Éifeachtaí tonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus meicníochtaí gaolmhara: athbhreithniú in Journal of Virology

Tá ionfhabhtuithe víreasacha pataigineacha ina mórfhadhb sláinte poiblí ar fud an domhain. Is féidir le víris gach orgánaigh cheallacha a ionfhabhtú agus a bheith ina gcúis le leibhéil éagsúla gortaithe agus damáiste, rud a fhágann galair agus fiú bás. Le leitheadúlacht na víris an-phataigineacha amhail an choróinvíreas géar-shiondróm riospráide géar 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 ag baint leo. Le tréithe ardchumhachta treáite, athshondas fisiceach agus gan aon truailliú, tá tonnta leictreamaighnéadacha tagtha chun bheith ina straitéis fhéideartha chun víris phataigineacha a dhíghníomhú agus tá siad ag tarraingt aird mhéadaitheach. Tugann an t-alt seo forbhreathnú ar fhoilseacháin le déanaí ar thionchar na dtonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus a meicníochtaí, chomh maith leis na hionchais maidir le húsáid tonnta leictreamaighnéadacha chun víris phataigineacha a dhíghníomhú, chomh maith le smaointe agus modhanna nua le haghaidh díghníomhaithe den sórt sin.
Scaipeann go leor víreas go tapa, maireann siad ar feadh i bhfad, tá siad thar a bheith pataigineach agus is féidir leo eipidéimí domhanda agus rioscaí tromchúiseacha sláinte a chruthú. Is príomhchéimeanna iad cosc, brath, tástáil, díothú agus cóireáil chun leathadh an víris a stopadh. Áirítear le díothú tapa agus éifeachtach víreas pataigineach díothú próifiolacsach, cosantach agus foinse. Is modh éifeachtach é díghníomhú víris phataigineacha trí scrios fiseolaíoch chun a n-ionfhabhtaíocht, a bpataigineacht agus a gcumas atáirgthe a laghdú. Is féidir le modhanna traidisiúnta, lena n-áirítear teocht ard, ceimiceáin agus radaíocht ianaíoch, víris pataigineacha a dhíghníomhachtú go héifeachtach. Mar sin féin, tá roinnt teorainneacha fós ag na modhanna seo. Dá bhrí sin, tá géarghá fós le straitéisí nuálacha a fhorbairt chun víris phataigineacha a dhíghníomhú.
Tá buntáistí ag baint le hastú tonnta leictreamaighnéadacha a bhaineann le cumhacht treáite ard, téamh tapa agus aonfhoirmeach, athshondas le miocrorgánaigh agus scaoileadh plasma, agus táthar ag súil go mbeidh sé ina mhodh praiticiúil chun víris pataigineacha a dhíghníomhachtú [1,2,3]. Léiríodh cumas tonnta leictreamaighnéadacha chun víris pataigineacha a dhíghníomhachtú sa chéid seo caite [4]. Le blianta beaga anuas, tá úsáid tonnta leictreamaighnéadacha le haghaidh díghníomhú víris phataigineacha tar éis aird níos mó a tharraingt. Pléann an t-alt seo éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar víris phataigineacha agus a gcuid meicníochtaí, ar féidir leo feidhmiú mar threoir úsáideach le haghaidh taighde bunúsach agus feidhmeach.
Is féidir le tréithe moirfeolaíocha víris feidhmeanna mar mharthanas agus ionfhabhtaíocht a léiriú. Tá sé léirithe go bhféadfadh tonnta leictreamaighnéadacha, go háirithe tonnta leictreamaighnéadacha ultra-ardmhinicíochta (UHF) agus ultra-ardmhinicíocht (EHF), cur isteach ar mhoirfeolaíocht na víris.
Is minic a úsáidtear Bacteriophage MS2 (MS2) i réimsí taighde éagsúla cosúil le meastóireacht díghalrúcháin, samhaltú cinéiteach (uiscí), agus tréithriú bitheolaíoch móilíní víreasacha [5, 6]. Fuair ​​Wu amach go raibh micreathonnta ag 2450 MHz agus 700 W ina chúis le comhiomlánú agus crapadh suntasach ar phages uisceacha MS2 tar éis 1 nóiméad ionradaíochta díreach [1]. Tar éis tuilleadh imscrúdaithe, breathnaíodh briseadh ar dhromchla an phage MS2 freisin [7]. Nochtadh Kaczmarczyk [8] samplaí den choróinvíreas 229E (CoV-229E) go tonnta 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 bhlaosc garbh sféarúil an víris, rud a fhágann go gcailltear a ábhar. Is féidir le nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha a bheith millteach d’fhoirmeacha víreasacha. Mar sin féin, níl anaithnid ar athruithe ar airíonna moirfeolaíocha, mar shampla cruth, trastomhas agus réidh an dromchla, tar éis nochtadh don víreas le radaíocht leictreamaighnéadach. Dá bhrí sin, tá sé tábhachtach anailís a dhéanamh ar an gcaidreamh idir gnéithe moirfeolaíocha agus neamhoird fheidhmiúla, ar féidir leo táscairí luachmhara agus áisiúla a sholáthar chun díghníomhú víreas a mheasúnú [1].
Is éard atá sa struchtúr víreasach de ghnáth aigéad núicléach inmheánach (RNA nó DNA) agus capsid seachtrach. Cinneann aigéid núicléacha airíonna géiniteacha agus macasamhlú víris. Is é an capsid an ciseal seachtrach d'fho-aonaid próitéin a shocraítear go rialta, an scafall bunúsach agus an chomhpháirt antaigineach de cháithníní víreasacha, agus cosnaíonn sé aigéid núicléacha freisin. Tá struchtúr clúdaigh ag formhór na víris atá comhdhéanta de lipidí agus glycoproteiní. Ina theannta sin, cinneann próitéiní clúdaigh 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.
Tá sé léirithe ag taighde gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha, go háirithe tonnta leictreamaighnéadacha UHF, damáiste a dhéanamh don RNA de víris is cúis le galair. Nocht Wu [1] timpeallacht uiscí an víris MS2 go díreach chuig micreathonnta 2450 MHz ar feadh 2 nóiméad agus rinne sé anailís ar na géinte ionchódaithe próitéin A, próitéin capsid, próitéin macasamhail, agus próitéin scoilteachta trí leictreafóiréis glóthach agus imoibriú slabhra polaiméaráise trascríobh droim ar ais. RT-PCR). Scriosadh na géinte seo de réir a chéile le dlús cumhachta méadaithe agus imithe fiú ag an dlús cumhachta is airde. Mar shampla, tháinig laghdú suntasach ar léiriú géine próitéin A (934 bp) tar éis nochtadh do thonnta leictreamaighnéadacha le cumhacht 119 agus 385 W agus imithe go hiomlán nuair a ardaíodh an dlús cumhachta go 700 W. Léiríonn na sonraí seo gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha, ag brath ar an dáileog, scrios an struchtúr aigéid núicléacha na víris.
Léirigh staidéir le déanaí go bhfuil éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar phróitéiní víreasacha pataigineacha bunaithe go príomha ar a n-éifeacht indíreach teirmeach ar idirghabhálaithe agus a n-éifeacht indíreach ar shintéis próitéin de bharr scrios aigéid núicléacha [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 fós le tuilleadh staidéir a dhéanamh ar éifeacht dhíreach na dtonnta leictreamaighnéadacha ar phróitéiní bunúsacha struchtúracha/neamhstruchtúracha amhail próitéiní capsideacha, próitéiní imchlúdaigh nó próitéiní spíceacha de víris phataigineacha. Moladh 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 ascalacha trí éifeachtaí leictreamaighnéadacha amháin [12].
Tá dlúthbhaint ag clúdach víreas pataigineach lena chumas galair a ionfhabhtú nó a chur faoi deara. Thuairiscigh roinnt staidéar gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha UHF agus micreathonnta sliogáin na víreas 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 70 go 100 W/cm2 [8]. Is féidir le héifeacht aistrithe fuinnimh athshondach na dtonnta leictreamaighnéadacha a bheith ina chúis le go leor strus chun struchtúr an chlúdaigh víreas a mhilleadh. I gcás víris clúdaithe, tar éis réabfaidh an chlúdaigh, laghdaítear ionfhabhtaíocht nó gníomhaíocht éigin de ghnáth nó go gcailltear go hiomlán é [13, 14]. Nocht Yang [13] an víreas fliú H3N2 (H3N2) agus an víreas fliú H1N1 (H1N1) chuig micreathonnta ag 8.35 GHz, 320 W/m² agus 7 GHz, 308 W/m², faoi seach, ar feadh 15 nóiméad. Chun comparáid a dhéanamh idir na comharthaí RNA de víris phataigineacha faoi lé tonnta leictreamaighnéadacha agus múnla ilroinnte reoite agus láithreach leáite i nítrigine leachtach ar feadh roinnt timthriallta, rinneadh RT-PCR. Léirigh na torthaí go bhfuil comharthaí RNA an dá mhúnla an-chomhsheasmhach. Tugann na torthaí seo le fios go gcuirtear isteach ar struchtúr fisiceach an víris agus scriostar an struchtúr clúdaigh tar éis nochtadh do radaíocht micreathonn.
Is féidir gníomhaíocht víreas a shaintréithe lena chumas ionfhabhtú, macasamhlú agus tras-scríobh. De ghnáth déantar ionfhabhtaíocht nó gníomhaíocht víreasach a mheasúnú trí thíora víreasacha a thomhas trí úsáid a bhaint as measúnachtaí plaic, dáileog ionfhabhtaíoch airmheán cultúir fíocháin (TCID50), nó gníomhaíocht ghéine tuairisceora luciferase. Ach is féidir é a mheasúnú go díreach freisin trí víreas beo a leithlisiú nó trí anailís a dhéanamh ar antaigin víreasach, dlús na gcáithníní víreasach, maireachtáil víreas, etc.
Tuairiscíodh gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha UHF, SHF agus EHF aerasóil víreasach nó víris uisce-iompartha a dhíghníomhachtú go díreach. Wu [1] nochta MS2 aerasóil bacteriophage ginte ag nebulizer saotharlainne chun tonnta leictreamaighnéadacha le minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 700 W ar feadh 1.7 nóiméad, cé go raibh an ráta marthanais bacteriophage MS2 ach 8.66%. Cosúil le haerasól víreasach MS2, díghníomhaíodh 91.3% de MS2 uiscí laistigh de 1.5 nóiméad tar éis nochtadh don dáileog chéanna de thonnta leictreamaighnéadacha. Ina theannta sin, rinneadh comhghaolú dearfach idir cumas na radaíochta leictreamaighnéadacha chun an víreas MS2 a dhíghníomhachtú le dlús cumhachta agus am nochta. Mar sin féin, nuair a shroicheann an éifeachtacht díghníomhaithe a luach uasta, ní féidir an éifeachtúlacht díghníomhaithe 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 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. D'ionradaithe Siddharta [3] fionraí cultúir cille ina raibh víreas heipitíteas C (HCV) / víreas easpa imdhíonachta daonna cineál 1 (VEID-1) le tonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 360 W. Fuair ​​siad amach gur thit titers víreas go suntasach. tar éis 3 nóiméad nochta, rud a thugann le fios go bhfuil radaíocht tonnta leictreamaighnéadacha éifeachtach i gcoinne ionfhabhtuithe HCV agus VEID-1 agus cuidíonn sé le tarchur an víris a chosc fiú nuair a nochtar le chéile. Nuair a dhéantar ionradaíocht ar chultúir cille HCV agus fionraí VEID-1 le tonnta leictreamaighnéadacha íseal-chumhachta le minicíocht 2450 MHz, 90 W nó 180 W, gan aon athrú ar an titer víreas, arna chinneadh ag gníomhaíocht an tuairisceora luciferase, agus athrú suntasach ar ionfhabhtaíocht víreasach. breathnaíodh. ag 600 agus 800 W ar feadh 1 nóiméad, níor tháinig laghdú suntasach ar ionfhabhtaíocht an dá víreas, a chreidtear a bhaineann le cumhacht na radaíochta tonnta leictreamaighnéadacha agus an t-am a nochtadh teocht chriticiúil.
Léirigh Kaczmarczyk [8] ar dtús marfacht tonnta leictreamaighnéadacha EHF i gcoinne víris phataigineacha uisce-iompartha in 2021. Nocht siad samplaí den choróinvíreas 229E nó poliovirus (PV) do thonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 95 GHz agus dlús cumhachta de 70 go 100 W/cm2 ar feadh 2 soicind. Ba é éifeachtacht díghníomhaithe an dá víris phataigineacha ná 99.98% agus 99.375%, faoi seach. rud a léiríonn go bhfuil ionchais iarratais leathana ag tonnta leictreamaighnéadacha EHF i réimse an díghníomhaithe víreas.
Rinneadh meastóireacht freisin ar éifeachtacht díghníomhaithe UHF ar víris i meáin éagsúla cosúil le bainne cíche agus roinnt ábhar a úsáidtear go coitianta sa bhaile. Nocht na taighdeoirí maisc ainéistéise éillithe le adenovirus (ADV), poliovirus cineál 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) agus rhinovirus (RHV) do radaíocht leictreamaighnéadach ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 720 vata. Thuairiscigh siad gur tháinig tástálacha le haghaidh antaiginí ADV agus PV-1 diúltach, agus thit titers HV-1, PIV-3, agus RHV go nialas, rud a léirigh díghníomhú iomlán na víris go léir tar éis 4 nóiméad de nochtadh [15, 16]. Nochtadh Elhafi [17] swabanna go díreach ionfhabhtaithe le víreas bronchitis ionfhabhtaíoch éanúil (IBV), niúmóivíris éanúil (APV), víreas galar Newcastle (NDV), agus víreas fliú éanúil (AIV) chuig oigheann micreathonnach 2450 MHz, 900 W. caillfidh a n-ionfhabhtaithe. Ina measc, braitheadh ​​​​APV agus IBV freisin i gcultúir na n-orgán tracheal a fuarthas ó shuthanna chick den 5ú glúin. Cé nach bhféadfaí an víreas a leithlisiú, níor aimsíodh an t-aigéad núicléach víreasach fós ag RT-PCR. Nochtadh Ben-Shoshan [18] go díreach tonnta leictreamaighnéadacha 2450 MHz, 750 W go 15 sampla bainne cíche dearfach cíteomegalóivíris (CMV) ar feadh 30 soicind. Léirigh braite antaigin le Shell-Vial díghníomhú iomlán CMV. Mar sin féin, ag 500 W, níor éirigh le 2 as 15 sampla díghníomhú iomlán a bhaint amach, rud a léiríonn comhghaol dearfach idir an éifeachtúlacht díghníomhaithe agus cumhacht na dtonnta leictreamaighnéadacha.
Is fiú a thabhairt faoi deara freisin gur thuar Yang [13] an minicíocht athshondach idir tonnta leictreamaighnéadacha agus víris bunaithe ar mhúnlaí fisiceacha seanbhunaithe. Nochtadh fionraí de cháithníní víreas H3N2 le dlús 7.5 × 1014 m-3, arna dtáirgeadh ag cealla duáin madra Madin Darby atá íogair ó thaobh víreas (MDCK), go díreach le tonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 8 GHz agus cumhacht 820 W/m² ar feadh 15 nóiméad. Sroicheann leibhéal díghníomhaithe an víris H3N2 100%. Mar sin féin, ag tairseach teoiriciúil 82 W/m2, níor díghníomhaíodh ach 38% den víreas H3N2, rud a thugann le tuiscint go bhfuil dlúthbhaint idir éifeachtúlacht díghníomhaithe víreas trí mheán EM agus dlús cumhachta. Bunaithe ar an staidéar seo, ríomh Barbora [14] an raon minicíochta athshondach (8.5–20 GHz) idir tonnta leictreamaighnéadacha agus SARS-CoV-2 agus tháinig sé ar an gconclúid go raibh 7.5 × 1014 m-3 de SARS-CoV-2 nochta do thonnta leictreamaighnéadacha A tonn le minicíocht 10-17 GHz agus dlús cumhachta de 14.5 ± 1 W/m2 ar feadh thart ar 15 nóiméad mar thoradh i 100% díghníomhaithe. Léirigh staidéar le déanaí ag Wang [19] gurb iad na minicíochtaí athshondach de SARS-CoV-2 ná 4 agus 7.5 GHz, ag deimhniú go bhfuil minicíochtaí athshondach ann neamhspleách ar titer víreas.
Mar fhocal scoir, is féidir linn a rá gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha tionchar a imirt ar aerasóil agus fionraí, chomh maith le gníomhaíocht víris ar dhromchlaí. Fuarthas amach go bhfuil dlúthbhaint ag éifeachtacht an díghníomhaithe 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 athshondas fisiceacha an-tábhachtach le haghaidh díghníomhaithe víreas [2, 13]. Go dtí seo, tá éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar ghníomhaíocht na víris pataigineacha tar éis díriú go príomha ar ionfhabhtaíocht a athrú. Mar gheall ar an meicníocht chasta, tá tuairisc tugtha ag roinnt staidéir ar éifeacht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar mhacasamhlú agus trascríobh víreas pataigineach.
Tá dlúthbhaint ag na meicníochtaí trína ndéanann tonnta leictreamaighnéadacha víris a dhíghníomhú le cineál víreas, minicíocht agus cumhacht na dtonnta leictreamaighnéadacha, agus le timpeallacht fáis an víris, ach tá siad fós gan iniúchadh den chuid is mó. Dhírigh taighde le déanaí ar mheicníochtaí aistrithe fuinnimh athshondach teirmeach, athermal agus struchtúrach.
Tuigtear gurb é an éifeacht teirmeach méadú ar theocht de bharr rothlú ardluais, imbhualadh agus cuimilte móilíní polacha i bhfíocháin faoi thionchar na dtonnta leictreamaighnéadacha. Mar gheall ar an maoin seo, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha teocht an víris a ardú os cionn tairseach an chaoinfhulaingt fiseolaíoch, rud a fhágann bás an víris. Mar sin féin, níl mórán móilíní polacha i víris, rud a thugann le tuiscint go bhfuil éifeachtaí teirmeacha díreacha ar víris annamh [1]. Ar a mhalairt, tá i bhfad níos mó móilíní polacha sa mheán agus sa timpeallacht, mar shampla móilíní uisce, a ghluaiseann i gcomhréir leis an réimse leictreach malartach atá corraithe ag tonnta leictreamaighnéadacha, ag giniúint teasa trí fhrithchuimilte. Aistrítear an teas chuig an víreas ansin chun a theocht a ardú. Nuair a sháraítear an tairseach lamháltais, scriostar aigéid núicléacha agus próitéiní, rud a laghdaíonn ionfhabhtaíocht ar deireadh agus fiú an víreas a dhíghníomhú.
Thuairiscigh roinnt grúpaí gur féidir le tonnta leictreamaighnéadacha ionfhabhtaíocht víreas 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 70 go 100 W/cm² ar feadh 0.2-0.7 s. Léirigh na torthaí gur chuir ardú teochta de 100°C le linn an phróisis seo le moirfeolaíocht an víris a scriosadh agus laghdaíodh gníomhaíocht víreas. Is féidir na héifeachtaí teirmeacha seo a mhíniú trí ghníomhaíocht na dtonnta leictreamaighnéadacha ar na móilíní uisce máguaird. Siddharta [3] fionraí saothrán cille ionradaithe HCV de ghéinitíopaí éagsúla, lena n-áirítear GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a agus GT7a, le tonnta leictreamaighnéadacha ag minicíocht 2450 MHz agus cumhacht 90 W agus 180 W. W, 600 W agus 800 Máirt Le méadú ar theocht an mheánshaothraithe cille ó 26 ° C go 92 ° C, laghdaigh radaíocht leictreamaighnéadach ionfhabhtaíocht an víris nó díghníomhaíodh an víreas go hiomlán. Ach bhí HCV faoi lé tonnta leictreamaighnéadacha ar feadh tréimhse ghearr ag cumhacht íseal (90 nó 180 W, 3 nóiméad) nó cumhacht níos airde (600 nó 800 W, 1 nóiméad), cé nach raibh aon ardú suntasach ar an teocht agus athrú suntasach ar an. níor breathnaíodh víreas ionfhabhtú nó gníomhaíocht.
Léiríonn na torthaí thuas go bhfuil éifeacht theirmeach na dtonnta leictreamaighnéadacha mar phríomhfhachtóir a mbíonn tionchar aige ar ionfhabhtaíocht nó ar ghníomhaíocht víris pataigineach. Ina theannta sin, léirigh staidéir iomadúla go ndéanann éifeacht teirmeach na radaíochta leictreamaighnéadacha víris phataigineacha a dhíghníomhú ar bhealach níos éifeachtaí ná UV-C agus téamh traidisiúnta [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Chomh maith le héifeachtaí teirmeacha, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha freisin polaraíocht na móilíní cosúil le próitéiní miocróbach agus aigéid núicléacha a athrú, rud a fhágann go rothlaíonn na móilíní agus a chreathadh, rud a fhágann go laghdaítear inmharthanacht nó fiú bás [10]. Tá sé Creidtear go bhfuil athrú tapa ar an polaraíocht na dtonnta leictreamaighnéadacha is cúis le polarú próitéine, as a dtagann casadh agus cuaire an struchtúr próitéine agus, ar deireadh thiar, dínádúrú próitéine [11].
Tá éifeacht neamhthermal na dtonnta leictreamaighnéadacha ar dhíghníomhú víreas fós conspóideach, ach léirigh formhór na staidéar torthaí dearfacha [1, 25]. Mar a luadh againn thuas, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha dul isteach go díreach ar phróitéin imchlúdaigh an víris MS2 agus aigéad núicléach an víris a scriosadh. Ina theannta sin, tá aerasóil víreas MS2 i bhfad níos íogaire do thonnta leictreamaighnéadacha ná MS2 uiscí. Mar gheall ar níos lú móilíní polacha, mar mhóilíní uisce, sa timpeallacht timpeall ar aerasóil víreas MS2, d'fhéadfadh ról lárnach a bheith ag éifeachtaí athermacha maidir le díghníomhú víreas leictreamaighnéadach trí mheán na dtonn [1].
Tagraíonn feiniméan an athshondais don chlaonadh atá ag córas fisiceach chun níos mó fuinnimh a ionsú óna thimpeallacht ag a mhinicíocht nádúrtha agus a thonnfhad. Tarlaíonn athshondas i go leor áiteanna sa nádúr. Tá sé ar eolas go n-athshonraíonn víris le micreathonnta den mhinicíocht chéanna i mód dipole fuaimiúil teoranta, feiniméan athshondais [2, 13, 26]. Tá modhanna athshonracha idirghníomhaíochta idir tonn leictreamaighnéadach agus víreas ag tarraingt aird níos mó agus níos mó. D'fhéadfadh réabadh an scannáin víreasach a bheith mar thoradh ar éifeacht aistrithe fuinnimh athshondais struchtúracha éifeachtach (SRET) ó thonnta leictreamaighnéadacha go ascaluithe fuaimiúla dúnta (CAV) i víris de bharr creathadh croí-capsid atá i gcoinne. Ina theannta sin, tá baint ag éifeachtacht iomlán SRET le nádúr an chomhshaoil, i gcás ina gcinnfidh méid agus pH an cháithnín víreasach minicíocht athshondach agus ionsú fuinnimh, faoi seach [2, 13, 19].
Tá ról lárnach ag éifeacht athshondais fhisiceach na dtonnta leictreamaighnéadacha maidir le díghníomhú víris clúdaigh, atá timpeallaithe ag membrane délayer leabaithe i bpróitéiní víreasacha. Fuair ​​​​na taighdeoirí amach go raibh díghníomhú H3N2 ag tonnta leictreamaighnéadacha le minicíocht 6 GHz agus dlús cumhachta de 486 W/m² go príomha mar gheall ar réabfaidh fisiciúil an bhlaosc mar gheall ar an éifeacht athshondais [13]. Níor mhéadaigh teocht an fhionraí H3N2 ach 7°C tar éis 15 nóiméad nochtaithe, áfach, chun an víreas H3N2 daonna a dhíghníomhachtú trí théamh teirmeach, tá teocht os cionn 55°C ag teastáil [9]. Tá feiniméin chomhchosúla tugtha faoi deara do víris mar SARS-CoV-2 agus H3N1 [13, 14]. Ina theannta sin, ní bhíonn díghrádú géanóim RNA víreasach mar thoradh ar dhíghníomhú víris ag tonnta leictreamaighnéadacha [1,13,14]. Mar sin, cuireadh athshondas fisiceach seachas nochtadh teirmeach chun cinn ar dhíghníomhú an víris H3N2 [13].
I gcomparáid le héifeacht theirmeach na dtonnta leictreamaighnéadacha, éilíonn díghníomhú víris trí athshondas fisiceach paraiméadair dáileog níos ísle, atá faoi bhun na gcaighdeán sábháilteachta micreathonn a bhunaigh Institiúid na nInnealtóirí Leictreach agus Leictreonaic (IEEE) [2, 13]. Braitheann an minicíocht athshondach agus an dáileog cumhachta ar airíonna fisiceacha an víris, mar shampla méid na gcáithníní agus an elasticity, agus is féidir gach víreas laistigh den mhinicíocht athshondach a dhíriú go héifeachtach le haghaidh díghníomhaithe. Mar gheall ar an ráta treá ard, easpa radaíochta ianúcháin, agus dea-sábháilteacht, tá díghníomhú víreas arna idirghabháil ag éifeacht athermic CPET geallta chun cóireáil a dhéanamh ar ghalair urchóideacha daonna de bharr víris phataigineacha [14, 26].
Bunaithe ar dhíghníomhú víris a chur i bhfeidhm sa chéim leachtach agus ar dhromchla meáin éagsúla, is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha déileáil go héifeachtach le haerasóil víreasach [1, 26], rud atá ina cinn agus a bhfuil tábhacht mhór aige chun tarchur an chórais a rialú. víreas agus cosc ​​a chur ar tharchur an víris sa tsochaí. eipidéim. Ina theannta sin, tá tábhacht mhór ag baint le fionnachtain airíonna athshondais fhisiceacha na dtonnta leictreamaighnéadacha sa réimse seo. Chomh fada agus is eol minicíocht athshondach virion áirithe agus tonnta leictreamaighnéadacha, is féidir díriú ar gach víreas laistigh de raon minicíochta athshondach an chréachta, rud nach féidir a bhaint amach le modhanna traidisiúnta díghníomhaithe víreas [13,14,26]. Is taighde geallta é díghníomhú leictreamaighnéadach víreas a bhfuil sárthaighde agus luach feidhmeach agus poitéinseal aige.
I gcomparáid le teicneolaíocht marú víreas traidisiúnta, tá tréithe cosanta comhshaoil ​​simplí, éifeachtacha, praiticiúla ag tonnta leictreamaighnéadacha agus iad ag marú víris mar gheall ar a n-airíonna fisiceacha uathúla [2, 13]. Mar sin féin, tá go leor fadhbanna fós ann. Gcéad dul síos, tá eolas nua-aimseartha teoranta d'airíonna fisiceacha na dtonnta leictreamaighnéadacha, agus níor nochtadh meicníocht úsáide fuinnimh le linn astú tonnta leictreamaighnéadacha [10, 27]. Baineadh úsáid fhorleathan as micreathonnta, lena n-áirítear tonnta milliméadar, chun staidéar a dhéanamh ar dhíghníomhú víreas agus ar a meicníochtaí, 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, níl an mheicníocht maidir le víris phataigineacha a mharú ag tonnta leictreamaighnéadacha soiléirithe, agus níor rinneadh staidéar ach ar víris sféarúla agus slat-chruthach [2]. Ina theannta sin, tá cáithníní víreas beag, saor ó chealla, mutate go héasca, agus scaipeadh go tapa, is féidir a chosc díghníomhaithe víreas. Tá gá fós le teicneolaíocht tonnta leictreamaighnéadacha a fheabhsú chun an chonstaic a bhaineann le víris phataigineacha a dhíghníomhachtú a shárú. Mar fhocal scoir, bíonn caillteanas fuinnimh mar thoradh ar ionsú ard fuinnimh radanta ag móilíní polacha sa mheán, mar mhóilíní uisce. Ina theannta sin, d’fhéadfadh roinnt meicníochtaí neamhaitheanta i víris difear a dhéanamh d’éifeachtacht SRET [28]. Is féidir le héifeacht SRET an víreas a mhodhnú freisin chun oiriúnú dá thimpeallacht, rud a fhágann go bhfuil friotaíocht le tonnta leictreamaighnéadacha [29].
Sa todhchaí, is gá feabhas breise a chur ar theicneolaíocht díghníomhaithe víreas ag baint úsáide as tonnta leictreamaighnéadacha. Ba cheart go ndíreodh buntaighde eolaíoch ar mheicníocht díghníomhaithe víris trí thonnta leictreamaighnéadacha a shoiléiriú. Mar shampla, an mheicníocht a bhaineann le fuinneamh víris a úsáid nuair a bhíonn sé faoi lé tonnta leictreamaighnéadacha, an mheicníocht mhionsonraithe gníomhaíochta neamhtheirmeach a mharaíonn víris pataigineacha, agus meicníocht an éifeacht SRET idir tonnta leictreamaighnéadacha agus cineálacha éagsúla víris ba cheart a shoiléiriú go córasach. Ba cheart go ndíreodh taighde feidhmeach ar conas cosc ​​a chur ar ionsú iomarcach fuinnimh radaíochta ag móilíní polar, staidéar a dhéanamh ar éifeacht tonnta leictreamaighnéadacha minicíochtaí éagsúla ar víris pataigineacha éagsúla, agus staidéar a dhéanamh ar éifeachtaí neamh-teirmeacha tonnta leictreamaighnéadacha i scriosadh víris pataigineach.
Tá tonnta leictreamaighnéadacha tar éis éirí mar mhodh geallta chun víris phataigineacha a dhíghníomhú. Tá buntáistí ag baint le teicneolaíocht tonnta leictreamaighnéadacha a bhaineann le truailliú íseal, ísealchostas, agus éifeachtacht díghníomhaithe víreas pataigin ard, ar féidir leo teorainneacha na teicneolaíochta frithvíreas traidisiúnta a shárú. Mar sin féin, tá gá le tuilleadh taighde chun paraiméadair na teicneolaíochta tonnta leictreamaighnéadacha a chinneadh agus chun meicníocht díghníomhaithe an víris a shoiléiriú.
Is féidir le dáileog áirithe de radaíocht tonnta leictreamaighnéadacha struchtúr agus gníomhaíocht go leor víreas pataigineach a mhilleadh. Tá dlúthbhaint ag éifeachtacht díghníomhaithe víreas le minicíocht, dlús cumhachta, agus am nochta. Ina theannta sin, cuimsíonn meicníochtaí féideartha éifeachtaí teirmeacha, athermala agus struchtúracha aistrithe fuinnimh. I gcomparáid le teicneolaíochtaí antiviral traidisiúnta, tá buntáistí a bhaineann le simplíocht, ardéifeachtúlacht agus truailliú íseal ag díghníomhú víreas tonn leictreamaighnéadach. Dá bhrí sin, tá díghníomhú víreas tonn-idirghabhála leictreamaighnéadach tar éis éirí mar theicníc fhrithvíreasach a bhfuil gealladh fúthu le haghaidh feidhmeanna sa todhchaí.
U Yu. Tionchar na radaíochta micreathonn agus an plasma fuar ar ghníomhaíocht bithaerasóil agus meicníochtaí gaolmhara. Ollscoil Peking. bhliain 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC et al. Cúpláil dépholach athshondach na micreathonnta agus ascaluithe fuaimiúla teoranta i mbacúlóivíris. Tuarascáil eolaíoch 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Díghníomhú MICREATHONNACH HCV agus VEID: cur chuige nua chun tarchur an víris a chosc i measc úsáideoirí drugaí insteallta. Tuarascáil eolaíoch 2016; 6: 36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Song YL, Qv HL. Imscrúdú agus Breathnú Turgnamhach ar Éilliú Doiciméid Ospidéil trí Dhíghalrú Micreathonnta [J] Chinese Medical Journal. 1987; 4:221-2.
Sun Wei Réamh-staidéar ar mheicníocht díghníomhaithe agus éifeachtúlacht dichloroisocyanate sóidiam i gcoinne bacteriophage MS2. Ollscoil Sichuan. 2007.
Yang Li Réamh-staidéar ar éifeacht díghníomhaithe agus ar mheicníocht gníomhaíochta o-phtalaldehyde ar bacteriophage MS2. Ollscoil Sichuan. 2007.
Wu Sea, Ms Yao. Díghníomhaíonn radaíocht mhicreathonnta víreas aerbheirthe in situ. Feasachán Eolaíochta na Síne. 2014; 59(13):1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Tobhach N., Einat M. et al. Tá coróinvíris agus polioviruses íogair do bíoga gearra de radaíocht chiclieatrón W-band. Litir ar cheimic comhshaoil ​​saor in aisce,. 2021; 19(6):3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Díghníomhú víreas fliú le haghaidh staidéir antaigineachta agus measúnachtaí friotaíochta ar choscóirí feinitíopacha neuraminidase. 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 Bitheolaíochta Nonthermal na micreathonnta ar mhiocrorgánaigh Bhia agus Teicneolaíocht Steiriliú MICREATHONNACH [JJ Ollscoil Náisiúntachtaí Southwestern (Eagrán Eolaíochta Nádúrtha). 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 dínádúrú próitéin spike ar ionradaíocht micreathonn athermic. Tuarascáil eolaíoch 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lín HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, et al. Aistriú fuinnimh athshondach struchtúrach éifeachtach ó mhicreathonnta go dtí ascaluithe fuaimiúla teoranta i víris. Tuarascáil eolaíoch 2015; 5: 18030.
Barbora A, Minnes R. Teiripe fhrithvíreasach spriocdhírithe ag baint úsáide as teiripe radaíochta neamhianaíoch le haghaidh SARS-CoV-2 agus ullmhúchán do phaindéim víreasach: modhanna, modhanna, agus nótaí cleachtais lena gcur i bhfeidhm go cliniciúil. PLOS a hAon. 2021; 16(5): 0251780.
Yang Huiming. Steiriliú micreathonn agus fachtóirí a mbíonn tionchar acu air. Iris Leighis na Síne. 1993;(04):246-51.
Leathanach WJ, Martin WG Miocróib a mhaireann in oighinn micreathonn. Is féidir leat J Microorganisms. 1978; 24(11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Milleann cóireáil micreathonn nó autoclave ionfhabhtú víreas bronchitis ionfhabhtaíoch agus niúmóine éanúil, ach ligeann sé iad a bhrath ag baint úsáide as imoibriú slabhra polaiméaráise droim ar ais transcriptase. galar éanlaithe. 2004; 33(3):303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Díothú micreathoinne de chiteomegalovirus ó bhainne cíche: staidéar píolótach. leigheas beathú cíche. 2016; 11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, et al. Ionsú athshondas micreathoinne den víreas SARS-CoV-2. Tuarascáil Eolaíoch 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Sales-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, etc UV-C (254 nm) dáileog marfach 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. Díghníomhú tapa agus iomlán SARS-CoV-2 ag UV-C. Tuarascáil Eolaíoch 2020; 10(1):22421.