Efeitos de ondas eletromagnéticas em vírus patogênicos e mecanismos relevantes: uma revisão

Virology Journal volume 19, Número do artigo: 161 (2022) Citar este artigo

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As infecções virais patogênicas tornaram-se um grave problema de saúde pública em todo o mundo. Os vírus podem infectar todos os organismos baseados em células e causar lesões e danos variados, resultando em doenças ou até mesmo na morte. Com a prevalência de vírus altamente patogênicos, como o coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2), é urgente desenvolver abordagens eficientes e seguras para inativar vírus patogênicos. Os métodos tradicionais de inativação de vírus patogênicos são práticos, mas têm várias limitações. As ondas eletromagnéticas, com alta capacidade de penetração, ressonância física e não contaminação, surgiram como uma estratégia potencial para inativar vírus patogênicos e têm atraído cada vez mais atenção. Este artigo revisa a literatura recente sobre os efeitos de ondas eletromagnéticas em vírus patogênicos e seus mecanismos, bem como aplicações promissoras de ondas eletromagnéticas para inativar vírus patogênicos, para fornecer novas ideias e métodos para essa inativação.

Muitos vírus se espalham rapidamente, são duradouros e altamente patogênicos, com potencial para causar pandemias globais e graves riscos à saúde humana. Prevenção, detecção, inspeção, eliminação e tratamento são etapas críticas para bloquear a propagação viral. A eliminação rápida e eficaz dos vírus patogênicos inclui a eliminação preventiva, protetora e no local de origem. A inativação de vírus patogênicos por destruição fisiológica para reduzir suas habilidades infecciosas, patogênicas e reprodutivas é uma abordagem poderosa para sua eliminação. Os métodos tradicionais, incluindo altas temperaturas, agentes químicos e radiação ionizante, podem efetivamente inativar vírus patogênicos. No entanto, esses métodos permanecem sujeitos a várias limitações. Portanto, ainda há uma necessidade urgente de desenvolver estratégias inovadoras para inativar vírus patogênicos.

A radiação de ondas eletromagnéticas tem potencial como uma maneira prática de inativar vírus patogênicos devido à sua alta capacidade de penetração, aquecimento rápido e homogêneo, ressonância com microrganismos e liberação de plasma [1,2,3]. A capacidade das ondas eletromagnéticas de inativar vírus patogênicos foi demonstrada no século passado [4]. Nos últimos anos, as aplicações de ondas eletromagnéticas na inativação de vírus patogênicos têm atraído cada vez mais atenção. Este artigo analisa os efeitos das ondas eletromagnéticas nos vírus patogênicos e seus mecanismos, o que pode fornecer orientações úteis para pesquisas básicas e aplicadas.

As características morfológicas dos vírus podem refletir a função, como sobrevivência e capacidade infecciosa. Foi demonstrado que as ondas eletromagnéticas podem interromper a morfologia dos vírus, especialmente as ondas eletromagnéticas de frequência ultra-alta (UHF) e de frequência extremamente alta (EHF).

O bacteriófago MS2 (MS2) é freqüentemente usado em uma variedade de campos de pesquisa, como avaliação de desinfecção, modelagem cinética (aquosa) e caracterização biológica de moléculas virais [5, 6]. Wu descobriu que microondas de 2450 MHz e 700 W causaram agregação e encolhimento significativo do fago MS2 transmitido pela água após radiação direta por 1 min [1]. A ruptura da superfície do fago MS2 também foi observada após uma investigação mais aprofundada [7]. Kaczmarczyk [8] expôs uma suspensão de amostra de coronavírus 229E (CoV-229E) a uma onda milimétrica de 95 GHz com densidade de potência entre 70 e 100 W/cm2 por 0,1 s. Grandes buracos puderam ser detectados no envelope esférico áspero do vírus, o que causou a perda de seu conteúdo. A exposição a ondas eletromagnéticas pode ser destrutiva para a morfologia viral. No entanto, as mudanças nas propriedades morfológicas, como forma, diâmetro e lisura da superfície, após a exposição de um vírus à radiação eletromagnética ainda não são bem compreendidas. Portanto, é importante analisar a relação entre a interrupção das características e funções morfológicas, o que pode fornecer um indicador valioso e conveniente para avaliar a inativação do vírus [1].