병원성 바이러스 및 관련 메커니즘에 대한 전자파의 영향: 검토

바이러스학 저널 19권, 논문 번호: 161(2022) 이 기사 인용

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병원성 바이러스 감염은 전 세계적으로 심각한 공중 보건 문제가 되었습니다. 바이러스는 모든 세포 기반 유기체를 감염시킬 수 있으며 다양한 부상과 손상을 유발하여 질병이나 사망까지 초래할 수 있습니다. 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)와 같은 고병원성 바이러스가 만연함에 따라 병원성 바이러스를 비활성화하기 위한 효율적이고 안전한 접근법을 개발하는 것이 시급합니다. 병원성 바이러스를 비활성화하는 전통적인 방법은 실용적이지만 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 높은 침투력, 물리적 공명, 비오염성을 지닌 전자파는 병원성 바이러스를 비활성화하는 잠재적인 전략으로 부각되어 주목을 받고 있습니다. 본 논문에서는 전자파가 병원성 바이러스에 미치는 영향과 그 메커니즘, 그리고 병원성 바이러스를 비활성화하기 위한 전자파의 유망한 적용에 관한 최근 문헌을 검토하여 이러한 비활성화에 대한 새로운 아이디어와 방법을 제공합니다.

많은 바이러스는 빠르게 확산되고, 오래 지속되며, 병원성이 높으며, 전 세계적인 유행병과 심각한 인간 건강 위험을 일으킬 가능성이 있습니다. 예방, 탐지, 검사, 제거 및 치료는 바이러스 확산을 차단하는 중요한 단계입니다. 병원성 바이러스의 신속하고 효과적인 제거에는 예방적, 보호적, 근원지 제거가 포함됩니다. 감염성, 병원성, 생식 능력을 감소시키기 위해 생리학적 파괴를 통해 병원성 바이러스를 비활성화하는 것은 바이러스 제거를 위한 강력한 접근 방식입니다. 고온, 화학약품, 전리 방사선을 포함한 전통적인 방법은 병원성 바이러스를 효과적으로 비활성화할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법에는 여전히 몇 가지 제한 사항이 적용됩니다. 따라서 병원성 바이러스를 비활성화하기 위한 혁신적인 전략을 개발하는 것이 여전히 시급합니다.

전자기파 방사선은 높은 침투력, 빠르고 균일한 가열, 미생물과의 공명, 혈장 방출 등으로 인해 병원성 바이러스를 비활성화하는 실용적인 방법으로 잠재력이 있습니다[1,2,3]. 병원성 바이러스를 비활성화하는 전자기파의 능력은 지난 세기에 입증되었습니다[4]. 최근 몇 년 동안 병원성 바이러스의 불활성화에 전자기파를 적용하는 것이 점점 더 주목을 받고 있습니다. 이 논문은 병원성 바이러스와 그 메커니즘에 대한 전자기파의 영향을 검토하며, 이는 기본 및 응용 연구 모두에 유용한 지침을 제공할 수 있습니다.

바이러스의 형태학적 특성은 생존 및 감염 능력과 같은 기능을 반영할 수 있습니다. 전자기파는 바이러스, 특히 초고주파(UHF) 및 극고주파(EHF) 전자기파의 형태를 파괴할 수 있다는 것이 입증되었습니다.

박테리오파지 MS2(MS2)는 소독 평가, 동역학 모델링(수성) 및 바이러스 분자의 생물학적 특성 분석과 같은 다양한 연구 분야에서 자주 사용됩니다[5, 6]. Wu는 2450MHz, 700W 마이크로파가 1분간 직접 방사한 후 수성 MS2 파지의 응집과 상당한 수축을 일으킨다는 사실을 발견했습니다[1]. 추가 조사 후에 MS2 파지의 표면 파열도 관찰되었습니다 [7]. Kaczmarczyk [8]은 코로나바이러스 229E(CoV-229E) 샘플 현탁액을 0.1초 동안 전력 밀도가 70~100W/cm2인 95GHz 밀리미터파에 노출했습니다. 바이러스의 거친 구형 봉투에서 큰 구멍이 감지될 수 있으며 이로 인해 내용이 손실될 수 있습니다. 전자기파 노출은 바이러스 형태를 파괴할 수 있습니다. 그러나 바이러스가 전자기 방사선에 노출된 후 모양, 직경, 표면 매끄러움과 같은 형태학적 특성의 변화는 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 따라서 형태학적 특징과 기능의 붕괴 사이의 관계를 분석하는 것이 중요하며, 이는 바이러스 불활성화를 평가하는 데 유용하고 편리한 지표를 제공할 수 있습니다[1].