中文网站
Патогендик вирустук инфекциялар дүйнө жүзү боюнча коомдук саламаттыкты сактоонун негизги көйгөйүнө айланды. Вирустар бардык клеткалык организмдерди жугузуп, ар кандай деңгээлдеги жаракаттарды жана зыянды алып келиши мүмкүн, бул ооруга, ал тургай өлүмгө алып келет. Коронавирус 2 (SARS-CoV-2) катуу курч респиратордук синдрому сыяктуу өтө патогендүү вирустардын таралышы менен патогендик вирустарды инактивациялоонун эффективдүү жана коопсуз ыкмаларын иштеп чыгуу зарылчылыгы келип чыгууда. Патогендик вирустарды инактивациялоонун салттуу ыкмалары практикалык, бирок кээ бир чектөөлөрү бар. Жогорку өтүүчү кубаттуулуктун, физикалык резонанстын жана булганбагандыктын мүнөздөмөлөрү менен электромагниттик толкундар патогендик вирустарды инактивациялоонун потенциалдуу стратегиясы болуп калды жана барган сайын көбүрөөк көңүл бурууда. Бул макалада электромагниттик толкундардын патогендик вирустарга жана алардын механизмдерине тийгизген таасири, ошондой эле патогендик вирустарды инактивациялоо үчүн электромагниттик толкундарды колдонуунун перспективалары, ошондой эле мындай инактивациялоонун жаңы идеялары жана ыкмалары жөнүндө акыркы басылмаларга сереп берилген.
Көптөгөн вирустар тездик менен жайылып, узак убакыт бою сакталып, өтө патогендүү жана глобалдык эпидемияларды жана ден соолукка олуттуу коркунучтарды алып келиши мүмкүн. Алдын алуу, аныктоо, текшерүү, жок кылуу жана дарылоо вирустун жайылышын токтотуунун негизги кадамдары болуп саналат. Патогендик вирустарды тез жана натыйжалуу жок кылуу профилактикалык, коргоочу жана булактарды жок кылууну камтыйт. Патогендик вирустарды физиологиялык деструкциялоо жолу менен инактивациялоо, алардын жугуштуулугун, патогендүүлүгүн жана репродуктивдүү жөндөмдүүлүгүн төмөндөтүү аларды жоюунун эффективдүү ыкмасы болуп саналат. Салттуу ыкмалар, анын ичинде жогорку температура, химиялык заттар жана иондоштуруучу нурлануу патогендик вирустарды эффективдүү түрдө инактивациялай алат. Бирок, бул ыкмалар дагы эле кээ бир чектөөлөр бар. Ошондуктан, патогендик вирустарды инактивациялоонун инновациялык стратегияларын иштеп чыгуунун актуалдуу зарылдыгы дагы эле бар.
Электромагниттик толкундардын эмиссиясы жогорку пронитрациялык кубаттуулук, тез жана бир калыпта жылытуу, микроорганизмдер менен резонанстык жана плазманы бөлүп чыгаруу артыкчылыктарына ээ жана патогендик вирустарды инактивациялоонун практикалык ыкмасы болуп калышы күтүлүүдө [1,2,3]. Электромагниттик толкундардын патогендик вирустарды инактивациялоо жөндөмдүүлүгү өткөн кылымда көрсөтүлгөн [4]. Акыркы жылдары патогендик вирустарды инактивациялоо үчүн электромагниттик толкундарды колдонууга көбүрөөк көңүл бурулуп жатат. Бул макалада электромагниттик толкундардын патогендик вирустарга тийгизген таасири жана алардын механизмдери талкууланат, алар фундаменталдык жана прикладдык изилдөөлөр үчүн пайдалуу колдонмо боло алат.
Вирустардын морфологиялык мүнөздөмөлөрү жашоо жана инфекциялык сыяктуу функцияларды чагылдыра алат. Электромагниттик толкундар, өзгөчө ультра жогорку жыштык (UHF) жана ультра жогорку жыштыктагы (EHF) электромагниттик толкундар вирустардын морфологиясын бузушу мүмкүн экени далилденген.
Бактериофаг MS2 (MS2) көбүнчө дезинфекциялоону баалоо, кинетикалык моделдөө (суу) жана вирустук молекулалардын биологиялык мүнөздөмөлөрү сыяктуу ар кандай изилдөө тармактарында колдонулат [5, 6]. Ву 2450 МГц жана 700 Вт жыштыктагы микротолкундар MS2 суу фагдарынын агрегациясын жана 1 мүнөттүк түз нурлануудан кийин олуттуу кичирейгендигин аныктаган [1]. Кошумча изилдөөлөрдөн кийин MS2 фагынын бетинде тыныгуу да байкалган [7]. Kaczmarczyk [8] 229E (CoV-229E) коронавирусунун үлгүлөрүнүн суспензияларын 95 ГГц жыштыгы жана кубаттуулугу 70тен 100 Вт/см2ге чейинки 0,1 секундага чейин миллиметрдик толкундарга тийгизген. Вирустун одоно сфералык кабыгында чоң тешиктерди табууга болот, бул анын мазмунун жоготууга алып келет. Электромагниттик толкундардын таасири вирустук формаларга зыян келтириши мүмкүн. Бирок электромагниттик нурлануу менен вирустун таасиринен кийин формасы, диаметри жана бетинин жылмакайлыгы сыяктуу морфологиялык касиеттердин өзгөрүшү белгисиз. Ошондуктан, морфологиялык белгилер менен функционалдык бузулуулардын ортосундагы байланышты талдоо маанилүү, бул вирус инактивациясын баалоо үчүн баалуу жана ыңгайлуу көрсөткүчтөрдү бере алат [1].
Вирустун түзүлүшү адатта ички нуклеиндик кислотадан (РНК же ДНК) жана тышкы капсидден турат. Нуклеин кислоталары вирустардын генетикалык жана репликациялык касиеттерин аныктайт. Капсид - үзгүлтүксүз жайгаштырылган белок суббирдиктеринин сырткы катмары, вирустук бөлүкчөлөрдүн негизги таяныч жана антигендик компоненти, ошондой эле нуклеиндик кислоталарды коргойт. Көпчүлүк вирустар липиддерден жана гликопротеиндерден турган конверттүү түзүлүшкө ээ. Мындан тышкары, конверт белоктору рецепторлордун өзгөчөлүгүн аныктайт жана кабыл алуучунун иммундук системасы тааный турган негизги антигендер катары кызмат кылат. Толук структурасы вирустун бүтүндүгүн жана генетикалык туруктуулугун камсыздайт.
Изилдөөлөр көрсөткөндөй, электромагниттик толкундар, өзгөчө UHF электромагниттик толкундары ооруну пайда кылуучу вирустардын РНКсына зыян келтириши мүмкүн. Ву [1] MS2 вирусунун суулуу чөйрөсүн 2450 МГц микротолкундарга 2 мүнөткө түздөн-түз таасир этти жана гел электрофорези жана тескери транскрипциялуу полимераздык чынжыр реакциясы аркылуу А протеинди, капсид протеинди, репликаз протеинди жана жиктөө протеинди коддоочу гендерди талдады. RT-PCR). Бул гендер кубаттуулуктун тыгыздыгынын өсүшү менен акырындык менен жок кылынды жана ал тургай эң жогорку кубаттуулук тыгыздыгында жок болду. Мисалы, протеин А генинин экспрессиясы (934 bp) 119 жана 385 Вт кубаттуулуктагы электромагниттик толкундардын таасиринен кийин кыйла азайган жана кубаттуулуктун тыгыздыгы 700 Вт чейин жогорулаганда толугу менен жок болгон. Бул маалыматтар электромагниттик толкундардын, дозасына жараша вирустардын нуклеиндик кислоталарынын түзүлүшүн жок кылат.
Акыркы изилдөөлөр көрсөткөндөй, электромагниттик толкундардын патогендик вирустук белокторго тийгизген таасири негизинен алардын медиаторлорго кыйыр жылуулук таасирине жана нуклеиндик кислоталардын бузулушунан улам белок синтезине кыйыр таасирине негизделет [1, 3, 8, 9]. Бирок, атермикалык эффекттер вирустук белоктордун уюлдуулугун же структурасын да өзгөртө алат [1, 10, 11]. Электромагниттик толкундардын капсиддик протеиндер, конверт белоктору же патогендик вирустардын спик белоктору сыяктуу фундаменталдык структуралык/структуралык эмес белокторго тикелей таасири дагы эле кошумча изилдөөнү талап кылат. 700 Вт кубаттуулуктагы 2,45 ГГц жыштыктагы 2 мүнөттүк электромагниттик нурлануу жалаң электромагниттик эффекттер аркылуу ысык чекиттерди жана термелүү электр талаасын пайда кылуу аркылуу белок зарядынын ар кандай фракциялары менен өз ара аракеттениши мүмкүн деп болжолдонгон [12].
Патогендик вирустун конверти анын жугузуу же ооруну козгоо жөндөмдүүлүгү менен тыгыз байланышта. Бир нече изилдөөлөр UHF жана микротолкундуу электромагниттик толкундар ооруну жаратуучу вирустардын кабыктарын жок кыла аларын билдирди. Жогоруда айтылгандай, 70тен 100 Вт/см2 кубаттуулуктагы тыгыздыкта 95 ГГц миллиметрдик толкунга 0,1 секунда таасир эткенден кийин 229E коронавирусунун вирустук конвертинде айырмаланган тешиктерди табууга болот [8]. Электромагниттик толкундардын резонанстык энергияны берүү эффектиси вирустун конвертинин түзүлүшүн бузуу үчүн жетиштүү стрессти жаратышы мүмкүн. Конверттелген вирустар үчүн конверт жарылгандан кийин инфекциялык же кандайдыр бир активдүүлүк адатта төмөндөйт же толугу менен жоголот [13, 14]. Ян [13] H3N2 (H3N2) грипп вирусун жана H1N1 (H1N1) грипп вирусун 8,35 ГГц, 320 Вт/м² жана 7 ГГц, 308 Вт/м² жыштыктагы микротолкундарда 15 мүнөткө чыгарды. Электромагниттик толкундардын таасирине кабылган патогендик вирустардын РНК сигналдарын жана суюк азотто бир нече цикл үчүн тоңдурулган жана дароо эриген фрагменттелген моделди салыштыруу үчүн RT-PCR аткарылган. Натыйжалар эки моделдин РНК сигналдары абдан ырааттуу экенин көрсөттү. Бул жыйынтыктар микротолкундуу нурлануунун таасиринен кийин вирустун физикалык структурасы бузулганын жана конверттин структурасы бузулганын көрсөтүп турат.
Вирустун активдүүлүгү анын жугузуу, репликациялоо жана транскрипциялоо жөндөмдүүлүгү менен мүнөздөлүшү мүмкүн. Вирустун жугуштуулугу же активдүүлүгү, адатта, бляшка анализдерин, кыртыш маданиятынын орточо жугуштуу дозасын (TCID50) же люцифераза репортер генинин активдүүлүгүн колдонуу менен вирустун титрлерин өлчөө жолу менен бааланат. Бирок аны түздөн-түз тирүү вирусту бөлүп алуу же вирустук антигенди, вирустук бөлүкчөлөрдүн тыгыздыгын, вирустун жашап кетүүсүн ж.б.
UHF, SHF жана EHF электромагниттик толкундары вирустук аэрозолдорду же суудагы вирустарды түздөн-түз инактивациялай алаары кабарланган. Ву [1] лабораториялык небулайзер тарабынан түзүлгөн MS2 бактериофагынын аэрозолуна 2450 МГц жыштыгы жана 700 Вт кубаттуулуктагы электромагниттик толкундарды 1,7 мүнөткө тийгизген, ал эми MS2 бактериофагынын жашоо деңгээли 8,66% гана болгон. MS2 вирустук аэрозолуна окшоп, MS2 суулуу 91,3% электромагниттик толкундардын ошол эле дозасынын таасиринен кийин 1,5 мүнөттүн ичинде инактивацияланган. Мындан тышкары, электромагниттик нурлануунун MS2 вирусун активдештирүү жөндөмү кубаттуулуктун тыгыздыгы жана экспозиция убактысы менен оң корреляцияланган. Бирок, өчүрүү эффективдүүлүгү максималдуу мааниге жеткенде, экспозиция убактысын көбөйтүү же кубаттуулуктун тыгыздыгын жогорулатуу менен өчүрүү натыйжалуулугун жогорулатуу мүмкүн эмес. Мисалы, MS2 вирусу 2450 МГц жана 700 Вт электромагниттик толкундардын таасиринен кийин 2,65% дан 4,37% га чейин минималдуу жашоо көрсөткүчүнө ээ болгон жана экспозиция убактысынын өсүшү менен эч кандай олуттуу өзгөрүүлөр табылган эмес. Сиддхарта [3] 2450 МГц жыштыктагы жана 360 Вт кубаттуулуктагы электромагниттик толкундар менен гепатит С вирусу (HCV)/адамдын иммундук жетишсиздигинин вирусу 1 (HIV-1) камтыган клетка культурасынын суспензиясын нурландырган. Алар вирустун титрлери кыйла төмөндөгөнүн аныкташкан. 3 мүнөттөн кийин электромагниттик толкун нурлануусу HCV жана HIV-1ге каршы эффективдүү экенин көрсөтөт. жугуштуу жана чогуу дуушар болгондо да вирустун жугушун алдын алууга жардам берет. HCV клетка культураларын жана АИВ-1 суспензияларын 2450 МГц, 90 Вт же 180 Вт жыштыгы аз кубаттуу электромагниттик толкундар менен нурландырганда люцифераза репортер активдүүлүгү менен аныкталган вирус титринин өзгөрүүсү жана вирустук инфекциянын олуттуу өзгөрүүсү. байкалган. 600 жана 800 Вт кубаттуулукта 1 мүнөттө эки вирустун тең инфекциялык касиети олуттуу азайган жок, бул электромагниттик толкун нурлануусунун кубаттуулугуна жана критикалык температуранын таасири убактысына байланыштуу деп эсептелинет.
Kaczmarczyk [8] биринчи жолу 2021-жылы EHF электромагниттик толкундарынын суудагы патогендик вирустарга каршы өлүмгө жөндөмдүүлүгүн көрсөттү. Алар коронавирус 229E же полиовирустун (PV) үлгүлөрүн 95 ГГц жыштыгында жана кубаттуулугу 70-100 Вт/см болгон электромагниттик толкундардын таасирине дуушар кылышкан. 2 секундга. Эки патогендик вирустун инактивациясынын эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 99,98% жана 99,375% түздү. бул EHF электромагниттик толкундары вирусту инактивациялоо тармагында кеңири колдонуу перспективаларына ээ экенин көрсөтүп турат.
Вирустарды UHF инактивациялоонун натыйжалуулугу эмчек сүтү жана үйдө кеңири колдонулган кээ бир материалдар сыяктуу ар кандай маалымат каражаттарында да бааланган. Окумуштуулар аденовирус (ADV), полиовирус 1 (PV-1), герпесвирус 1 (HV-1) жана риновирус (RHV) менен булганган анестезия маскаларын 2450 МГц жыштыктагы жана 720 Вт кубаттуулуктагы электромагниттик нурланууга дуушар кылышкан. Алар ADV жана PV-1 антигендерине тесттер терс болуп, HV-1, PIV-3 жана RHV титрлери нөлгө чейин төмөндөгөнүн билдиришкен, бул 4 мүнөттөн кийин бардык вирустар толук инактивацияланганын көрсөтөт [15, 16]. Элхафи [17] канаттуулардын инфекциялык бронхит вирусу (IBV), канаттуулардын пневмовирусу (APV), Ньюкасл оорусунун вирусу (NDV) жана канаттуулардын тумоосунун вирусу (AIV) менен ооруган тампондорду 2450 МГц, 900 Вт микротолкундуу мешке түздөн-түз тийгизди. жугуштуулугун жоготот. Алардын ичинен 5-муундагы балапан эмбриондорунан алынган трахея органдарынын культураларында APV жана IBV кошумча аныкталган. Вирусту бөлүп алуу мүмкүн болбосо да, вирустук нуклеин кислотасы дагы эле RT-PCR аркылуу аныкталган. Бен-Шошан [18] 2450 МГц, 750 Вт электромагниттик толкундарды 30 секунд бою 15 цитомегаловирус (CMV) оң эне сүтүнүн үлгүсүнө түздөн-түз таасир эткен. Shell-Vial тарабынан антигенди аныктоо CMV толук инактивациясын көрсөттү. Бирок 500 Вт кубаттуулукта 15 үлгүнүн ичинен 2си толук инактивацияга жетишкен жок, бул инактивациянын эффективдүүлүгү менен электромагниттик толкундардын кубаттуулугунун ортосундагы оң корреляцияны көрсөтүп турат.
Янг [13] белгиленген физикалык моделдердин негизинде электромагниттик толкундар менен вирустардын ортосундагы резонанстык жыштыкты алдын ала айткандыгын да белгилей кетүү керек. Вируска сезгич Мадин Дарби ит бөйрөк клеткалары (MDCK) тарабынан өндүрүлгөн тыгыздыгы 7,5 × 1014 м-3 болгон H3N2 вирусунун бөлүкчөлөрүнүн суспензиясы 8 ГГц жыштыгында жана 820 кубаттуулуктагы электромагниттик толкундарга түздөн-түз таасир эткен. Вт/м² 15 мүнөткө. H3N2 вирусунун инактивациясынын деңгээли 100% жетет. Бирок, 82 Вт/м2 теориялык босогосунда H3N2 вирусунун 38% гана инактивацияланган, бул ЭМ-арачыланган вирусту инактивациялоонун натыйжалуулугу кубаттуулуктун тыгыздыгы менен тыгыз байланышта экенин көрсөтүп турат. Бул изилдөөнүн негизинде Барбора [14] электромагниттик толкундар менен SARS-CoV-2 ортосундагы резонанстык жыштык диапазонун (8,5–20 ГГц) эсептеп, SARS-CoV-2нин 7,5 × 1014 м-3 А толкунунун электромагниттик толкундарына дуушар болот деген жыйынтыкка келген. 10-17 ГГц жыштыгы жана кубаттуулугу 14,5 ± 1 жыштыгы менен Болжол менен 15 мүнөткө Вт/м2 100% өчүрүүгө алып келет. Ванг [19] тарабынан жакында жүргүзүлгөн изилдөө SARS-CoV-2нин резонанстык жыштыктары 4 жана 7,5 ГГц экендигин көрсөттү, бул вирус титрине көз каранды эмес резонанстык жыштыктардын бар экенин тастыктайт.
Жыйынтыктап айтканда, электромагниттик толкундар аэрозолдорго жана суспензияларга, ошондой эле вирустардын беттердеги активдүүлүгүнө таасир этиши мүмкүн деп айта алабыз. Инактивациянын эффективдүүлүгү электромагниттик толкундардын жыштыгына жана кубаттуулугуна жана вирустун өсүшү үчүн колдонулган чөйрөгө тыгыз байланыштуу экени аныкталган. Мындан тышкары, физикалык резонанстарга негизделген электромагниттик жыштыктар вирусту инактивациялоо үчүн абдан маанилүү [2, 13]. Ушул убакка чейин электромагниттик толкундардын патогендик вирустардын активдүүлүгүнө тийгизген таасири негизинен инфекциялык касиетин өзгөртүүгө багытталган. Татаал механизмдин аркасында бир нече изилдөөлөр электромагниттик толкундардын патогендик вирустардын репликациясына жана транскрипциясына тийгизген таасирин билдирген.
Электромагниттик толкундардын вирустарды активдештирүү механизмдери вирустун түрү, электромагниттик толкундардын жыштыгы жана күчү жана вирустун өсүү чөйрөсү менен тыгыз байланышта, бирок негизинен изилденбеген бойдон калууда. Акыркы изилдөөлөр жылуулук, атермикалык жана структуралык резонанстык энергияны өткөрүү механизмдерине багытталган.
Жылуулук эффектиси деп электромагниттик толкундардын таасири астында ткандардагы полярдык молекулалардын жогорку ылдамдыктагы айлануусунан, кагылышуусунан жана сүрүлүүсүнөн келип чыккан температуранын жогорулашы түшүнүлөт. Бул касиетинен улам электромагниттик толкундар вирустун температурасын физиологиялык толеранттуулуктун босогосунан жогору көтөрүп, вирустун өлүмүнө алып келиши мүмкүн. Бирок, вирустар бир нече полярдык молекулаларды камтыйт, бул вирустарга тике жылуулук таасирлери сейрек кездешет [1]. Тескерисинче, чөйрөдө жана чөйрөдө электромагниттик толкундар козгогон өзгөрмө электр талаасына ылайык кыймылдаган, сүрүлүү аркылуу жылуулукту пайда кылган суу молекулалары сыяктуу дагы көптөгөн полярдуу молекулалар бар. Андан кийин жылуулук анын температурасын жогорулатуу үчүн вируска берилет. Толеранттуулук чегинен ашканда, нуклеиндик кислоталар жана протеиндер жок кылынат, бул акырында инфекцияны азайтат, ал тургай вирусту инактивациялайт.
Бир нече топтор электромагниттик толкундар термикалык таасир аркылуу вирустардын жугуштуулугун азайтышы мүмкүн деп билдиришкен [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] 229E коронавирусунун суспензияларын 95 ГГц жыштыктагы электромагниттик толкундардын кубаттуулугунун тыгыздыгы 70тен 100 Вт/см²ге чейин 0,2-0,7 секунда чейин таасир эткен. Натыйжалар бул процесстин жүрүшүндө температуранын 100°C жогорулашы вирустун морфологиясынын бузулушуна жана вирустун активдүүлүгүнүн төмөндөшүнө салым кошконун көрсөттү. Бул жылуулук эффекттерин курчап турган суу молекулаларына электромагниттик толкундардын таасири менен түшүндүрүүгө болот. Сиддхарта [3] GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a жана GT7a сыяктуу түрдүү генотиптеги HCV камтыган клетка культурасынын суспензияларын 2450 МГц жыштыгында жана 90 Вт, 180 Вт жана 180 кубаттуулуктагы электромагниттик толкундары менен нурландырган. Вт, 600 Вт жана 800 Шей Клетканын маданият чөйрөсүнүн температурасынын 26°Сден 92°Сге чейин жогорулашы менен электромагниттик нурлануу вирустун жугуштуулугун азайткан же вирусту толугу менен активдештирбей койгон. Бирок HCV аз кубаттуулукта (90 же 180 Вт, 3 мүнөт) же андан жогору кубаттуулукта (600 же 800 Вт, 1 мүнөттө) кыска убакытка электромагниттик толкундардын таасирине дуушар болгон, ал эми температуранын олуттуу жогорулашына жана олуттуу өзгөрүүгө дуушар болгон эмес. вирустун жугуштуулугу же активдүүлүгү байкалган эмес.
Жогорудагы натыйжалар электромагниттик толкундардын жылуулук эффектиси патогендик вирустардын жугуштуулугуна же активдүүлүгүнө таасир этүүчү негизги фактор экенин көрсөтүп турат. Мындан тышкары, көптөгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, электромагниттик нурлануунун жылуулук эффектиси патогендик вирустарды UV-C жана кадимки жылытууга караганда эффективдүү түрдө инактивациялайт [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Жылуулук эффекттеринен тышкары, электромагниттик толкундар микроб белоктору жана нуклеин кислоталары сыяктуу молекулалардын полярдуулугун да өзгөртүп, молекулалардын айлануусуна жана титиреп, жашоо жөндөмдүүлүгүнүн төмөндөшүнө, ал тургай өлүмгө алып келиши мүмкүн [10]. Электромагниттик толкундардын полярдуулугунун тез алмашуусу белоктун поляризациясын шарттайт, бул белоктун структурасынын ийрилүүсүнө жана кыйшайып кетишине жана акырында белоктун денатурациясына алып келет деп эсептелет [11].
Электромагниттик толкундардын вирустун активсиздигине термикалык эмес таасири талаштуу бойдон калууда, бирок көпчүлүк изилдөөлөр оң натыйжаларды көрсөттү [1, 25]. Жогоруда айтылгандай, электромагниттик толкундар MS2 вирусунун конверт белогуна түздөн-түз кирип, вирустун нуклеиндик кислотасын жок кыла алат. Мындан тышкары, MS2 вирусунун аэрозолдору суулуу MS2ге караганда электромагниттик толкундарга алда канча сезгич. MS2 вирусунун аэрозолдорун курчаган чөйрөдө суу молекулалары сыяктуу азыраак полярдуу молекулалар болгондуктан, электромагниттик толкун аркылуу вирустун инактивацияланышында атермикалык эффекттер негизги ролду ойношу мүмкүн [1].
Резонанс кубулушу физикалык системанын табигый жыштыгы жана толкун узундугу боюнча чөйрөдөн көбүрөөк энергияны сиңирүү тенденциясын билдирет. Резонанс жаратылыштын көп жерлеринде болот. Белгилүү болгондой, вирустар бирдей жыштыктагы микротолкундар менен чектелген акустикалык диполь режиминде резонанс жаратат, бул резонанстык кубулуш [2, 13, 26]. Электромагниттик толкун менен вирустун өз ара аракеттенүүсүнүн резонанстык режимдери барган сайын көбүрөөк көңүл буруп жатат. Вирустардагы электромагниттик толкундардан жабык акустикалык термелүүлөргө (CAV) структуралык резонанстык энергиянын эффективдүү трансферинин (SRET) таасири карама-каршы келген ядро-капсид термелүүсүнөн улам вирустук мембрананын жарылуусуна алып келиши мүмкүн. Мындан тышкары, SRETтин жалпы эффективдүүлүгү чөйрөнүн табиятына байланыштуу, мында вирустук бөлүкчөнүн өлчөмү жана рН тиешелүүлүгүнө жараша резонанстык жыштыкты жана энергияны сиңирүүнү аныктайт [2, 13, 19].
Электромагниттик толкундардын физикалык резонанстык эффектиси вирустук белокторго камтылган кош катмарлуу мембрана менен курчалган капталган вирустарды инактивациялоодо негизги ролду ойнойт. Изилдөөчүлөр 6 ГГц жыштыгы жана кубаттуулугу 486 Вт/м² болгон электромагниттик толкундар менен H3N2 деактивациясы негизинен резонанстык эффекттин таасиринен кабыкчанын физикалык жарылуусунан келип чыкканын аныкташкан [13]. H3N2 суспензиясынын температурасы 15 мүнөттүк таасирден кийин 7°C гана жогорулаган, бирок адамдын H3N2 вирусун термикалык жылытуу аркылуу инактивациялоо үчүн 55°Сден жогору температура талап кылынат [9]. Ушундай эле көрүнүштөр SARS-CoV-2 жана H3N1 сыяктуу вирустар үчүн да байкалган [13, 14]. Мындан тышкары, электромагниттик толкундар менен вирустарды инактивациялоо вирустун РНК геномдорунун деградациясына алып келбейт [1,13,14]. Ошентип, H3N2 вирусунун инактивациясына жылуулук таасири эмес, физикалык резонанс түрткү болгон [13].
Электромагниттик толкундардын жылуулук эффектиси менен салыштырганда, физикалык резонанс аркылуу вирустарды инактивациялоо үчүн электротехника жана электроника инженерлери институту (IEEE) тарабынан белгиленген микротолкундун коопсуздук стандарттарынан төмөн болгон дозанын төмөнкү параметрлери талап кылынат [2, 13]. Резонанстык жыштык жана кубаттуулуктун дозасы вирустун физикалык касиеттеринен көз каранды, мисалы, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана ийкемдүүлүк, жана резонанстык жыштыктагы бардык вирустар инактивацияга эффективдүү багытталышы мүмкүн. Жогорку енугуу ылдамдыгынан, иондоштуруучу нурлануунун жоктугунан жана жакшы коопсуздуктан улам, КПЭТтин атермикалык эффекти менен шартталган вирусту инактивациялоо патогендик вирустар менен шартталган адамдын залалдуу ооруларын дарылоо үчүн келечектүү болуп саналат [14, 26].
Суюк фазада жана түрдүү чөйрөлөрдүн бетинде вирустарды инактивациялоону ишке ашыруунун негизинде электромагниттик толкундар вирустук аэрозолдор менен эффективдүү күрөшө алат [1, 26], бул ачылыш болуп саналат жана вирустун таралышын көзөмөлдөө үчүн чоң мааниге ээ. вирус жана коомдо вирустун жугушун алдын алуу. эпидемия. Мындан тышкары, электромагниттик толкундардын физикалык резонанстык касиеттерин ачуу бул тармакта чоң мааниге ээ. Белгилүү бир вириондун резонанстык жыштыгы жана электромагниттик толкундар белгилүү болсо, жарааттын резонанстык жыштык диапазонундагы бардык вирустар максаттуу болушу мүмкүн, буга вирусту инактивациялоонун салттуу ыкмалары менен жетишүү мүмкүн эмес [13,14,26]. Вирустарды электромагниттик инактивациялоо - бул чоң изилдөө жана прикладдык баалуулугу жана потенциалы бар келечектүү изилдөө.
Салттуу вирусту өлтүрүүчү технологияга салыштырмалуу электромагниттик толкундар өзүнүн уникалдуу физикалык касиеттеринен улам вирустарды өлтүрүүдө жөнөкөй, эффективдүү, практикалык айлана-чөйрөнү коргоонун өзгөчөлүктөрүнө ээ [2, 13]. Бирок, көптөгөн көйгөйлөр сакталып турат. Биринчиден, заманбап билимдер электромагниттик толкундардын физикалык касиеттери менен гана чектелип, электромагниттик толкундарды чыгарууда энергияны колдонуу механизми ачыла элек [10, 27]. Микротолкундар, анын ичинде миллиметрдик толкундар вирустун инактивациясын жана анын механизмдерин изилдөө үчүн кеңири колдонулган, бирок башка жыштыктардагы, өзгөчө 100 кГцден 300 МГцге чейинки жана 300 ГГцден 10 ТГцге чейинки жыштыктардагы электромагниттик толкундарды изилдөө жөнүндө билдирилген эмес. Экинчиден, патогендик вирустарды электромагниттик толкундар менен өлтүрүү механизми тактала элек, жалаң шар жана таякча сымал вирустар изилденген [2]. Кошумчалай кетсек, вирус бөлүкчөлөрү кичинекей, клеткасыз, мутацияга оңой жана тез тарайт, бул вирустун инактивациясын алдын алат. Патогендик вирустарды инактивациялоо тоскоолдуктарын жеңүү үчүн электромагниттик толкун технологиясы дагы эле өркүндөтүлүшү керек. Акыр-аягы, суу молекулалары сыяктуу чөйрөдөгү полярдык молекулалар тарабынан нурлануучу энергиянын жогорку сиңиши энергиянын жоголушуна алып келет. Мындан тышкары, SRETтин натыйжалуулугуна вирустардагы бир нече белгисиз механизмдер таасир этиши мүмкүн [28]. SRET эффектиси ошондой эле вирусту айлана-чөйрөгө ыңгайлашуу үчүн өзгөртүп, электромагниттик толкундарга каршылык көрсөтө алат [29].
Келечекте электромагниттик толкундардын жардамы менен вирусту инактивациялоонун технологиясын мындан ары өркүндөтүү керек. Фундаменталдуу илимий изилдөөлөр электромагниттик толкундар аркылуу вирустун инактивацияланышынын механизмин ачыктоого багытталууга тийиш. Мисалы, электромагниттик толкундардын таасири астында вирустардын энергиясын пайдалануу механизми, патогендик вирустарды өлтүрүүчү жылуулук эмес аракеттин деталдуу механизми, электромагниттик толкундар менен вирустардын ар кандай түрлөрүнүн ортосундагы СРЭТ эффектинин механизми системалуу түрдө такталууга тийиш. Колдонмо изилдөөлөр полярдык молекулалар тарабынан нурлануу энергиясын ашыкча сиңирүүнүн алдын алуу, түрдүү жыштыктагы электромагниттик толкундардын ар кандай патогендик вирустарга тийгизген таасирин изилдөө, патогендик вирустарды жок кылууда электромагниттик толкундардын жылуулук эмес таасирин изилдөөгө багытталышы керек.
Электромагниттик толкундар патогендик вирустарды инактивациялоонун келечектүү ыкмасы болуп калды. Электромагниттик толкун технологиясы аз булгануу, арзан баада жана патогендик вирусту инактивациялоонун жогорку эффективдүүлүгүнүн артыкчылыктарына ээ, бул салттуу антивирустук технологиянын чектөөлөрүн жеңе алат. Бирок, электромагниттик толкун технологиясынын параметрлерин аныктоо жана вирусту инактивациялоо механизмин тактоо үчүн мындан аркы изилдөөлөр керек.
Электромагниттик толкун нурлануунун белгилүү бир дозасы көптөгөн патогендик вирустардын түзүлүшүн жана активдүүлүгүн бузушу мүмкүн. Вирусту инактивациялоонун натыйжалуулугу жыштыкка, кубаттуулуктун тыгыздыгына жана экспозиция убактысына тыгыз байланыштуу. Мындан тышкары, потенциалдуу механизмдер энергияны берүүнүн жылуулук, атермикалык жана структуралык резонанстык эффекттерин камтыйт. Салттуу антивирустук технологиялар менен салыштырганда, электромагниттик толкундун негизиндеги вирусту инактивациялоонун жөнөкөйлүгү, жогорку эффективдүүлүгү жана булганышынын аздыгы артыкчылыктарга ээ. Ошондуктан, электромагниттик толкун аркылуу вирусту инактивациялоо келечектеги колдонмолор үчүн келечектүү антивирустук ыкма болуп калды.
У Ю. Микротолкундуу нурлануунун жана муздак плазманын биоаэрозолдун активдүүлүгүнө тийгизген таасири жана ага байланыштуу механизмдер. Пекин университети. 2013-жыл.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Микротолкундардын резонанстык диполдук байланышы жана бакуловирустардагы чектелген акустикалык термелүүлөр. Илимий баяндама 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. HCV жана ВИЧти микротолкундар менен инактивациялоо: инъекциялык баңги колдонуучулардын арасында вирустун жугушун алдын алуу боюнча жаңы ыкма. Илимий баяндама 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Оорукананын документтеринин микротолкундар менен дезинфекциялоо менен булганышын иликтөө жана эксперименталдык байкоо [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221—2.
Сун Вэй Натрий дихлоризоцианатынын MS2 бактериофагына каршы инактивациялоо механизмин жана эффективдүүлүгүн алдын ала изилдөө. Сычуан университети. 2007.
Янг Ли MS2 бактериофагына о-фталалдегиддин инактивациялоочу эффектисин жана аракет механизмин алдын ала изилдөө. Сычуан университети. 2007.
Ву Йе, Яо айым. Микротолкундуу нурлануу аркылуу абадагы вирусту инактивациялоо. Кытай илимий бюллетени. 2014;59(13):1438-45.
Качмарчик Л.С., Марсай К.С., Шевченко С., Пилософ М., Леви Н., Эйнат М. жана башкалар. Коронавирустар жана полиовирустар W диапазонундагы циклотрондук нурлануунун кыска импульстарына сезгич келишет. Экологиялык химия боюнча кат. 2021;19(6):3967-72.
Йонгес М, Лю В.М., ван дер Вриз Е, Якоби Р, Пронк I, Буг С, ж.б. Антигендикти изилдөө жана фенотиптик нейраминидаза ингибиторлоруна туруштук берүү үчүн грипп вирусун инактивациялоо. Клиникалык микробиология журналы. 2010;48(3):928-40.
Цзоу Синьцзи, Чжан Лицзя, Лю Юцзя, Ли Ю, Чжан Цзя, Лин Фуцзя ж.б. Микротолкундар менен стерилизациялоону карап чыгуу. Гуандун микронутриенттер илими. 2013;20(6):67-70.
Ли Жижи. Микротолкундардын тамак-аш микроорганизмдерине термикалык эмес биологиялык таасирлери жана микротолкундарды стерилдөө технологиясы [JJ Southwestern Nationalities University (Natural Science Edition). 2006; 6:1219–22.
Афаги П, Лаполла М.А., Ганди К. SARS-CoV-2 микротолкундуу нурланууда протеиндин денатурациясын күчөтөт. Илимий баяндама 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, ж.б. Микротолкундардан вирустардагы чектелген акустикалык термелүүлөргө эффективдүү структуралык резонанстык энергияны өткөрүү. Илимий баяндама 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. SARS-CoV-2 үчүн иондоштуруучу эмес нурлануу терапиясын колдонуу менен максаттуу антивирустук терапия жана вирустук пандемияга даярдык: клиникалык колдонуу үчүн методдор, ыкмалар жана практикалык эскертүүлөр. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Ян Хуиминг. Микротолкундуу стерилизация жана ага таасир этүүчү факторлор. Кытай медициналык журналы. 1993;(04):246-51.
Page WJ, Martin WG Микротолкундуу мештерде микробдордун жашоосу. Сиз J микроорганизмдер болот. 1978;24(11):1431-3.
Elhafi G., Neylor SJ, Savage KE, Jones RS Микротолкундар же автоклав менен дарылоо инфекциялык бронхит вирусунун жана канаттуулардын пневмовирусунун инфекциялык касиетин жок кылат, бирок аларды тескери транскриптаза полимераздык чынжыр реакциясын колдонуу менен аныктоого мүмкүндүк берет. канаттуулардын оорусу. 2004;33(3):303-6.
Бен-Шошан M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Микротолкундар менен эмчек сүтүнөн цитомегаловирусту жок кылуу: пилоттук изилдөө. эмчек эмизүү дары. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, ж.б. SARS-CoV-2 вирусунун микротолкундуу резонанстык жутулушу. Scientific Report 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, ж. Жарык диагностикасы Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ж.б.. Scientific Report 2020; 10(1):22421.
Посттун убактысы: 21-окт.2022
Купуялык жөндөөлөрү