Efectos das ondas electromagnéticas sobre virus patóxenos e mecanismos relacionados: unha revisión no Journal of Virology

As infeccións virais patóxenas convertéronse nun importante problema de saúde pública en todo o mundo. Os virus poden infectar todos os organismos celulares e causar diversos graos de lesións e danos, o que pode levar a enfermidades e mesmo á morte. Coa prevalencia de virus altamente patóxenos, como o coronavirus da síndrome respiratoria aguda grave tipo 2 (SARS-CoV-2), existe unha necesidade urxente de desenvolver métodos eficaces e seguros para inactivar os virus patóxenos. Os métodos tradicionais para inactivar os virus patóxenos son prácticos, pero teñen algunhas limitacións. Coas características de alto poder de penetración, resonancia física e ausencia de contaminación, as ondas electromagnéticas convertéronse nunha estratexia potencial para a inactivación de virus patóxenos e están a atraer unha atención cada vez maior. Este artigo ofrece unha visión xeral das publicacións recentes sobre o impacto das ondas electromagnéticas nos virus patóxenos e os seus mecanismos, así como as perspectivas do uso de ondas electromagnéticas para a inactivación de virus patóxenos, así como novas ideas e métodos para dita inactivación.
Moitos virus propáganse rapidamente, persisten durante moito tempo, son altamente patóxenos e poden causar epidemias globais e graves riscos para a saúde. A prevención, a detección, as probas, a erradicación e o tratamento son pasos clave para deter a propagación do virus. A eliminación rápida e eficiente dos virus patóxenos inclúe a eliminación profiláctica, protectora e da fonte. A inactivación dos virus patóxenos mediante destrución fisiolóxica para reducir a súa infectividade, patoxenicidade e capacidade reprodutiva é un método eficaz para a súa eliminación. Os métodos tradicionais, incluíndo altas temperaturas, produtos químicos e radiación ionizante, poden inactivar eficazmente os virus patóxenos. Non obstante, estes métodos aínda teñen algunhas limitacións. Polo tanto, aínda existe unha necesidade urxente de desenvolver estratexias innovadoras para a inactivación de virus patóxenos.
A emisión de ondas electromagnéticas ten as vantaxes dun alto poder de penetración, un quecemento rápido e uniforme, a resonancia con microorganismos e a liberación de plasma, e espérase que se converta nun método práctico para inactivar virus patóxenos [1,2,3]. A capacidade das ondas electromagnéticas para inactivar virus patóxenos demostrouse no século pasado [4]. Nos últimos anos, o uso de ondas electromagnéticas para a inactivación de virus patóxenos atraeu unha atención crecente. Este artigo analiza o efecto das ondas electromagnéticas sobre os virus patóxenos e os seus mecanismos, o que pode servir como unha guía útil para a investigación básica e aplicada.
As características morfolóxicas dos virus poden reflectir funcións como a supervivencia e a infectividade. Demostrouse que as ondas electromagnéticas, especialmente as ondas electromagnéticas de ultra alta frecuencia (UHF) e ultra alta frecuencia (EHF), poden alterar a morfoloxía dos virus.
O bacteriófago MS2 (MS2) úsase a miúdo en diversas áreas de investigación como a avaliación da desinfección, a modelización cinética (acuosa) e a caracterización biolóxica de moléculas virais [5, 6]. Wu descubriu que as microondas a 2450 MHz e 700 W causaban agregación e unha contracción significativa dos fagos acuáticos MS2 despois de 1 minuto de irradiación directa [1]. Tras unha investigación adicional, tamén se observou unha rotura na superficie do fago MS2 [7]. Kaczmarczyk [8] expuxo suspensións de mostras do coronavirus 229E (CoV-229E) a ondas milimétricas cunha frecuencia de 95 GHz e unha densidade de potencia de 70 a 100 W/cm2 durante 0,1 s. Pódense atopar grandes buratos na cuberta esférica rugosa do virus, o que leva á perda do seu contido. A exposición a ondas electromagnéticas pode ser destrutiva para as formas virais. Non obstante, descoñécense os cambios nas propiedades morfolóxicas, como a forma, o diámetro e a lisura da superficie, despois da exposición ao virus con radiación electromagnética. Polo tanto, é importante analizar a relación entre as características morfolóxicas e os trastornos funcionais, que poden proporcionar indicadores valiosos e convenientes para avaliar a inactivación do virus [1].
A estrutura viral adoita consistir nun ácido nucleico interno (ARN ou ADN) e unha cápside externa. Os ácidos nucleicos determinan as propiedades xenéticas e de replicación dos virus. A cápside é a capa externa de subunidades proteicas dispostas regularmente, o andamiaxe básico e o compoñente antixénico das partículas virais, e tamén protexe os ácidos nucleicos. A maioría dos virus teñen unha estrutura de envoltura composta por lípidos e glicoproteínas. Ademais, as proteínas da envoltura determinan a especificidade dos receptores e serven como os principais antíxenos que o sistema inmunitario do hóspede pode recoñecer. A estrutura completa garante a integridade e a estabilidade xenética do virus.
A investigación demostrou que as ondas electromagnéticas, especialmente as ondas electromagnéticas UHF, poden danar o ARN dos virus que causan enfermidades. Wu [1] expuxo directamente o ambiente acuoso do virus MS2 a microondas de 2450 MHz durante 2 minutos e analizou os xenes que codifican a proteína A, a proteína da cápside, a proteína replicase e a proteína de clivaxe mediante electroforese en xel e reacción en cadea da polimerase con transcrición inversa (RT-PCR). Estes xenes foron destruídos progresivamente co aumento da densidade de potencia e mesmo desapareceron coa densidade de potencia máis alta. Por exemplo, a expresión do xene da proteína A (934 pb) diminuíu significativamente despois da exposición a ondas electromagnéticas cunha potencia de 119 e 385 W e desapareceu por completo cando a densidade de potencia se aumentou a 700 W. Estes datos indican que as ondas electromagnéticas poden, dependendo da dose, destruír a estrutura dos ácidos nucleicos dos virus.
Estudos recentes demostraron que o efecto das ondas electromagnéticas sobre as proteínas virais patóxenas baséase principalmente no seu efecto térmico indirecto sobre os mediadores e no seu efecto indirecto sobre a síntese de proteínas debido á destrución dos ácidos nucleicos [1, 3, 8, 9]. Non obstante, os efectos atérmicos tamén poden cambiar a polaridade ou a estrutura das proteínas virais [1, 10, 11]. O efecto directo das ondas electromagnéticas sobre proteínas estruturais/non estruturais fundamentais, como as proteínas da cápside, as proteínas da envoltura ou as proteínas espicular dos virus patóxenos, aínda require máis estudos. Recentemente, suxeriuse que 2 minutos de radiación electromagnética a unha frecuencia de 2,45 GHz cunha potencia de 700 W poden interactuar con diferentes fraccións de cargas proteicas mediante a formación de puntos quentes e campos eléctricos oscilantes a través de efectos puramente electromagnéticos [12].
A envoltura dun virus patóxeno está estreitamente relacionada coa súa capacidade de infectar ou causar enfermidades. Varios estudos informaron de que as ondas electromagnéticas de UHF e microondas poden destruír as cubertas dos virus que causan enfermidades. Como se mencionou anteriormente, pódense detectar distintos buratos na envoltura viral do coronavirus 229E despois dunha exposición de 0,1 segundos á onda milimétrica de 95 GHz a unha densidade de potencia de 70 a 100 W/cm2 [8]. O efecto da transferencia de enerxía resonante das ondas electromagnéticas pode causar suficiente estrés como para destruír a estrutura da envoltura viral. Para os virus con envoltura, despois da rotura da envoltura, a infectividade ou algunha actividade adoita diminuír ou perderse por completo [13, 14]. Yang [13] expuxo o virus da gripe H3N2 (H3N2) e o virus da gripe H1N1 (H1N1) a microondas a 8,35 GHz, 320 W/m² e 7 GHz, 308 W/m², respectivamente, durante 15 minutos. Para comparar os sinais de ARN de virus patóxenos expostos a ondas electromagnéticas e un modelo fragmentado conxelado e desconxelado inmediatamente en nitróxeno líquido durante varios ciclos, realizouse RT-PCR. Os resultados mostraron que os sinais de ARN dos dous modelos son moi consistentes. Estes resultados indican que a estrutura física do virus se altera e a estrutura da envoltura se destrúe despois da exposición á radiación de microondas.
A actividade dun virus pódese caracterizar pola súa capacidade de infectar, replicarse e transcribir. A infectividade ou actividade viral adoita avaliarse medindo os títulos virais mediante ensaios de placa, dose infectiva media en cultivos de tecidos (TCID50) ou actividade do xene informador da luciferase. Pero tamén se pode avaliar directamente illando virus vivos ou analizando o antíxeno viral, a densidade de partículas virais, a supervivencia do virus, etc.
Informouse de que as ondas electromagnéticas UHF, SHF e EHF poden inactivar directamente aerosois virais ou virus transmitidos pola auga. Wu [1] expuxo un aerosol de bacteriófago MS2 xerado por un nebulizador de laboratorio a ondas electromagnéticas cunha frecuencia de 2450 MHz e unha potencia de 700 W durante 1,7 minutos, mentres que a taxa de supervivencia do bacteriófago MS2 foi só do 8,66 %. De xeito similar ao aerosol viral MS2, o 91,3 % do MS2 acuoso inactivouse en 1,5 minutos despois da exposición á mesma dose de ondas electromagnéticas. Ademais, a capacidade da radiación electromagnética para inactivar o virus MS2 correlacionouse positivamente coa densidade de potencia e o tempo de exposición. Non obstante, cando a eficiencia de desactivación alcanza o seu valor máximo, a eficiencia de desactivación non se pode mellorar aumentando o tempo de exposición nin aumentando a densidade de potencia. Por exemplo, o virus MS2 tivo unha taxa de supervivencia mínima do 2,65 % ao 4,37 % despois da exposición a ondas electromagnéticas de 2450 MHz e 700 W, e non se atoparon cambios significativos co aumento do tempo de exposición. Siddharta [3] irradiou unha suspensión de cultivo celular que contiña o virus da hepatite C (VHC)/virus da inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) con ondas electromagnéticas a unha frecuencia de 2450 MHz e unha potencia de 360 ​​W. Descubriron que os títulos do virus diminuíron significativamente despois de 3 minutos de exposición, o que indica que a radiación de ondas electromagnéticas é eficaz contra a infectividade do VHC e do VIH-1 e axuda a previr a transmisión do virus mesmo cando se expoñen conxuntamente. Ao irradiar cultivos celulares do VHC e suspensións do VIH-1 con ondas electromagnéticas de baixa potencia cunha frecuencia de 2450 MHz, 90 W ou 180 W, non se observou ningún cambio no título do virus, determinado pola actividade reporteira da luciferase, e si un cambio significativo na infectividade viral. A 600 e 800 W durante 1 minuto, a infectividade de ambos os virus non diminuíu significativamente, o que se cre que está relacionado coa potencia da radiación de ondas electromagnéticas e o tempo de exposición á temperatura crítica.
Kaczmarczyk [8] demostrou por primeira vez a letalidade das ondas electromagnéticas EHF contra virus patóxenos transmitidos pola auga en 2021. Expuxeron mostras do coronavirus 229E ou poliovirus (PV) a ondas electromagnéticas a unha frecuencia de 95 GHz e unha densidade de potencia de 70 a 100 W/cm2 durante 2 segundos. A eficiencia de inactivación dos dous virus patóxenos foi do 99,98 % e do 99,375 %, respectivamente, o que indica que as ondas electromagnéticas EHF teñen amplas perspectivas de aplicación no campo da inactivación de virus.
A eficacia da inactivación de virus por UHF tamén foi avaliada en varios medios como o leite materno e algúns materiais de uso común no fogar. Os investigadores expuxeron máscaras de anestesia contaminadas con adenovirus (ADV), poliovirus tipo 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) e rinovirus (RHV) a radiación electromagnética a unha frecuencia de 2450 MHz e unha potencia de 720 vatios. Informaron de que as probas para os antíxenos ADV e PV-1 deron negativas e os títulos de HV-1, PIV-3 e RHV caeron a cero, o que indica unha inactivación completa de todos os virus despois de 4 minutos de exposición [15, 16]. Elhafi [17] expuxo directamente hisopos infectados co virus da bronquite infecciosa aviaria (IBV), pneumovirus aviario (APV), virus da enfermidade de Newcastle (NDV) e virus da gripe aviaria (AIV) a un forno microondas de 2450 MHz e 900 W, que perderon a súa infectividade. Entre eles, o APV e o IBV detectáronse adicionalmente en cultivos de órganos traqueais obtidos de embrións de polo da 5ª xeración. Aínda que non se puido illar o virus, o ácido nucleico viral detectouse mediante RT-PCR. Ben-Shoshan [18] expuxo directamente ondas electromagnéticas de 2450 MHz e 750 W a 15 mostras de leite materno positivas para citomegalovirus (CMV) durante 30 segundos. A detección de antíxenos mediante Shell-Vial mostrou unha inactivación completa do CMV. Non obstante, a 500 W, 2 de 15 mostras non lograron a inactivación completa, o que indica unha correlación positiva entre a eficiencia de inactivación e a potencia das ondas electromagnéticas.
Tamén cómpre sinalar que Yang [13] predixo a frecuencia de resonancia entre as ondas electromagnéticas e os virus baseándose en modelos físicos establecidos. Unha suspensión de partículas do virus H3N2 cunha densidade de 7,5 × 1014 m-3, producidas por células renais de can Madin Darby (MDCK) sensibles aos virus, foi exposta directamente a ondas electromagnéticas a unha frecuencia de 8 GHz e unha potencia de 820 W/m² durante 15 minutos. O nivel de inactivación do virus H3N2 alcanza o 100 %. Non obstante, cun limiar teórico de 82 W/m2, só o 38 % do virus H3N2 foi inactivado, o que suxire que a eficiencia da inactivación do virus mediada por electromagnetismo está estreitamente relacionada coa densidade de potencia. Baseándose neste estudo, Barbora [14] calculou o rango de frecuencia resonante (8,5–20 GHz) entre as ondas electromagnéticas e o SARS-CoV-2 e concluíu que 7,5 × 1014 m-3 de SARS-CoV-2 expostos a ondas electromagnéticas. Unha onda cunha frecuencia de 10-17 GHz e unha densidade de potencia de 14,5 ± 1 W/m2 durante aproximadamente 15 minutos resultará nunha desactivación do 100 %. Un estudo recente de Wang [19] mostrou que as frecuencias resonantes do SARS-CoV-2 son de 4 e 7,5 GHz, o que confirma a existencia de frecuencias resonantes independentes do título do virus.
En conclusión, podemos dicir que as ondas electromagnéticas poden afectar os aerosois e as suspensións, así como a actividade dos virus nas superficies. Descubriuse que a eficacia da inactivación está estreitamente relacionada coa frecuencia e a potencia das ondas electromagnéticas e co medio utilizado para o crecemento do virus. Ademais, as frecuencias electromagnéticas baseadas en resonancias físicas son moi importantes para a inactivación dos virus [2, 13]. Ata o de agora, o efecto das ondas electromagnéticas na actividade dos virus patóxenos centrouse principalmente na modificación da infectividade. Debido ao complexo mecanismo, varios estudos informaron do efecto das ondas electromagnéticas na replicación e transcrición dos virus patóxenos.
Os mecanismos polos que as ondas electromagnéticas inactivan os virus están estreitamente relacionados co tipo de virus, a frecuencia e a potencia das ondas electromagnéticas e o ambiente de crecemento do virus, pero seguen sendo en gran parte inexplorados. As investigacións recentes centráronse nos mecanismos de transferencia de enerxía térmica, atérmica e resonante estrutural.
O efecto térmico enténdese como un aumento da temperatura causado pola rotación a alta velocidade, a colisión e a fricción das moléculas polares nos tecidos baixo a influencia das ondas electromagnéticas. Debido a esta propiedade, as ondas electromagnéticas poden elevar a temperatura do virus por riba do limiar de tolerancia fisiolóxica, causando a morte do virus. Non obstante, os virus conteñen poucas moléculas polares, o que suxire que os efectos térmicos directos sobre os virus son raros [1]. Pola contra, hai moitas máis moléculas polares no medio e no ambiente, como as moléculas de auga, que se moven de acordo co campo eléctrico alterno excitado polas ondas electromagnéticas, xerando calor a través da fricción. A calor transfírese entón ao virus para elevar a súa temperatura. Cando se supera o limiar de tolerancia, os ácidos nucleicos e as proteínas destrúense, o que finalmente reduce a infectividade e mesmo inactiva o virus.
Varios grupos informaron de que as ondas electromagnéticas poden reducir a infectividade dos virus mediante a exposición térmica [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] expuxo suspensións do coronavirus 229E a ondas electromagnéticas a unha frecuencia de 95 GHz cunha densidade de potencia de 70 a 100 W/cm² durante 0,2-0,7 s. Os resultados mostraron que un aumento de temperatura de 100 °C durante este proceso contribuíu á destrución da morfoloxía do virus e reduciu a súa actividade. Estes efectos térmicos pódense explicar pola acción das ondas electromagnéticas sobre as moléculas de auga circundantes. Siddharta [3] irradiou suspensións de cultivos celulares que contiñan VHC de diferentes xenotipos, incluíndo GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a e GT7a, con ondas electromagnéticas a unha frecuencia de 2450 MHz e unha potencia de 90 W e 180 W, 360 W, 600 W e 800 W. Cun aumento da temperatura do medio de cultivo celular de 26 °C a 92 °C, a radiación electromagnética reduciu a infectividade do virus ou inactivouno completamente. Pero o VHC foi exposto a ondas electromagnéticas durante un curto período de tempo a baixa potencia (90 ou 180 W, 3 minutos) ou maior potencia (600 ou 800 W, 1 minuto), mentres que non houbo un aumento significativo da temperatura nin se observou un cambio significativo na infectividade ou actividade do virus.
Os resultados anteriores indican que o efecto térmico das ondas electromagnéticas é un factor clave que inflúe na infectividade ou actividade dos virus patóxenos. Ademais, numerosos estudos demostraron que o efecto térmico da radiación electromagnética inactiva os virus patóxenos de forma máis eficaz que os raios UV-C e o quentamento convencional [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Ademais dos efectos térmicos, as ondas electromagnéticas tamén poden cambiar a polaridade de moléculas como as proteínas microbianas e os ácidos nucleicos, facendo que as moléculas roten e vibren, o que resulta nunha viabilidade reducida ou mesmo na morte [10]. Crese que o cambio rápido da polaridade das ondas electromagnéticas provoca a polarización das proteínas, o que leva á torsión e curvatura da estrutura da proteína e, en última instancia, á desnaturalización das proteínas [11].
O efecto non térmico das ondas electromagnéticas na inactivación de virus segue sendo controvertido, pero a maioría dos estudos mostraron resultados positivos [1, 25]. Como mencionamos anteriormente, as ondas electromagnéticas poden penetrar directamente na proteína da envoltura do virus MS2 e destruír o ácido nucleico do virus. Ademais, os aerosois do virus MS2 son moito máis sensibles ás ondas electromagnéticas que o MS2 acuoso. Debido á presenza de moléculas menos polares, como as moléculas de auga, no ambiente que rodea os aerosois do virus MS2, os efectos atérmicos poden desempeñar un papel fundamental na inactivación de virus mediada por ondas electromagnéticas [1].
O fenómeno da resonancia refírese á tendencia dun sistema físico a absorber máis enerxía do seu ambiente na súa frecuencia e lonxitude de onda naturais. A resonancia ocorre en moitos lugares da natureza. Sábese que os virus resoan con microondas da mesma frecuencia nun modo dipolar acústico limitado, un fenómeno de resonancia [2, 13, 26]. Os modos de interacción resonantes entre unha onda electromagnética e un virus están a atraer cada vez máis atención. O efecto da transferencia eficiente de enerxía por resonancia estrutural (SRET) desde ondas electromagnéticas a oscilacións acústicas pechadas (CAV) nos virus pode levar á rotura da membrana viral debido ás vibracións opostas núcleo-cápside. Ademais, a eficacia xeral da SRET está relacionada coa natureza do ambiente, onde o tamaño e o pH da partícula viral determinan a frecuencia resonante e a absorción de enerxía, respectivamente [2, 13, 19].
O efecto de resonancia física das ondas electromagnéticas xoga un papel fundamental na inactivación dos virus con envoltura, que están rodeados por unha membrana bicapa incrustada en proteínas virais. Os investigadores descubriron que a desactivación do H3N2 por ondas electromagnéticas cunha frecuencia de 6 GHz e unha densidade de potencia de 486 W/m² era causada principalmente pola rotura física da cuberta debido ao efecto de resonancia [13]. A temperatura da suspensión de H3N2 aumentou só 7 °C despois de 15 minutos de exposición; con todo, para a inactivación do virus H3N2 humano por quentamento térmico, requírese unha temperatura superior a 55 °C [9]. Observáronse fenómenos similares en virus como o SARS-CoV-2 e o H3N1 [13, 14]. Ademais, a inactivación de virus por ondas electromagnéticas non leva á degradación dos xenomas de ARN viral [1,13,14]. Polo tanto, a inactivación do virus H3N2 foi promovida pola resonancia física en lugar da exposición térmica [13].
En comparación co efecto térmico das ondas electromagnéticas, a inactivación de virus por resonancia física require parámetros de dose máis baixos, que están por debaixo dos estándares de seguridade de microondas establecidos polo Instituto de Enxeñeiros Eléctricos e Electrónicos (IEEE) [2, 13]. A frecuencia de resonancia e a dose de potencia dependen das propiedades físicas do virus, como o tamaño das partículas e a elasticidade, e todos os virus dentro da frecuencia de resonancia poden ser obxectivo eficaz da inactivación. Debido á alta taxa de penetración, á ausencia de radiación ionizante e á boa seguridade, a inactivación de virus mediada polo efecto atérmico da CPET é prometedora para o tratamento de enfermidades malignas humanas causadas por virus patóxenos [14, 26].
Baseándose na implementación da inactivación de virus en fase líquida e na superficie de diversos medios, as ondas electromagnéticas poden tratar eficazmente os aerosois virais [1, 26], o que supón un gran avance e é de grande importancia para controlar a transmisión do virus e previr a súa transmisión na sociedade durante unha epidemia. Ademais, o descubrimento das propiedades de resonancia física das ondas electromagnéticas é de grande importancia neste campo. Sempre que se coñeza a frecuencia de resonancia dun virión particular e as ondas electromagnéticas, pódense dirixir a todos os virus dentro do rango de frecuencia de resonancia da ferida, o que non se pode conseguir cos métodos tradicionais de inactivación de virus [13,14,26]. A inactivación electromagnética de virus é unha investigación prometedora con gran valor e potencial de investigación e aplicado.
En comparación coa tecnoloxía tradicional para eliminar virus, as ondas electromagnéticas teñen as características dunha protección ambiental sinxela, eficaz e práctica á hora de eliminar virus debido ás súas propiedades físicas únicas [2, 13]. Non obstante, seguen existindo moitos problemas. En primeiro lugar, o coñecemento moderno limítase ás propiedades físicas das ondas electromagnéticas e non se describeu o mecanismo de utilización da enerxía durante a emisión de ondas electromagnéticas [10, 27]. As microondas, incluídas as ondas milimétricas, utilizáronse amplamente para estudar a inactivación de virus e os seus mecanismos; con todo, non se informaron estudos de ondas electromagnéticas noutras frecuencias, especialmente en frecuencias de 100 kHz a 300 MHz e de 300 GHz a 10 THz. En segundo lugar, non se elucidou o mecanismo de eliminación de virus patóxenos mediante ondas electromagnéticas e só se estudaron virus esféricos e en forma de vara [2]. Ademais, as partículas víricas son pequenas, non teñen células, mutan facilmente e propáganse rapidamente, o que pode evitar a inactivación de virus. A tecnoloxía de ondas electromagnéticas aínda necesita mellorarse para superar o obstáculo da inactivación de virus patóxenos. Finalmente, a alta absorción de enerxía radiante por moléculas polares no medio, como as moléculas de auga, provoca unha perda de enerxía. Ademais, a eficacia da SRET pode verse afectada por varios mecanismos non identificados nos virus [28]. O efecto SRET tamén pode modificar o virus para que se adapte ao seu ambiente, o que resulta en resistencia ás ondas electromagnéticas [29].
No futuro, é preciso seguir mellorando a tecnoloxía de inactivación de virus mediante ondas electromagnéticas. A investigación científica fundamental debería ter como obxectivo dilucidar o mecanismo de inactivación de virus mediante ondas electromagnéticas. Por exemplo, debería dilucidarse sistematicamente o mecanismo de uso da enerxía dos virus cando se expoñen a ondas electromagnéticas, o mecanismo detallado da acción non térmica que mata os virus patóxenos e o mecanismo do efecto SRET entre as ondas electromagnéticas e varios tipos de virus. A investigación aplicada debería centrarse en como evitar a absorción excesiva de enerxía da radiación por moléculas polares, estudar o efecto das ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias sobre varios virus patóxenos e estudar os efectos non térmicos das ondas electromagnéticas na destrución de virus patóxenos.
As ondas electromagnéticas convertéronse nun método prometedor para a inactivación de virus patóxenos. A tecnoloxía de ondas electromagnéticas ten as vantaxes dunha baixa contaminación, baixo custo e alta eficiencia de inactivación de virus patóxenos, o que pode superar as limitacións da tecnoloxía antivirus tradicional. Non obstante, necesítase máis investigación para determinar os parámetros da tecnoloxía de ondas electromagnéticas e dilucidar o mecanismo de inactivación de virus.
Unha determinada dose de radiación de ondas electromagnéticas pode destruír a estrutura e a actividade de moitos virus patóxenos. A eficiencia da inactivación de virus está estreitamente relacionada coa frecuencia, a densidade de potencia e o tempo de exposición. Ademais, os posibles mecanismos inclúen os efectos de resonancia térmica, atérmica e estrutural da transferencia de enerxía. En comparación coas tecnoloxías antivirais tradicionais, a inactivación de virus baseada en ondas electromagnéticas ten as vantaxes da simplicidade, a alta eficiencia e a baixa contaminación. Polo tanto, a inactivación de virus mediada por ondas electromagnéticas converteuse nunha técnica antiviral prometedora para futuras aplicacións.
U Yu. Influencia da radiación de microondas e do plasma frío na actividade dos bioaerosoles e os mecanismos relacionados. Universidade de Pequín. Ano 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Acoplamento dipolar resonante de microondas e oscilacións acústicas limitadas en baculovirus. Informe científico 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Inactivación por microondas do VHC e o VIH: unha nova estratexia para previr a transmisión do virus entre os usuarios de drogas inxectables. Informe científico 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Investigación e observación experimental da contaminación de documentos hospitalarios mediante desinfección por microondas [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Estudo preliminar de Sun Wei sobre o mecanismo de inactivación e a eficacia do dicloroisocianato de sodio contra o bacteriófago MS2. Universidade de Sichuan. 2007.
Yang Li Estudo preliminar do efecto de inactivación e mecanismo de acción do o-ftalaldehído no bacteriófago MS2. Universidade de Sichuan. 2007.
Wu Ye, Sra. Yao. Inactivación dun virus transportado polo aire in situ mediante radiación de microondas. Boletín Científico Chineso. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Os coronavirus e os poliovirus son sensibles a pulsos curtos de radiación ciclotrónica 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. Inactivación do virus da gripe para estudos de antixenicidade e ensaios de resistencia a inhibidores fenotípicos da neuraminidase. Journal of Clinical Microbiology. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Visión xeral da esterilización por microondas. Ciencia dos micronutrientes de Guangdong. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Efectos biolóxicos non térmicos das microondas sobre os microorganismos alimentarios e a tecnoloxía de esterilización por microondas [JJ Southwestern Nationalities University (Edición de Ciencias Naturais). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Desnaturalización da proteína espicular do SARS-CoV-2 tras irradiación atérmica con microondas. Informe científico 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Transferencia eficiente de enerxía resonante estrutural desde microondas a oscilacións acústicas limitadas en virus. Informe científico 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Terapia antiviral dirixida mediante radioterapia non ionizante para o SARS-CoV-2 e preparación para unha pandemia viral: métodos, métodos e notas prácticas para a aplicación clínica. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Esterilización por microondas e factores que a inflúen. Revista Médica Chinesa. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Supervivencia de microbios en fornos microondas. You can J Microorganisms. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS O tratamento con microondas ou autoclave destrúe a infectividade do virus da bronquite infecciosa e do pneumovirus aviario, pero permite detectalos mediante reacción en cadea da polimerase con transcrición inversa. enfermidades avícolas. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Erradicación por microondas do citomegalovirus do leite materno: un estudo piloto. Medicina para a lactación materna. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR e outros. Absorción por resonancia de microondas do virus SARS-CoV-2. Informe científico 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. Dose letal UV-C (254 nm) de SARS-CoV-2. Diagnóstico por luz Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, etc. Inactivación rápida e completa do SARS-CoV-2 por UV-C. Informe científico 2020; 10(1):22421.