Počítačová simulace naznačila, že ultrazvukové vlny běžně používané v medicíně při zobrazovacích metodách mají schopnost zabíjet koronaviry. Deformují jejich skořápku s hroty, která potom praská.

Vibracemi proti virům

Simulaci modelující reakci viru na vibrace prováděli výzkumní pracovníci katedry strojního inženýrství Massachusettského technologického institutu (MIT) a popisují ji v magazínu Journal of the Mechanics and Physics of Solids.

Tomasz Wierzbicki, profesor aplikované mechaniky na MIT a jeho tým vytvořili matematický a geometrický model struktury viru a zkoumali jeho odezvy na vnější mechanické vlivy. Virus vědci modelovali jako tenkou elastickou skořápku pokrytou stovkou elastických (spike) hrotů. Protože přesné fyzikální vlastnosti viru nejsou jisté, vědci simulovali chování struktury obálky pro škálu pružností.

„Neznáme materiálové vlastnosti hrotů, protože jsou velmi malé – vysoké asi deset nanometrů," říká na webu MIT Wierzbicki. "A neznáme přesně ani mechanické vlastnosti jádra viru, které je obklopeno proteinovou skořápkou… Naše modely vyžadovaly mnoho odhadů. Jsme ale přesvědčeni, že elastický model, který jsme vypracovali, byl dobrým výchozím bodem pro pokusy."

Jak se hroutil model viru

Model viru experti vystavili ultrazvukovým vlnám o frekvenci od 25 do 100 megahertzů (MHz) používaným při lékařské diagnostice. Přitom se ukázalo se, že pod tlakem vnější vibrace se obálka deformovala, hroutila dovnitř a rozpadala.

Tato destrukce, patrná jak na vzduchu, tak ve vodě, byla intenzivnější při frekvencích 25 až 50 MHz. Trvala pouze milisekundy. Její průběh můžete sledovat na videu.

Vědci mají za to, že jejich poznatek je náznakem možné léčby a prevence nákazy SARS-CoV-2. Nyní své simulace ověřují se španělskými biology, kteří ke sledování účinků ultrazvukových vibrací používají třírozměrnou atomární mikroskopii.

Výzkum je teprve na počátku. Pokud by se však ultrazvuk proti koronavirům ukázal jako účinný a dal se použít, pak by to byl doslova vibrační jackpot.