Со школы мы знаем, что ультразвук (УЗ) – это звуковые волны, не воспринимаемые нашим ухом из-за высокой частоты (от 20 000 герц). Но, несмотря на эту «неслышимость», человечество широко применяет его возможности в науке, технике. И медицине. Он хорошораспространяется в мягких тканях организма, при этом относительно безопасен (если сравнивать с рентгеновскими лучами) и прост в использовании. Очень скоро он – УЗИ –стал ведущим среди других медицинских (инструментальных) методов исследований, позволяющих врачу визуализировать состояние внутренних органов человека. Разве можно сегодня представить ведение беременности без наблюдения за развитием плода? И в клинической практике ультразвук нашел свое место. Многие, наверное, слышали об использовании его вфизиотерапевтической практике, в ультразвуковой терапии острых воспалительных заболеваний или ультразвуковой хирургии.
А вот ученые из Массачусетского технологического института пошли еще дальше, предположив возможное использование ультразвука для лечения Covid-19.
Недавно проведенный ими математический анализ, основанный на физических свойствах стандартных клеток коронавируса, показал, что медицинское ультразвуковое сканирование может повреждать оболочку и шипы вируса,приводя к их коллапсу и разрыву. В ходе компьютерного моделирования исследователи создали модель коронавируса. Под воздействием УЗ (между 25 и 100 МГц)они обнаружили, что поверхность коронавирусных клеток очень быстро расщепляется и разрушается.
Действием того же самого механизма, наука объясняет способности некоторых оперных певцов голосом разбивать винные бокалы или проблемы, стоящие, примеру, перед инженерами-мостостроителями (помните, скандал с лондонским мостом Millennium в 2000 году, начавшим раскачиваться от шагов прохожих). Да, речь идет о резонансе. На частоте 100 МГц, согласно компьютерной модели, созданной исследователями, оболочка вируса разрушается, так как резонирует с частотой естественных колебаний мембраны, при этом на частоте 25 и 50 МГц (они находятся в пределах диапазона, который безопасно используется для медицинской визуализации) процесс значительно ускорялся. «Мы доказали, что при ультразвуковом возбуждении оболочка и шипы коронавируса будут вибрировать, и амплитуда этой вибрации будет очень большой, создавая деформации, которые могут сломать определенные части вируса, нанося видимые повреждения внешней оболочке и, возможно, невидимые повреждения РНК внутри», - комментируют работу ее участники.
При этом они подчеркивают, что эти результаты основаны на разрозненных данных о физических свойствах вируса и их следует интерпретировать с осторожностью, иисследования необходимо продолжать. Тем более, что нынешнее применение ультразвука касается определенныхи локальных областей тела, а вирус распространен по многочисленным органам и тканям. И все же идея, рожденная в Массачусетском технологическом институтеоригинальна и, возможно, в будущем откроет возможности эффективно бороться с коронавирусными инфекциями, прежде всего, с Covid-19, с помощью УЗИ.