Het coronavirus (afb: WikiMedia Commons)
Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van São Paulo (USP) in Brazilië hebben ontdekt dat hoogfrequente ultrasone golven, vergelijkbaar met die gebruikt bij medische onderzoeken, virussen zoals SARS-CoV-2 en H1N1 kunnen vernietigen zonder menselijke cellen te beschadigen.
“Het is een beetje alsof je het virus bestrijdt met een schreeuw”, zegt Odemir Martinez Bruno, hoogleraar aan de USP en coördinator van de studie. “In deze studie hebben we aangetoond dat de energie van geluidsgolven morfologische veranderingen in virusdeeltjes veroorzaakt totdat ze exploderen, een fenomeen vergelijkbaar met wat er gebeurt met popcorn. Door de structuur van de ziekteverwekker af te breken, barst het beschermende membraan van het virus, de envelop, open en vervormt, waardoor het virus geen menselijke cellen meer kan binnendringen (=besmetten; as).”
Dit opent een nieuwe behandelingsmogelijkheid voor virale ziekten. De onderzoekers zijn inmiddels al bezig labproeven te doen met andere virale ziektes zoals knokkelkoorts, chikungunya en zika. Deze alternatieve behandeling is bijzonder interessant, gezien het feit dat antivirale geneesmiddelen over het algemeen moeilijk te ontwikkelen zijn.
“Hoewel de methode nog lang niet klaar is voor klinisch gebruik”, zegt medeonderzoeker Flávio Protásio Veras van de universiteit van Alfenas, “is dit een veelbelovende strategie tegen omhulde virussen in het algemeen, aangezien de ontwikkeling van chemische antivirale middelen complex is en moeizaam tot resultaten leidt. Bovendien is het een ‘groene’ oplossing, omdat het geen afval produceert, geen milieubelasting veroorzaakt en geen virale resistentie bevordert.”
Verrassing
De ontdekking verraste de onderzoekers omdat deze in tegenspraak is met klassieke natuurkundige opvattingen. De golflengte van het gebruikte ultrageluid is namelijk veel groter dan het virus en dat zou niet moeten werken.
Bruno: “Het fenomeen is volledig geometrisch. Bolvormige deeltjes, zoals veel omhulde virussen, absorberen de energie van ultrasone golven effectiever. Het is die ophoping van energie in het deeltje die veranderingen in de structuur van de virusomhulling veroorzaakt, totdat die scheurt. Daarom zouden driehoekige of vierkante virussen niet hetzelfde ‘popcorneffect’ van akoestische resonantie ondergaan.”
Hij wijst er ook op dat, aangezien het proces strikt afhankelijk is van de vorm van het virusdeeltje en niet van genetische mutaties, varianten zoals die tijdens de pandemie werden waargenomen (bijvoorbeeld omicron en delta) de effectiviteit van de techniek niet beïnvloeden.
“De techniek is niet bedoeld voor ontsmetting. Die bestaat al. Ultrasoon geluid wordt al gebruikt om tandheelkundige en chirurgische instrumenten te steriliseren, maar dat werkt via een ander fysisch fenomeen dat cavitatie heet, dat biologisch materiaal vernietigt.”
Bruno legt uit dat akoestische resonantie en cavitatie voornamelijk verschillen in de gebruikte frequentie en hun effecten op virussen en cellen. “Terwijl cavitatie optreedt bij lage frequenties en zowel virussen als weefsels vernietigt door het ineenklappen van gasbelletjes, werkt akoestische resonantie bij hoge frequenties van 3 tot 20 MHz.”
Wat akoestische resonantie betreft, legt Bruno uit dat geluidsenergie zich koppelt aan de virale structuur, waardoor interne trillingen ontstaan die leiden tot de mechanische breuk van de virale envelop zonder de temperatuur of pH (zuurgraad) van het medium te veranderen. “Het resultaat is een selectief en veilig mechanisme, aangezien alleen het virus de energie absorbeert.”
Bron: phys.org
Meer info:
Naruna E. Rodrigues et al, Trapped Acoustic Energy and Resonances in Spherical Scatterers, Brazilian Journal of Physics (2026). DOI: 10.1007/s13538-026-02020-y