Hanghullámokkal sikerült vírusokat elpusztítani

Egy új tanulmány alapján az orvosi ultrahang képes lehet fizikailag szétrombolni egyes vírusokat, köztük az influenza kórokozóját és a Covid-19-ért felelős SARS–CoV–2-t – számol be a ScienceAlert. Odemir Martinez Bruno, a São Pauló-i Egyetem munkatársa és kollégái laboratóriumban vizsgálták, hogy miként hatnak az ultrahanghullámok a vírusok külső burkára. Az eredmények alapján a megfelelő frekvenciájú ultrahang mikroszkopikus rezgéseket idéz elő, amelyek végül megrepesztik a vírusrészecskéket.

Bruno szerint a folyamat ahhoz hasonlítható, mint amikor a pattogatott kukorica kipukkan: a hanghullámok energiája addig torzítja a vírus szerkezetét, amíg az össze nem omlik. A kísérletek során a kutatók hagyományos, kórházakban is használt ultrahangos készülékeket alkalmaztak 3–20 megahertzes frekvenciatartományban. A vizsgálatokban influenza A (H1N1) és SARS–CoV–2 mintákat tettek ki az ultrahangnak, majd megfigyelték, képesek-e még megfertőzni laboratóriumi sejttenyészeteket.

Az eredmények alapján a vírusburkok jelentős károsodást szenvedtek, és a kezelt SARS–CoV–2 minták fertőzőképessége drasztikusan csökkent.

Miként hat az ultrahangos módszer a vírusokra?

A jelenség az úgynevezett akusztikus rezonancián alapul. Ennek lényege, hogy a hanghullám frekvenciája egybeesik a vírus természetes rezgési frekvenciájával, így a rezgések felerősödnek, majd szétfeszítik a vírus külső membránját. A kutatók úgy vélik, a folyamat különösen hatékony a gömb alakú vírusok esetében, mert ezek jobban gyűjtik össze az ultrahang energiáját.

„A jelenség teljesen geometriai természetű” – magyarázta Bruno. „A gömb alakú részecskék, például sok, burokkal bíró vírus, sokkal hatékonyabban nyelik el az ultrahang energiáját.”

A szakértők szerint ez a módszer eltér az ultrahang jelenlegi sterilizáló alkalmazásaitól. Az orvosi eszközök fertőtlenítésénél általában alacsony frekvenciás ultrahangot használnak, amely kavitációt idéz elő, ilyenkor az apró gázbuborékok összeomlása roncsolja a biológiai anyagokat. Az új eljárás ezzel szemben magas frekvencián működik, és célzottan a vírusburkok rezonanciáját használja ki.

Segítsd te is a National Geographic munkáját! A Google új, Preferred Sources funkciója lehetővé teszi, hogy a Google-fiókkal rendelkező felhasználók megjelöljék preferált, megbízható hírforrásaikat. Magazinunk számára nagy segítséget jelentene, ha minél többen a National Geographicot is ezek közé választanák.

Ha támogatnád munkánkat, jelentkezz be Google-fiókodba, majd az alábbi linkre kattintva jelöld meg a National Geographic oldalát preferált forrásként!

A módszer egyik legnagyobb előnye az lehet, hogy nem kémiai úton támadja a vírusokat. A kutatók kiemelték: az ultrahang a vírus fizikai szerkezetét célozza, ezért a mutációk kevésbé gyengíthetik a hatását, mint a hagyományos antivirális gyógyszerek esetében. A laboratóriumi vizsgálatok során ráadásul nem tapasztaltak károsodást a sejtmodellekben, a kezelés nem tűnt toxikusnak.

Várni kell még a technika gyakorlati alkalmazására

A csapat már más kórokozók – például a dengue-, a Zika- és a chikungunya-vírus – esetében is vizsgálja a módszer alkalmazhatóságát. Az ultrahang egyébként is egyre több új orvosi területen bukkan fel, többek között agyi fájdalomcsillapításban és daganatkezelésben is kutatják lehetőségeit.

A szakemberek ugyanakkor óvatosságra intenek. A technológia egyelőre kizárólag laboratóriumi körülmények között működik, állatkísérletek és humán vizsgálatok még nem történtek. A megfelelő frekvenciák pontos beállítása és a biztonságos alkalmazás kidolgozása még hosszú kutatómunkát igényel.

Flávio Protásio Veras farmakológus és a csapat tagja szerint a klinikai alkalmazás még távoli, a módszer mégis ígéretes stratégia lehet a burokkal rendelkező vírusokkal szemben. A szakember hozzátette: a technika további előnye, hogy nem termel hulladékot, nem terheli a környezetet, és nem segíti elő a vírusrezisztencia kialakulását.