Effets des ondes électromagnétiques sur les virus pathogènes et mécanismes associés : un bilan

Virology Journal volume 19, Article number: 161 (2022) Citer cet article

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Les infections virales pathogènes sont devenues un grave problème de santé publique dans le monde entier. Les virus peuvent infecter tous les organismes à base de cellules et causer des blessures et des dommages variés, entraînant des maladies ou même la mort. Avec la prévalence de virus hautement pathogènes, tels que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), il est urgent de développer des approches efficaces et sûres pour inactiver les virus pathogènes. Les méthodes traditionnelles d'inactivation des virus pathogènes sont pratiques mais présentent plusieurs limites. Les ondes électromagnétiques, avec une capacité de pénétration élevée, une résonance physique et une non-contamination, sont apparues comme une stratégie potentielle pour inactiver les virus pathogènes et ont attiré une attention croissante. Cet article passe en revue la littérature récente sur les effets des ondes électromagnétiques sur les virus pathogènes et leurs mécanismes, ainsi que les applications prometteuses des ondes électromagnétiques pour inactiver les virus pathogènes, afin de fournir de nouvelles idées et méthodes pour cette inactivation.

De nombreux virus se propagent rapidement, durent longtemps et sont hautement pathogènes, avec le potentiel de provoquer des pandémies mondiales et de graves risques pour la santé humaine. La prévention, la détection, l'inspection, l'élimination et le traitement sont des étapes essentielles pour bloquer la propagation virale. L'élimination rapide et efficace des virus pathogènes comprend l'élimination préventive, protectrice et au site source. L'inactivation des virus pathogènes par destruction physiologique pour réduire leurs capacités infectieuses, pathogènes et reproductives est une approche puissante pour leur élimination. Les méthodes traditionnelles, y compris les températures élevées, les agents chimiques et les rayonnements ionisants, peuvent inactiver efficacement les virus pathogènes. Cependant, ces méthodes restent sujettes à plusieurs limitations. Par conséquent, il est encore urgent de développer des stratégies innovantes pour inactiver les virus pathogènes.

Le rayonnement électromagnétique a un potentiel en tant que moyen pratique d'inactiver les virus pathogènes en raison de sa capacité de pénétration élevée, de son chauffage rapide et homogène, de sa résonance avec les micro-organismes et de la libération de plasma [1,2,3]. La capacité des ondes électromagnétiques à inactiver les virus pathogènes a été démontrée au siècle dernier [4]. Ces dernières années, les applications des ondes électromagnétiques dans l'inactivation des virus pathogènes ont suscité une attention croissante. Cet article passe en revue les effets des ondes électromagnétiques sur les virus pathogènes et leurs mécanismes, ce qui pourrait fournir des orientations utiles pour la recherche fondamentale et appliquée.

Les caractéristiques morphologiques des virus peuvent refléter la fonction, telle que la survie et la capacité infectieuse. Il a été démontré que les ondes électromagnétiques peuvent perturber la morphologie des virus, en particulier les ondes électromagnétiques à ultra haute fréquence (UHF) et extrêmement haute fréquence (EHF).

Le bactériophage MS2 (MS2) est fréquemment utilisé dans divers domaines de recherche, tels que l'évaluation de la désinfection, la modélisation cinétique (aqueuse) et la caractérisation biologique des molécules virales [5, 6]. Wu a découvert que des micro-ondes de 2450 MHz et 700 W provoquaient une agrégation et un rétrécissement significatif du phage MS2 d'origine hydrique après un rayonnement direct pendant 1 min [1]. Une rupture de surface du phage MS2 a également été observée après une enquête plus approfondie [7]. Kaczmarczyk [8] a exposé une suspension d'échantillon de coronavirus 229E (CoV-229E) à une onde millimétrique de 95 GHz avec une densité de puissance comprise entre 70 et 100 W/cm2 pendant 0,1 s. De gros trous ont pu être détectés sur l'enveloppe sphérique rugueuse du virus, ce qui a entraîné la perte de leur contenu. L'exposition aux ondes électromagnétiques peut être destructrice pour la morphologie virale. Cependant, les modifications des propriétés morphologiques, telles que la forme, le diamètre et le lissé de surface, après l'exposition d'un virus à un rayonnement électromagnétique ne sont pas encore bien comprises. Par conséquent, il est important d'analyser la relation entre la perturbation des caractéristiques morphologiques et des fonctions, ce qui pourrait fournir un indicateur précieux et pratique pour évaluer l'inactivation du virus [1].

La structure virale est généralement constituée de l'acide nucléique interne (ARN ou ADN) et de la capside externe. L'acide nucléique détermine les propriétés génétiques et de réplication du virus. La capside, la couche externe de sous-unités protéiques régulièrement disposées, est la principale structure d'échafaudage et un composant antigénique de la particule virale et protège les acides nucléiques. La plupart des virus ont une structure d'enveloppe externe constituée de lipides et de glycoprotéines. De plus, les protéines d'enveloppe déterminent la spécificité du récepteur et agissent comme des antigènes primaires, que le système immunitaire de l'hôte peut reconnaître. Une structure intacte assure l'intégrité et la stabilité génétique du virus.

Des études ont rapporté que les ondes électromagnétiques, en particulier les ondes électromagnétiques UHF, peuvent détruire l'ARN des virus pathogènes. Wu [1] a directement exposé le virus MS2 d'origine hydrique à des micro-ondes de 2450 MHz pendant 2 minutes, et les gènes codant pour la protéine A, la protéine de capside, la protéine de réplicase et la protéine de lyse ont été analysés par électrophorèse sur gel et transcription inverse-amplification en chaîne par polymérase ( RT‒PCR). Ces gènes ont été détruits progressivement avec l'augmentation de la densité de puissance et ont même disparu à la densité de puissance la plus élevée. Par exemple, l'expression du gène de la protéine A (934 pb) était évidemment diminuée après exposition à des ondes électromagnétiques de 119 et 385 W, et l'expression était complètement abolie lorsque la densité de puissance était ajustée à 700 W. Ces données suggéraient que les ondes électromagnétiques pouvaient endommager de manière dose-dépendante la structure des acides nucléiques d'un virus.

Des études récentes ont suggéré que l'effet des ondes électromagnétiques sur les protéines virales pathogènes repose principalement sur leurs effets thermiques indirects sur le milieu et leur impact indirect sur la synthèse des protéines en perturbant les acides nucléiques [1, 3, 8, 9]. Cependant, des effets non thermiques pourraient également modifier la polarité ou la structure des protéines virales [1, 10, 11]. L'impact direct des ondes électromagnétiques sur les protéines structurelles/non structurelles essentielles, telles que les protéines de capside, les protéines d'enveloppe ou les protéines de pointe des virus pathogènes, doit encore être étudié plus avant. Récemment, il a été proposé que 2 min de rayonnement électromagnétique de 2,45 GHz, 700 W pourraient dénaturer la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, qui est essentielle à l'entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes, par la formation de points chauds et l'interaction du champ électrique oscillant avec différentes parties de charges protéiques via un effet électromagnétique pur [12].

L'enveloppe des virus pathogènes est étroitement associée à la capacité infectieuse ou pathogène. Plusieurs études ont rapporté que les ondes électromagnétiques UHF et super haute fréquence (SHF) peuvent perturber l'enveloppe des virus pathogènes. Comme décrit ci-dessus, des trous évidents ont pu être détectés sur l'enveloppe virale du coronavirus 229E après exposition à une onde millimétrique de 95 GHz à une densité de puissance comprise entre 70 et 100 W/cm² pendant 0,1 s [8]. L'effet de transfert d'énergie résonnant des ondes électromagnétiques pourrait générer un stress suffisant pour perturber la structure de l'enveloppe virale. Pour les virus enveloppés, l'infectivité ou certaines activités sont généralement réduites ou complètement perdues après la rupture de l'enveloppe [13, 14]. Yang [13] a directement exposé le virus de la grippe H3N2 (H3N2) et le virus de la grippe H1N1 (H1N1) à des micro-ondes à 8,35 GHz, 320 W/m² et 7 GHz, 308 W/m², respectivement, pendant 15 min. Une RT‒PCR a été réalisée pour comparer le signal ARN du virus pathogène exposé aux ondes électromagnétiques et un modèle fracturé, qui a été soumis à plusieurs cycles de congélation dans l'azote liquide et décongélation immédiate. Les résultats ont montré un excellent accord entre les signaux ARN des deux modèles. Ces résultats suggèrent que la structure physique du virus a été brisée et que la structure de l'enveloppe a été perturbée après l'exposition aux micro-ondes.

L'activité d'un virus peut être caractérisée par sa capacité à infecter, répliquer, transcrire, etc. L'infectivité ou l'activité virale est généralement évaluée en mesurant les titres viraux à l'aide d'une analyse quantitative par dosage de plaque, de la dose infectieuse médiane de culture tissulaire (TCID50) ou de l'activité du gène rapporteur de la luciférase. Cependant, il peut également être directement évalué par l'isolement du virus vivant ou l'analyse des antigènes viraux, de la densité des particules virales, du taux de survie virale, etc.

Il a été rapporté que les ondes électromagnétiques UHF, SHF et EHF peuvent directement inactiver les aérosols viraux ou les virus d'origine hydrique. Wu [1] a exposé des aérosols de phage MS2, générés par un dispositif de nébulisation de laboratoire, à des ondes électromagnétiques de 2450 MHz et 700 W pendant 1,7 min, et le taux de survie du phage MS2 n'était que de 8,66 %. Semblable aux aérosols de virus MS2, 91,3 % des MS2 d'origine hydrique ont été inactivés en 1,5 min après exposition aux ondes électromagnétiques à la même dose. De plus, la capacité du rayonnement électromagnétique à inactiver le virus MS2 était positivement associée à la densité de puissance et au temps d'exposition. Cependant, lorsque l'efficacité d'inactivation atteint son maximum, elle ne peut être améliorée en allongeant le temps d'exposition ou en augmentant la densité de puissance. Par exemple, le taux de survie minimum du virus MS2 était compris entre 2,65% et 4,37% après exposition à des ondes électromagnétiques de 2450 MHz et 700 W, et aucune altération significative n'a pu être détectée en augmentant le temps d'exposition. Siddharta [3] a irradié des suspensions de culture cellulaire contenant le virus de l'hépatite C (VHC)/virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) avec des ondes électromagnétiques à 2450 MHz et 360 W. Ils ont constaté que les titres de virus étaient significativement réduits après 3 min d'exposition , indiquant que le rayonnement des ondes électromagnétiques est efficace contre l'infectivité du VHC et du VIH-1 et pourrait contribuer à la prévention de la transmission du virus même dans le contexte d'une coexposition. Lorsque des ondes électromagnétiques de faible puissance à 2 450 MHz, 90 W ou 180 W ont été utilisées pour irradier des cultures de cellules du VHC et des suspensions de VIH-1, il n'y a eu aucune altération du titre du virus tel que déterminé par l'activité du gène rapporteur de la luciférase et aucun changement significatif de l'infectivité du virus . Même à 600 et 800 W pendant 1 min, il n'y a pas eu de perte significative d'infectiosité pour l'un ou l'autre des virus, ce qui serait lié à la puissance de rayonnement des ondes électromagnétiques et au temps d'action de la température critique.

Kaczmarczyk [8] a démontré pour la première fois la létalité des ondes électromagnétiques EHF contre les virus pathogènes d'origine hydrique en 2021. Ils ont exposé des échantillons de coronavirus 229E ou de poliovirus (PV) à des ondes électromagnétiques de 95 GHz avec des densités de puissance variant entre 70 et 100 W/cm2 pendant 2 s . Là, deux virus pathogènes ont été inactivés avec des efficacités de 99,98 % et 99,375 %, respectivement, ce qui indique que les ondes électromagnétiques EHF étaient prometteuses dans le domaine de l'inactivation des virus.

L'efficacité de l'inactivation du virus par ondes électromagnétiques UHF a également été évaluée sur différents supports, tels que le lait maternel et certains matériaux couramment utilisés dans la vie. Les chercheurs ont exposé des masques d'anesthésie contaminés par l'adénovirus (ADV), le poliovirus de type 1 (PV-1), le virus de l'herpès 1 (HV-1) et le rhinovirus (RHV) à un rayonnement électromagnétique à 2450 MHz et 720 W. Ils ont signalé que l'ADV et le PV La détection de l'antigène -1 est devenue négative et les titres de HV-1, PIV-3 et RHV sont tombés à zéro, indiquant que tous les virus étaient complètement inactivés après une exposition de plus de 4 minutes [15, 16]. Elhafi [17] a exposé des écouvillons contaminés par le virus de la bronchite infectieuse aviaire (IBV), le pneumovirus aviaire (APV), le virus de la maladie de Newcastle (NDV) et le virus de la grippe aviaire (AIV) directement à 2450 MHz, 900 W micro-ondes pendant 20 s, et tous de ces virus ont perdu leur pouvoir infectieux. Parmi eux, l'APV et l'IBV ont été testés plus avant dans des cultures d'organes trachéaux préparés à partir d'embryons de poulet après cinq passages. Bien que le virus n'ait pas pu être isolé, les acides nucléiques viraux étaient toujours détectables par RT‒PCR. Ben-Shoshan [18] a directement exposé 15 échantillons de lait maternel positifs pour l'antigène du cytomégalovirus (CMV) à des ondes électromagnétiques à 2450 MHz et 750 W pendant 30 s. La détection d'antigène à l'aide de la méthode Shell-Vial a montré une inactivation complète du CMV. Cependant, une inactivation complète n'a pas été obtenue dans 2 échantillons sur 15 à 500 W, indiquant une relation positive entre l'efficacité de l'inactivation et la puissance des ondes électromagnétiques.

Il convient également de noter que Yang [13] a prédit la fréquence de résonance entre les ondes électromagnétiques et les virus selon le modèle physique établi. Une suspension de particules de virus H3N2 d'une densité de 7,5 × 1014 m−3, générées par des cellules de rein canin Madin Darby (MDCK) sensibles aux virus, a été directement exposée à des ondes électromagnétiques à 8 GHz et 820 W/m² pendant 15 min. Le taux d'inactivation du virus H3N2 était jusqu'à 100 %. Cependant, seulement 38 % du virus H3N2 a été inactivé au seuil théorique de 82 W/m2, ce qui indique que l'efficacité de l'inactivation du virus par rayonnement électromagnétique était étroitement liée à la densité de puissance. Sur la base de cette étude, Barbora [14] a calculé la gamme de fréquences de résonance (8,5–20 GHz) entre les ondes électromagnétiques et le SARS-CoV-2 et en a déduit que l'exposition de 7,5 × 1014 m− 3 particules virales du SARS-CoV-2 aux ondes électromagnétiques des ondes avec des fréquences de 10 à 17 GHz et une densité de puissance de 14,5 ± 1 W/m2 pendant environ 15 min entraîneraient une inactivation à 100 %. Une étude récente de Wang [19] a précisé que les fréquences de résonance du SRAS-CoV-2 sont de 4 et 7,5 GHz, confirmant l'existence de fréquences de résonance indépendantes du titre viral.

En résumé, les ondes électromagnétiques peuvent affecter l'activité virale à la fois dans les aérosols et dans les suspensions, ainsi qu'à la surface des objets. L'efficacité de l'inactivation s'est avérée étroitement associée à la fréquence et à la puissance des ondes électromagnétiques et au milieu utilisé pour la croissance du virus. De plus, les fréquences électromagnétiques basées sur la résonance physique sont importantes dans le domaine de l'inactivation des virus [2, 13]. Jusqu'à présent, les effets des ondes électromagnétiques sur l'activité des virus pathogènes se sont principalement concentrés sur l'altération de la capacité infectieuse. En raison des mécanismes complexes, peu d'études ont rapporté les effets des ondes électromagnétiques sur la réplication et la transcription des virus pathogènes.

Les mécanismes sous-jacents à l'inactivation des virus par les ondes électromagnétiques, qui sont étroitement liés au type de virus, à la fréquence et à la puissance des ondes électromagnétiques, et au milieu de croissance viral, sont encore largement inexplorés. Des études récentes se sont principalement concentrées sur les mécanismes des effets de transfert d'énergie de résonance thermique, non thermique et structurelle.

L'effet thermique fait référence à l'augmentation de température induite par la rotation à grande vitesse, la collision et le frottement des molécules polaires dans les tissus sous ondes électromagnétiques. En raison de cette propriété, les ondes électromagnétiques peuvent élever la température du virus au-delà du seuil de tolérance physiologique, entraînant la mort virale. Cependant, les virus contiennent peu de molécules polaires, ce qui suggère que les effets thermiques directs sur les virus sont rares [1]. En comparaison, il y a beaucoup plus de molécules polaires dans le milieu et le milieu environnant, comme les molécules d'eau, et elles se déplacent selon le champ électrique alternatif excité par les ondes électromagnétiques pour générer de la chaleur par frottement. Ensuite, la chaleur est transférée au virus pour élever sa température. Lorsque le seuil de tolérance est dépassé, les acides nucléiques et les protéines sont détruits, diminuant à terme l'infectivité voire inactivant le virus.

Plusieurs groupes ont rapporté que les ondes électromagnétiques peuvent réduire l'infectiosité des virus par des effets thermiques [1, 3, 8]. Kaczmarczyk [8] a exposé des suspensions de coronavirus 229E à des ondes électromagnétiques à 95 GHz avec une densité de puissance comprise entre 70 et 100 W/cm² pendant 0,2 à 0,7 s. Les résultats ont révélé qu'une augmentation de température de 100 °C au cours de ce processus contribuait à la destruction de la morphologie du virus et à une réduction de l'activité virale. Ces effets thermiques pourraient être attribués aux effets des ondes électromagnétiques sur les molécules d'eau qui les entourent. Siddharta [3] a soumis des suspensions de cultures cellulaires contenant du VHC avec différents génotypes, y compris GT1a, GT2a, GT3a, GT4a, GT5a, GT6a et GT7a, à un rayonnement d'ondes électromagnétiques à une fréquence de 2450 MHz et des puissances de 90 W, 180 W, 360 W, 600 W et 800 W. Le rayonnement des ondes électromagnétiques a diminué l'infectivité du virus ou a complètement inactivé le virus lorsque la température du milieu de culture cellulaire est passée de 26 ℃ à 92 ℃. Cependant, lorsque le VHC a été exposé à des ondes électromagnétiques à faible puissance (90 ou 180 W pendant 3 min) ou à puissance plus élevée pendant une courte période (600 ou 800 W pendant 1 min), aucune élévation évidente de la température ne s'est produite et aucune altération significative dans l'infectiosité ou l'activité du virus a été observée.

Les résultats ci-dessus ont indiqué que l'effet thermique des ondes électromagnétiques est un facteur critique affectant l'infectivité ou l'activité des virus pathogènes. De plus, de nombreuses études ont démontré que l'effet thermique de l'exposition électromagnétique produit une plus grande efficacité d'inactivation sur les virus pathogènes que les UV-C et le chauffage conventionnel [8, 20, 21, 22, 23, 24].

En plus des effets thermiques, les ondes électromagnétiques peuvent altérer la polarité des molécules, telles que les protéines microbiennes et les acides nucléiques, et provoquer la rotation et la vibration des molécules, ce qui entraîne une viabilité réduite ou même la mort [10]. On pense que la conversion rapide de la polarité des ondes électromagnétiques pourrait provoquer une polarisation des protéines et conduire à la torsion et à la flexion des structures protéiques, entraînant finalement une dénaturation des protéines [11].

Les effets non thermiques des ondes électromagnétiques sur l'inactivation des virus sont encore controversés, mais la plupart des études trouvent des résultats positifs [1, 25]. Nous avons décrit ci-dessus que les ondes électromagnétiques peuvent pénétrer directement la protéine de l'enveloppe externe du virus MS2 et détruire les acides nucléiques viraux. De plus, les aérosols viraux MS2 sont beaucoup plus sensibles aux ondes électromagnétiques que les MS2 d'origine hydrique. En raison des molécules moins polaires, telles que les molécules d'eau dans l'environnement environnant des aérosols viraux MS2, les effets non thermiques pourraient jouer un rôle central dans l'inactivation des virus par les ondes électromagnétiques [1].

Le phénomène de résonance fait référence à la tendance d'un système physique à absorber plus d'énergie de son environnement à sa fréquence de vibration et à sa longueur d'onde naturelles. La résonance se produit dans de nombreuses parties de la nature. Les virus sont connus pour résonner en mode dipolaire acoustique confiné avec des micro-ondes de même fréquence, ce qui est un phénomène de résonance [2, 13, 26]. Le mode de résonance des interactions ondes électromagnétiques-virus attire de plus en plus l'attention. L'effet efficace de transfert d'énergie de résonance de structure (SRET) des ondes électromagnétiques aux vibrations acoustiques confinées (CAV) dans les virus pourrait entraîner la fracture de la membrane virale par des oscillations cœur-coque opposées. De plus, l'efficacité globale du SRET est liée aux propriétés du milieu environnant, parmi lesquelles la taille de la particule virale et le pH déterminent respectivement la fréquence de résonance et l'absorption d'énergie [2, 13, 19].

L'effet de résonance physique des ondes électromagnétiques a joué un rôle central dans l'inactivation des virus enveloppés, qui sont entourés d'une membrane bicouche incrustée de protéines virales. Les chercheurs ont découvert que l'inactivation du H3N2 par des ondes électromagnétiques d'une fréquence de 6 GHz et d'une densité de puissance de 486 W/m² était principalement causée par la rupture physique de l'enveloppe par effet de résonance [13]. La température de la suspension H3N2 n'a augmenté que de 7 °C après une exposition de 15 min ; cependant, l'inactivation du virus H3N2 humain par chauffage thermique nécessite une température supérieure à 55 °C [9]. Un phénomène similaire a également été observé pour des virus tels que le SRAS-CoV-2 et le H3N1 [13, 14]. De plus, l'inactivation des virus par les ondes électromagnétiques n'a pas entraîné de dégradation du génome de l'ARN viral [1, 13, 14]. Par conséquent, la résonance physique mais pas les effets thermiques ont contribué à l'inactivation du virus H3N2 [13].

Par rapport à l'effet thermique des ondes électromagnétiques, l'inactivation des virus par résonance physique nécessite des paramètres de dose plus faibles, inférieurs aux normes de sécurité micro-ondes fixées par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) [2, 13]. La fréquence de résonance et la dose de puissance ont été déterminées par les caractéristiques physiques du virus, telles que la taille et l'élasticité des particules, et tous les virus situés dans la fréquence de résonance ont pu être efficacement ciblés et inactivés. En raison de la pénétration élevée, du manque de rayonnements ionisants et d'une bonne sécurité, l'inactivation des virus médiée par l'effet SRET non thermique est prometteuse dans le traitement des maladies malignes humaines causées par des virus pathogènes [14, 26].

Les ondes électromagnétiques sont très efficaces contre les aérosols viraux basés sur la réalisation de l'inactivation du virus en phase liquide et sur les surfaces de différents supports [1, 26], ce qui est une percée et a une grande importance pour le contrôle de la transmission du virus et la prévention des troubles sociaux. épidémies. De plus, la découverte des propriétés de résonance physique des ondes électromagnétiques est d'une grande importance dans le domaine. Tant que la fréquence de résonance entre un certain corps viral et les ondes électromagnétiques est connue, tous les virus dans la gamme de fréquences de résonance de la plaie peuvent être ciblés, ce qui n'est pas possible avec les techniques traditionnelles d'inactivation virale [13, 14, 26]. L'inactivation électromagnétique des virus est une étude prospective avec une grande valeur et un potentiel de recherche et d'application.

Par rapport à la technologie traditionnelle d'élimination des virus, les ondes électromagnétiques montrent la simplicité, la haute efficacité, la praticité et le respect de l'environnement pour tuer les virus avec leurs propres caractéristiques physiques uniques [2, 13]. Cependant, il reste encore de nombreux défis. Premièrement, les connaissances actuelles se limitent aux propriétés physiques des ondes électromagnétiques, alors que les mécanismes d'utilisation de l'énergie lors du rayonnement des ondes électromagnétiques n'ont pas été révélés [10, 27]. Les micro-ondes, y compris les ondes millimétriques, ont été largement utilisées pour étudier l'inactivation des virus et ses mécanismes ; cependant, des études d'ondes électromagnétiques à d'autres fréquences, en particulier des fréquences allant de 100 kHz à 300 MHz et de 300 GHz à 10 THz, n'ont pas été rapportées. Deuxièmement, les mécanismes sous-jacents à la destruction des virus pathogènes par les ondes électromagnétiques n'ont pas été bien définis et le SRET n'a été étudié que sur des virus sphériques et en forme de bâtonnet [2]. De plus, les caractéristiques des virus, telles que la petite taille des particules virales, l'absence de structure cellulaire, la mutation facile et la propagation rapide, pourraient empêcher l'inactivation des virus. Les technologies des ondes électromagnétiques doivent encore être améliorées pour surmonter les obstacles à l'inactivation des virus pathogènes. Enfin, la forte absorption de l'énergie de rayonnement par les molécules polaires du milieu, telles que les molécules d'eau, entraîne un gaspillage d'énergie. De plus, l'efficacité de SRET pourrait être affectée par plusieurs mécanismes non définis dans les virus [28]. L'effet SRET pourrait également modifier les virus pour s'adapter à l'environnement, provoquant une résistance aux ondes électromagnétiques [29].

À l'avenir, les technologies d'inactivation des virus par ondes électromagnétiques doivent encore être améliorées. La recherche scientifique fondamentale devrait viser à clarifier les mécanismes sous-jacents à l'inactivation des virus par les ondes électromagnétiques. Par exemple, les mécanismes d'utilisation de l'énergie lors de l'exposition des virus aux ondes électromagnétiques, les mécanismes détaillés des effets non thermiques dans la destruction des virus pathogènes et les mécanismes de l'effet SRET entre les ondes électromagnétiques et différents types de virus doivent être systématiquement clarifiés. Les études d'application devraient se concentrer sur la manière de prévenir l'absorption excessive d'énergie de rayonnement par les molécules polaires, d'explorer les effets des ondes électromagnétiques à différentes fréquences sur les divers virus pathogènes et d'étudier l'effet non thermique des ondes électromagnétiques dans la destruction des virus pathogènes.

Les ondes électromagnétiques sont apparues comme une approche prometteuse pour l'inactivation des virus pathogènes. La technologie des ondes électromagnétiques pourrait surmonter les limites de la technologie antivirus traditionnelle en raison de ses excellents avantages, notamment une faible contamination, un faible coût et une grande efficacité dans l'inactivation des virus pathogènes. Cependant, des investigations supplémentaires devraient être menées pour définir les paramètres de la technologie des ondes électromagnétiques et pour clarifier les mécanismes d'inactivation virale.

Le rayonnement des ondes électromagnétiques à une dose spécifique peut détruire la structure et l'activité de plusieurs virus pathogènes. L'efficacité de l'inactivation virale est étroitement associée à la fréquence, à la densité de puissance et au temps d'exposition. De plus, les mécanismes sous-jacents comprennent les effets thermiques, les effets non thermiques et les effets de transfert d'énergie de résonance structurelle. Par rapport aux technologies antivirales traditionnelles, l'inactivation virale basée sur les ondes électromagnétiques présente plusieurs avantages, tels que la simplicité, la haute efficacité et la faible pollution. Par conséquent, l'inactivation virale par ondes électromagnétiques est apparue comme une technologie antivirale prometteuse pour une application future.

N'est pas applicable.

Coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2.

Ultra haute fréquence.

Fréquence extrêmement élevée.

Bactériophage MS2.

Coronavirus 229E.

Transcription inverse – réaction en chaîne par polymérase.

Super haute fréquence.

Virus de la grippe H3N2.

Virus de la grippe H1N1.

Dose infectieuse médiane en culture tissulaire.

Virus de l'hépatite C.

Virus de l'immunodéficience humaine de type 1.

Poliovirus.

Rein canin de Madin Darby.

Adénovirus.

Poliovirus de type 1.

Virus de l'herpès 1.

rhinovirus.

Virus de la bronchite infectieuse.

Pneumovirus aviaire.

Virus de la maladie de Newcastle.

Virus de la grippe aviaire.

Cytomégalovirus.

Transfert d'énergie par résonance de structure.

Vibrations acoustiques confinées.

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Les auteurs ne déclarent aucune information de financement.

Institut de médecine radiologique de Pékin, Yard 27, Taiping Road, 100850, Pékin, République populaire de Chine

Yi Xiao, Li Zhao et Ruiyun Peng

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YX a écrit le texte principal du manuscrit, et LZ et RYP ont révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit.

Correspondance à Li Zhao ou Ruiyun Peng.

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Les auteurs déclarent n'avoir aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Xiao, Y., Zhao, L. & Peng, R. Effets des ondes électromagnétiques sur les virus pathogènes et mécanismes pertinents : une revue. Virol J 19, 161 (2022). https://doi.org/10.1186/s12985-022-01889-w

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Reçu : 29 juin 2022

Révisé : 19 septembre 2022

Accepté : 25 septembre 2022

Publié: 12 octobre 2022

DOI : https://doi.org/10.1186/s12985-022-01889-w

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