- Источник:
iStockphoto/howtogoto
Ученые из Бразилии узнали: высокочастотный ультразвук способен уничтожить липидную оболочку респираторных вирусов. Процедура лишает их способности заражать.
Авторы нового исследования смогли подобрать резонансную частоту, которая дробит частицы SARS-CoV-2 и гриппа. Это излучение не вредит человеку, но может стать мощным оружием против патогенов.
Суть проблемы
Вирусы имеют свойство быстро мутировать, и новые штаммы могут избегать иммунного ответа. Физические способы дезинфекции помогают стерилизовать поверхности, но одновременно с этим повреждают живые ткани, пишет издание Naked Science.
Медики давно искали способ уничтожать вирусы внутри пациента, не повреждая его собственные клетки.
Что сделали ученые
Авторы работы, опубликованной в журнале Scientific Reports, решили проверить, сработают ли против вирусов стандартные медицинские УЗИ-сканеры. Их в больницах обычно держат для осмотра внутренних органов. Такие сканеры работают на высоких частотах от 3 до 20 мегагерц при малой мощности акустической волны.
Ученые подвергли облучению чашки Петри, в которых находились взвеси нескольких штаммов живого коронавируса и вируса гриппа А (H1N1).
После этого исследователи измерили каждую частицу с помощью лазерного динамического рассеяния света. Кроме того, авторы эксперимента изучили их структуру под микроскопами, а затем проверили, могут ли вирусы заражать. Для последнего этапа они попытались заразить обработанными патогенами культуру живых клеток почек обезьян. Перед началом эксперимента живые клетки также облучили с помощью УЗИ.
Во время каждой из процедур ученые следили за температурой и кислотностью жидкости.
Результаты
Оказалось, что 5-30 минут облучения на частоте 7,5 мегагерца достаточно, чтобы вирусы потеряли форму или вовсе распались.
Под микроскопом они напоминали лопнувший попкорн: процедура порвала их липидную оболочку. Уханьский штамм ковида после облучения практически полностью утратил способность проникать в клетки.
Кроме того, температура и уровень кислотности в пробирках во время эксперимента не менялись. Это значит, что вирусные частицы повреждались именно от механического воздействия, а не в ходе химической реакции и не из-за высокой температуры.
Авторы эксперимента выяснили: вирусы разрушил акустический резонанс. Физические параметры вируса совпали с мегагерцовыми частотами аппарата УЗИ. Частица вируса поглотила кинетическую энергию акустической волны, начала сильно вибрировать и разорвалась. А вот клетки млекопитающих не реагируют на эту частоту, поэтому облучение не повредило их.