杀死病毒的新方法 将他们震撼死亡
有一天,科学家们可能会像歌剧演唱者可能粉碎酒杯一样摧毁病毒。新研究在数学上确定了简单病毒可以被动摇致死的频率。
亚利桑那州立大学的物理学家Otto Sankey说:“病毒的衣壳就像海龟的壳。” “如果壳体受到机械振动的影响,病毒可能会被灭活。”
最近的实验证据表明,调谐到正确频率的激光脉冲可以杀死某些病毒。然而,定位这些所谓的共振频率有点反复试验。
“实验必须尝试各种各样的条件,并希望找到可以带来成功的条件,”Sankey告诉LiveScience。
为了加速这种搜索,Sankey和他的学生Eric Dykeman开发了一种计算病毒壳中每个原子振动的方法。由此,他们可以确定最低的共振频率。
作为他们技术的一个例子,研究小组对卫星烟草坏死病毒进行了模拟,发现这种小型病毒在60千兆赫兹(一千兆赫每秒十亿次循环)中强烈共鸣,正如1月14日出版的“ 物理评论快报”所报道的那样。
病毒'丧钟丧钟
所有物体都具有自然振荡的共振频率。拔出吉他弦,它会以共振频率振动。
但共振可能失去控制。一个着名的例子是塔科马海峡大桥(Tacoma Narrows Bridge),它在1940年翘曲并最终坍塌,原因是风在一个共振频率上来回摇动桥梁。
病毒易受同种机械激发的影响。由亚利桑那州立大学的KT Tsen领导的一个实验小组最近表明,激光脉冲可以诱发病毒壳中的破坏性振动。
“这个想法是,脉冲开启的时间大约是振动周期的四分之一,”桑基说。“就像把孩子从休息状态推到秋千上一样,一次冲动就会让病毒震动。”
很难计算什么样的推动会杀死病毒,因为它的壳结构中可能有数百万个原子。Sankey解释说,直接计算每个原子的运动需要几十万GB的计算机内存。
他和Dykeman已经找到了一种用更少的内存来计算共振频率的方法。
在实践中
该团队计划使用他们的技术来研究其他更复杂的病毒。然而,使用它来中和受感染人群中的病毒还有很长的路要走。
一个挑战是激光不能深入渗透皮肤。但是,桑基想象一个病人可能会被连接到透析机器上,这个机器可以让血液循环通过一个可以用激光击打的管子。或者,可以使用超声波代替激光。
对于患者而言,这些治疗可能比许多可能产生可怕副作用的抗病毒药物更安全。Sankey说,正常细胞不应受到杀病毒激光或声波的影响,因为它们的共振频率远低于病毒。
此外,病毒不太可能产生对机械摇动的抵抗力,就像它们对药物一样。
桑基说:“这是一个新领域,实验很少,科学还没有足够的时间来证明自己。” “我们仍然充满希望,但同时仍持怀疑态度。”
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