Éifeachtaí tonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus meicníochtaí gaolmhara: athbhreithniú in Iris na Vireolaíochta

Tá ionfhabhtuithe víreasacha pataigineacha ina bhfadhb mhór sláinte poiblí ar fud an domhain. Is féidir le víris gach orgánach ceallach a ionfhabhtú agus céimeanna éagsúla díobhála agus damáiste a chur faoi deara, rud a fhágann galar agus fiú bás. Le leitheadúlacht víris ard-phataigineacha amhail siondróm riospráide géarmhíochaine coróinvíris 2 (SARS-CoV-2), tá géarghá le modhanna éifeachtacha agus sábháilte a fhorbairt chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú. Tá modhanna traidisiúnta chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú praiticiúil ach tá roinnt teorainneacha leo. Le tréithe ardchumhachta treáite, athshondais fhisiciúil agus gan aon truailliú, tá tonnta leictreamaighnéadacha ina straitéis fhéideartha chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú agus tá aird mhéadaitheach á mealladh orthu. Tugann an t-alt seo forbhreathnú ar fhoilseacháin le déanaí ar thionchar tonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus a meicníochtaí, chomh maith leis na hionchais maidir le húsáid tonnta leictreamaighnéadacha chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú, chomh maith le smaointe agus modhanna nua don dhíghníomhachtú sin.
Scaipeann go leor víris go tapa, maireann siad ar feadh i bhfad, tá siad an-phataigineach agus is féidir leo eipidéimí domhanda agus rioscaí tromchúiseacha sláinte a chur faoi deara. Is céimeanna tábhachtacha iad cosc, braite, tástáil, díothú agus cóireáil chun scaipeadh an víris a stopadh. Áirítear le díothú tapa agus éifeachtach víris phataigineacha díothú coisctheach, cosantach agus foinseach. Is modh éifeachtach chun iad a dhíothú é díghníomhachtú víris phataigineacha trí scriosadh fiseolaíoch chun a n-ionfhabhtaitheacht, a bpataigineacht agus a gcumas atáirgthe a laghdú. Is féidir le modhanna traidisiúnta, lena n-áirítear teocht ard, ceimiceáin agus radaíocht ianúcháin, víris phataigineacha a dhíghníomhachtú go héifeachtach. Mar sin féin, tá roinnt teorainneacha fós ag baint leis na modhanna seo. Dá bhrí sin, tá géarghá fós le straitéisí nuálacha a fhorbairt chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú.
Tá buntáistí ag baint le hastaíocht tonnta leictreamaighnéadacha amhail cumhacht ard treáite, téamh tapa agus aonfhoirmeach, athshondas le miocrorgánaigh agus scaoileadh plasma, agus meastar go mbeidh sé ina mhodh praiticiúil chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú [1,2,3]. Léiríodh cumas na dtonnta leictreamaighnéadacha víris phataigineacha a dhíghníomhachtú sa chéid seo caite [4]. Le blianta beaga anuas, tá aird mhéadaitheach tugtha ar úsáid tonnta leictreamaighnéadacha chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú. Pléann an t-alt seo éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus a meicníochtaí, rud a fhéadfaidh a bheith ina threoir úsáideach do thaighde bunúsach agus feidhmeach.
Is féidir le tréithe moirfeolaíocha víris feidhmeanna amhail marthanacht agus ionfhabhtaitheacht a léiriú. Tá sé léirithe gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha, go háirithe tonnta leictreamaighnéadacha ultra-ardmhinicíochta (UHF) agus ultra-ardmhinicíochta (EHF), cur isteach ar mhoirfeolaíocht víris.
Úsáidtear baictéarafag MS2 (MS2) go minic i réimsí taighde éagsúla amhail meastóireacht díghalrúcháin, samhaltú cinéiteach (uiscí), agus tréithriú bitheolaíoch móilíní víreasacha [5, 6]. Fuair ​​Wu amach gur tharla comhiomlánú agus crapadh suntasach ar fhagaí uisceacha MS2 mar gheall ar mhicreathonnta ag 2450 MHz agus 700 W tar éis 1 nóiméad d'ionradaíocht dhíreach [1]. Tar éis tuilleadh imscrúdaithe, breathnaíodh briseadh i ndromchla an fhag MS2 freisin [7]. Nocht Kaczmarczyk [8] fionraí de shamplaí de choróinvíreas 229E (CoV-229E) do thonnta milliméadar le minicíocht 95 GHz agus dlús cumhachta 70 go 100 W/cm2 ar feadh 0.1 s. Is féidir poill mhóra a fháil i mblaosc garbh sféarúil an víris, rud a fhágann go gcailltear a bhfuil ann. Is féidir le nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha a bheith millteach do fhoirmeacha víreasacha. Mar sin féin, níl athruithe ar airíonna moirfeolaíocha, amhail cruth, trastomhas agus réidhe dromchla, tar éis nochtadh don víreas le radaíocht leictreamaighnéadach ar eolas. Dá bhrí sin, tá sé tábhachtach an gaol idir gnéithe moirfeolaíocha agus neamhoird fheidhmiúla a anailísiú, rud a fhéadann táscairí luachmhara agus áisiúla a sholáthar chun neamhghníomhachtú víris a mheas [1].
De ghnáth, is éard atá i struchtúr an víris aigéad núicléasach inmheánach (RNA nó DNA) agus capsid seachtrach. Cinneann aigéid núicléacha airíonna géiniteacha agus macasamhlaithe víris. Is é an capsid an ciseal seachtrach d'fho-aonaid próitéine atá eagraithe go rialta, an scafall bunúsach agus an chomhpháirt antaigineach de cháithníní víreasacha, agus cosnaíonn sé aigéid núicléacha freisin. Bíonn struchtúr clúdach ag formhór na víris atá comhdhéanta de lipidí agus gliceapróitéiní. Ina theannta sin, cinneann próitéiní clúdach sainiúlacht na ngabhdóirí agus feidhmíonn siad mar na príomh-antaiginí is féidir le córas imdhíonachta an óstaigh a aithint. Cinntíonn an struchtúr iomlán sláine agus cobhsaíocht ghéiniteach an víris.
Léirigh taighde gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha, go háirithe tonnta leictreamaighnéadacha UHF, damáiste a dhéanamh don RNA i víris is cúis le galair. Nocht Wu [1] timpeallacht uiscí an víris MS2 go díreach do mhicreathonnta 2450 MHz ar feadh 2 nóiméad agus rinne sé anailís ar na géinte a ionchódaíonn próitéin A, próitéin capsid, próitéin replicase, agus próitéin scoilte trí leictreafóiréis glóthaí agus imoibriú slabhrúil polaiméaráise trascríobh droim ar ais. RT-PCR). Scriosadh na géinte seo de réir a chéile de réir mar a mhéadaigh an dlús cumhachta agus d'imigh siad fiú ag an dlús cumhachta is airde. Mar shampla, laghdaigh léiriú an ghéin próitéine A (934 bp) go suntasach tar éis nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha le cumhacht 119 agus 385 W agus d'imigh sé go hiomlán nuair a méadaíodh an dlús cumhachta go 700 W. Léiríonn na sonraí seo gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha, ag brath ar an dáileog, struchtúr aigéid núicléasacha víris a scrios.
Léirigh staidéir le déanaí go bhfuil éifeacht tonnta leictreamaighnéadacha ar phróitéiní víreasacha pataigineacha bunaithe go príomha ar a n-éifeacht theirmeach indíreach ar idirghabhálaithe agus a n-éifeacht indíreach ar shintéis próitéine mar gheall ar scriosadh aigéid núicléasacha [1, 3, 8, 9]. Mar sin féin, is féidir le héifeachtaí athermacha polaraíocht nó struchtúr próitéiní víreasacha a athrú freisin [1, 10, 11]. Tá gá le tuilleadh staidéir fós ar an éifeacht dhíreach atá ag tonnta leictreamaighnéadacha ar phróitéiní bunúsacha struchtúracha/neamhstruchtúracha amhail próitéiní capsid, próitéiní clúdaigh nó próitéiní spíce víris pataigineacha. Moltar le déanaí gur féidir le 2 nóiméad de radaíocht leictreamaighnéadach ag minicíocht 2.45 GHz le cumhacht 700 W idirghníomhú le codáin éagsúla de mhuirir próitéine trí fhoirmiú spotaí te agus réimsí leictreacha luaineacha trí éifeachtaí leictreamaighnéadacha amháin [12].
Tá dlúthbhaint ag clúdach víris phataigineach lena chumas galar a ionfhabhtú nó a chur faoi deara. Tuairiscíodh i roinnt staidéar gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha UHF agus micreathonnta blaoscanna víris is cúis le galair a scrios. Mar a luadh thuas, is féidir poill ar leith a bhrath i gclúdach víreasach an choróinvíris 229E tar éis nochtadh 0.1 soicind don tonn milliméadar 95 GHz ag dlús cumhachta de 70 go 100 W/cm2 [8]. Is féidir le héifeacht aistrithe fuinnimh athshondaigh tonnta leictreamaighnéadacha strus leordhóthanach a chur faoi deara chun struchtúr chlúdach an víris a scrios. I gcás víris atá faoi chlúdach, tar éis réabadh an chlúdaigh, laghdaíonn an t-ionfhabhtaitheacht nó roinnt gníomhaíochta de ghnáth nó cailltear go hiomlán í [13, 14]. Nochtadh Yang [13] an víreas fliú H3N2 (H3N2) agus an víreas fliú H1N1 (H1N1) do mhicreathonnta ag 8.35 GHz, 320 W/m² agus 7 GHz, 308 W/m², faoi seach, ar feadh 15 nóiméad. Chun comharthaí RNA víris phataigineacha a nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha a chur i gcomparáid le samhail scoilte a reoiteadh agus a leádh láithreach i nítrigin leachtach ar feadh roinnt timthriallta, rinneadh RT-PCR. Léirigh na torthaí go bhfuil comharthaí RNA an dá mhúnla an-chomhsheasmhach. Léiríonn na torthaí seo go bhfuil struchtúr fisiceach an víris curtha as a riocht agus go bhfuil struchtúr an chlúdaigh scriosta tar éis nochtadh do radaíocht micreathonnta.
Is féidir gníomhaíocht víris a shainiú de réir a chumas ionfhabhtú, atáirgeadh agus tras-scríobh. De ghnáth, déantar ionfhabhtaíocht nó gníomhaíocht víreasach a mheas trí thítreacha víreasacha a thomhas ag baint úsáide as aistí plaice, meándáileog ionfhabhtaithe cultúir fíocháin (TCID50), nó gníomhaíocht géine tuairisceora luciferase. Ach is féidir é a mheas go díreach freisin trí víreas beo a leithlisiú nó trí antaigin víreasach, dlús cáithníní víreasacha, marthanacht víris, etc. a anailísiú.
Tuairiscíodh gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha UHF, SHF agus EHF aerasóil víreasacha nó víris uisce-iompartha a dhíghníomhachtú go díreach. Nocht Wu [1] aerasól baictéarafagach MS2 a ghintear ag néablóir saotharlainne do thonnta leictreamaighnéadacha le minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 700 W ar feadh 1.7 nóiméad, agus ní raibh ach 8.66% i ráta marthanais baictéarafagach MS2. Cosúil le haerasól víreasach MS2, díghníomhachtaíodh 91.3% de MS2 uiscí laistigh de 1.5 nóiméad tar éis nochtadh don dáileog chéanna de thonnta leictreamaighnéadacha. Ina theannta sin, bhí cumas na radaíochta leictreamaighnéadaí an víreas MS2 a dhíghníomhachtú comhghaolmhar go dearfach le dlús cumhachta agus am nochta. Mar sin féin, nuair a shroicheann an éifeachtúlacht dhíghníomhachtaithe a luach uasta, ní féidir an éifeachtúlacht dhíghníomhachtaithe a fheabhsú tríd an am nochta a mhéadú nó an dlús cumhachta a mhéadú. Mar shampla, bhí ráta marthanais íosta de 2.65% go 4.37% ag an víreas MS2 tar éis nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha 2450 MHz agus 700 W, agus níor aimsíodh aon athruithe suntasacha le méadú ar an am nochta. Rinne Siddharta [3] fionraí cultúir chealla ina raibh víreas heipitíteas C (HCV)/víreas easpa imdhíonachta daonna cineál 1 (VEID-1) a radaíocht le tonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 360 W. Fuair ​​siad amach gur thit teidil an víris go suntasach tar éis 3 nóiméad nochta, rud a léiríonn go bhfuil radaíocht tonnta leictreamaighnéadacha éifeachtach i gcoinne ionfhabhtaitheachta HCV agus VEID-1 agus go gcabhraíonn sí le tarchur an víris a chosc fiú nuair a nochtar iad le chéile. Agus cultúir chealla HCV agus fionraí VEID-1 á n-ionradaíocht le tonnta leictreamaighnéadacha ísealchumhachta le minicíocht 2450 MHz, 90 W nó 180 W, níor breathnaíodh aon athrú ar theideal an víris, arna chinneadh ag gníomhaíocht an tuairisceora luciferase, agus athrú suntasach ar ionfhabhtaitheacht víreasach. Ag 600 agus 800 W ar feadh 1 nóiméad, níor laghdaigh ionfhabhtaitheacht an dá víreas go suntasach, rud a chreidtear a bheith bainteach le cumhacht na radaíochta tonnta leictreamaighnéadaí agus am an nochta teochta criticiúil.
Léirigh Kaczmarczyk [8] marfacht tonnta leictreamaighnéadacha EHF i gcoinne víris phataigineacha uisce-iompartha den chéad uair sa bhliain 2021. Nochtadh samplaí de choróinvíreas 229E nó polaimiaivíreas (PV) do thonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 95 GHz agus dlús cumhachta de 70 go 100 W/cm2 ar feadh 2 shoicind. Ba é 99.98% agus 99.375%, faoi seach, éifeachtúlacht dhíghníomhachtaithe an dá víreas phataigineach, rud a léiríonn go bhfuil ionchais leathana feidhmchláir ag tonnta leictreamaighnéadacha EHF i réimse dhíghníomhachtaithe víris.
Rinneadh meastóireacht freisin ar éifeachtacht dhíghníomhachtú UHF víris i meáin éagsúla amhail bainne cíche agus roinnt ábhar a úsáidtear go coitianta sa bhaile. Nocht na taighdeoirí maisc ainéistéise atá truaillithe le hadainivíreas (ADV), polaimivíreas cineál 1 (PV-1), heirpéisvíreas 1 (HV-1) agus rinovíreas (RHV) do radaíocht leictreamaighnéadach ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 720 vata. Thuairiscigh siad gur tháinig torthaí diúltacha ar thástálacha le haghaidh antaiginí ADV agus PV-1, agus gur thit teidil HV-1, PIV-3, agus RHV go náid, rud a léiríonn díghníomhachtú iomlán na víreas go léir tar éis 4 nóiméad nochta [15, 16]. Nocht Elhafi [17] swabanna atá ionfhabhtaithe le víreas bronchitis tógálach éanúil (IBV), niúmaivíreas éanúil (APV), víreas galar Newcastle (NDV), agus víreas fliú éanúil (AIV) go díreach d'oigheann micreathonn 2450 MHz, 900 W. Chaill siad a n-ionfhabhtaitheacht. Ina measc, braitheadh ​​APV agus IBV freisin i gcultúir orgán tracheal a fuarthas ó suthanna sicíní den 5ú glúin. Cé nárbh fhéidir an víreas a leithlisiú, braitheadh ​​an t-aigéad núicléasach víreasach fós trí RT-PCR. Nochtadh tonnta leictreamaighnéadacha 2450 MHz, 750 W go díreach do 15 shampla bainne cíche dearfacha ó thaobh cítomeigilvíris (CMV) de ar feadh 30 soicind. Léirigh braiteadh antaiginí trí Shell-Vial díghníomhachtú iomlán CMV. Mar sin féin, ag 500 W, níor bhain 2 as 15 shampla díghníomhachtú iomlán amach, rud a léiríonn comhghaol dearfach idir éifeachtúlacht an díghníomhachtaithe agus cumhacht na dtonnta leictreamaighnéadacha.
Is fiú a thabhairt faoi deara freisin gur thuar Yang [13] an mhinicíocht athshondais idir tonnta leictreamaighnéadacha agus víris bunaithe ar shamhlacha fisiceacha seanbhunaithe. Rinneadh fionraí de cháithníní víris H3N2 le dlús 7.5 × 1014 m-3, arna dtáirgeadh ag cealla duáin madra Madin Darby atá íogair don víreas (MDCK), a nochtadh go díreach do thonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 8 GHz agus cumhacht 820 W/m² ar feadh 15 nóiméad. Sroicheann leibhéal díghníomhachtaithe an víris H3N2 100%. Mar sin féin, ag tairseach teoiriciúil de 82 W/m2, níor díghníomhachtaíodh ach 38% den víreas H3N2, rud a thugann le fios go bhfuil éifeachtúlacht díghníomhachtaithe an víris atá faoi thionchar EM dlúthbhainteach le dlús cumhachta. Bunaithe ar an staidéar seo, ríomh Barbora [14] an raon minicíochta athshondais (8.5–20 GHz) idir tonnta leictreamaighnéadacha agus SARS-CoV-2 agus chinn sí go mbeadh díghníomhachtú 100% mar thoradh ar thonnta leictreamaighnéadacha a bhfuil 7.5 × 1014 m-3 de SARS-CoV-2 nochta do thonnta leictreamaighnéadacha. Léirigh staidéar le déanaí le Wang [19] gurb iad 4 agus 7.5 GHz minicíochtaí athshondais SARS-CoV-2, rud a dheimhníonn go bhfuil minicíochtaí athshondais ann neamhspleách ar thítear an víris.
Mar fhocal scoir, is féidir linn a rá gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha tionchar a imirt ar aerasóil agus ar fhionraí, chomh maith le gníomhaíocht víris ar dhromchlaí. Fuarthas amach go bhfuil éifeachtúlacht an díghníomhachtaithe dlúthbhainteach le minicíocht agus cumhacht na dtonnta leictreamaighnéadacha agus an meán a úsáidtear chun an víreas a fhás. Ina theannta sin, tá minicíochtaí leictreamaighnéadacha bunaithe ar athshondais fhisiciúla an-tábhachtach maidir le díghníomhachtú víris [2, 13]. Go dtí seo, dhírigh éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar ghníomhaíocht víris phataigineacha go príomha ar athrú ionfhabhtaitheachta. Mar gheall ar an meicníocht chasta, tá roinnt staidéar tar éis tionchar na dtonnta leictreamaighnéadacha ar mhacasamhlú agus trascríobh víris phataigineacha a thuairisciú.
Tá dlúthbhaint ag na meicníochtaí trína ndíghníomhaíonn tonnta leictreamaighnéadacha víris leis an gcineál víris, minicíocht agus cumhacht na dtonnta leictreamaighnéadacha, agus timpeallacht fáis an víris, ach níl mórán taighde déanta orthu fós. Dhírigh taighde le déanaí ar mheicníochtaí aistrithe fuinnimh theirmigh, athshonadach agus struchtúrach.
Tuigtear an éifeacht theirmeach mar mhéadú teochta de bharr rothlú ardluais, imbhualadh agus frithchuimilt móilíní polacha i bhfíocháin faoi thionchar tonnta leictreamaighnéadacha. Mar gheall ar an maoin seo, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha teocht an víris a ardú os cionn thairseach na lamháltais fhiseolaíoch, rud a fhágann bás an víris. Mar sin féin, is beag móilíní polacha atá i víris, rud a thugann le fios go bhfuil éifeachtaí teirmeacha díreacha ar víris annamh [1]. Os a choinne sin, tá i bhfad níos mó móilíní polacha sa mheán agus sa timpeallacht, amhail móilíní uisce, a ghluaiseann i gcomhréir leis an réimse leictreach malartach a spreagann tonnta leictreamaighnéadacha, ag giniúint teasa trí fhrithchuimilt. Aistrítear an teas ansin chuig an víreas chun a theocht a ardú. Nuair a sháraítear an tairseach lamháltais, scriostar aigéid núicléasacha agus próitéiní, rud a laghdaíonn ionfhabhtaitheacht sa deireadh agus a dhíghníomhaíonn an víreas fiú.
Tá roinnt grúpaí tar éis a thuairisciú gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha ionfhabhtaitheacht víris a laghdú trí nochtadh teirmeach [1, 3, 8]. Nocht Kaczmarczyk [8] fionraí den choróinvíreas 229E do thonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 95 GHz le dlús cumhachta de 70 go 100 W/cm² ar feadh 0.2-0.7 s. Léirigh na torthaí gur chuir méadú teochta de 100°C le linn an phróisis seo le scriosadh mhórfhoirmiú an víris agus laghdú ar ghníomhaíocht an víris. Is féidir na héifeachtaí teirmeacha seo a mhíniú le gníomh tonnta leictreamaighnéadacha ar na móilíní uisce máguaird. Rinne Siddharta [3] fionraí cultúir chealla ina raibh HCV de ghéinitíopaí éagsúla, lena n-áirítear GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a agus GT7a, a ionradaíocht le tonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 90 W agus 180 W, 360 W, 600 W agus 800 Tue. Le méadú ar theocht an mheáin chultúir chealla ó 26°C go 92°C, laghdaigh radaíocht leictreamaighnéadach ionfhabhtaitheacht an víris nó dhíghníomhaigh sí an víreas go hiomlán. Ach nochtadh HCV do thonnta leictreamaighnéadacha ar feadh tréimhse ghearr ag cumhacht íseal (90 nó 180 W, 3 nóiméad) nó cumhacht níos airde (600 nó 800 W, 1 nóiméad), agus ní raibh aon mhéadú suntasach ar an teocht agus níor breathnaíodh athrú suntasach ar ionfhabhtaitheacht ná ar ghníomhaíocht an víris.
Léiríonn na torthaí thuas gur fachtóir ríthábhachtach é éifeacht theirmeach tonnta leictreamaighnéadacha a mbíonn tionchar aige ar ionfhabhtaitheacht nó ar ghníomhaíocht víris phataigineacha. Ina theannta sin, tá sé léirithe ag go leor staidéar go ndíghníomhaíonn éifeacht theirmeach radaíochta leictreamaighnéadaí víris phataigineacha níos éifeachtaí ná UV-C agus téamh traidisiúnta [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Chomh maith le héifeachtaí teirmeacha, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha polaraíocht mhóilíní amhail próitéiní miocróbacha agus aigéid núicléasacha a athrú freisin, rud a fhágann go rothlaíonn agus go gcreathann na móilíní, rud a fhágann go laghdaítear inmharthanacht nó fiú go bhfaigheann siad bás [10]. Creidtear gurb é an t-athrú tapa ar pholaraíocht na dtonnta leictreamaighnéadacha is cúis le polaraíocht próitéine, rud a fhágann go mbíonn castacht agus cuar i struchtúr na próitéine agus, sa deireadh, go ndéantar próitéiní a dhínádúrú [11].
Tá conspóid fós ann maidir leis an éifeacht neamhtheirmeach a bhíonn ag tonnta leictreamaighnéadacha ar dhíghníomhachtú víris, ach tá torthaí dearfacha léirithe ag formhór na staidéar [1, 25]. Mar a luadh thuas, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha dul isteach go díreach i bpróitéin imchlúdaigh víris MS2 agus aigéad núicléasach an víris a scrios. Ina theannta sin, tá aerasóil víris MS2 i bhfad níos íogaire do thonnta leictreamaighnéadacha ná MS2 uiscí. Mar gheall ar mhóilíní níos lú polaracha, amhail móilíní uisce, sa timpeallacht timpeall ar aerasóil víris MS2, d'fhéadfadh ról lárnach a bheith ag éifeachtaí athermacha i ndíghníomhachtú víris trí thonnta leictreamaighnéadacha [1].
Tagraíonn feiniméan an athshondais don chlaonadh atá ag córas fisiceach níos mó fuinnimh a ionsú óna thimpeallacht ag a mhinicíocht agus a thonnfhad nádúrtha. Tarlaíonn athshondas i go leor áiteanna sa nádúr. Is eol go n-athshondaíonn víris le micreathonnta den mhinicíocht chéanna i mód dépholach fuaimiúil teoranta, feiniméan athshondais [2, 13, 26]. Tá aird níos mó agus níos mó á tabhairt ar mhodhanna athshondais idirghníomhaíochta idir tonn leictreamaighnéadach agus víreas. Is féidir le héifeacht aistrithe fuinnimh athshondais struchtúraigh éifeachtúil (SRET) ó thonnta leictreamaighnéadacha go luascáin fuaimiúla dúnta (CAV) i víris réabadh an scannáin víreasach a bheith mar thoradh air mar gheall ar chreathadh croí-capsid urchomhaireacha. Ina theannta sin, tá éifeachtacht fhoriomlán SRET bainteach le nádúr an chomhshaoil, áit a gcinneann méid agus pH an cháithnín víreasach an mhinicíocht athshondais agus an ionsú fuinnimh, faoi seach [2, 13, 19].
Tá ról lárnach ag éifeacht athshondais fhisiciúil tonnta leictreamaighnéadacha i ndíghníomhachtú víris imchlúdaithe, atá timpeallaithe ag scannán déchiseal atá leabaithe i bpróitéiní víreasacha. Fuair ​​na taighdeoirí amach gurbh é réabadh fisiciúil an bhlaosc de bharr na héifeachta athshondais ba chúis le díghníomhachtú H3N2 ag tonnta leictreamaighnéadacha le minicíocht 6 GHz agus dlús cumhachta 486 W/m² den chuid is mó [13]. Níor mhéadaigh teocht an fhionraí H3N2 ach 7°C tar éis 15 nóiméad nochta, áfach, chun an víreas daonna H3N2 a dhíghníomhachtú trí théamh teirmeach, tá teocht os cionn 55°C ag teastáil [9]. Breathnaíodh feiniméin chomhchosúla i gcás víris ar nós SARS-CoV-2 agus H3N1 [13, 14]. Ina theannta sin, ní bhíonn díghníomhachtú géanóm RNA víreasach mar thoradh ar dhíghníomhachtú víris ag tonnta leictreamaighnéadacha [1,13,14]. Dá bhrí sin, cuireadh díghníomhachtú an víris H3N2 chun cinn trí athshondas fisiceach seachas nochtadh teirmeach [13].
I gcomparáid le héifeacht theirmeach tonnta leictreamaighnéadacha, éilíonn díghníomhachtú víris trí athshondas fisiceach paraiméadair dáileoige níos ísle, atá faoi bhun na gcaighdeán sábháilteachta micreathonnta arna mbunú ag Institiúid na nInnealtóirí Leictreacha agus Leictreonaice (IEEE) [2, 13]. Braitheann an mhinicíocht athshondais agus an dáileog cumhachta ar airíonna fisiceacha an víris, amhail méid na gcáithníní agus leaisteachas, agus is féidir díriú go héifeachtach ar gach víreas laistigh den mhinicíocht athshondais le haghaidh díghníomhachtaithe. Mar gheall ar an ráta ard treá, easpa radaíochta ianúcháin, agus sábháilteacht mhaith, tá díghníomhachtú víris arna idirghabháil ag éifeacht athermach CPET gealladh fúithi chun galair urchóideacha daonna de bharr víris phataigineacha a chóireáil [14, 26].
Bunaithe ar chur i bhfeidhm dhíghníomhachtú víris sa chéim leachtach agus ar dhromchla meán éagsúil, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha déileáil go héifeachtach le haerasóil víreasacha [1, 26], rud atá ina dhul chun cinn agus atá thar a bheith tábhachtach chun tarchur an víris a rialú agus chun tarchur an víris sa tsochaí a chosc i gcás eipidéime. Thairis sin, tá tábhacht mhór ag baint le fionnachtain airíonna athshondais fhisiciúla tonnta leictreamaighnéadacha sa réimse seo. Chomh fada agus a bhfuil minicíocht athshondais víris ar leith agus tonnta leictreamaighnéadacha ar eolas, is féidir díriú ar gach víreas laistigh de raon minicíochta athshondais an chréachta, rud nach féidir a bhaint amach le modhanna traidisiúnta díghníomhachtaithe víris [13,14,26]. Is taighde gealladh fúthu é díghníomhachtú leictreamaighnéadach víris a bhfuil luach agus acmhainneacht mhór taighde agus feidhmeach aige.
I gcomparáid le teicneolaíocht thraidisiúnta marú víris, tá tréithe cosanta comhshaoil ​​simplí, éifeachtach, praiticiúil ag tonnta leictreamaighnéadacha agus víris á marú acu mar gheall ar a n-airíonna fisiceacha uathúla [2, 13]. Mar sin féin, tá go leor fadhbanna ann fós. Ar dtús, tá an t-eolas nua-aimseartha teoranta d'airíonna fisiceacha tonnta leictreamaighnéadacha, agus níor nochtadh an mheicníocht úsáide fuinnimh le linn astú tonnta leictreamaighnéadacha [10, 27]. Úsáideadh micreathonnta, lena n-áirítear tonnta milliméadar, go forleathan chun staidéar a dhéanamh ar dhíghníomhachtú víris agus a mheicníochtaí, áfach, níor tuairiscíodh staidéir ar thonnta leictreamaighnéadacha ag minicíochtaí eile, go háirithe ag minicíochtaí ó 100 kHz go 300 MHz agus ó 300 GHz go 10 THz. Ar an dara dul síos, níor soiléiríodh an mheicníocht chun víris phataigineacha a mharú le tonnta leictreamaighnéadacha, agus níor staidéaraíodh ach víris sféarúla agus slat-chruthacha [2]. Ina theannta sin, tá cáithníní víris beag, saor ó chealla, sóchán siad go héasca, agus scaipeann siad go tapa, rud a fhéadann cosc ​​a chur ar dhíghníomhachtú víris. Ní mór teicneolaíocht tonnta leictreamaighnéadacha a fheabhsú fós chun an chonstaic a bhaineann le díghníomhachtú víris phataigineacha a shárú. Ar deireadh, bíonn cailliúint fuinnimh mar thoradh ar ionsú ard fuinnimh radaíochta ag móilíní polacha sa mheán, amhail móilíní uisce. Ina theannta sin, d’fhéadfadh roinnt meicníochtaí anaithnide i víris difear a dhéanamh d’éifeachtúlacht SRET [28]. Is féidir leis an éifeacht SRET an víreas a mhodhnú freisin chun oiriúnú dá thimpeallacht, rud a fhágann friotaíocht in aghaidh tonnta leictreamaighnéadacha [29].
Amach anseo, ní mór feabhas breise a chur ar theicneolaíocht dhíghníomhachtaithe víris ag baint úsáide as tonnta leictreamaighnéadacha. Ba cheart taighde eolaíoch bunúsach a dhíriú ar mheicníocht dhíghníomhachtaithe víris ag tonnta leictreamaighnéadacha a shoiléiriú. Mar shampla, ba cheart meicníocht úsáide fuinnimh víris nuair a bhíonn siad nochtaithe do thonnta leictreamaighnéadacha, meicníocht mhionsonraithe an ghnímh neamhtheirmigh a mharaíonn víris phataigineacha, agus meicníocht éifeacht SRET idir tonnta leictreamaighnéadacha agus cineálacha éagsúla víris a shoiléiriú go córasach. Ba cheart don taighde feidhmeach díriú ar conas ionsú iomarcach fuinnimh radaíochta ag móilíní polacha a chosc, staidéar a dhéanamh ar éifeacht tonnta leictreamaighnéadacha de mhinicíochtaí éagsúla ar víris phataigineacha éagsúla, agus staidéar a dhéanamh ar éifeachtaí neamhtheirmeacha tonnta leictreamaighnéadacha i scriosadh víris phataigineacha.
Tá tonnta leictreamaighnéadacha anois ina modh gealladh fúthu chun víris phataigineacha a dhíghníomhachtú. Tá buntáistí ag baint le teicneolaíocht tonnta leictreamaighnéadacha maidir le truailliú íseal, costas íseal, agus éifeachtúlacht ard díghníomhachtaithe víris phataigineacha, rud a fhéadann teorainneacha na teicneolaíochta frithvíreas traidisiúnta a shárú. Mar sin féin, tá gá le tuilleadh taighde chun paraiméadair na teicneolaíochta tonnta leictreamaighnéadacha a chinneadh agus meicníocht dhíghníomhachtaithe víris a shoiléiriú.
Is féidir le dáileog áirithe de radaíocht tonnta leictreamaighnéadacha struchtúr agus gníomhaíocht go leor víris phataigineacha a scrios. Tá éifeachtúlacht dhíghníomhachtú víris gaolmhar le minicíocht, dlús cumhachta, agus am nochta. Ina theannta sin, áirítear ar na meicníochtaí féideartha éifeachtaí teirmeacha, atheirmeacha, agus athshondais struchtúracha aistrithe fuinnimh. I gcomparáid le teicneolaíochtaí traidisiúnta frithvíreasacha, tá buntáistí simplíochta, ardéifeachtúlachta agus truaillithe ísle ag baint le díghníomhachtú víris bunaithe ar thonnta leictreamaighnéadacha. Dá bhrí sin, tá díghníomhachtú víris idirghabhála tonnta leictreamaighnéadacha ina theicníc frithvíreasach ghealladh fúithi le haghaidh feidhmeanna amach anseo.
U Yu. Tionchar radaíochta micreathonnta agus plasma fuar ar ghníomhaíocht bithaerasóil agus meicníochtaí gaolmhara. Ollscoil Béising. bliain 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Cúpláil dépholach athshondach micreathonnta agus luaineachtaí fuaimiúla teoranta i mbaicilvíris. Tuarascáil eolaíoch 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Díghníomhachtú micreathonnáin ar HCV agus VEID: cur chuige nua chun tarchur an víris i measc úsáideoirí drugaí insteallta a chosc. Tuarascáil eolaíoch 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Imscrúdú agus Breathnóireacht Thurgnamhach ar Thruailliú Doiciméad Ospidéil trí Dhíghalrú Micreathonnáin [J] Iris Leighis na Síne. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Staidéar réamhchéime ar an meicníocht dhíghníomhachtaithe agus éifeachtúlacht déchlóraisocianáit sóidiam i gcoinne baictéarfag MS2. Ollscoil Sichuan. 2007.
Yang Li Staidéar réamhchéime ar éifeacht dhíghníomhachtaithe agus meicníocht gníomhaíochta o-phthalaldehyde ar bhaictéarfag MS2. Ollscoil Sichuan. 2007.
Wu Ye, Ms. Yao. Díghníomhachtú víris san aer in situ trí radaíocht micreathonnta. Iris Eolaíochta na Síne. 2014;59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Tá coróinvíris agus polaimivíris íogair do bhuillí gearra radaíochta cichlotrón W-bhanda. Litir ar cheimic chomhshaoil. 2021;19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Díghníomhachtú víreas fliú le haghaidh staidéir antaigineachta agus aistí frithsheasmhachta in aghaidh coscairí neuraminidase feinitíopacha. Iris na Micribhitheolaíochta Cliniciúla. 2010;48(3):928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lín Fujia, et al. Forbhreathnú ar steiriliú micreathonn. Eolaíocht micronutrient Guangdong. 2013; 20(6):67-70.
Li Jizhi. Éifeachtaí Bitheolaíocha Neamhtheirmeacha Micreathonnta ar Mhiocrorgánaigh Bia agus Teicneolaíocht Steiriliúcháin Micreathonnta [JJ Southwestern Nationalities University (Eagrán Eolaíochta Nádúrtha). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. Dínádúrú próitéine spíce SARS-CoV-2 le linn ionradaíochta micreathonnta athermach. Tuarascáil eolaíoch 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Aistriú fuinnimh athshondais struchtúraigh éifeachtach ó mhicreathonnta go luaineachtaí fuaimiúla teoranta i víris. Tuarascáil eolaíoch 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Teiripe frithvíreasach spriocdhírithe ag baint úsáide as radaiteiripe neamh-ianúcháin le haghaidh SARS-CoV-2 agus ullmhúchán do phaindéim víreasach: modhanna, modhanna, agus nótaí cleachtais le haghaidh feidhmchláir chliniciúil. PLOS One. 2021;16(5):e0251780.
Yang Huiming. Steiriliú micreathonnáin agus fachtóirí a mbíonn tionchar acu air. Iris Leighis na Síne. 1993;(04):246-51.
Leathanach WJ, Martin WG Marthanacht miocrób in oighinn mhicreathonnáin. Is féidir leat J Microorganisms. 1978;24(11):1431-3.
Scriosann cóireáil micreathonnáin nó uathchlaibh ionfhabhtaitheacht víreas bronchitis tógálach agus niúmavíreas éanúil, ach ligeann sé dóibh a bheith braite ag baint úsáide as imoibriú slabhrúil polaiméaráise trascríptáis droim ar ais. galar éanlaithe clóis. 2004;33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Díothú cítomegalovirus ó bhainne cíche le micreathonnán: staidéar píolótach. leigheas beathú cíche. 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Ionsú athshondais micreathonnta an víris SARS-CoV-2. Tuarascáil Eolaíoch 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc. Dáileog mharfach UV-C (254 nm) de SARS-CoV-2. Diagnóisic solais Photodyne Ther. 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, etc. Díghníomhachtú tapa agus iomlán SARS-CoV-2 ag UV-C. Tuarascáil Eolaíoch 2020; 10(1):22421.