Awọn ipa ti awọn igbi itanna eleto lori awọn ọlọjẹ pathogenic ati awọn ilana ti o jọmọ: atunyẹwo ninu Iwe akọọlẹ ti Virology

Awọn akoran ọlọjẹ ọlọjẹ ti di iṣoro ilera ilera gbogbogbo ni kariaye. Awọn ọlọjẹ le ṣe akoran gbogbo awọn oganisimu cellular ati fa awọn iwọn ipalara ti o yatọ ati ibajẹ, ti o yori si arun ati paapaa iku. Pẹlu itankalẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic ti o ga julọ gẹgẹbi aarun atẹgun nla nla coronavirus 2 (SARS-CoV-2), iwulo iyara wa lati ṣe agbekalẹ awọn ọna ti o munadoko ati ailewu lati mu awọn ọlọjẹ pathogenic ṣiṣẹ. Awọn ọna aṣa fun ṣiṣiṣẹ awọn ọlọjẹ pathogenic jẹ ilowo ṣugbọn ni awọn idiwọn diẹ. Pẹlu awọn abuda ti agbara wiwu giga, isọdọtun ti ara ati pe ko si idoti, awọn igbi itanna eletiriki ti di ilana ti o pọju fun aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic ati pe o nfa akiyesi pọ si. Nkan yii n pese akopọ ti awọn atẹjade aipẹ lori ipa ti awọn igbi itanna eleto lori awọn ọlọjẹ pathogenic ati awọn ọna ṣiṣe wọn, ati awọn asesewa fun lilo awọn igbi itanna eleto fun imuṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic, ati awọn imọran tuntun ati awọn ọna fun iru inactivation.
Ọpọlọpọ awọn ọlọjẹ tan kaakiri, duro fun igba pipẹ, jẹ pathogenic pupọ ati pe o le fa awọn ajakale-arun agbaye ati awọn eewu ilera to ṣe pataki. Idena, wiwa, idanwo, imukuro ati itọju jẹ awọn igbesẹ bọtini lati da itankale ọlọjẹ naa duro. Iyara ati imukuro daradara ti awọn ọlọjẹ pathogenic pẹlu prophylactic, aabo, ati imukuro orisun. Imuṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic nipasẹ iparun ti ẹkọ-ara lati dinku aarun wọn, pathogenicity ati agbara ibisi jẹ ọna ti o munadoko ti imukuro wọn. Awọn ọna aṣa, pẹlu iwọn otutu giga, awọn kemikali ati itankalẹ ionizing, le mu awọn ọlọjẹ pathogenic ṣiṣẹ ni imunadoko. Sibẹsibẹ, awọn ọna wọnyi tun ni diẹ ninu awọn idiwọn. Nitorinaa, iwulo iyara tun wa lati ṣe agbekalẹ awọn ilana imotuntun fun aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic.
Ijadejade ti awọn igbi itanna eletiriki ni awọn anfani ti agbara wiwu giga, iyara ati alapapo aṣọ, isọdọtun pẹlu awọn microorganisms ati itusilẹ pilasima, ati pe a nireti lati di ọna ti o wulo fun ṣiṣiṣẹ awọn ọlọjẹ pathogenic [1,2,3]. Agbara awọn igbi itanna lati mu awọn ọlọjẹ pathogenic ṣiṣẹ ni a ṣe afihan ni ọgọrun ọdun to kọja [4]. Ni awọn ọdun aipẹ, lilo awọn igbi itanna eleto fun aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic ti fa akiyesi pọ si. Nkan yii jiroro lori ipa ti awọn igbi itanna eleto lori awọn ọlọjẹ pathogenic ati awọn ilana wọn, eyiti o le ṣiṣẹ bi itọsọna ti o wulo fun ipilẹ ati iwadii ti a lo.
Awọn abuda ara-ara ti awọn ọlọjẹ le ṣe afihan awọn iṣẹ bii iwalaaye ati aarun. O ti ṣe afihan pe awọn igbi itanna eletiriki, paapaa igbohunsafẹfẹ giga ultra (UHF) ati igbohunsafẹfẹ giga giga (EHF) awọn igbi itanna eletiriki, le ṣe idarudapọ mofoloji ti awọn ọlọjẹ.
Bacteriophage MS2 (MS2) ni a maa n lo ni ọpọlọpọ awọn agbegbe iwadii gẹgẹbi igbelewọn ipakokoro, awoṣe kinetic (olomi), ati ijuwe ti ẹda ti awọn moleku gbogun [5,6]. Wu rii pe awọn microwaves ni 2450 MHz ati 700 W fa ikojọpọ ati idinku pataki ti awọn oju omi omi MS2 lẹhin iṣẹju 1 ti itanna taara [1]. Lẹhin iwadii siwaju, isinmi ni oju oju MS2 ni a tun ṣe akiyesi [7]. Kaczmarczyk [8] awọn idadoro ti awọn ayẹwo ti coronavirus 229E (CoV-229E) si awọn igbi milimita pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 95 GHz ati iwuwo agbara ti 70 si 100 W/cm2 fun 0.1 s. Awọn ihò nla ni a le rii ninu ikarahun ti o ni inira ti ọlọjẹ naa, eyiti o yori si isonu ti akoonu rẹ. Ifihan si awọn igbi itanna eletiriki le jẹ iparun si awọn fọọmu gbogun ti. Bibẹẹkọ, awọn iyipada ninu awọn ohun-ini ara-ara, gẹgẹbi apẹrẹ, iwọn ila opin ati didan dada, lẹhin ifihan si ọlọjẹ pẹlu itanna itanna jẹ aimọ. Nitorinaa, o ṣe pataki lati ṣe itupalẹ ibatan laarin awọn ẹya ara-ara ati awọn rudurudu iṣẹ ṣiṣe, eyiti o le pese awọn itọka ti o niyelori ati irọrun fun ṣiṣe ayẹwo aiṣiṣẹ ọlọjẹ [1].
Ẹya gbogun ti maa n ni acid nucleic ti inu (RNA tabi DNA) ati capsid ita. Awọn acids Nucleic pinnu jiini ati awọn ohun-ini ẹda ti awọn ọlọjẹ. Awọn capsid ni awọn lode Layer ti deede idayatọ amuaradagba subunits, awọn ipilẹ scaffolding ati antigenic paati gbogun ti patikulu, ati ki o tun ndaabobo nucleic acids. Pupọ julọ awọn ọlọjẹ ni eto apoowe ti o jẹ ti awọn lipids ati glycoproteins. Ni afikun, awọn ọlọjẹ apoowe pinnu iyasọtọ ti awọn olugba ati ṣiṣẹ bi awọn antigens akọkọ ti eto ajẹsara ti ogun le mọ. Eto pipe ni idaniloju iduroṣinṣin ati iduroṣinṣin jiini ti ọlọjẹ naa.
Iwadi ti fihan pe awọn igbi itanna eletiriki, paapaa awọn igbi itanna UHF, le ba RNA ti awọn ọlọjẹ ti nfa arun jẹ. Wu [1] ṣe afihan taara agbegbe olomi ti ọlọjẹ MS2 si 2450 MHz microwaves fun awọn iṣẹju 2 ati ṣe itupalẹ awọn jiini ti n ṣe koodu amuaradagba A, amuaradagba capsid, amuaradagba ẹda, ati amuaradagba cleavage nipasẹ gel electrophoresis ati iyipada transcription polymerase pq reaction. RT-PCR). Awọn Jiini wọnyi ni a parun ni ilọsiwaju pẹlu iwuwo agbara ti o pọ si ati paapaa sọnu ni iwuwo agbara ti o ga julọ. Fun apẹẹrẹ, ikosile ti amuaradagba A pupọ (934 bp) dinku pupọ lẹhin ifihan si awọn igbi itanna eletiriki pẹlu agbara 119 ati 385 W ati pe o sọnu patapata nigbati iwuwo agbara pọ si 700 W. Awọn data wọnyi tọka pe awọn igbi itanna eleto le, da lori iwọn lilo, run ilana ti awọn acids nucleic ti awọn ọlọjẹ.
Awọn ijinlẹ aipẹ ti fihan pe ipa ti awọn igbi itanna eleto lori awọn ọlọjẹ ọlọjẹ jẹ pataki da lori ipa gbigbona aiṣe-taara wọn lori awọn olulaja ati ipa aiṣe-taara wọn lori iṣelọpọ amuaradagba nitori iparun awọn acids nucleic [1, 3, 8, 9]. Sibẹsibẹ, awọn ipa athermic tun le yi polarity tabi igbekalẹ ti awọn ọlọjẹ ọlọjẹ [1, 10, 11]. Ipa taara ti awọn igbi itanna eleto lori ipilẹ igbekale/awọn ọlọjẹ igbekalẹ gẹgẹbi awọn ọlọjẹ capsid, awọn ọlọjẹ apoowe tabi awọn ọlọjẹ iwasoke ti awọn ọlọjẹ pathogenic tun nilo ikẹkọ siwaju. Laipẹ o ti daba pe awọn iṣẹju 2 ti itọsi itanna ni igbohunsafẹfẹ 2.45 GHz pẹlu agbara 700 W le ṣe ajọṣepọ pẹlu awọn ida oriṣiriṣi ti awọn idiyele amuaradagba nipasẹ dida awọn aaye gbigbona ati awọn aaye ina oscillating nipasẹ awọn ipa eletiriki lasan [12].
Awọn apoowe ti ọlọjẹ pathogenic jẹ ibatan pẹkipẹki si agbara rẹ lati ṣe akoran tabi fa arun. Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti royin pe UHF ati awọn igbi itanna eletiriki le run awọn ikarahun ti awọn ọlọjẹ ti nfa arun. Gẹgẹbi a ti sọ loke, awọn ihò pato le ṣee wa-ri ninu apoowe gbogun ti coronavirus 229E lẹhin ifihan 0.1 iṣẹju keji si igbi millimeter 95 GHz ni iwuwo agbara ti 70 si 100 W/cm2 [8]. Ipa ti gbigbe agbara resonant ti awọn igbi itanna eleto le fa aapọn to lati ba eto ti apoowe ọlọjẹ naa jẹ. Fun awọn ọlọjẹ ti a fi sii, lẹhin rupture ti apoowe, aarun ayọkẹlẹ tabi diẹ ninu awọn iṣẹ maa n dinku tabi ti sọnu patapata [13, 14]. Yang [13] ṣe afihan ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ H3N2 (H3N2) ati ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ H1N1 (H1N1) si microwaves ni 8.35 GHz, 320 W/m² ati 7 GHz, 308 W/m², lẹsẹsẹ, fun iṣẹju 15. Lati ṣe afiwe awọn ifihan agbara RNA ti awọn ọlọjẹ pathogenic ti o farahan si awọn igbi itanna eletiriki ati awoṣe ti o yapa didi ati lẹsẹkẹsẹ yo ninu omi nitrogen fun awọn iyipo pupọ, RT-PCR ti ṣe. Awọn abajade fihan pe awọn ifihan agbara RNA ti awọn awoṣe meji jẹ deede. Awọn abajade wọnyi tọka pe eto ti ara ti ọlọjẹ naa ti ni idalọwọduro ati pe eto apoowe ti run lẹhin ifihan si itankalẹ makirowefu.
Iṣẹ ṣiṣe ti ọlọjẹ le jẹ ijuwe nipasẹ agbara rẹ lati ṣe akoran, ṣe ẹda ati ṣikọ silẹ. Aarun aarun tabi iṣẹ ṣiṣe ni a maa n ṣe ayẹwo nipasẹ wiwọn awọn titers gbogun nipa lilo awọn igbelewọn okuta iranti, iwọn lilo aarun agbedemeji aṣa ti ara (TCID50), tabi iṣẹ-ṣiṣe apilẹṣẹ oniroyin luciferase. Ṣugbọn o tun le ṣe ayẹwo taara nipasẹ yiya sọtọ ọlọjẹ laaye tabi nipa itupalẹ antijeni gbogun ti, iwuwo patikulu gbogun ti, iwalaaye ọlọjẹ, ati bẹbẹ lọ.
O ti royin pe UHF, SHF ati EHF awọn igbi itanna eletiriki le ma ṣiṣẹ taara awọn aerosols gbogun ti tabi awọn ọlọjẹ ti omi. Wu [1] ti a fi han MS2 bacteriophage aerosol ti ipilẹṣẹ nipasẹ nebulizer yàrá kan si awọn igbi itanna pẹlu igbohunsafẹfẹ 2450 MHz ati agbara 700 W fun iṣẹju 1.7, lakoko ti oṣuwọn iwalaaye bacteriophage MS2 jẹ 8.66% nikan. Iru si MS2 gbogun ti aerosol, 91.3% ti olomi MS2 ko ṣiṣẹ laarin awọn iṣẹju 1.5 lẹhin ifihan si iwọn kanna ti awọn igbi itanna eletiriki. Ni afikun, agbara itanna itanna lati ṣe aiṣiṣẹ ọlọjẹ MS2 ni ibamu daadaa pẹlu iwuwo agbara ati akoko ifihan. Bibẹẹkọ, nigbati iṣẹ ṣiṣe piparẹ ba de iye ti o pọ julọ, ṣiṣe imuṣiṣẹ ko le ni ilọsiwaju nipasẹ jijẹ akoko ifihan tabi jijẹ iwuwo agbara. Fun apẹẹrẹ, ọlọjẹ MS2 ni oṣuwọn iwalaaye ti o kere ju ti 2.65% si 4.37% lẹhin ifihan si 2450 MHz ati awọn igbi itanna eletiriki 700 W, ati pe ko si awọn ayipada pataki ni a rii pẹlu jijẹ akoko ifihan. Siddharta [3] ṣe imuduro idaduro aṣa sẹẹli kan ti o ni ọlọjẹ jedojedo C (HCV) / kokoro ajẹsara ajẹsara eniyan iru 1 (HIV-1) pẹlu awọn igbi itanna ni igbohunsafẹfẹ 2450 MHz ati agbara kan ti 360 W. Wọn rii pe awọn tito kokoro ti lọ silẹ ni pataki lẹhin awọn iṣẹju 3 ti ifihan, o nfihan pe itankalẹ igbi itanna jẹ doko lodi si HCV ati HIV-1 ati iranlọwọ lati yago fun gbigbe ọlọjẹ paapaa nigbati o ba farahan. papọ. Nigbati o ba n tan awọn aṣa sẹẹli HCV ati awọn idaduro HIV-1 pẹlu awọn igbi itanna eletiriki kekere pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 2450 MHz, 90 W tabi 180 W, ko si iyipada ninu titer ọlọjẹ, ti pinnu nipasẹ iṣẹ onirohin luciferase, ati iyipada nla ni aarun ọlọjẹ. won woye. ni 600 ati 800 W fun iṣẹju kan, aarun ayọkẹlẹ ti awọn ọlọjẹ mejeeji ko dinku ni pataki, eyiti a gbagbọ pe o ni ibatan si agbara ti itọsi igbi itanna ati akoko ifihan iwọn otutu to ṣe pataki.
Kaczmarczyk [8] akọkọ ṣe afihan apaniyan ti awọn igbi itanna eletiriki EHF lodi si awọn ọlọjẹ pathogenic ti omi ni ọdun 2021. Wọn ṣafihan awọn ayẹwo ti coronavirus 229E tabi poliovirus (PV) si awọn igbi itanna eletiriki ni igbohunsafẹfẹ ti 95 GHz ati iwuwo agbara ti 70 si 100 W/cm2 fun 2 aaya. Iṣiṣẹ aiṣedeede ti awọn ọlọjẹ pathogenic meji jẹ 99.98% ati 99.375%, lẹsẹsẹ. eyiti o tọkasi pe awọn igbi itanna eletiriki EHF ni awọn ireti ohun elo gbooro ni aaye ti aiṣiṣẹ ọlọjẹ.
Imudara ti aiṣiṣẹ UHF ti awọn ọlọjẹ tun ti ni iṣiro ni ọpọlọpọ awọn media bii wara ọmu ati diẹ ninu awọn ohun elo ti a lo nigbagbogbo ni ile. Awọn oniwadi ṣe afihan awọn iboju iparada akuniloorun ti a ti doti pẹlu adenovirus (ADV), iru poliovirus 1 (PV-1), herpesvirus 1 (HV-1) ati rhinovirus (RHV) si itankalẹ itanna ni igbohunsafẹfẹ ti 2450 MHz ati agbara ti 720 wattis. Wọn royin pe awọn idanwo fun ADV ati awọn antigens PV-1 di odi, ati HV-1, PIV-3, ati awọn titers RHV silẹ si odo, ti o nfihan aiṣiṣẹ pipe ti gbogbo awọn ọlọjẹ lẹhin iṣẹju 4 ti ifihan [15, 16]. Elhafi [17] ti o han taara swabs ti o ni akoran pẹlu ọlọjẹ aarun ajakalẹ arun (IBV), avian pneumovirus (APV), ọlọjẹ Newcastle (NDV), ati ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ avian (AIV) si 2450 MHz, adiro microwave 900 W. padanu won infectivity. Lara wọn, APV ati IBV ni a tun rii ni awọn aṣa ti awọn ẹya ara ti itọpa ti a gba lati inu awọn ọmọ inu oyun adiye ti iran 5th. Botilẹjẹpe ọlọjẹ naa ko le ya sọtọ, viral nucleic acid ni a tun rii nipasẹ RT-PCR. Ben-Shoshan [18] fara han taara 2450 MHz, awọn igbi itanna eletiriki 750 W si 15 cytomegalovirus (CMV) awọn ayẹwo wara ọmu rere fun ọgbọn aaya. Wiwa Antijeni nipasẹ Shell-Vial ṣe afihan aiṣiṣẹ ti CMV patapata. Bibẹẹkọ, ni 500 W, 2 ninu awọn ayẹwo 15 ko ṣaṣeyọri aiṣiṣẹ ni pipe, eyiti o tọka si ibamu rere laarin ṣiṣe aiṣe-ṣiṣe ati agbara awọn igbi itanna.
O tun tọ ki a ṣe akiyesi pe Yang [13] sọ asọtẹlẹ igbohunsafẹfẹ resonant laarin awọn igbi itanna ati awọn ọlọjẹ ti o da lori awọn awoṣe ti ara ti iṣeto. Idaduro ti awọn patikulu ọlọjẹ H3N2 pẹlu iwuwo ti 7.5 × 1014 m-3, ti iṣelọpọ nipasẹ awọn sẹẹli kidinrin Madin Darby ti o ni imọlara (MDCK), ti farahan taara si awọn igbi itanna eletiriki ni igbohunsafẹfẹ ti 8 GHz ati agbara 820 W/m² fun iseju 15. Ipele aiṣiṣẹ ti ọlọjẹ H3N2 de 100%. Bibẹẹkọ, ni iloro imọ-jinlẹ ti 82 W/m2, 38% nikan ti ọlọjẹ H3N2 ni a ti mu ṣiṣẹ, ni iyanju pe ṣiṣe ti aiṣiṣẹ ọlọjẹ ti EM-mediated jẹ ibatan pẹkipẹki pẹlu iwuwo agbara. Da lori iwadi yii, Barbora [14] ṣe iṣiro iwọn igbohunsafẹfẹ resonant (8.5–20 GHz) laarin awọn igbi eletiriki ati SARS-CoV-2 o si pari pe 7.5 × 1014 m-3 ti SARS-CoV-2 ti farahan si awọn igbi eletiriki A igbi. pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 10-17 GHz ati iwuwo agbara ti 14.5 ± 1 W/m2 fun isunmọ awọn iṣẹju 15 yoo ja si. ni 100% deactivation. Iwadi laipe kan nipasẹ Wang [19] fihan pe awọn igbohunsafẹfẹ resonant ti SARS-CoV-2 jẹ 4 ati 7.5 GHz, ti n jẹrisi aye ti awọn igbohunsafẹfẹ resonant ni ominira ti titer ọlọjẹ.
Ni ipari, a le sọ pe awọn igbi itanna eleto le ni ipa awọn aerosols ati awọn idaduro, ati iṣẹ ṣiṣe ti awọn ọlọjẹ lori awọn aaye. A rii pe imunadoko ti aiṣiṣẹ ni ibatan pẹkipẹki si igbohunsafẹfẹ ati agbara ti awọn igbi itanna ati alabọde ti a lo fun idagbasoke ọlọjẹ naa. Ni afikun, awọn igbohunsafẹfẹ itanna ti o da lori awọn isọdọtun ti ara ṣe pataki pupọ fun aiṣiṣẹ ọlọjẹ [2, 13]. Titi di bayi, ipa ti awọn igbi itanna eleto lori iṣẹ ṣiṣe ti awọn ọlọjẹ pathogenic ti dojukọ pataki lori iyipada aarun ayọkẹlẹ. Nitori siseto eka naa, awọn ijinlẹ pupọ ti royin ipa ti awọn igbi itanna eleto lori ẹda ati kikọ silẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic.
Awọn ọna ṣiṣe nipasẹ eyiti awọn igbi itanna eleto ti ko ṣiṣẹ awọn ọlọjẹ ni ibatan pẹkipẹki si iru ọlọjẹ, igbohunsafẹfẹ ati agbara ti awọn igbi itanna, ati agbegbe idagbasoke ti ọlọjẹ naa, ṣugbọn wa ni aiwadi pupọ. Iwadi aipẹ ti dojukọ awọn ilana ti igbona, athermal, ati gbigbe agbara resonant igbekale.
Ipa gbigbona ni oye bi ilosoke ninu iwọn otutu ti o ṣẹlẹ nipasẹ yiyi iyara-giga, ikọlu ati ija ti awọn ohun elo pola ninu awọn tisọ labẹ ipa ti awọn igbi itanna. Nitori ohun-ini yii, awọn igbi itanna eletiriki le gbe iwọn otutu ti ọlọjẹ naa ga ju ala ti ifarada ti ẹkọ-ara, nfa iku ọlọjẹ naa. Sibẹsibẹ, awọn ọlọjẹ ni awọn moleku pola diẹ, eyiti o daba pe awọn ipa gbigbona taara lori awọn ọlọjẹ ṣọwọn [1]. Ni ilodi si, ọpọlọpọ awọn ohun elo pola diẹ sii wa ni alabọde ati agbegbe, gẹgẹbi awọn ohun elo omi, eyiti o gbe ni ibamu pẹlu aaye ina elekitiriki ti o ni itara nipasẹ awọn igbi itanna eletiriki, ti n pese ooru nipasẹ ija. Ooru naa yoo gbe lọ si ọlọjẹ lati gbe iwọn otutu rẹ ga. Nigbati ẹnu-ọna ifarada ti kọja, awọn acids nucleic ati awọn ọlọjẹ ti bajẹ, eyiti o dinku aarun ayọkẹlẹ ati paapaa mu ọlọjẹ naa ṣiṣẹ.
Ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ ti royin pe awọn igbi itanna eleto le dinku aarun ayọkẹlẹ ti awọn ọlọjẹ nipasẹ ifihan igbona [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] ti o han awọn idadoro ti coronavirus 229E si awọn igbi eletiriki ni igbohunsafẹfẹ 95 GHz pẹlu iwuwo agbara ti 70 si 100 W/cm² fun 0.2-0.7 s. Awọn abajade fihan pe ilosoke iwọn otutu ti 100 ° C lakoko ilana yii ṣe alabapin si iparun ti ẹda ọlọjẹ ati dinku iṣẹ ṣiṣe ọlọjẹ. Awọn ipa igbona wọnyi le ṣe alaye nipasẹ iṣe ti awọn igbi itanna eleto lori awọn ohun elo omi agbegbe. Siddharta [3] idadoro asa sẹẹli ti o ni HCV ti o ni itanna ti o yatọ si genotypes, pẹlu GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a ati GT7a, pẹlu awọn igbi itanna ni igbohunsafẹfẹ 2450 MHz ati agbara 90 W ati 1300 W, W, 600 W ati 800 Tue Pẹlu ẹya ilosoke ninu iwọn otutu ti alabọde aṣa sẹẹli lati 26°C si 92°C, itanna eletiriki dinku aarun ọlọjẹ tabi ọlọjẹ patapata. Ṣugbọn HCV ti farahan si awọn igbi itanna eletiriki fun igba diẹ ni agbara kekere (90 tabi 180 W, iṣẹju 3) tabi agbara ti o ga julọ (600 tabi 800 W, iṣẹju 1), lakoko ti ko si ilosoke pataki ni iwọn otutu ati iyipada nla ninu Kokoro ko ṣe akiyesi aarun tabi iṣẹ ṣiṣe.
Awọn abajade ti o wa loke tọka pe ipa gbigbona ti awọn igbi itanna eletiriki jẹ ifosiwewe bọtini ti o ni ipa aarun tabi iṣẹ ṣiṣe ti awọn ọlọjẹ pathogenic. Ni afikun, ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti fihan pe ipa gbigbona ti itanna eletiriki n mu awọn ọlọjẹ pathogenic ṣiṣẹ ni imunadoko ju UV-C ati alapapo alapapo [8, 20, 21, 22, 23, 24].
Ni afikun si awọn ipa gbigbona, awọn igbi itanna eletiriki tun le yi polarity ti awọn ohun elo bii awọn ọlọjẹ microbial ati awọn acids nucleic, nfa ki awọn moleku yiyi ati gbigbọn, ti o fa idinku ṣiṣeeṣe tabi paapaa iku [10]. A gbagbọ pe yiyi iyara ti polarity ti awọn igbi itanna eletiriki nfa idamu amuaradagba, eyiti o yori si yiyi ati ìsépo eto amuaradagba ati, nikẹhin, si denaturation protein [11].
Ipa aiṣedeede ti awọn igbi itanna eletiriki lori aiṣiṣẹ ọlọjẹ jẹ ariyanjiyan, ṣugbọn ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti fihan awọn abajade rere [1, 25]. Gẹgẹbi a ti sọ loke, awọn igbi itanna eletiriki le wọ inu amuaradagba apoowe ti ọlọjẹ MS2 ati ki o run acid nucleic ti ọlọjẹ naa. Ni afikun, awọn aerosols ọlọjẹ MS2 jẹ ifarabalẹ pupọ si awọn igbi itanna ju MS2 olomi lọ. Nitori awọn moleku pola ti o dinku, gẹgẹbi awọn ohun elo omi, ni agbegbe ti o wa ni ayika aerosols kokoro MS2, awọn ipa athermic le ṣe ipa bọtini kan ninu aiṣiṣẹ ọlọjẹ ti o ni agbedemeji igbi itanna [1].
Iyara ti resonance n tọka si ifarahan ti eto ti ara lati fa agbara diẹ sii lati agbegbe rẹ ni igbohunsafẹfẹ adayeba ati gigun gigun rẹ. Resonance waye ni ọpọlọpọ awọn aaye ni iseda. O jẹ mimọ pe awọn ọlọjẹ n ṣe atunṣe pẹlu awọn microwaves ti igbohunsafẹfẹ kanna ni ipo dipole akositiki lopin, lasan isọdọtun [2, 13, 26]. Awọn ipo ibaraenisepo laarin igbi eletiriki ati ọlọjẹ n fa akiyesi siwaju ati siwaju sii. Ipa ti gbigbe agbara resonance igbekalẹ ti o munadoko (SRET) lati awọn igbi itanna eletiriki si awọn oscillations akositiki pipade (CAV) ninu awọn ọlọjẹ le ja si rupture ti awọ ara gbogun ti nitori ilodi si awọn gbigbọn mojuto-capsid. Ni afikun, imunadoko gbogbogbo ti SRET jẹ ibatan si iseda ti agbegbe, nibiti iwọn ati pH ti patiku gbogun ti pinnu igbohunsafẹfẹ resonant ati gbigba agbara, lẹsẹsẹ [2, 13, 19].
Ipa ipadabọ ti ara ti awọn igbi itanna eletiriki ṣe ipa pataki ninu aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ enveloped, eyiti o yika nipasẹ awọ ara bilayer ti a fi sinu awọn ọlọjẹ ọlọjẹ. Awọn oniwadi naa rii pe piparẹ H3N2 nipasẹ awọn igbi itanna eletiriki pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 6 GHz ati iwuwo agbara ti 486 W/m² jẹ eyiti o fa nipasẹ rupture ti ara ti ikarahun nitori ipa resonance [13]. Iwọn otutu ti idaduro H3N2 pọ si nipasẹ 7°C nikan lẹhin iṣẹju 15 ti ifihan, sibẹsibẹ, fun aiṣiṣẹ ti ọlọjẹ H3N2 eniyan nipasẹ alapapo gbona, iwọn otutu ti o ju 55°C nilo [9]. Awọn iṣẹlẹ ti o jọra ni a ti ṣe akiyesi fun awọn ọlọjẹ bii SARS-CoV-2 ati H3N1 [13, 14]. Ni afikun, aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ nipasẹ awọn igbi itanna eletiriki ko ja si ibajẹ ti awọn genomes RNA gbogun ti [1,13,14]. Nitorinaa, aiṣiṣẹ ti ọlọjẹ H3N2 ni igbega nipasẹ isunmi ti ara ju ifihan igbona lọ [13].
Ti a ṣe afiwe si ipa igbona ti awọn igbi itanna eletiriki, aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ nipasẹ isọdọtun ti ara nilo awọn iwọn iwọn kekere, eyiti o wa labẹ awọn iṣedede ailewu makirowefu ti iṣeto nipasẹ Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. Igbohunsafẹfẹ resonant ati iwọn lilo agbara da lori awọn ohun-ini ti ara ti ọlọjẹ naa, gẹgẹbi iwọn patiku ati rirọ, ati gbogbo awọn ọlọjẹ laarin igbohunsafẹfẹ resonant le jẹ ifọkansi imunadoko fun aiṣiṣẹ. Nitori iwọn ilaluja giga, isansa ti itọsi ionizing, ati aabo to dara, aiṣiṣẹ ọlọjẹ ti o ni ilaja nipasẹ ipa athermic ti CPET jẹ ileri fun itọju awọn aarun buburu eniyan ti o fa nipasẹ awọn ọlọjẹ pathogenic [14, 26].
Da lori imuse ti aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ ni ipele omi ati lori dada ti ọpọlọpọ awọn media, awọn igbi itanna eleto le ṣe imunadoko pẹlu awọn aerosols gbogun ti [1, 26], eyiti o jẹ aṣeyọri ati pe o ṣe pataki pupọ fun ṣiṣakoso gbigbe ti kokoro ati idilọwọ awọn gbigbe ti kokoro ni awujo. àjàkálẹ̀ àrùn. Pẹlupẹlu, iṣawari ti awọn ohun-ini resonance ti ara ti awọn igbi itanna itanna jẹ pataki nla ni aaye yii. Niwọn igba ti a ti mọ igbohunsafẹfẹ resonant ti virion kan pato ati awọn igbi itanna eletiriki, gbogbo awọn ọlọjẹ laarin iwọn igbohunsafẹfẹ resonant ti ọgbẹ le jẹ ìfọkànsí, eyiti ko le ṣe aṣeyọri pẹlu awọn ọna inactivation virus ibile [13,14,26]. Aiṣiṣẹ itanna eletiriki ti awọn ọlọjẹ jẹ iwadii ti o ni ileri pẹlu iwadii nla ati iye lilo ati agbara.
Ti a ṣe afiwe pẹlu imọ-ẹrọ pipa ọlọjẹ ibile, awọn igbi itanna eleto ni awọn abuda ti o rọrun, munadoko, aabo ayika ti o wulo nigba pipa awọn ọlọjẹ nitori awọn ohun-ini ti ara alailẹgbẹ [2, 13]. Sibẹsibẹ, ọpọlọpọ awọn iṣoro wa. Ni akọkọ, imọ ode oni ni opin si awọn ohun-ini ti ara ti awọn igbi itanna eletiriki, ati pe ilana lilo agbara lakoko itujade ti awọn igbi itanna ko ti ṣe afihan [10, 27]. Makirowefu, pẹlu awọn igbi milimita, ti ni lilo pupọ lati ṣe iwadii aiṣiṣẹ ọlọjẹ ati awọn ọna ṣiṣe rẹ, sibẹsibẹ, awọn iwadii ti awọn igbi itanna ni awọn igbohunsafẹfẹ miiran, ni pataki ni awọn igbohunsafẹfẹ lati 100 kHz si 300 MHz ati lati 300 GHz si 10 THz, ko ti royin. Ni ẹẹkeji, ilana ti pipa awọn ọlọjẹ ọlọjẹ nipasẹ awọn igbi itanna eletiriki ko ti ni alaye, ati pe awọn ọlọjẹ ti iyipo ati awọn ọlọjẹ ti o ni apẹrẹ nikan ni a ti ṣe iwadi [2]. Ni afikun, awọn patikulu ọlọjẹ jẹ kekere, ti ko ni sẹẹli, yipada ni irọrun, ati tan kaakiri, eyiti o le ṣe idiwọ aiṣiṣẹ ọlọjẹ. Imọ-ẹrọ igbi itanna tun nilo lati ni ilọsiwaju lati bori idiwo ti mimuuṣiṣẹ awọn ọlọjẹ pathogenic. Nikẹhin, gbigba giga ti agbara radiant nipasẹ awọn ohun elo pola ni alabọde, gẹgẹbi awọn ohun elo omi, awọn abajade ni pipadanu agbara. Ni afikun, imunadoko ti SRET le ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn ilana ti a ko mọ ni awọn ọlọjẹ [28]. Ipa SRET tun le ṣe atunṣe kokoro naa lati ni ibamu si agbegbe rẹ, ti o mu ki o koju si awọn igbi itanna eletiriki [29].
Ni ọjọ iwaju, imọ-ẹrọ ti aiṣiṣẹ ọlọjẹ nipa lilo awọn igbi itanna nilo lati ni ilọsiwaju siwaju sii. Iwadi imọ-jinlẹ pataki yẹ ki o wa ni ifọkansi lati ṣalaye ẹrọ ti aisi-ṣiṣẹ ọlọjẹ nipasẹ awọn igbi itanna. Fun apẹẹrẹ, siseto lilo agbara awọn ọlọjẹ nigbati o farahan si awọn igbi itanna eletiriki, ilana alaye ti iṣe ti kii ṣe igbona ti o pa awọn ọlọjẹ pathogenic, ati ilana ti ipa SRET laarin awọn igbi itanna eletiriki ati awọn oriṣi awọn ọlọjẹ yẹ ki o ṣe alaye ni ọna ṣiṣe. Iwadi ti a lo yẹ ki o dojukọ bi o ṣe le ṣe idiwọ gbigba agbara itosi pupọ nipasẹ awọn ohun elo pola, ṣe iwadi ipa ti awọn igbi itanna eleto ti awọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi lori ọpọlọpọ awọn ọlọjẹ pathogenic, ati ṣe iwadi awọn ipa ti kii gbona ti awọn igbi itanna eleto ni iparun ti awọn ọlọjẹ pathogenic.
Awọn igbi itanna ti di ọna ti o ni ileri fun aiṣiṣẹ ti awọn ọlọjẹ pathogenic. Imọ-ẹrọ igbi itanna ni awọn anfani ti idoti kekere, idiyele kekere, ati ṣiṣe aiṣiṣẹ ọlọjẹ pathogen giga, eyiti o le bori awọn idiwọn ti imọ-ẹrọ anti-virus ibile. Bibẹẹkọ, a nilo iwadii siwaju sii lati pinnu awọn aye ti imọ-ẹrọ igbi itanna ati ṣe alaye ilana ti aiṣiṣẹ ọlọjẹ.
Iwọn kan ti itọsi igbi itanna le ba eto ati iṣẹ ṣiṣe ti ọpọlọpọ awọn ọlọjẹ pathogenic jẹ. Iṣiṣẹ ti aiṣiṣẹ ọlọjẹ jẹ ibatan pẹkipẹki si igbohunsafẹfẹ, iwuwo agbara, ati akoko ifihan. Ni afikun, awọn ọna ṣiṣe ti o pọju pẹlu igbona, gbigbona, ati awọn ipa isọdọtun igbekale ti gbigbe agbara. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn imọ-ẹrọ antiviral ti aṣa, aiṣiṣẹ ọlọjẹ ti o da lori igbi itanna ni awọn anfani ti ayedero, ṣiṣe giga ati idoti kekere. Nitoribẹẹ, aiṣiṣẹ ọlọjẹ ti o ni agbedemeji igbi itanna ti di ilana ọlọjẹ ti o ni ileri fun awọn ohun elo iwaju.
U Yu. Ipa ti itanna makirowefu ati pilasima tutu lori iṣẹ ṣiṣe bioaerosol ati awọn ilana ti o jọmọ. Ile-ẹkọ giga Peking. odun 2013.
Sun CK, Tsai YC, Chen Ye, Liu TM, Chen HY, Wang HC ati al. Resonant dipole idapọ ti microwaves ati lopin akositiki oscillation ni baculoviruses. Iroyin ijinle sayensi 2017; 7(1):4611.
Siddharta A, Pfaender S, Malassa A, Doerrbecker J, Anggakusuma, Engelmann M, et al. Aiṣiṣẹ Microwave ti HCV ati HIV: ọna tuntun lati ṣe idiwọ gbigbe kaakiri ọlọjẹ laarin awọn olumulo oogun abẹrẹ. Iroyin ijinle sayensi 2016; 6:36619.
Yan SX, Wang RN, Cai YJ, Orin YL, Qv HL. Iwadi ati Ṣiṣayẹwo Imudaniloju ti Ibajẹ ti Awọn iwe Ile-iwosan nipasẹ Disinfection Microwave [J] Iwe Iroyin Iṣoogun Kannada. Ọdun 1987; 4:221-2 .
Iwadii alakoko ti Sun Wei ti ẹrọ imuṣiṣẹ ati ipa ti iṣuu soda dichloroisocyanate lodi si bacteriophage MS2. Ile-ẹkọ giga Sichuan. Ọdun 2007.
Yang Li Iwadi alakoko ti ipa inactivation ati siseto iṣe ti o-phthalaldehyde lori bacteriophage MS2. Ile-ẹkọ giga Sichuan. Ọdun 2007.
Wu Ye, Iyaafin Yao. Aiṣiṣẹ ti ọlọjẹ afefe kan ni aaye nipasẹ itankalẹ makirowefu. Iwe itẹjade Imọ Ilu Kannada. 2014;59 (13): 1438-45.
Kachmarchik LS, Marsai KS, Shevchenko S., Pilosof M., Levy N., Einat M. et al. Coronaviruses ati polioviruses jẹ ifarabalẹ si awọn iṣọn kukuru ti Ìtọjú cyclotron W-band. Lẹta lori kemistri ayika. 2021;19 (6): 3967-72.
Yonges M, Liu VM, van der Vries E, Jacobi R, Pronk I, Boog S, et al. Aiṣiṣẹ ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ fun awọn iwadii antigenicity ati awọn idanwo atako si awọn inhibitors neuraminidase phenotypic. Akosile ti Clinical Maikirobaoloji. 2010;48 (3): 928-40.
Zou Xinzhi, Zhang Lijia, Liu Yujia, Li Yu, Zhang Jia, Lin Fujia, et al. Akopọ ti makirowefu sterilization. Imọ imọ-ẹrọ micronutrients Guangdong. 2013;20 (6): 67-70.
Li Jizhi. Awọn Ipa Ẹmi Alailowaya ti Makirowefu lori Awọn microorganisms Ounjẹ ati Imọ-ẹrọ Sterilization Makirowefu [JJ Southwestern Nationalities University (Ẹda Imọ-jinlẹ Adayeba). Ọdun 2006; 6:1219–22.
Afagi P, Lapolla MA, Gandhi K. SARS-CoV-2 denaturation amuaradagba iwasoke lori itanna makirowefu athermic. Iroyin ijinle sayensi 2021; 11(1):23373.
Yang SC, Lin HC, Liu TM, Lu JT, Hong WT, Huang YR, ati al. Gbigbe agbara resonant igbekalẹ ti o munadoko lati awọn microwaves si awọn oscillations akositiki lopin ni awọn ọlọjẹ. Iroyin ijinle sayensi 2015; 5:18030.
Barbora A, Minnes R. Itọju ọlọjẹ ti a fojusi nipa lilo itọju ailera ti kii ṣe ionizing fun SARS-CoV-2 ati igbaradi fun ajakaye-arun kan: awọn ọna, awọn ọna, ati awọn akọsilẹ adaṣe fun ohun elo ile-iwosan. PLOS Ọkan. 2021;16 (5): e0251780.
Yang Huiming. Makirowefu sterilization ati awọn okunfa ti o ni ipa. Iwe Iroyin Iṣoogun Kannada. 1993; (04):246-51.
Oju-iwe WJ, Martin WG Iwalaaye ti awọn microbes ni awọn adiro makirowefu. O le J Microorganisms. 1978;24 (11): 1431-3.
Elhafi G., Naylor SJ, Savage KE, Jones RS Microwave tabi itọju autoclave npa aarun ayọkẹlẹ ti ọlọjẹ anm aarun ati pneumovirus avian run, ṣugbọn ngbanilaaye lati rii wọn ni lilo ifasẹyin transcriptase polymerase pq. arun adie. 2004;33 (3): 303-6.
Ben-Shoshan M., Mandel D., Lubezki R., Dollberg S., Mimouni FB Microwave eradication of cytomegalovirus lati wara ọmu: iwadi awaoko. oogun igbaya. Ọdun 2016;11:186-7.
Wang PJ, Pang YH, Huang SY, Fang JT, Chang SY, Shih SR, ati al. Gbigba resonance makirowefu ti ọlọjẹ SARS-CoV-2. Iroyin ijinle sayensi 2022; 12(1): 12596.
Sabino CP, Sellera FP, Tita-Medina DF, Machado RRG, Durigon EL, Freitas-Junior LH, ati bẹbẹ lọ UV-C (254 nm) iwọn apaniyan ti SARS-CoV-2. Imọlẹ aisan Photodyne Ther. Ọdun 2020;32:101995.
Storm N, McKay LGA, Downs SN, Johnson RI, Birru D, de Samber M, ati be be lo Dekun ati pipe inactivation ti SARS-CoV-2 nipasẹ UV-C. Iroyin Imọ-jinlẹ 2020; 10(1):22421.