前沿研究：诊断用超声波有对抗新型冠状病毒的潜力

     麻省理工的一组物理学家利用计算机模拟的方式研究发现诊断用超波有对抗新型冠状病毒的潜力。

     根据他们一项使用计算机模拟的研究，包括新型冠状病毒在内的冠状病毒可能容易受到医学诊断成像所用频率范围内的超声波振动的影响。

      研究人员模拟了冠状病毒对一系列超声波频率振动的机械反应。他们发现，25到100MHz之间的振动触发了病毒的外壳和尖刺崩溃，并在几分之一毫秒内开始破裂。  这项发表在《固体力学和物理学杂志》上的发现，在模拟空气和水中的病毒时显示了这种效果。  该小组说，他们的发现首次暗示了一种可能的基于超声波的冠状病毒治疗方法，包括导致新冠肺炎的新型冠状病毒。

      “我们已经证明，在超声波激发下，冠状病毒的外壳和尖刺会振动，振动的幅度会非常大，产生的振动可能会破坏病毒的某些部分，对外壳造成可见的损伤，并可能对内部的RNA造成不可见的损伤，”麻省理工学院应用力学教授托马斯·维尔茨比基(Tomasz Wierzbicki)说， “希望我们的论文将引发一场跨学科的讨论。”。研究人员指出，初步结果是基于关于病毒物理特性的有限数据，超声波到底是如何应用的，以及它在人体复杂性中破坏病毒的效果如何，还有待研究。 

       研究人员将声学振动引入到模拟中，并观察了振动如何在一系列超声波频率下穿过冠状病毒的结构。  他们从100MHz振动开始，根据已知的病毒物理特性，他们估计这可能是病毒外壳的自然振动频率。  当研究人员将病毒暴露在100MHz的超声波激励下时，病毒的自然振动最初是检测不到的。  然而，在不到一毫秒的时间内，与病毒自然振荡频率共振的外部振动导致外壳和尖刺向内弯曲，类似于一个球从地面反弹时凹陷。  随着研究人员增加振动的幅度或强度，外壳可能会破裂——这是一种被称为共振的声学现象。 研究人员发现，在25 MHz和50 MHz的较低频率下，无论是在模拟的空气环境中，还是在与体内液体密度相似的水环境中，病毒弯曲和断裂的速度都更快。

    “这些频率和强度也用在医学成像的范围内，理论上是安全的”研究者维尔兹比奇补充说。

（以上内容摘译至MIT官网，供大家参考。）

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