Ультразвуковые волны на частотах медицинской визуализации вызывают разрушение оболочки и шипов коронавируса
Новое исследование, проведенное учеными из отдела машиностроения Массачусетского технологического института, предполагает, что коронавирусы могут быть уязвимыми для ультразвуковых колебаний в пределах частот, используемых в медицинской диагностической визуализации, передает technology. С помощью компьютерного моделирования была создана механическая реакция вируса на вибрации в диапазоне ультразвуковых частот. Выяснилось, что вибрации в 25–100 мегагерц заставили оболочку вируса и шипы разрушаться. Это сработало при моделировании в воздухе и воде.
Хотя результаты предварительные и основаны на ограниченных данных о физических свойствах вируса, исследователи говорят, что это первый намек на возможное лечение коронавирусов (в том числе и SARS-CoV-2) с помощью ультразвука. Как именно применять ультразвук и насколько эффективно он может повредить вирус в рамках сложной структуры человеческого тела, – является основным вопросом, на который ученым придется искать ответ в ближайшем будущем.
Профессор Томаш Вежбицки вместе с коллегами смоделировал структуру нового коронавируса и его механическую реакцию на вибрации. «Мы не знаем состав материала шипов, потому что из-за их крошечного размера (около 10 нанометров) это трудно определить, – говорит Вежбицки. – Также неизвестно, что находится внутри вируса помимо РНК, которая окружена оболочкой белкового капсида. Поэтому наше моделирование требует множества предположений».
Читайте еще: Как вирусные поражения дыхательных путей провоцируют бактериальные осложнения
Когда исследователи подвергли вирус ультразвуковому возбуждению частотой в 100 МГц, в течение доли миллисекунды внешние колебания, резонирующие с частотой собственных колебаний вируса, заставили оболочку и шипы искривиться внутрь. По мере увеличения амплитуды или интенсивности вибраций, оболочка раскололась. Это акустическое явление, известное как резонанс, бывает, когда оперные певцы раскалывают рюмку, если поют с правильной высотой тона и громкости. На более низких частотах – 25 МГц и 50 МГц – вирус изгибался и разрушался еще быстрее.
Если получится экспериментально доказать, что ультразвук разрушает коронавирусы и это имеет терапевтический эффект, то ультразвук, который уже используется для расщепления камней в почках и высвобождения лекарств через липосомы, можно будет использовать для лечения и предотвращения коронавирусной инфекции.
Вежбицки подчеркивает, что предстоит провести много исследований и в его планах сосредоточить внимание на конкретной механике нового, быстро мутирующего вируса SARS-CoV-2.