Kurz nach dem Inkrafttreten der COVID-19-Sperren vor fast genau einem Jahr wurde eine Welle neuartiger technischer Methoden zum Abbau des Virus vorgeschlagen, darunter UV-Licht emittierende Roboter und Drohnen.
Jetzt wenden sich die Forscher einem anderen Ansatz mit demselben Präfix zu: an MIT-Studie zeigt, dass Ultraschallwellen bei medizinischen Bildgebungsfrequenzen dazu führen können, dass die Virenhülle und -spitzen in fortgeschrittenen Simulationen zusammenbrechen und platzen.
Die Spikes, die Viruskomponente, die sich an gesunde Zellen bindet, könnten für Ultraschallvibrationen innerhalb der Frequenz anfällig sein, die in der medizinischen diagnostischen Bildgebung verwendet wird, MIT-Forscher in einer Pressemitteilung erklären .
In ihren Simulationen modellierten Forscher der MIT-Abteilung für Maschinenbau die mechanische Reaktion des Virus auf Vibrationen, die über einen Bereich von Ultraschallfrequenzen durch seine Struktur plätschern.
Sie fanden heraus, dass Vibrationen zwischen 25 und 100 Megahertz dazu führten, dass die Virenhülle und die Spikes innerhalb von Sekundenbruchteilen zusammenbrachen und zu brechen begannen. Die Simulationen zeigten, dass das Virus in Luft und Wasser mit den gleichen Frequenzen platzen würde.
Mögliche neue ultraschallbasierte Behandlung für COVID-19
Obwohl die MIT-Forscher betonen, dass ihre Ergebnisse nur vorläufig sind und auf begrenzten Daten beruhen, sagen sie, dass die Forschung darauf hinweist, dass eine ultraschallbasierte Behandlung zur Bekämpfung von COVID-19 entwickelt werden könnte.
"Wir haben bewiesen, dass unter Ultraschallanregung die Coronavirus-Hülle und die Spikes vibrieren und die Amplitude dieser Vibration sehr groß ist, wodurch Stämme erzeugt werden, die bestimmte Teile des Virus brechen und sichtbare Schäden an der Außenhülle und verursachen könnenMöglicherweise unsichtbare Schäden an der RNA im Inneren ", sagte Tomasz Wierzbicki, Professor für angewandte Mechanik am MIT." Die Hoffnung ist, dass unser Beitrag eine Diskussion über verschiedene Disziplinen hinweg initiieren wird. "
Für ihre Simulationen verwendete das MIT-Team einfache Konzepte der Mechanik und Physik von Festkörpern, um ein Rechenmodell für die Struktur des Virus zu erstellen. Begrenzte Daten, wie mikroskopische Bilder der Virenhülle und -spitzen, wurden verwendet, um das Modell zu informieren.
Obwohl die genauen Materialeigenschaften der Virusspitze unbekannt sind, glauben die Forscher, dass ihre Simulation den Weg für weitere Forschungen zu einer neuartigen Behandlung von COVID-19 ebnet.
"Wir haben uns die allgemeine Coronavirus-Familie angesehen und beschäftigen uns jetzt speziell mit der Morphologie und Geometrie von Covid-19", sagte Wierzbicki. "Das Potenzial könnte in der aktuellen kritischen Situation groß sein."
Eine solche Behandlung könnte Personen helfen, die den Impfstoff nicht eingenommen haben oder nicht einnehmen können. Alternative und ausfallsicher für den unwahrscheinlichen Fall, dass neue Mutationen des Virus die Immunität umgehen, die durch die verschiedenen COVID-19-Stöße da draußen gewährt wird.