Elektromaqnit dalğalarının patogen viruslara və əlaqəli mexanizmlərə təsiri: Virusologiya jurnalında bir araşdırma

Patogen virus infeksiyaları bütün dünyada böyük ictimai sağlamlıq probleminə çevrilmişdir. Viruslar bütün hüceyrə orqanizmlərini yoluxdura bilər və müxtəlif dərəcəli zədə və zədələrə səbəb ola bilər, xəstəliyə və hətta ölümə səbəb ola bilər. Ağır kəskin respirator sindromlu coronavirus 2 (SARS-CoV-2) kimi yüksək patogen virusların yayılması ilə patogen virusları təsirsiz hala gətirmək üçün effektiv və təhlükəsiz üsulların hazırlanmasına təcili ehtiyac var. Patogen virusları təsirsiz hala gətirmək üçün ənənəvi üsullar praktikdir, lakin bəzi məhdudiyyətlərə malikdir. Yüksək nüfuz gücü, fiziki rezonans və heç bir çirklənmə xüsusiyyətləri ilə elektromaqnit dalğaları patogen virusların inaktivasiyası üçün potensial strategiyaya çevrilib və artan diqqəti cəlb edir. Bu məqalədə elektromaqnit dalğalarının patogen viruslara təsiri və onların mexanizmləri, eləcə də patogen virusların inaktivasiyası üçün elektromaqnit dalğalarından istifadə perspektivləri, eləcə də bu cür təsirsizləşdirmə üçün yeni ideyalar və üsullar haqqında son nəşrlərin icmalı təqdim olunur.
Bir çox viruslar sürətlə yayılır, uzun müddət davam edir, yüksək patogendir və qlobal epidemiyalara və ciddi sağlamlıq risklərinə səbəb ola bilər. Qarşısının alınması, aşkarlanması, sınaqdan keçirilməsi, məhv edilməsi və müalicəsi virusun yayılmasının qarşısını almaq üçün əsas addımlardır. Patogen virusların sürətli və effektiv şəkildə aradan qaldırılmasına profilaktik, qoruyucu və mənbənin aradan qaldırılması daxildir. Patogen virusların yoluxuculuğunu, patogenliyini və reproduktiv qabiliyyətini azaltmaq üçün onların fizioloji məhv edilməsi yolu ilə inaktivləşdirilməsi onların aradan qaldırılmasının effektiv üsuludur. Ənənəvi üsullar, o cümlədən yüksək temperatur, kimyəvi maddələr və ionlaşdırıcı şüalanma patogen virusları effektiv şəkildə təsirsiz hala gətirə bilər. Bununla belə, bu üsulların hələ də bəzi məhdudiyyətləri var. Buna görə də, patogen virusların inaktivasiyası üçün innovativ strategiyaların hazırlanmasına hələ də təcili ehtiyac var.
Elektromaqnit dalğalarının emissiyası yüksək nüfuzetmə gücü, sürətli və vahid qızdırma, mikroorqanizmlərlə rezonans və plazmanın sərbəst buraxılması kimi üstünlüklərə malikdir və patogen virusları təsirsiz hala gətirmək üçün praktiki üsula çevrilməsi gözlənilir [1,2,3]. Elektromaqnit dalğalarının patogen virusları təsirsiz hala gətirmək qabiliyyəti keçən əsrdə nümayiş etdirilmişdir [4]. Son illərdə patogen virusların inaktivasiyası üçün elektromaqnit dalğalarının istifadəsi artan diqqəti cəlb edir. Bu məqalə elektromaqnit dalğalarının patogen viruslara və onların mexanizmlərinə təsirindən bəhs edir ki, bu da fundamental və tətbiqi tədqiqatlar üçün faydalı bələdçi kimi xidmət edə bilər.
Virusların morfoloji xüsusiyyətləri sağ qalma və yoluxuculuq kimi funksiyaları əks etdirə bilər. Elektromaqnit dalğalarının, xüsusilə ultra yüksək tezlikli (UHF) və ultra yüksək tezlikli (EHF) elektromaqnit dalğalarının virusların morfologiyasını poza biləcəyi nümayiş etdirilmişdir.
Bakteriofaq MS2 (MS2) tez-tez dezinfeksiyanın qiymətləndirilməsi, kinetik modelləşdirmə (sulu) və viral molekulların bioloji xarakteristikası kimi müxtəlif tədqiqat sahələrində istifadə olunur [5, 6]. Wu müəyyən etdi ki, 2450 MHz və 700 Vt tezlikdə mikrodalğalar 1 dəqiqəlik birbaşa şüalanmadan sonra MS2 su faqlarının yığılmasına və əhəmiyyətli dərəcədə büzülməsinə səbəb olur [1]. Əlavə araşdırmadan sonra MS2 faqının səthində qırılma da müşahidə edildi [7]. Kaczmarczyk [8] koronavirus 229E (CoV-229E) nümunələrinin süspansiyonlarını 0,1 saniyə ərzində 95 GHz tezliyi və 70 ilə 100 Vt/sm2 güc sıxlığı olan millimetr dalğalarına məruz qoyub. Virusun kobud sferik qabığında böyük dəliklər tapıla bilər ki, bu da onun tərkibinin itirilməsinə səbəb olur. Elektromaqnit dalğalarına məruz qalma viral formalar üçün dağıdıcı ola bilər. Bununla belə, elektromaqnit şüalanma ilə virusa məruz qaldıqdan sonra forma, diametr və səthin hamarlığı kimi morfoloji xüsusiyyətlərin dəyişməsi məlum deyil. Buna görə də, virusun inaktivasiyasını qiymətləndirmək üçün qiymətli və rahat göstəricilər verə bilən morfoloji xüsusiyyətlər və funksional pozğunluqlar arasındakı əlaqəni təhlil etmək vacibdir [1].
Virus quruluşu adətən daxili nuklein turşusu (RNT və ya DNT) və xarici kapsiddən ibarətdir. Nuklein turşuları virusların genetik və təkrarlanma xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Kapsid, müntəzəm təşkil edilmiş zülal alt bölmələrinin xarici təbəqəsidir, viral hissəciklərin əsas iskele və antigenik komponentidir, həmçinin nuklein turşularını qoruyur. Əksər viruslar lipidlərdən və qlikoproteinlərdən ibarət zərf quruluşuna malikdir. Bundan əlavə, zərf zülalları reseptorların spesifikliyini müəyyən edir və ev sahibinin immun sisteminin tanıya biləcəyi əsas antigenlər kimi xidmət edir. Tam struktur virusun bütövlüyünü və genetik sabitliyini təmin edir.
Araşdırmalar göstərib ki, elektromaqnit dalğaları, xüsusilə UHF elektromaqnit dalğaları xəstəlik törədən virusların RNT-sini zədələyə bilər. Wu [1] MS2 virusunun sulu mühitini 2 dəqiqə ərzində 2450 MHz mikrodalğalı sobalara birbaşa məruz qoymuş və gel elektroforezi və tərs transkripsiya polimeraza zəncirvari reaksiyası ilə protein A, kapsid zülalı, replikaza zülalı və parçalanma zülalını kodlayan genləri təhlil etmişdir. RT-PCR). Bu genlər artan güc sıxlığı ilə tədricən məhv edildi və hətta ən yüksək güc sıxlığında yox oldu. Məsələn, 119 və 385 Vt gücündə elektromaqnit dalğalarına məruz qaldıqdan sonra protein A geninin (934 bp) ifadəsi əhəmiyyətli dərəcədə azaldı və güc sıxlığı 700 Vt-a qədər artırıldıqda tamamilə yox oldu. Bu məlumatlar göstərir ki, elektromaqnit dalğaları, dozadan asılı olaraq virusların nuklein turşularının strukturunu məhv edir.
Son tədqiqatlar göstərmişdir ki, elektromaqnit dalğalarının patogen virus zülallarına təsiri əsasən onların mediatorlara dolayı istilik təsirinə və nuklein turşularının məhv edilməsi nəticəsində zülal sintezinə dolayı təsirinə əsaslanır [1, 3, 8, 9]. Bununla belə, atermik təsirlər viral zülalların polaritesini və ya strukturunu da dəyişə bilər [1, 10, 11]. Patogen virusların kapsid zülalları, zərf zülalları və ya sünbül zülalları kimi fundamental struktur/qeyri-struktur zülallara elektromaqnit dalğalarının birbaşa təsiri hələ də əlavə tədqiqat tələb edir. Bu yaxınlarda belə bir fikir irəli sürülmüşdür ki, 2,45 GHz tezliyində 700 Vt gücə malik 2 dəqiqəlik elektromaqnit şüalanması sırf elektromaqnit təsirlər vasitəsilə qaynar nöqtələrin və salınan elektrik sahələrinin əmələ gəlməsi ilə zülal yüklərinin müxtəlif fraksiyaları ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər [12].
Patogen virusun zərfi onun yoluxdurmaq və ya xəstəliyə səbəb olmaq qabiliyyəti ilə sıx bağlıdır. Bir sıra tədqiqatlar UHF və mikrodalğalı elektromaqnit dalğalarının xəstəliyə səbəb olan virusların qabıqlarını məhv edə biləcəyini bildirdi. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, 70-100 Vt/sm2 güc sıxlığında 95 GHz millimetr dalğasına 0,1 saniyə məruz qaldıqdan sonra 229E koronavirusunun virus zərfində fərqli dəliklər aşkar edilə bilər [8]. Elektromaqnit dalğalarının rezonans enerjisinin ötürülməsinin təsiri virus zərfinin strukturunu məhv etmək üçün kifayət qədər stress yarada bilər. Zərflənmiş viruslar üçün, zərfin yırtılmasından sonra, yoluxuculuq və ya bəzi fəaliyyətlər adətən azalır və ya tamamilə itirilir [13, 14]. Yang [13] H3N2 (H3N2) qrip virusunu və H1N1 (H1N1) qrip virusunu 15 dəqiqə ərzində müvafiq olaraq 8,35 GHz, 320 Vt/m² və 7 GHz, 308 Vt/m²-də mikrodalğalara məruz qoydu. Elektromaqnit dalğalarına məruz qalmış patogen virusların RNT siqnallarını və bir neçə dövr ərzində maye azotda dondurulmuş və dərhal ərimiş parçalanmış modeli müqayisə etmək üçün RT-PCR aparılmışdır. Nəticələr göstərdi ki, iki modelin RNT siqnalları çox uyğundur. Bu nəticələr mikrodalğalı radiasiyaya məruz qaldıqdan sonra virusun fiziki strukturunun pozulduğunu və zərf quruluşunun məhv olduğunu göstərir.
Virusun fəaliyyəti onun yoluxma, çoxalma və transkripsiya qabiliyyəti ilə xarakterizə edilə bilər. Viral yoluxuculuq və ya aktivlik adətən lövhə analizləri, toxuma mədəniyyətinin median yoluxucu dozası (TCID50) və ya lusiferaza məruzəçi gen aktivliyindən istifadə etməklə virus titrlərinin ölçülməsi ilə qiymətləndirilir. Ancaq canlı virusu təcrid etməklə və ya viral antigeni, viral hissəciklərin sıxlığını, virusun sağ qalmasını və s. təhlil etməklə birbaşa qiymətləndirilə bilər.
Bildirilib ki, UHF, SHF və EHF elektromaqnit dalğaları birbaşa viral aerozolları və ya su ilə daşınan virusları təsirsiz hala sala bilər. Wu [1] laboratoriya nebülizatoru tərəfindən yaradılan MS2 bakteriofaq aerozolunu 2450 MHz tezliyi və 700 Vt gücü olan elektromaqnit dalğalarına 1,7 dəqiqə ərzində məruz qoydu, halbuki MS2 bakteriofaqının sağ qalma nisbəti cəmi 8,66% idi. MS2 viral aerozoluna bənzər olaraq, eyni dozada elektromaqnit dalğalarına məruz qaldıqdan sonra 1,5 dəqiqə ərzində sulu MS2-nin 91,3%-i təsirsiz hala gəldi. Bundan əlavə, elektromaqnit şüalanmanın MS2 virusunu təsirsiz hala gətirmə qabiliyyəti enerji sıxlığı və məruz qalma müddəti ilə müsbət əlaqədə idi. Bununla belə, deaktivasiya səmərəliliyi maksimum dəyərə çatdıqda, təsir müddətini artırmaq və ya güc sıxlığını artırmaqla deaktivasiya səmərəliliyini artırmaq mümkün deyil. Məsələn, MS2 virusu 2450 MHz və 700 Vt elektromaqnit dalğalarına məruz qaldıqdan sonra 2,65%-dən 4,37%-ə qədər minimal sağ qalma nisbətinə malik idi və artan məruz qalma müddətində heç bir əhəmiyyətli dəyişiklik aşkar edilmədi. Siddharta [3] tərkibində hepatit C virusu (HCV)/insan immunçatışmazlığı virusu tip 1 (HİV-1) olan hüceyrə kulturası süspansiyonunu 2450 MHz tezliyində və 360 Vt gücündə elektromaqnit dalğaları ilə şüalandırdı. Onlar virus titrlərinin əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşdüyünü aşkar etdilər. 3 dəqiqə məruz qaldıqdan sonra, elektromaqnit dalğa radiasiyasının HCV və HİV-1-ə qarşı təsirli olduğunu göstərir yoluxuculuq və birlikdə məruz qaldıqda belə virusun ötürülməsinin qarşısını alır. HCV hüceyrə kulturlarını və HİV-1 süspansiyonlarını 2450 MHz, 90 Vt və ya 180 Vt tezliyi olan aşağı güclü elektromaqnit dalğaları ilə şüalandırarkən, lusiferaza məruzəçisinin fəaliyyəti ilə müəyyən edilən virus titrində dəyişiklik və virus infeksiyasında əhəmiyyətli dəyişiklik baş vermir. müşahidə edildi. 600 və 800 Vt-da 1 dəqiqə ərzində hər iki virusun yoluxuculuğu əhəmiyyətli dərəcədə azalmadı, bunun elektromaqnit dalğasının radiasiyasının gücü və kritik temperaturun məruz qalma vaxtı ilə əlaqəli olduğu güman edilir.
Kaczmarczyk [8] ilk dəfə 2021-ci ildə su ilə daşınan patogen viruslara qarşı EHF elektromaqnit dalğalarının öldürücülüyünü nümayiş etdirdi. Onlar koronavirus 229E və ya poliovirus (PV) nümunələrini 95 GHz tezliyində və 70-100 Vt/sm güc sıxlığında elektromaqnit dalğalarına məruz qoydular. 2 saniyə. İki patogen virusun inaktivasiya effektivliyi müvafiq olaraq 99,98% və 99,375% təşkil etmişdir. Bu, EHF elektromaqnit dalğalarının virusun inaktivasiyası sahəsində geniş tətbiq perspektivlərinə malik olduğunu göstərir.
Virusların UHF inaktivasiyasının effektivliyi ana südü və evdə geniş istifadə olunan bəzi materiallar kimi müxtəlif mühitlərdə də qiymətləndirilmişdir. Tədqiqatçılar adenovirus (ADV), poliovirus tip 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) və rinovirus (RHV) ilə çirklənmiş anesteziya maskalarını 2450 MHz tezliyində və 720 vatt gücündə elektromaqnit şüalanmasına məruz qoyublar. Onlar bildirdilər ki, ADV və PV-1 antigenləri üçün testlər mənfi oldu və HV-1, PIV-3 və RHV titrləri sıfıra enib, bu, 4 dəqiqə məruz qaldıqdan sonra bütün virusların tam inaktivləşməsini göstərir [15, 16]. Elhafi [17] quşların yoluxucu bronxit virusu (İBV), quş pnevmovirusu (APV), Nyukasl xəstəliyi virusu (NDV) və quş qripi virusu (AIV) ilə yoluxmuş tamponları 2450 MHz, 900 W mikrodalğalı sobaya birbaşa məruz qoydu. yoluxuculuq qabiliyyətini itirirlər. Onların arasında 5-ci nəsil cücə embrionlarından alınan nəfəs borusu orqanlarının kulturalarında əlavə olaraq APV və İBV aşkar edilmişdir. Virusu təcrid etmək mümkün olmasa da, virus nuklein turşusu hələ də RT-PZR ilə aşkar edilmişdir. Ben-Şoşan [18] 30 saniyə ərzində 15 sitomeqalovirus (CMV) müsbət ana südü nümunəsinə 2450 MHz, 750 Vt elektromaqnit dalğalarını birbaşa məruz qoyub. Shell-Vial tərəfindən antigen aşkarlanması CMV-nin tam inaktivasiyasını göstərdi. Bununla belə, 500 Vt gücündə 15 nümunədən 2-si tam inaktivasiyaya nail olmamışdır ki, bu da inaktivasiya səmərəliliyi ilə elektromaqnit dalğalarının gücü arasında müsbət korrelyasiya olduğunu göstərir.
Onu da qeyd etmək lazımdır ki, Yang [13] müəyyən edilmiş fiziki modellər əsasında elektromaqnit dalğaları və viruslar arasında rezonans tezliyini proqnozlaşdırmışdı. Virusa həssas Madin Darby it böyrək hüceyrələri (MDCK) tərəfindən istehsal olunan 7,5 × 1014 m-3 sıxlığı olan H3N2 virus hissəciklərinin süspansiyonu 8 GHz tezliyində və 820 gücdə elektromaqnit dalğalarına birbaşa məruz qaldı. 15 dəqiqə üçün W/m². H3N2 virusunun inaktivasiya səviyyəsi 100%-ə çatır. Bununla belə, 82 Vt/m2 nəzəri həddə H3N2 virusunun yalnız 38%-i təsirsiz hala gətirilib, bu, EM-vasitəçiliyi ilə virusun təsirsizləşdirilməsinin effektivliyinin güc sıxlığı ilə sıx bağlı olduğunu göstərir. Bu araşdırmaya əsasən, Barbora [14] elektromaqnit dalğaları və SARS-CoV-2 arasında rezonans tezlik diapazonunu (8,5-20 GHz) hesabladı və belə nəticəyə gəldi ki, 7,5 × 1014 m-3 SARS-CoV-2 elektromaqnit dalğaları A dalğasına məruz qalır. 10-17 GHz tezliyi və 14,5 ± 1 güc sıxlığı ilə Təxminən 15 dəqiqə ərzində W/m2 100% deaktivasiya ilə nəticələnəcək. Vanq [19] tərəfindən aparılan son araşdırma göstərdi ki, SARS-CoV-2-nin rezonans tezlikləri 4 və 7,5 GHz-dir ki, bu da virus titrindən asılı olmayaraq rezonans tezliklərin mövcudluğunu təsdiqləyir.
Sonda deyə bilərik ki, elektromaqnit dalğaları aerozollara və süspansiyonlara, eləcə də səthlərdə virusların aktivliyinə təsir göstərə bilər. Məlum olub ki, inaktivasiyanın effektivliyi elektromaqnit dalğalarının tezliyi və gücü və virusun böyüməsi üçün istifadə olunan mühitlə sıx bağlıdır. Bundan əlavə, fiziki rezonanslara əsaslanan elektromaqnit tezlikləri virusun inaktivasiyası üçün çox vacibdir [2, 13]. İndiyədək elektromaqnit dalğalarının patogen virusların fəaliyyətinə təsiri əsasən yoluxuculuğun dəyişməsinə yönəlmişdir. Mürəkkəb mexanizm sayəsində bir neçə tədqiqat elektromaqnit dalğalarının patogen virusların replikasiyası və transkripsiyasına təsirini bildirmişdir.
Elektromaqnit dalğalarının virusları təsirsiz hala gətirdiyi mexanizmlər virusun növü, elektromaqnit dalğalarının tezliyi və gücü və virusun böyümə mühiti ilə sıx bağlıdır, lakin əsasən öyrənilməmiş qalır. Son tədqiqatlar istilik, atermik və struktur rezonans enerjisinin ötürülməsi mexanizmlərinə yönəlmişdir.
İstilik effekti elektromaqnit dalğalarının təsiri altında toxumalarda qütb molekullarının yüksək sürətli fırlanması, toqquşması və sürtünməsi nəticəsində yaranan temperaturun artması kimi başa düşülür. Bu xüsusiyyətinə görə elektromaqnit dalğaları virusun temperaturunu fizioloji dözümlülük həddindən yuxarı qaldıraraq virusun ölümünə səbəb ola bilər. Bununla belə, viruslar bir neçə qütb molekulunu ehtiva edir ki, bu da viruslara birbaşa termal təsirlərin nadir olduğunu göstərir [1]. Əksinə, mühitdə və mühitdə daha çox qütb molekulları var, məsələn, elektromaqnit dalğalarının həyəcanlandırdığı alternativ elektrik sahəsinə uyğun hərəkət edən, sürtünmə nəticəsində istilik əmələ gətirən su molekulları. İstilik daha sonra temperaturu yüksəltmək üçün virusa ötürülür. Tolerantlıq həddini aşdıqda, nuklein turşuları və zülallar məhv edilir, bu da son nəticədə yoluxuculuğu azaldır və hətta virusu təsirsiz hala gətirir.
Bir neçə qrup bildirmişdir ki, elektromaqnit dalğaları termal təsir vasitəsilə virusların yoluxuculuğunu azalda bilər [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] 0,2-0,7 s ərzində 70 ilə 100 Vt/sm² güc sıxlığı ilə 95 GHz tezliyində 229E koronavirusunun süspansiyonlarını elektromaqnit dalğalarına məruz qoydu. Nəticələr göstərdi ki, bu proses zamanı temperaturun 100°C artması virusun morfologiyasının məhvinə və virusun aktivliyinin azalmasına səbəb olub. Bu istilik effektləri elektromaqnit dalğalarının ətrafdakı su molekullarına təsiri ilə izah edilə bilər. Siddharta [3] GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a və GT7a daxil olmaqla müxtəlif genotiplərin HCV tərkibli hüceyrə kulturası süspansiyonlarını 2450 MHz tezliyində və 90 Vt, 180 Vt gücündə elektromaqnit dalğaları ilə şüalandırmışdır. W, 600 W və 800 Çərşənbə axşamı Hüceyrə mədəniyyəti mühitinin temperaturunun 26°C-dən 92°C-ə qədər artması ilə elektromaqnit şüalanma virusun yoluxuculuğunu azaltdı və ya virusu tamamilə təsirsiz hala gətirdi. Lakin HCV qısa müddət ərzində aşağı gücdə (90 və ya 180 Vt, 3 dəqiqə) və ya daha yüksək gücdə (600 və ya 800 Vt, 1 dəqiqə) elektromaqnit dalğalarına məruz qaldı, halbuki temperaturda əhəmiyyətli bir artım və əhəmiyyətli dəyişiklik olmadı. virusun yoluxuculuğu və ya aktivliyi müşahidə olunmayıb.
Yuxarıdakı nəticələr elektromaqnit dalğalarının istilik effektinin patogen virusların yoluxuculuğuna və ya aktivliyinə təsir edən əsas amil olduğunu göstərir. Bundan əlavə, çoxsaylı tədqiqatlar göstərmişdir ki, elektromaqnit şüalanmanın istilik effekti patogen virusları UV-C və adi qızdırmadan daha effektiv təsirsizləşdirir [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Termal təsirlərə əlavə olaraq, elektromaqnit dalğaları mikrob zülalları və nuklein turşuları kimi molekulların polaritesini də dəyişə bilər, molekulların fırlanmasına və titrəməsinə səbəb olur, nəticədə həyat qabiliyyətinin azalması və ya hətta ölümlə nəticələnir [10]. Güman edilir ki, elektromaqnit dalğalarının polaritesinin sürətlə dəyişməsi zülalın qütbləşməsinə səbəb olur ki, bu da zülal strukturunun bükülməsinə və əyriliyinə və nəticədə zülalın denaturasiyasına gətirib çıxarır [11].
Elektromaqnit dalğalarının virus inaktivasiyasına qeyri-termal təsiri mübahisəli olaraq qalır, lakin əksər tədqiqatlar müsbət nəticələr göstərmişdir [1, 25]. Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, elektromaqnit dalğaları MS2 virusunun zərf zülalına birbaşa nüfuz edə və virusun nuklein turşusunu məhv edə bilər. Bundan əlavə, MS2 virus aerozolları sulu MS2 ilə müqayisədə elektromaqnit dalğalarına daha çox həssasdır. MS2 virus aerozollarını əhatə edən mühitdə su molekulları kimi daha az qütblü molekullara görə atermik təsirlər elektromaqnit dalğası vasitəsilə virusun təsirsizləşdirilməsində əsas rol oynaya bilər [1].
Rezonans fenomeni fiziki sistemin təbii tezlik və dalğa uzunluğunda ətraf mühitdən daha çox enerji udmaq meylinə aiddir. Rezonans təbiətin bir çox yerində baş verir. Məlumdur ki, viruslar məhdud akustik dipol rejimində eyni tezlikli mikrodalğalarla rezonans yaradır, rezonans fenomeni [2, 13, 26]. Elektromaqnit dalğası və virus arasında rezonans qarşılıqlı təsir rejimləri getdikcə daha çox diqqəti cəlb edir. Viruslarda elektromaqnit dalğalarından qapalı akustik rəqslərə (CAV) səmərəli struktur rezonans enerji ötürülməsinin (SRET) təsiri, əks nüvə-kapsid vibrasiyaları səbəbindən viral membranın qırılmasına səbəb ola bilər. Bundan əlavə, SRET-in ümumi effektivliyi ətraf mühitin təbiəti ilə bağlıdır, burada viral hissəciyin ölçüsü və pH müvafiq olaraq rezonans tezliyini və enerjinin udulmasını müəyyən edir [2, 13, 19].
Elektromaqnit dalğalarının fiziki rezonans effekti viral zülallara daxil edilmiş ikiqatlı membranla əhatə olunmuş zərflənmiş virusların inaktivləşməsində əsas rol oynayır. Tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, H3N2-nin 6 GHz tezliyi və 486 Vt/m² güc sıxlığı olan elektromaqnit dalğaları ilə deaktivasiyası, əsasən, rezonans effekti səbəbindən qabığın fiziki qırılması ilə əlaqədardır [13]. H3N2 suspenziyasının temperaturu 15 dəqiqə məruz qaldıqdan sonra cəmi 7°C artmışdır, lakin insan H3N2 virusunun termal istiliklə inaktivasiyası üçün 55°C-dən yuxarı temperatur tələb olunur [9]. Oxşar hadisələr SARS-CoV-2 və H3N1 kimi viruslar üçün də müşahidə edilmişdir [13, 14]. Bundan əlavə, virusların elektromaqnit dalğaları ilə inaktivasiyası virusun RNT genomlarının deqradasiyasına səbəb olmur [1,13,14]. Beləliklə, H3N2 virusunun inaktivasiyası termal təsirdən daha çox fiziki rezonansla təşviq edilmişdir [13].
Elektromaqnit dalğalarının istilik effekti ilə müqayisədə virusların fiziki rezonansla təsirsizləşdirilməsi üçün daha aşağı doza parametrləri tələb olunur ki, bu parametrlər Elektrik və Elektronika Mühəndisləri İnstitutu (IEEE) tərəfindən müəyyən edilmiş mikrodalğalı təhlükəsizlik standartlarından aşağıdır [2, 13]. Rezonans tezliyi və güc dozası virusun fiziki xassələrindən, məsələn, hissəcik ölçüsü və elastikliyindən asılıdır və rezonans tezliyindəki bütün viruslar effektiv şəkildə təsirsiz hala gətirilə bilər. Yüksək nüfuz sürəti, ionlaşdırıcı şüalanmanın olmaması və yaxşı təhlükəsizliyə görə, CPET-in atermik təsiri ilə vasitəçilik edilən virusun inaktivasiyası patogen virusların yaratdığı bədxassəli insan xəstəliklərinin müalicəsi üçün perspektivlidir [14, 26].
Maye fazada və müxtəlif mühitlərin səthində virusların inaktivləşdirilməsinin həyata keçirilməsinə əsaslanaraq, elektromaqnit dalğaları virus aerozolları ilə effektiv şəkildə mübarizə apara bilər [1, 26] ki, bu da bir irəliləyişdir və virusun ötürülməsinə nəzarət etmək üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. virus və cəmiyyətdə virusun ötürülməsinin qarşısının alınması. epidemiya. Bundan başqa, elektromaqnit dalğalarının fiziki rezonans xüsusiyyətlərinin kəşfi bu sahədə böyük əhəmiyyət kəsb edir. Müəyyən bir virion və elektromaqnit dalğalarının rezonans tezliyi məlum olduğu müddətcə, yaranın rezonans tezlik diapazonunda olan bütün viruslar hədəf alına bilər ki, bu da ənənəvi virus inaktivasiya üsulları ilə əldə edilə bilməz [13,14,26]. Virusların elektromaqnit inaktivasiyası böyük tədqiqat və tətbiqi dəyəri və potensialı olan perspektivli tədqiqatdır.
Ənənəvi virus öldürmə texnologiyası ilə müqayisədə elektromaqnit dalğaları unikal fiziki xassələrinə görə virusları öldürərkən sadə, effektiv, praktiki ətraf mühitin mühafizəsi xüsusiyyətlərinə malikdir [2, 13]. Bununla belə, bir çox problemlər qalmaqdadır. Birincisi, müasir biliklər elektromaqnit dalğalarının fiziki xassələri ilə məhdudlaşır və elektromaqnit dalğalarının emissiyası zamanı enerjidən istifadə mexanizmi açıqlanmır [10, 27]. Mikrodalğalı sobalar, o cümlədən millimetr dalğaları, virusun inaktivləşməsini və onun mexanizmlərini öyrənmək üçün geniş şəkildə istifadə edilmişdir, lakin digər tezliklərdə, xüsusilə 100 kHz-dən 300 MHz-ə qədər və 300 GHz-dən 10 THz-ə qədər tezliklərdə elektromaqnit dalğalarının tədqiqi barədə məlumat verilməmişdir. İkincisi, patogen virusların elektromaqnit dalğaları ilə öldürülməsi mexanizmi aydınlaşdırılmamışdır və yalnız sferik və çubuqşəkilli viruslar tədqiq edilmişdir [2]. Bundan əlavə, virus hissəcikləri kiçikdir, hüceyrəsizdir, asanlıqla mutasiyaya uğrayır və sürətlə yayılır, bu da virusun təsirsizləşməsinin qarşısını ala bilər. Patogen virusları təsirsiz hala gətirmək maneəsini dəf etmək üçün elektromaqnit dalğa texnologiyası hələ də təkmilləşdirilməlidir. Nəhayət, radiasiya enerjisinin su molekulları kimi mühitdəki qütb molekulları tərəfindən yüksək udulması enerji itkisi ilə nəticələnir. Bundan əlavə, SRET-in effektivliyinə viruslarda bir neçə naməlum mexanizm təsir göstərə bilər [28]. SRET effekti həm də virusu ətraf mühitə uyğunlaşdırmaq üçün dəyişdirə bilər və nəticədə elektromaqnit dalğalarına müqavimət göstərə bilər [29].
Gələcəkdə elektromaqnit dalğalarından istifadə etməklə virusların inaktivləşdirilməsi texnologiyası daha da təkmilləşdirilməlidir. Fundamental elmi tədqiqatlar virusun elektromaqnit dalğaları ilə inaktivasiya mexanizminin aydınlaşdırılmasına yönəldilməlidir. Məsələn, elektromaqnit dalğalarına məruz qaldıqda virusların enerjisindən istifadə mexanizmi, patogen virusları öldürən qeyri-istilik təsirinin təfərrüatlı mexanizmi, elektromaqnit dalğaları ilə müxtəlif növ viruslar arasında SRET effektinin mexanizmi sistemli şəkildə aydınlaşdırılmalıdır. Tətbiqi tədqiqatlar qütb molekulları tərəfindən radiasiya enerjisinin həddən artıq udulmasının qarşısının alınmasına, müxtəlif tezlikli elektromaqnit dalğalarının müxtəlif patogen viruslara təsirinin öyrənilməsinə, patogen virusların məhv edilməsində elektromaqnit dalğalarının qeyri-istilik təsirlərinin öyrənilməsinə yönəldilməlidir.
Elektromaqnit dalğaları patogen virusların inaktivasiyası üçün perspektivli üsula çevrilmişdir. Elektromaqnit dalğa texnologiyası ənənəvi antivirus texnologiyasının məhdudiyyətlərini aşa bilən aşağı çirklənmə, aşağı qiymət və yüksək patogen virusun inaktivasiya effektivliyinin üstünlüklərinə malikdir. Bununla belə, elektromaqnit dalğası texnologiyasının parametrlərini müəyyən etmək və virusun inaktivasiya mexanizmini aydınlaşdırmaq üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var.
Müəyyən bir dozada elektromaqnit dalğası şüalanması bir çox patogen virusların strukturunu və fəaliyyətini məhv edə bilər. Virusun təsirsizləşdirilməsinin effektivliyi tezlik, güc sıxlığı və məruz qalma vaxtı ilə sıx bağlıdır. Bundan əlavə, potensial mexanizmlərə enerji transferinin termal, atermik və struktur rezonans təsirləri daxildir. Ənənəvi antiviral texnologiyalarla müqayisədə, elektromaqnit dalğa əsaslı virus inaktivasiyası sadəlik, yüksək effektivlik və aşağı çirklənmə üstünlüklərinə malikdir. Buna görə də, elektromaqnit dalğası vasitəsi ilə virusun inaktivasiyası gələcək tətbiqlər üçün perspektivli antiviral texnikaya çevrilmişdir.
U Yu. Mikrodalğalı radiasiya və soyuq plazmanın bioaerozol aktivliyinə və əlaqəli mexanizmlərə təsiri. Pekin Universiteti. 2013-cü il.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Mikrodalğaların rezonanslı dipol birləşməsi və bakuloviruslarda məhdud akustik rəqslər. Elmi hesabat 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. HCV və HİV-nin mikrodalğalı inaktivasiyası: inyeksion narkotik istifadəçiləri arasında virusun ötürülməsinin qarşısını almaq üçün yeni yanaşma. Elmi hesabat 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Mikrodalğalı Dezinfeksiya ilə Xəstəxana Sənədlərinin Çirklənməsinin Tədqiqi və Eksperimental Müşahidəsi [J] Çin Tibb Jurnalı. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Natrium dikloroizosiyanatın inaktivasiya mexanizminin və MS2 bakteriofaqına qarşı effektivliyinin ilkin tədqiqi. Siçuan Universiteti. 2007.
Yang Li O-ftaaldehidin MS2 bakteriofaqına təsirsizləşdirmə təsirinin və təsir mexanizminin ilkin tədqiqi. Siçuan Universiteti. 2007.
Vu Ye, xanım Yao. Mikrodalğalı radiasiya ilə hava-damcı virusunun in situ inaktivasiyası. Çin Elm Bülleteni. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Koronaviruslar və polioviruslar W diapazonlu siklotron radiasiyasının qısa impulslarına həssasdırlar. Ətraf mühit kimyası üzrə məktub. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S və s. Antigenlik tədqiqatları və fenotipik neyraminidaza inhibitorlarına qarşı müqavimət testləri üçün qrip virusunun inaktivasiyası. Klinik Mikrobiologiya Jurnalı. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia və s. Mikrodalğalı sterilizasiyaya ümumi baxış. Guangdong mikronutrient elmi. 2013;20(6):67-70.
Li Jizhi. Mikrodalğaların Qida Mikroorqanizmlərinə və Mikrodalğalı Sterilizasiya Texnologiyasına Qeyri Termal Bioloji Təsirləri [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Qandi K. SARS-CoV-2 atermik mikrodalğalı şüalanma zamanı protein denatürasiyasını artırır. Elmi hesabat 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR və s. Mikrodalğalı sobalardan viruslarda məhdud akustik rəqslərə effektiv struktur rezonans enerjisinin ötürülməsi. Elmi hesabat 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. SARS-CoV-2 üçün qeyri-ionlaşdırıcı şüa terapiyasından istifadə edərək hədəflənmiş antiviral terapiya və viral pandemiyaya hazırlıq: klinik tətbiq üçün metodlar, üsullar və təcrübə qeydləri. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Mikrodalğalı sterilizasiya və ona təsir edən amillər. Çin Tibb Jurnalı. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Mikrodalğalı sobalarda mikrobların sağ qalması. Siz J Mikroorqanizmlər. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Mikrodalğalı və ya avtoklav müalicəsi yoluxucu bronxit virusunun və quş pnevmovirusunun yoluxuculuğunu məhv edir, lakin əks transkriptaza polimeraza zəncirvari reaksiyasından istifadə edərək onları aşkar etməyə imkan verir. quşçuluq xəstəliyi. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Ana südündən sitomeqalovirusun mikrodalğalı eradikasiyası: pilot tədqiqat. ana südü dərmanı. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. SARS-CoV-2 virusunun mikrodalğalı rezonansla udulması. Elmi Hesabat 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH və s. SARS-CoV-2-nin UV-C (254 nm) öldürücü dozası. İşıq diaqnostikası Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M və s. SARS-CoV-2-nin UV-C tərəfindən sürətli və tam inaktivasiyası. Elmi Hesabat 2020; 10(1):22421.