11 °C
A koronavírus részecskéjének külseje az elmúlt egy évben mindannyiunk emlékezetébe bevéste magát: a tüskékre hasonlító, felszíni fehérjékbe burkolt gömbként megmutatkozó patogén sokféle tulajdonságát sikerült már megismernünk, azt azonban eddig nem tudtuk meg, hogy mennyire stabil fizikailag felépítése. Az MIT gépészmérnöki tanszéke ennek vethet most véget - első lépésként modellezték, hogyan hathat a képalkotó eljárásokban is használt ultrahangsugárzás a koronavírusra.
A Phys.org beszámolója szerint úgy tűnik, a 25-100 megahertz közti frekvencia okozta vibrációt nem tolerálja jól a részecske: ennek hatására repedezni kezd és összeomlik szerkezete. Vizes környezetben ugyanúgy reagált a vírus a szimulációban, mint szárazban, ráadásul milliszekundumok töredéke alatt sikerült elérni a hatást a modellezés során.
Természetesen csak előzetes eredményekről van szó, amelyeket a vírus fizikai stabilitásával kapcsolatos, jelenlegi ismeretanyag birtokában értek el a kutatók. Ez az első olyan kutatás, amely felveti annak eshetőségét, hogy a koronavírusokat, közte a SARS-CoV-2-t érdemes lehet ultrahangos terápiával kezelni: ha ténylegesen hatásos lehet a módszer, akkor még ki kell dolgozni azt is, hogyan alkalmazható az a teljes emberi testen.
"Bebizonyítottuk, hogy ultrahang hatására a koronavírus burka és a tüskefehérjék rezegnek, még hozzá akkora amplitúdóval, hogy az megtörheti a vírus bizonyos részeit, látható károkat okozva a külső burkon, illetve esetleg láthatatlan károsodást az RNS-ben"
– fogalmaz Tomasz Wierzbicki, az MIT szakembere. Azt reméli társaival, hogy eredményeik hatására mások is elkezdenek ebben az irányban kutakodni.
Wierzbicki kutatócsoportja azt vizsgálja, hogyan viselkednek egyes anyagok feszülés és külső erő hatására. A koronavírus modelljét a fizika és a mechanika alapvető törvényeinek használatával alkották meg, ehhez a vírus mikroszkópképét használták forrásként. Korábbi kutatásokban a koronavírusok szerkezetét már feltárták: a lipidfehérjékből álló burkot sűrűn fedik a tüskeszerű receptorok. Ezt figyelembe véve modelljükben vékony, elasztikus burok és azt fedő száz darab elasztikus receptor alkotja a vírust. Mivel pontos fizikai tulajdonságait nem ismerjük, a ruganyosság különböző mértékeivel végezték a modellezést a kutatók. Saját bevallásuk szerint is sok feltételezést tartalmaz kísérletük, de ezzel együtt is hasznosnak tartják azt.
A modellezés során először a 100 megahertzes tartományt tesztelték: a vírus szinte azonnal összenyomódott úgy, mint egy puha labda, amelyet a földre pattintunk.
A rezgés intenzitásának növelésével a vírusmodell szétszakadt.
Alacsonyabb frekvencián tesztelve ez gyorsabban történt meg. Csak olyan tartományokat használtak melyek az orvosi képalkotásban is biztonságosan működnek.
Most spanyol mikrobiológusokkal dolgoznak együtt, akik sertésekben található koronavíruson tesztelik tovább az ultrahangos terápia lehetőségét. Ha sikerrel járnak, akkor az ultrahanggal a koronavírus gyógyítása mellett talán a megfertőződés elkerülése is elérhető: a kutatók kis, hordozható, például mobiltelefonba dugható készülékekben gondolkoznak. Ehhez azonban még sokáig kell kutatniuk a szakembereknek.
