В настоящее время 700 000 пациентов ежегодно умирают от инфекций с лекарственной резистентностью, а с 2050 года общее число смертей возрастет до 10 миллионов в год, если не принять срочных мер.
К сожалению, эту трагедию трудно обратить вспять, поскольку биопленки защищают бактерии и способствуют их резистентности, а развитие антибактериальных препаратов отстает от бактериальной резистентности. Биопленки - это усовершенствованная форма защиты микробного сообщества, в которой бактериальные клетки могут успешно уклоняться от иммунных реакций хозяина, опосредовать устойчивость к высушиванию и сопротивляться антимикробной терапии, вызывая болезни животных и растений и угрожая медицинскими инфекциями. В настоящее время не менее двух третей клинических инфекций связаны с биопленками, и этих пациентов невозможно вылечить только с помощью антибиотикотерапии. Кроме того, хотя за последние несколько лет было разработано множество антибактериальных методов, включая облучение ближним инфракрасным светом, ультразвуковое облучение, импульсные электрические поля, топическая доставка антимикробных лекарств на основе наночастиц, наноматериалы, антимикробные/биопленочные пептиды и бактериофаги, бактериальная резистентность простирается за пределы применения антибиотиков, охватывая изменения температуры, ограничение питательных веществ, pH и другие факторы. Новые штаммы с резистентностью постепенно заменяют восприимчивые штаммы, поэтому срочно необходимы новые методы борьбы с бактериальными инфекциями.
В последние годы микроволны (МВ или СВЧ) показали хорошие результаты в лечении опухолей и стали относительно новым и популярным методом лечения опухолей. Однако их способность устранять бактериальные инфекции не привлекла достаточного внимания. МВ, как компонент электромагнитного спектра, представляют собой неионизирующее излучение с частотами от 300 МГц до 300 ГГц и длиной волны от 1 м до 1 мм. Эффекты МВ включают тепловое и нетепловое воздействие и принято считать, что повышение температуры, вызванное воздействием МВ, играет ключевую роль в инактивации микроорганизмов. Тепловой эффект на основе МВ отличается от обычного нагрева, вовлекая диэлектрические свойства молекул полярных веществ, которые имеют более короткое время нагрева по сравнению с обычным нагревом.
Что еще более важно, нетепловое воздействие на основе МВ может разрушать микроорганизмы при температуре ниже точки термического разрушения, за счет разрушения клеточных мембран. У МВ есть несколько преимуществ, включая скорость света, доставку энергии непосредственно к объектам, легкость управления, возможность глубокого проникновения, быстрый нагрев и незначительное повреждение здоровых клеток и тканей. Хотя инактивирующая способность МВ по отношению к микроорганизмам была обобщена в некоторых обзорах (Cui et al., 2022; Skowron et al., 2022), содержание их склоняется к обработке пищевых продуктов и жидкостей с помощью МВ. Данный обзор больше ориентирован на роль МВ в области биомедицины и чтобы лучше понять способность микроволн бороться с инфекциями и расширить горизонт клинической пользы микроволн, в обзоре мы рассмотрим текущее состояние, существующие проблемы и перспективы устранения бактериальных инфекций с помощью микроволн.
Инактивирование бактерий
Большинство патогенных бактерий могут размножаться при температуре от 33 до 41°C. При повышении температуры пролиферация и подвижность бактерий подавляются. Исследования показали, что внешняя мембрана грамотрицательной кишечной палочки подвергается обратимому разрушению при температуре выше 46°C, более того, воздействие температуры 45°C на E. coli в течение 10 мин снижает синтез белка. Из-за диполярной природы воды, когда вода подвергается воздействию МВ, диполярные молекулы воды перестраиваются в направлении электрического поля. Высокая частота МВ вызывает миллиарды колебаний в секунду внутриклеточных ионов и полярных молекул, а интенсивное трение вызывает очень быстрый нагрев. Поэтому инактивация микроорганизмов с помощью МВ происходит в основном в жидкостях, твердых веществах и продуктах питания с содержанием влаги более 50%. В последних исследованиях МВ использовали и в других ситуациях, например, для инактивации микробов в воздухе.
Твердые среды
В 21 веке, все большее внимание уделяется безопасности пищевых продуктов и питанию. Патогены в пище вызывают множество заболеваний, особенно желудочно-кишечных. Будучи распространенным методом борьбы с патогенами пищевого происхождения, обычная термическая обработка разрушает физико-химические и сенсорные свойства продуктов, что привело к появлению новых методов их обработки, которые могут обеспечить безопасность и сохранить питательные и сенсорные качества пищевых продуктов.
Одно из исследований (Cho и Chung, 2020) показало, что МВ может снизить уровень бактерий на 103 КОЕ/г в ретортированных овощах (700 Вт, 3 мин), и использует меньше энергии, чем пар (70-80%) при 100°C в течение 20 мин. Облучение МВ может одновременно поддерживать хорошее качество и контролировать уровень микроорганизмов в ретортированных овощах.
Song и Kang (2016) оценили эффективность МВ для инактивации патогенов в арахисовом масле. При обработке с помощью 6 кВт МВт в течение 5 минут содержание L. monocytogenes, E. coli O157:H7 и S. typhimurium в арахисовом масле снизилось (более чем на 3 logs, 4 logs и 5 logs соответственно). Более того, концентрация S. typhimurium была ниже предела обнаружения (1,0 log КОЕ/g).
В последние годы сточные воды признаны основным источником резистентности к антибиотикам. Многочисленные исследования показали, что осадок и биозолиды очистных сооружений содержат много резистентных к антибиотикам бактерий (ARB).
Исследование, проведенное Tong et al. (2016), показало, что предварительная обработка МВ может уменьшить количество ARB во время анаэробного сбраживания осадка. Реактор МВ работал при мощности 600 Вт со скоростью перемешивания 50 об/мин, время реакции было установлено на 5 мин, а скорость нагрева составляла 16°C/мин от 20 до 100°C. В общей сложности 500 мл образцов входного осадка подвергались предварительной обработке при различных условиях pH. Результаты показали, что предварительная обработка МВ может удалить 13,5-35,5% ARBs (0,55-5,04 log) в диапазоне pH от 10 до 2,5.
Mawioo et al. (2016) показали, что облучение 20 г образца осадка с помощью МВ снижает концентрацию E. сoli до уровня ниже аналитического уровня обнаружения (т.е. b1000 КОЕ/г TS), когда образцы обрабатывались при мощности 456 Вт в течение более 1 мин (т.е. энергия МВ = 8 Вт-ч, температура = 71°C). Более того, снижение количества патогенов зависело от времени и мощности излучения, что означает, что мы можем изменить мощность излучения или время воздействия для достижения желаемого снижения количества бактерий. В целом, МВ уменьшает количество бактерий в осадке с высокой эффективностью и низким потреблением энергии.
Пандемия COVID-19 вызвала острую международную нехватку фильтрующих респираторов. He et al. (2020), показали, что облучение МВ достигает 100% инактивации бактерий (снижение >4 log) E. coli и B. subtilis за 30 минут при выходной мощности 400 Вт (чтобы избежать повреждения фильтрующих респираторов от длительного воздействия МВ, время одной обработки в эксперименте не превышало 5 минут), что менее трудоемко, чем 90 минут обработки паром. Более того, такая регенерация фильтрующего респиратора не повлияла на эффективность фильтрации. Количественные показатели соответствия респиратора и сохранения его функций после облучения МВ также были представлены в другом исследовании (Zulauf et al., 2020).
Воздух и вода
Биоаэрозоли - это переносимые по воздуху микробные клетки и твердые частицы любого биологического происхождения. Эти мелкие частицы могут вызывать инфекционные заболевания, острые токсические реакции и аллергию. Из-за пандемий вирусных инфекций биоаэрозоли привлекли внимание всего мира.
Недавно в одном из исследований (Wang et al., 2019b) было показано, что облучение МВ ( 260 Вт/м3) вызывало лизис E. coli в воздухе с уменьшением на 4,1 log за 20 с, высвобождая эндотоксины из E. coli при нагревании. Кроме того, облучение МВ разлагало эндотоксины, достигая 35% эффективности удаления при повышении температуры до 200°C. В дальнейшем исследовании (Wang et al., 2019a) облучение МВ показало почти в 20 раз более высокую скорость инактивации E. coli, переносимой по воздуху, чем E. coli, переносимой по воде, что объясняется тем, что вода поглощает большую часть энергии МВ (92,3%) для повышения температуры, а не для уничтожения бактерий. Большее количество поглощенной энергии могло бы быть использовано для нейтрализации бактерий, находящихся в воздухе. Наконец, для инактивации E. coli требуется 2,3 Дж и 116,9 Дж энергии, соответственно, на каждый лог инактивации воздушно-капельной и водной инфекции.
Споры действуют как переносчики бактерий, которые могут вызывать тяжелые заболевания. Исследование показало (Ojha et al., 2016), что после обработки МВ при мощности 800 Вт в течение 60 с споры C. difficile полностью инактивировались в водной суспензии при 107 КОЕ/мл. Однако этого не наблюдалось в спорах, подвергнутых кондуктивному нагреву.
Wu и Yao (2010) исследовали выживание биоаэрозолей после МВ-облучения (2450 МГц, 700 Вт). При 1,5-минутном МВ-облучении выжило только 35% спор B. subtilis и 5,8% спор Pseudomonas fluorescens. В другом исследовании (Zhang et al., 2010) сравнивалось воздействие МВ-облучения на биоаэрозоли спор E. coli и B. subtilis. Результаты показали, что споры B. subtilis было труднее уничтожить, и для достижения трех степеней дезинфекции потребовалось облучение при мощности 750 Вт в течение 90 секунд. Однако жизнеспособность E. coli была ниже предела обнаружения при 500 Вт в течение 90 с.
В одном из исследований (Kuo et al., 2016) было показано, что магнитные наночастицы могут избирательно задерживать бактерии при нагревании в МВ в течение 60 с, что может быть связано с их высокой удельной площадью поверхности и магнитными свойствами. Таким образом, S. aureus может быть идентифицирован методом матричной лазерной десорбции/ионизационной масс-спектрометрии. Однако этот метод может захватить только несколько десятков бактерий в небольшом образце (20 мкл).
Из приведенных выше исследований ясно, что облучение МВ является простой и экономящей время процедурой, которая инактивирует находящиеся в воздухе и водной взвеси микроорганизмы, тем самым снижая риск бактериальных инфекций.
Снижение резистентности к антибиотикам
Бактерии, резистентные к антибиотикам, стали глобальным кризисом здравоохранения, и Китай, как один из крупнейших в мире производителей и потребителей антибиотиков, является свидетелем этого кризиса. Чрезмерное использование противомикробных препаратов и обогащение генов устойчивости к антибиотикам (ARGs) вызвали появление ARB, а также усложнили охрану окружающей среды. Антибиотики и ARGs широко распространены в поверхностных водах, стоках очистных сооружений, почве и навозе животных, что снижает терапевтический потенциал бактерий у людей и животных. Поэтому актуальна разработка нового метода деградации ARG и антибиотиков в окружающей среде.
В одном из исследований (Kor-Bicakci et al., 2020) проводилось изучение триклозана (TCS) - стойкого, ядовитого, биоаккумулирующего противомикробного препарата, обнаруженного в высоких концентрациях в сточных водах. Результаты показали, что по сравнению с анаэробным сбраживанием предварительная обработка МВ легко разлагает TCS (с 25-46%), а более высокая температура сбраживания приводит к более высокой скорости разложения.
Спирамицин, еще один антибиотик с высокой концентрацией в сточных водах, также может быть уменьшен с помощью МВ. Соответствующие результаты одного исследования (Chen et al., 2019) показали, что спирамицин (100 мг/л) был быстро и полностью удален после 8 минут реакции с силикотунгстовой кислотой при облучении МВ мощностью 200 Вт. Только облучение МВ удаляло 30,1%, а силикотунгстовая кислота - 15,9%. Скорость деградации положительно коррелировала с мощностью МВ и временем взаимодействия. В другом исследовании (Tong et al., 2016) относительная концентрация ARGs была ниже, чем при анаэробном сбраживании осадка после комбинированной предварительной обработки с использованием МВ (600 Вт).
Уничтожение биопленок
В пищевой и медицинской промышленности биопленки могут стать причиной серьезных проблем. Биопленки в технологическом оборудовании представляют угрозу безопасности продукции и могут привести к проблемам со здоровьем потребителей. В клинической медицине около 80% хронических инфекций связаны с биопленками, например, в хирургических имплантатах.
Повышение температуры привело к снижению модуля упругости и жесткости стафилококковых биопленок, что может быть полезно для удаления биопленок (Ibelli et al., 2018). Многие исследования (Li et al., 2019; Elbourne et al., 2020; Wang Q et al., 2021) показали, что магнитное поле может эффективно разрушать биопленки, более того, магнитная гипертермия может дополнительно влиять на повреждение биопленки. Этот эффект можно обнаружить в биопленках как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, биопленках метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), биопленках Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.
Являясь компонентом электромагнитного спектра, МВ может генерировать электромагнитные поля, а сила электромагнитного поля положительно коррелирует с частотой МВ. В одном из исследований (Martinez-Serna et al., 2021) проверялось, могут ли погружение в перекись водорода (H2O2) и воздействие МВ проявлять антибактериальный эффект в отношении биопленок C. albicans на поверхности полиметилметакрилатных дисков, и было показано, что только H2O2 не может устранить образование биопленок C. albicans; однако комбинация МВ мощностью 650 Вт в течение 3 мин уменьшает образование биопленок C. albicans. Park et al. (2017) показали, что для инактивации биопленок Bacillus cereus обычным нагреванием требуется температура 108°C в течение 15 мин. Облучение МВ (150 Вт) обеспечило полную инактивацию в течение 5 мин, что наблюдалось с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии.
Мониторинг и идентификация бактерий
При многих клинических заболеваниях (таких как сепсис и инфекция суставов) быстрое лечение связано со снижением смертности и качественным восстановлением функций. Однако диагностика бактерий и анализ на чувствительность к антибиотикам (АСТ) часто откладываются. Поэтому необходимо разработать более быстрые методы идентификации, чтобы быстрее выявлять возбудителей и проводить АСТ, что поможет оптимизировать назначение антибиотиков, снизить резистентность и предотвратить распространение патогенов с множественной лекарственной резистентностью.
Для идентификации патогенов можно использовать микроволны. Gao et al. (2019) разработали метод микроволновой электропорации с использованием нанотрубок (NAME). В этом методе углеродные нанотрубки используются в качестве сенсоров, которые поглощают микроволновую энергию, что вызывает электропорацию в клеточной стенке. Благодаря этой электропорации, внутриклеточные зонды двухцепочечных нуклеиновых кислот, нацеленных на специфические бактериальные 16S рРНК и флуорофоры могут быть доставлены в бактерии с помощью МВ облучения (2,45 ГГц, 30S), когда зонды вводятся в бактерии, флуоресцентная микроскопия может выявить специфическую флуоресценцию различных патогенов. NAME может идентифицировать патогены, и все процессы занимают всего 30 мин. На основе свойств электропорации МВ был также использован для специфической идентификации Chlamydia trachomatis (Zhang et al., 2011; Melendez et al., 2013) и нетифоидной Salmonella (Tennant et al., 2011).
Для достижения быстрого результата АСТ крайне важно иметь прибор, который может чувствительно контролировать размножение бактерий. Исходя из этого, АСТ может быть достигнута за короткое время после кокультивирования антибиотиков и бактерий. Биосенсоры на основе МВ являются отличным инструментом, поскольку окружающая проводимость или тангенс угла потерь постоянно меняется во время роста бактерий, что приводит к изменению амплитуды резонанса МВ.
В одном из исследований (Jain et al., 2021a) был продемонстрирован бесконтактный биосенсор на основе МВ. Этот биосенсор представляет собой кольцевой резонатор, а рабочая частота составляет 1,76 ГГц, что позволяет обнаруживать и контролировать рост E. сoli. Идеальное соответствие между измерением роста бактерий с помощью МВ и моделью роста Гомперта указывает на то, что этот биосенсор на основе МВ имеет потенциал для обнаружения и мониторинга бактерий.
Сенсоры на основе MВ-резонаторов способны контролировать рост бактерий как в жидких средах, так и в твердых агаровых средах. Другой недавно разработанный сенсор на основе МВ (Mohammadi et al., 2020) показал хорошую эффективность при мониторинге роста кишечной палочки на агаре Лурия-Бертани. Тот же результат был показан в другой работе (Jain et al., 2021b), подтвердившей, что резонатор на основе MВ (1,76 ГГц) регистрирует E. coli, выращенную на твердой агаровой среде, обеспечивая быстрое, бесконтактное, неинвазивное зондирование и мониторинг.
Jain et al. (2021b) провели дальнейшее исследование и подтвердили, что АСТ можно контролировать путем добавления антибиотика в твердую агаровую среду, где культивируются бактерии. Полученные ими результаты показывают, что датчик на основе МВ может определить чувствительность к антибиотику в течение 6 часов, что быстрее, чем современные методы АСТ (15 часов). Таким образом, по сравнению с популярными методами АСТ, новый метод требует меньше времени и лучше подходит для медленно растущих бактерий.
Лечение инфекционных заболеваний
В настоящее время популярными методами лечения бактериальных инфекций являются фототермальная терапия и фотодинамическая терапия, но эти методы имеют низкую глубину проникновения. По сравнению с солнечным светом, МВ может глубоко проникать в ткани.
Исследование (Ash et al., 2017) показало, что при обработке кожи с увеличением длины волны света увеличивается и глубина проникновения света, но только на глубину миллиметров. Mattsson et al. (2021) показали, что микроволны могут проникать в мышечный слой, что составляет сантиметровую глубину. Благодаря этой способности МВ можно использовать для лечения инфекций глубоких тканей. В последнее время все большее число исследований посвящено изготовлению наноматериалов, чувствительных к МВ, для достижения специфичности и избирательности МВ в отношении опухолей. Однако терапевтический потенциал МВ для бактериальных инфекций также заслуживает большего внимания.
Остеомиелит как сложное ортопедическое заболевание требует длительного лечения. Некоторые новые методы лечения (гипербарическая кислородная терапия, импульсные электромагнитные поля, ультразвук, лазер и экстракорпоральная ударная волна) все еще неудовлетворительны из-за нарушения местного кровоснабжения и перфузии тканей.
Недавнее исследование (Qi et al., 2019) показало, что энергия МВ может поглощаться глубокими тканями и повышать температуру, что увеличивает местный кровоток, и в очаг поражения может быть доставлено больше лекарственных препаратов. Результаты показали, что облучение МВ (25 Вт, 20 мин в день в течение 7 дней) и цефуроксим уменьшают количество бактерий по сравнению с одним только цефуроксимом (p < 0,05), поскольку МВ может увеличить перфузию крови и уничтожить бактерии.
Более того, другое исследование (Qiao et al., 2020) продемонстрировало способность МВ в сочетании с наночастицами лечить остеомиелит. Они показали, что, подобно фотосенсибилизаторам в фотодинамической терапии, терапия МВ также имеет сенсибилизатор, Fe3O4/CNT в качестве сенсибилизатора МВ и гентамицин в качестве антибиотика для лечения остеомиелита, вызванного MRSA. Fe3O4 и MW (2,45 ГГц, 0,1 Вт/см2) наделяют наночастицы магнитным таргетингом и точной MВ-калоризацией, что благоприятствует достижению значительной антибактериальной эффективности в глубоких тканях.
Wei et al. (2021) использовали берлинскую лазурь в качестве материала, реагирующего на МВ, для быстрого лечения остеомиелита. Методика показала преобразование энергии МВ в тепло и высвобождение ионов железа, что приводит к увеличению проницаемости бактериальной мембраны для ионов железа и вызывает гибель бактерий за счет выработки крайне вредного ОН в результате реакции Фентона. Это оказывает благоприятное воздействие на поверхностные инфекции. В модели подкожной инфекции MRSA у мышей новые наночастицы PFG-IL/ZrO2-Ag@SiO2 в сочетании с МВ-облучением показали благоприятный эффект как in vitro, так и in vivo (Wu et al., 2018b).
Перспективы
In vitro, по сравнению с традиционным автоклавированием, МВ-облучение может генерировать высококонцентрированные энергетические импульсы за ограниченное время, непосредственно проникая в материал и нагревая его без промежуточного теплоносителя. По сравнению с химической стерилизацией, МВ-стерилизация является более экологичной. Учитывая, что мощная и длительная СВЧ обработка может эффективно разрушать мембраны бактериальных клеток для уничтожения бактерий, СВЧ-обработка показала хороший потенциал развития в стерилизации и уничтожении биопленок лабораторного и медицинского оборудования (Yezdani et al., 2015), продуктов питания (Song and Kang, 2016; Cho and Chung, 2020) и окружающей среды (Mawioo et al., 2016; Tong et al., 2016).
Недавно многие микроволновые системы (Hoff et al., 2021; Tilley et al., 2021) были использованы для инактивации патогенов, передающихся воздушно-капельным путем, и эффект уничтожения патогенов является замечательным, что дает надежду на развитие и применение микроволновой стерилизации in vitro.
МВ чрезвычайно чувствительны к изменениям в окружающей проводимости, вызванным ростом бактерий. Эти возможности приводят к более быстрому методу мониторинга, идентификации и определения чувствительности бактерий к антибиотикам по сравнению с традиционными методами. Это может помочь оптимизировать назначение антибиотиков, снизить резистентность и предотвратить распространение патогенов с множественной лекарственной резистентностью. Кроме того, изменение проницаемости мембраны бактериальной клетки позволяет извлекать внутриклеточные вещества бактерий и осуществлять внутриклеточную доставку лекарств.
В последние годы технология микроволновой визуализации позволила создать высококонтрастный, неинвазивный и быстрый метод визуализации (Modiri et al., 2017; Lin, 2021). Содержание воды в тканях является ключевым фактором при микроволновой визуализации, а отек тканей и повышенный кровоток в месте инфекции позволяют диагностировать и контролировать инфекции с помощью микроволновой визуализации.
В естественных условиях МВ является перспективным методом лечения, преимуществами которого являются простота в эксплуатации, меньшая инвазивность, большая глубина проникновения, локальная управляемость, высокая эффективность нагрева и широкая область нагрева. В настоящее время МВ широко используется в клинической практике для лечения опухолей, бородавок, запаха из подмышек и различных неинфекционных воспалений. Это доказывает, что МВ безопасна при разумной эксплуатации и имеет определенное клиническое значение. Однако применение МВ для лечения инфекционных заболеваний у человека все еще требует дальнейшего изучения и исследований.
Для местной инфекции поверхности тела, местное излучение МВ может быть проведено непосредственно, в сочетании с антибиотиками, что может не только способствовать местному кровообращению, но и препарат может лучше проникнуть в бактерии с измененной проницаемостью мембраны, что благоприятно для уничтожения бактерий. Для местной глубокой инфекции (инфекция полости сустава, перипротезная инфекция и т.д.), если вы хотите уничтожить бактерии с помощью обычных MВ, это приведет к повреждению нормальных тканей человека. В настоящее время проводятся соответствующие экспериментальные исследования на животных, в которых пытаются сочетать MВ с другими методами лечения для проведения эффективной антибактериальной терапии in vivo.
В последние годы относительно популярны исследования по стерилизации in vivo, связанные с фотодинамической и фототермальной терапией. Когда лекарственный препарат достигает локальной области, применяется СВЧ-излучение для достижения стерилизации с тепловым эффектом и биодинамической стерилизацией. Поскольку сенсибилизаторы MВ легко преобразуют микроволновую энергию в тепло, применение этих материалов позволяет уменьшить побочное воздействие на окружающие ткани и повысить эффективность микроволнового нагрева, тем самым осуществляя стерилизацию. Благодаря этим преимуществам MВ можно использовать для лечения глубоко укоренившихся инфекций. Однако биосовместимость сенсибилизаторов MВ должна быть дополнительно изучена перед применением in vivo.
В целом, низкоэнергетическое и кратковременное микроволновое облучение может привести к пермеабилизации бактериальных мембран. Эта возможность может быть использована для разработки новой технологии повышения проницаемости бактериальных мембран, с помощью которой можно повысить чувствительность бактерий к антибиотикам, а также обеспечить доставку препаратов, осуществлять бактериальную генную терапию и биомедицинскую инженерию. При лечении инфекционных заболеваний человека MВ может увеличить кровоток за счет теплового эффекта, способствовать локальному накоплению лекарственного препарата и изменить проницаемость бактериальной мембраны. А стерилизующая способность МВ-гипертермии и МВ-динамической терапии может быть усилена с помощью МВ-сенсибилизаторов.
Проблемы
Существуют некоторые препятствия, которые необходимо решить при применении MВ.
Во-первых, электромагнитные помехи - это серьезная проблема, которая может привести к выходу из строя электрооборудования, влияя на жизнь людей, а также эта проблема признана четвертым по величине общественным неудобством после загрязнения воздуха, воды и шума. К счастью, все большее число исследователей посвящают себя области поглощения МВ и экранирования электромагнитных помех и они достигли отличных результатов.
Во-вторых, температурный контроль облучения MВ ограничен, что представляет риск для терапии in vivo, поскольку MВ взаимодействует со всеми полярными молекулами. В настоящее время все еще не хватает соответствующих исследований о воздействии МВ различных частот на организм человека, и необходимы дальнейшие исследования. Однако неоспоримым является тот факт, что МВ-терапия достигла больших успехов в лечении опухолей in vivo.
Наконец, знания о механизмах и нетепловых эффектах MВ ограничены. Поэтому для дальнейшего применения MВ необходимо глубокое изучение механизмов, связанных с MВ. Несмотря на эти ограничения, эти проблемы в конечном итоге будут решены, и широкое применение MВ в области исследования бактерий будет реализовано.
