Учени унищожиха COVID и грипни вируси чрез звукови вълни

Звуковите вълни, които вече се използват широко в медицинската диагностика, може да се окажат неочаквано ефективен инструмент срещу вируси.

В лабораторни условия учени са показали, че ултразвукови импулси могат да разрушат вирусите на грип A (H1N1) и SARS-CoV-2, който причинява COVID-19, съобщава уебсайтът „Science Alert“.

Според резултатите микроскопични вибрации, генерирани от ултразвук, са достатъчни да разкъсат обвивката на вирусните частици и да ги направят неактивни.

Изследването е проведено от екип на Университет в Сао Пауло и може в бъдеще да доведе до алтернатива на антивирусните лекарства и химическите дезинфектанти, особено срещу обвити вируси с уязвима мембрана.

„Това е като да се бориш с вируса със силен звук“, обяснява компютърният физик Одемир Мартинес Бруно от университета.

„Показахме, че енергията на звуковите вълни предизвиква промени във формата на вирусните частици, докато буквално не се разрушат – нещо като попкорн ефект.“

В експериментите са използвани ултразвукови апарати, познати от болничната практика, като вирусите са били изложени на честоти между 3 и 20 MHz.

След обработката учените са наблюдавали физически увреждания на вирусните обвивки и са установили, че способността на SARS-CoV-2 да заразява клетки е значително намалена.

Методът се основава на т.нар. акустичен резонанс – когато честотата на звуковата вълна съвпадне с естествената вибрация на вируса, се натрупва енергия, която разрушава неговата структура.

Според изследователите това засяга основно вируса, без да уврежда околните клетки.

Тестовете показват, че температурата и химичният баланс на средата остават стабилни, което изключва топлинен или химичен ефект като причина за разрушаването.

Учените отбелязват, че сферичната форма на вирусите играе важна роля за ефективността на метода, съобщава БГНЕС.

„Феноменът е изцяло геометричен“, казва Бруно.

Сферичните частици, каквито са много вируси с обвивка, по-лесно абсорбират енергията на ултразвука, което води до натрупване на вътрешно напрежение и разкъсване на обвивката.

По негови думи, ако частиците имаха различна форма – например триъгълна или квадратна – ефектът би бил значително по-слаб.

Ултразвукът вече се използва за стерилизация на медицинска апаратура, но там процесът се основава на различен физичен механизъм – кавитация.

При новия подход обаче се използва акустичен резонанс при по-високи честоти, който не уврежда околните тъкани.

Изследователите предполагат, че методът може да бъде ефективен и срещу други вируси като денга, Зика и чикунгуня.

Едно от предимствата е, че ултразвукът е неинвазивен, прецизен и вече широко използван в медицината.

Въпреки обещаващите резултати, технологията все още е далеч от клинично приложение. До момента са проведени само лабораторни тестове, без експерименти върху животни или хора.