Ультразвук может разрушать коронавирусы, показало исследование

Новое исследование инженеров-механиков из MIT показало, что коронавирусы могут быть уязвимы для ультразвуковых колебаний в диапазоне частот, используемых в медицинской диагностической визуализации.

Метод и результаты

• Моделирование: Учёные создали компьютерную модель вируса как тонкой упругой оболочки со ~100 упругими шипами (спайками) и смоделировали его механический отклик на вибрации.
• Эффект: В симуляциях колебания в диапазоне 25–100 мегагерц вызывали коллапс и начало разрушения оболочки и спайков вируса за доли миллисекунды. Этот эффект наблюдался как в модели воздуха, так и воды.
• Механизм: Внешние вибрации, резонируя с естественной частотой колебаний вируса, приводили к деформации и возможному разрушению оболочки — акустическому явлению резонанса.

«Мы доказали, что под воздействием ультразвука оболочка и шипы коронавируса будут вибрировать с очень большой амплитудой, создавая деформации, способные разорвать определённые части вируса», — говорит профессор Томаш Вержбицки.

Контекст и перспективы

• Предварительный характер: Результаты основаны на ограниченных данных о физических свойствах вируса и требуют экспериментальной проверки.
• Безопасный диапазон: Использованные частоты и интенсивности находятся в безопасном диапазоне, применяемом в медицинской визуализации.
• Возможное применение: Если эффективность будет подтверждена экспериментально, ультразвук (уже используемый для дробления камней в почках) потенциально может быть применён для лечения или профилактики коронавирусной инфекции, включая SARS-CoV-2.
• Дальнейшие шаги: Команда работает с микробиологами над экспериментальной проверкой на коронавирусе свиней и уточняет модель для конкретной морфологии COVID-19.

Исследование опубликовано в Journal of the Mechanics and Physics of Solids.