Екип от Университета в Сао Пауло показа, че ултразвукови импулси могат да увредят и обезвредят вируси в лабораторни условия. Методът действа чрез акустичен резонанс и не засяга околната среда.
Ултразвуковите вълни, познати от ежедневната диагностична практика, може да намерят ново приложение – директно разрушаване на вирусни частици. В лабораторни експерименти изследователи от Университета в Сао Пауло са установили, че ултразвукът уврежда вируса на грип A (H1N1) и SARS-CoV-2.
Учените са изложили вирусните частици на честоти между 3 и 20 MHz, използвайки апаратура, сходна с тази в болничната практика. След обработката те са наблюдавали структурни увреждания на вирусната обвивка. При SARS-CoV-2 способността да инфектира клетки е намаляла значително.
Методът се основава на акустичен резонанс. Когато честотата на ултразвуковата вълна съвпадне с естествената вибрация на вирусната частица, в нея се натрупва енергия. Това води до деформация и разкъсване на обвивката.
‘Това е като да се бориш с вируса със силен звук’, обяснява компютърният физик Одемир Мартинес Бруно. ‘Енергията на звуковите вълни променя формата на вирусните частици, докато не се разрушат – нещо като попкорн ефект’, допълва той.
Изследователите подчертават, че ефектът е механичен, а не топлинен или химичен. Температурата и химичният баланс на средата остават стабилни по време на експериментите. Това означава, че разрушаването настъпва вследствие на вибрации, а не на нагряване.
Сферичната форма на вирусите играе ключова роля. По думите на Бруно феноменът е изцяло геометричен – сферичните частици по-лесно абсорбират енергията на ултразвука и натрупват вътрешно напрежение. Така обвитите вируси се оказват особено уязвими.
Ултразвукът вече се използва за стерилизация на медицинска апаратура, но там механизмът е различен и се основава на кавитация. Новият подход разчита на по-високи честоти и акустичен резонанс, без да уврежда околните клетки. Екипът предполага, че технологията може да има ефект и срещу други обвити вируси като Денга, Зика и Чикунгуня.
Засега методът остава в рамките на лабораторните изследвания. Не са провеждани опити при животни или хора. Предстои да се уточнят оптималните честоти и да се оцени ефектът в по-сложни биологични системи.
Ако бъде потвърден в клинични условия, подходът може да предложи алтернатива на химичните антивирусни средства. Ултразвукът е неинвазивен и широко достъпен, но приложението му като директна антивирусна терапия засега остава научна концепция.