電場作用下的禽冠狀病毒的介電行為及其滅活現(xiàn)象的研究.pdf

1、由冠狀病毒引起的人類相關(guān)疾病嚴(yán)重影響到人類的健康與安寧。2003年春夏席卷全球，給中國帶來沉重災(zāi)難的SARS就是冠狀病毒的一種。所以與冠狀病毒有關(guān)的各種研究也逐漸得到各界的重視。目前滅活病毒的研究大都只限于體外的病毒滅活，如放射線等，但其不能直接施加于活體生物。本文從病毒的質(zhì)量和形態(tài)等物理參數(shù)上下手，采用“物理場”即通過特定頻率和特定功率的電場，直接作用于活體生物上，有選擇的使冠狀病毒產(chǎn)生最大介電松弛吸收，來降低病毒活性，將具有很大的現(xiàn)

2、實(shí)意義，可以用于冠狀病毒引發(fā)的疾病的輔助治療。為了安全起見，我們主要對冠狀病毒的代表種雞傳染性支氣管炎病毒進(jìn)行物理特性方面的研究，本研究主要集中在冠狀病毒在電場下的介電行為及其滅活現(xiàn)象。 介電譜方法能在相當(dāng)寬的頻率范圍研究物質(zhì)的弛豫過程，新興的用于測試生物電介質(zhì)的介電譜分析測試是分析生物微觀信息的有力工具。能夠提供被測的分子級微觀水平上的結(jié)構(gòu)和特性。測量介電譜時所用的電極包括二電極系統(tǒng)和三電極系統(tǒng)，采用與標(biāo)準(zhǔn)液比較的方法來換算液

3、體介質(zhì)的介電常數(shù)，給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的修正及處理方法。研究了經(jīng)脈沖電場處理的蛋白質(zhì)水溶液的介電譜及處理前后的比較。通過對介電常數(shù)以及損耗的分析，得出脈沖電場使蛋白質(zhì)變性的結(jié)論。根據(jù)球殼介電模型，分析了病毒在培養(yǎng)液中的介電特性。應(yīng)用阻抗分析儀測定病毒在培養(yǎng)液中，體系的介電譜，并通過復(fù)合介質(zhì)介電模型扣除了測試中器皿、培養(yǎng)液等因素的影響。 用冠狀病毒的介電松弛吸收峰峰值頻率的交變電場作用于病毒，通過半數(shù)雞胚感染劑量滴定實(shí)驗(yàn)E以。測定病毒活性

4、與所加電場強(qiáng)度的關(guān)系是電場強(qiáng)度對病毒的滅活效果呈現(xiàn)出窗口效應(yīng)。研制用于滅活冠狀病毒的特定頻率的電場發(fā)生裝置，電場分布電極，給出電極的修正方法。分析了串聯(lián)復(fù)合介質(zhì)在低頻和高頻下的電場分布，頻率太高或太低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會被其它因素所淹沒。分析了電場作用時間、不同頻率電場對病毒的滅活效果呈現(xiàn)窗口效應(yīng)。分析了周期矩形脈沖電場對病毒滅活效果的影響，通過傅立葉展開方法對電場進(jìn)行了解析，并分析了各個頻率分量、脈沖幅值、脈沖寬度、脈沖上升沿陡度以及重復(fù)周期

5、等因素對病毒的滅活效果有窗口效應(yīng)。 采用與離體實(shí)驗(yàn)等強(qiáng)度等頻率的電場對活體雞處理。通過對雞的肺、氣管和支氣管的病理組織切片的光學(xué)顯微鏡照片行了量化和統(tǒng)計學(xué)處理，并給出了統(tǒng)計學(xué)上的結(jié)果表明經(jīng)電場處理過的感染了雞傳染性支氣管炎病毒的雞的肺、氣管和支氣管及其間質(zhì)的炎癥反應(yīng)有減輕的趨勢。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立包含周圍組織在內(nèi)的病毒在電場作用下的物理模型，根據(jù)病毒及組織液的介電常數(shù)、電導(dǎo)率、損耗、極化強(qiáng)度和偶極矩等參數(shù)，計算病毒在電

6、場中所受電場力作用的大小；根據(jù)病毒的尺度、質(zhì)量和彈性模量等物理參數(shù)，計算病毒的轉(zhuǎn)動慣量;根據(jù)周圍組織的粘度、正壓力等流變參數(shù)，計算病毒在取向極化轉(zhuǎn)動或擺動中所受阻力大小；根據(jù)松弛極化平衡條件，病毒所受電場的驅(qū)動力與所受阻力平衡時，計算病毒的轉(zhuǎn)動或擺動頻率；建立病毒顆粒作為偶極子在電場作用下的介電行為的數(shù)學(xué)模型及其微分方程。計算結(jié)果表明電場強(qiáng)度和頻率對病毒的運(yùn)動狀態(tài)的影響呈現(xiàn)窗口效應(yīng)，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。 本文首次提出將病毒粒子看