алтернативӣ, ки аз мавҷҳои электромагнитӣ ба ҳаяҷон меоянд, ҳаракат карда, тавассути соиш гармӣ тавлид мекунанд. Сипас гармӣ ба вирус интиқол дода мешавад, то ҳарорати онро баланд кунад. Ҳангоми аз ҳадди таҳаммулпазирӣ гузаштан, кислотаҳои нуклеинӣ ва сафедаҳо нобуд мешаванд, ки дар ниҳоят сироятро коҳиш медиҳанд ва ҳатто вирусро ғайрифаъол мекунанд.
Якчанд гурӯҳҳо гузориш доданд, ки мавҷҳои электромагнитӣ метавонад сирояти вирусҳоро тавассути таъсири гармӣ коҳиш диҳад [1, 3, 8]. Качмарчик [8] суспензияҳои коронавируси 229E-ро ба мавҷҳои электромагнитӣ дар басомади 95 ГГц бо зичии қудрати аз 70 то 100 Вт/см² барои 0,2-0,7 сония дучор кард. Натиљањо нишон доданд, ки баландшавии њарорати 100°С дар давоми ин раванд ба вайроншавии морфологияи вирус ва паст шудани фаъолияти вирус мусоидат кардааст. Ин таъсироти гармиро бо таъсири мавҷҳои электромагнитӣ ба молекулаҳои обҳои атроф шарҳ додан мумкин аст. Сиддхарта [3] суспензияҳои фарҳанги ҳуҷайраҳои дорои HCV-и генотипҳои гуногун, аз ҷумла GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a ва GT7a, бо мавҷҳои электромагнитӣ дар басомади 2450 МГс ва иқтидори 90 Вт, 1380 Вт. В, 600 Вт ва 800 Сш Баробари аз 26°С то 92°С зиёд шудани харорати мухити культивацияи хучайра, шуоъхои электромагнитй инфекционии вирусро кам кард ё вирусро тамоман бефаъол сохт. Аммо HCV дар муддати кӯтоҳ бо қувваи кам (90 ё 180 Вт, 3 дақиқа) ё қувваи баландтар (600 ё 800 Вт, 1 дақиқа) ба мавҷҳои электромагнитӣ дучор мешуд, дар ҳоле ки афзоиши назаррас дар ҳарорат ва тағироти назаррас дар ҳарорати бадан мушоҳида нашудааст. вирус сироят ё фаъолият мушоҳида нашудааст.
Натиҷаҳои боло нишон медиҳанд, ки таъсири гармии мавҷҳои электромагнитӣ омили асосии таъсиррасонӣ ба сироят ё фаъолияти вирусҳои патогенӣ мебошад. Илова бар ин, тадқиқотҳои сершумор нишон доданд, ки таъсири гармии радиатсияи электромагнитӣ вирусҳои патогениро нисбат ба UV-C ва гармкунии анъанавӣ самараноктар ғайрифаъол мекунад [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Илова бар таъсири гармӣ, мавҷҳои электромагнитӣ инчунин метавонанд қутбияти молекулаҳоро ба монанди сафедаҳои микробҳо ва кислотаҳои нуклеинӣ тағйир диҳанд, ки боиси гардиш ва ларзиши молекулаҳо шаванд, ки дар натиҷа қобилияти зиндагӣ ё ҳатто маргро коҳиш медиҳад [10]. Гумон меравад, ки зуд ивазшавии қутббандии мавҷҳои электромагнитӣ боиси поляризатсияи сафедаҳо мегардад, ки боиси каҷшавӣ ва каҷшавии сохтори сафедаҳо ва дар ниҳоят ба денатуратсияи сафедаҳо оварда мерасонад [11].
Таъсири ғайриҳармии мавҷҳои электромагнитӣ ба ғайрифаъолшавии вирус баҳсбарангез боқӣ мемонад, аммо аксари тадқиқотҳо натиҷаҳои мусбӣ нишон доданд [1, 25]. Тавре ки мо дар боло зикр кардем, мавҷҳои электромагнитӣ метавонанд бевосита ба сафедаи лифофаи вируси MS2 ворид шуда, кислотаи нуклеини вирусро нобуд созанд. Илова бар ин, аэрозолҳои вируси MS2 нисбат ба мавҷҳои электромагнитӣ нисбат ба MS2 обӣ ҳассостаранд. Аз сабаби кам будани молекулаҳои қутбӣ, аз қабили молекулаҳои об, дар муҳити атрофи аэрозолҳои вируси MS2, таъсири атеромикӣ метавонад дар ғайрифаъолсозии вируси мавҷи электромагнитӣ нақши калидӣ бозад [1].
Падидаи резонанс ба тамоюли системаи физикӣ барои азхуд кардани энергияи бештар аз муҳити худ дар басомади табиӣ ва дарозии мавҷ ишора мекунад. Резонанс дар бисёр ҷойҳои табиат рух медиҳад. Маълум аст, ки вирусҳо бо микромавҷҳои ҳамон басомад дар реҷаи маҳдуди акустикии диполӣ, падидаи резонансӣ резонанс мекунанд [2, 13, 26]. Тарзи резонанси таъсири мутақобилаи байни мавҷи электромагнитӣ ва вирус таваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб мекунад. Таъсири интиқоли самараноки энергияи резонанси сохторӣ (SRET) аз мавҷҳои электромагнитӣ ба ларзишҳои пӯшидаи акустикӣ (CAV) дар вирусҳо метавонад ба шикастани мембранаи вирусӣ аз сабаби ларзишҳои муқобили ядро-капсид оварда расонад. Илова бар ин, самаранокии умумии SRET ба табиати муҳити зист вобаста аст, ки дар он андоза ва рН зарраҳои вирусӣ мутаносибан басомади резонансӣ ва азхудкунии энергияро муайян мекунанд [2, 13, 19].
Таъсири резонанси физикии мавҷҳои электромагнитӣ дар ғайрифаъолшавии вирусҳои лифофа, ки бо мембранаи дуқабатаи дар сафедаҳои вирус ҷойгиршуда иҳота шудаанд, нақши асосиро мебозад. Муҳаққиқон муайян карданд, ки ғайрифаъолшавии H3N2 тавассути мавҷҳои электромагнитӣ бо басомади 6 ГГц ва зичии қудрати 486 Вт/м² асосан аз шикастани физикии қабати бар асари таъсири резонансӣ ба вуҷуд омадааст [13]. Ҳарорати суспензияи H3N2 пас аз 15 дақиқаи таъсир ҳамагӣ 7°С боло рафт, аммо барои ғайрифаъол гардонидани вируси H3N2 одам бо гармии гармӣ ҳарорат аз 55°С зиёд лозим аст [9]. Чунин зуҳурот барои вирусҳо ба монанди SARS-CoV-2 ва H3N1 мушоҳида шудааст [13, 14]. Илова бар ин, ғайрифаъолшавии вирусҳо тавассути мавҷҳои электромагнитӣ боиси таназзули геномҳои РНК-и вирусӣ намегардад [1,13,14]. Ҳамин тариқ, ғайрифаъолшавии вируси H3N2 на таъсири гармӣ на бо резонанси физикӣ мусоидат кард [13].
Дар муқоиса бо таъсири гармии мавҷҳои электромагнитӣ, ғайрифаъол кардани вирусҳо тавассути резонанси физикӣ параметрҳои вояи камтарро талаб мекунад, ки аз стандартҳои бехатарии микроволновка, ки Институти муҳандисони электрикӣ ва электроника (IEEE) муқаррар кардааст, пасттар аст [2, 13]. Басомади резонансӣ ва вояи нерӯ аз хосиятҳои физикии вирус, ба монанди андозаи зарраҳо ва чандирии он вобаста аст ва ҳама вирусҳо дар дохили басомади резонанс метавонанд ба таври муассир барои ғайрифаъолкунӣ равона карда шаванд. Аз сабаби суръати баланди воридшавӣ, набудани радиатсияи ионизатсиякунанда ва бехатарии хуб, ғайрифаъолкунии вирус, ки тавассути таъсири атермикии CPET миёнаравӣ мекунад, барои табобати бемориҳои ашаддии инсон, ки аз вирусҳои патогенӣ ба вуҷуд омадаанд, умедбахш аст [14, 26].
Дар асоси амалисозии ғайрифаъолкунии вирусҳо дар фазаи моеъ ва дар рӯи васоити гуногун мавҷҳои электромагнитӣ метавонанд бо аэрозолҳои вирусӣ самаранок мубориза баранд [1, 26], ки ин як пешрафт буда, барои назорати интиқоли вирусҳо аҳамияти калон дорад. вирус ва пешгирии паҳншавии вирус дар ҷомеа. эпидемия. Гайр аз ин, кашфи хосиятхои резонанси физикии мавчхои электромагнитй дар ин соха ахамияти калон дорад. То он даме, ки басомади резонанси як вирион ва мавҷҳои электромагнитӣ маълум аст, ҳама вирусҳо дар доираи басомади резонанси захмро метавон ҳадаф қарор дод, ки бо усулҳои анъанавии ғайрифаъолкунии вирус ноил шудан мумкин нест [13,14,26]. Фаъолсозии электромагнитии вирусҳо як тадқиқоти ояндадорест, ки дорои тадқиқоти бузург ва арзиш ва потенсиали амалӣ мебошад.
Дар муқоиса бо технологияи анъанавии куштори вирус, мавҷҳои электромагнитӣ дорои хусусиятҳои оддӣ, муассир ва амалии ҳифзи муҳити зист ҳангоми нест кардани вирусҳо аз сабаби хосиятҳои физикии беназири худ мебошанд [2, 13]. Бо вуҷуди ин, мушкилоти зиёд боқӣ мемонад. Аввалан, донишҳои муосир танҳо бо хосиятҳои физикии мавҷҳои электромагнитӣ маҳдуд буда, механизми истифодаи энергия ҳангоми паҳншавии мавҷҳои электромагнитӣ ошкор нашудааст [10, 27]. Микромавҷҳо, аз ҷумла мавҷҳои миллиметрӣ, барои омӯзиши ғайрифаъолшавии вирус ва механизмҳои он ба таври васеъ истифода мешуданд, аммо омӯзиши мавҷҳои электромагнитӣ дар дигар басомадҳо, махсусан дар басомадҳои аз 100 кГс то 300 МГс ва аз 300 ГГц то 10 ТГс гузориш дода нашудааст. Сониян, механизми кушта шудани вирусҳои патогенӣ тавассути мавҷҳои электромагнитӣ равшан нашудааст ва танҳо вирусҳои сферикӣ ва асошакл омӯхта шудаанд [2]. Илова бар ин, заррачаҳои вирус хурд, бе ҳуҷайра мебошанд, ба осонӣ мутатсия мешаванд ва зуд паҳн мешаванд, ки ин метавонад ғайрифаъолшавии вирусро пешгирӣ кунад. Технологияи мавҷи электромагнитӣ барои бартараф кардани монеаи ғайрифаъолкунии вирусҳои патогенӣ ҳоло ҳам такмил дода мешавад. Ниҳоят, азхудкунии баланди энергияи радиатсионӣ аз ҷониби молекулаҳои қутбӣ дар муҳити атроф, ба монанди молекулаҳои об, боиси талафи энергия мегардад. Илова бар ин, самаранокии SRET метавонад аз ҷониби якчанд механизмҳои номаълум дар вирусҳо таъсир расонад [28]. Таъсири SRET инчунин метавонад вирусро барои мутобиқ шудан ба муҳити он тағир диҳад, ки дар натиҷа ба мавҷҳои электромагнитӣ муқовимат мекунад [29].
Дар оянда технологияи бефаъол гардондани вирусро бо истифода аз мавчхои электромагнитй боз хам такмил додан лозим аст. Тадкикоти фундаменталии илмй бояд ба фадмонда додани механизми бефаъолшавии вирус бо мавчдои электромагнитй нигаронида шавад. Масалан, механизми истифодаи энергияи вирусњо њангоми дучор шудан ба мављњои электромагнитї, механизми муфассали таъсири ѓайритермикї, ки вирусњои патогениро мекушад, механизми таъсири SRET байни мављњои электромагнитї ва навъњои гуногуни вирусњо бояд мунтазам равшан карда шаванд. Тадкикоти амалй бояд ба он нигаронида шавад, ки чи тавр аз хад зиёд азхуд кардани энергияи радиационй аз тарафи молекулахои кутбй пешгирй карда шавад, таъсири мавчхои электромагнитии басомадхои гуногун ба вирусхои гуногуни патогенй омухта, таъсири гайритермикии мавчхои электромагнитй хангоми нест кардани вирусхои патогенй омухта шавад.
Мавҷҳои электромагнитӣ усули умедбахши ғайрифаъолкунии вирусҳои патогенӣ гардиданд. Технологияи мавҷи электромагнитӣ бартариҳои ифлосшавии кам, арзиши кам ва самаранокии баланди ғайрифаъолкунии вируси патогенро дорад, ки метавонад маҳдудиятҳои технологияи антивирусро бартараф кунад. Бо вуҷуди ин, барои муайян кардани параметрҳои технологияи мавҷи электромагнитӣ ва равшан кардани механизми ғайрифаъолшавии вирус таҳқиқоти минбаъда лозим аст.
Микдори муайяни радиатсияи мавҷи электромагнитӣ метавонад сохтор ва фаъолияти бисёр вирусҳои патогениро вайрон кунад. Самаранокии ғайрифаъолкунии вирус ба басомад, зичии нерӯ ва вақти таъсир зич алоқаманд аст. Илова бар ин, механизмҳои эҳтимолӣ таъсири гармидиҳӣ, аттермикӣ ва резонанси сохтории интиқоли энергияро дар бар мегиранд. Дар муқоиса бо технологияҳои антивирусии анъанавӣ, ғайрифаъолкунии вирусҳо дар асоси мавҷи электромагнитӣ бартариҳои содда, самаранокии баланд ва ифлосшавии кам дорад. Аз ин рӯ, ғайрифаъолкунии вирус тавассути мавҷи электромагнитӣ як усули ояндадори зиддивирусӣ барои барномаҳои оянда гардид.
У Ю. Таъсири радиатсияи микроволновка ва плазмаи хунук ба фаъолияти биоаэрозол ва механизмҳои алоқаманд. Донишгоҳи Пекин. соли 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Пайвастагии диполҳои резонанси микроволнҳо ва ларзишҳои маҳдуди акустикӣ дар бакуловирусҳо. Ҳисоботи илмӣ 2017; 7(1):4611.
Сиддхарта А, Пфаендер С, Маласса А, Доербекер Ҷ, Анггакусума, Энгелман М, ва дигарон. Фаъолсозии микроволновка HCV ва ВИЧ: равиши нав барои пешгирии интиқоли вирус дар байни истеъмолкунандагони маводи мухаддири сӯзандору. Ҳисоботи илмӣ 2016; 6:36619.
Ян SX, Ванг RN, Cai YJ, Суруди YL, Qv HL. Тадқиқот ва мушоҳидаи таҷрибавии ифлосшавии ҳуҷҷатҳои беморхона тавассути дезинфекцияи микроволновка [J] Маҷаллаи тиббии чинӣ. 1987; 4:221-2.
Сун Вэй Омӯзиши пешакии механизми ғайрифаъолкунӣ ва самаранокии дихлоризоцианати натрий бар зидди бактериофаги MS2. Донишгоҳи Сичуан. 2007.
Ян Ли Омӯзиши пешакии таъсири ғайрифаъолкунӣ ва механизми амали о-фталалдегид ба бактериофаги MS2. Донишгоҳи Сичуан. 2007.
Ву Йе, хонум Яо. Бефаъолшавии вируси ҳавоӣ дар ҷои тавассути радиатсияи микроволновка. Бюллетени илмии Хитой. 2014;59(13):1438-45.
Качмарчик ЛС, Марсай К.С., Шевченко С., Пилософ М., Леви Н., Эйнат М. ва дигарон. Коронавирусҳо ва полиовирусҳо ба импулсҳои кӯтоҳи радиатсияи циклотронҳои W-банд ҳассос мебошанд. Мактуб дар бораи химияи экологй. 2021;19(6):3967-72.
Йонгес М, Лю ВМ, ван дер Врис Е, Якоби Р, Пронк I, Буг С, ва дигарон. Инактивизатсияи вируси зуком барои омӯзиши антигенӣ ва таҳлили муқовимат ба ингибиторҳои фенотипии нейраминидаза. Маҷаллаи микробиологияи клиникӣ. 2010;48(3):928-40.
Цзоу Синчзи, Чжан Лицзя, Лю Юцзя, Ли Ю, Чжан Цзя, Лин Фуцзя ва дигарон. Баррасии стерилизатсияи микроволновка. Илми микроэлементҳои Гуандун. 2013;20(6):67-70.
Ли Ҷиҷи. Таъсири ғайритермалии биологии микромавҷҳо ба микроорганизмҳои ғизоӣ ва технологияи стерилизатсияи печи микроволновка [Донишгоҳи Миллатҳои Ҷанубу Ғарбӣ (Нашри Илмҳои Табиатӣ). 2006; 6:1219–22.
Афаги П, Лаполла М.А., Ганди К. SARS-CoV-2 денатуратсияи протеинро дар радиатсияи микромавҷи атермикӣ афзоиш медиҳад. Ҳисоботи илмӣ 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Интиқоли самараноки энергияи резонанси сохторӣ аз микромавҷҳо ба ларзишҳои маҳдуди акустикӣ дар вирусҳо. Ҳисоботи илмӣ 2015; 5:18030.
Барбора А, Миннес Р. Табобати мақсадноки антивирусӣ бо истифодаи терапияи радиатсияи ионизатсиякунанда барои SARS-CoV-2 ва омодагӣ ба пандемияи вирусӣ: усулҳо, усулҳо ва ёддоштҳои амалия барои татбиқи клиникӣ. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Янг Хуиминг. Стерилизатсияи печи микроволновка ва омилхои таъсиррасон ба он. Маҷаллаи тиббии Чин. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Зинда мондани микробҳо дар печҳои печи. Шумо метавонед J микроорганизмҳо. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Neylor SJ, Savage KE, Jones RS Муолиҷаи печи печи ё автоклавӣ сироятпазирии вируси бронхитҳои сироятӣ ва пневмовируси паррандаҳоро нест мекунад, аммо имкон медиҳад, ки онҳо бо истифода аз реаксияи занҷири полимерази транскриптазаи баръакс ошкор карда шаванд. бемории парранда. 2004;33(3):303-6.
Бен-Шошан М., Мандел Д., Любезки Р., Доллберг С., Мимуни ФБ. Дар микроволновка бартарафсозии ситомегаловирус аз шири сина: омӯзиши озмоишӣ. доруи синамаконӣ. 2016;11:186-7.
Ванг ПҶ, Панг Ю.Ҳ., Хуан Сю, Фанг ҶТ, Чанг СЙ, Ших СР ва дигарон. Азхудкунии резонанси микромавҷи вируси SARS-CoV-2. Ҳисоботи илмӣ 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH ва ғайра. Миқдори марговари SARS-CoV-2 UV-C (254 нм). Ташхиси нури Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ва ғайра. Бефаъолшавии зуд ва пурраи SARS-CoV-2 аз ҷониби UV-C. Ҳисоботи илмӣ 2020; 10(1):22421.