برامج
شاهد آخر حلقاتنا اونلاين
كورونا
تشير أبحاث جديدة إلى أن عمليات المسح بالموجات فوق الصوتية مثل تلك المستخدمة لتتبع نمو الجنين يمكن أن تدمر خلايا الفيروس التاجي عن طريق إجبار سطحها على الانقسام والانهيار.
وفي هذا السياق، نشر موقع “ديلي ميل” البريطاني مقالا ترجمه موقع “صوت بيروت إنترناشونال” جاء فيه …
تشير أبحاث جديدة إلى أن عمليات المسح بالموجات فوق الصوتية مثل تلك المستخدمة لتتبع نمو الجنين يمكن أن تدمر خلايا الفيروس التاجي عن طريق إجبار سطحها على الانقسام والانهيار.
أجرى باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) تحليلاً رياضياً يعتمد على الخصائص الفيزيائية لخلايا الفيروس التاجي العامة.
وكشفت الدراسة أن فحوصات الموجات فوق الصوتية الطبية قد تكون قادرة على إتلاف قشرة الفيروس ومساميره ، مما يؤدي إلى الانهيار والتمزق.
تستخدم الموجات فوق الصوتية بالفعل كعلاج لحصى الكلى ، لكن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يدعو إلى مزيد من البحث حول صلاحيتها كعلاج لـكوفيد-19.
خلقت المحاكاة الحاسوبية نموذجاً لفيروس كورونا العام ، وهي العائلة التي تشمل كوفيد-19 والإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية.
ووجد الباحثون أن سطح خلية الفيروس التاجي ينقسم وينهار في أقل من ميلي ثانية واحدة ما بين 25 و 100 ميجاهيرتز.
وعلى ارتفاع 100 ميجاهرتز ، كشف نموذج الكمبيوتر عن انهيار غلاف الفيروس لأنه يتردد صداه مع تردد الاهتزاز الطبيعي للغشاء.
تحدث هذه الظاهرة عندما يتوافق تردد موجة معينة مع الخصائص المتأصلة للمادة ، مما يؤدي إلى تضخيم الاهتزازات باستمرار.
إنّ هذه الميزة الفيزيائية هي نفس الآلية التي تسمح لمغني الأوبرا بتحطيم كؤوس النبيذ وهي أيضاً مشكلة لبناة الجسور.
إذا كان تردد الرياح أو الخطوات يتماشى مع الخصائص الطبيعية للجسر، فإنه يتذبذب خارج نطاق السيطرة.
هذا بالضبط ما حدث في عام 2000 عندما افتتح جسر الألفية في لندن وتسببت خطى الناس في تمايله بشكل كبير.
وقد حدث ذلك بواسطة اثنين ميغاهيرتز، ولكن بالنسبة للفيروس ، تسببت موجات من 100MHz بالرنين. وفي غضون جزء من الثانية كان سطح الفيروس النموذجي مشوهاً وملتوياً.
على نطاق 25 و 50 ميجاهرتز، تم تسريع العملية إلى أبعد من ذلك.
يقول توماس ويرزبيكي ، أستاذ الميكانيك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي للدراسة: “إنّ هذه الترددات والشدة تعتبر ضمن النطاق الذي يتم استخدامه بأمان للتصوير الطبي”.
يقول العلماء إن النتائج تستند إلى بيانات غير مكتملة عن الخصائص الفيزيائية للفيروس ويجب تفسيرها بحذر.
ومع ذلك ، فإنه يفتح إمكانية علاج عدوى الفيروس التاجي ، بما في ذلك كوفيد-19 ، في يوم من الأيام عن طريق الموجات فوق الصوتية.
إنّ العديد من القضايا تتحدث عن جدوى مثل هذه التقنية العلاجية.
تتمثل إحدى المشكلات في كيفية استهداف هذه التقنية، التي يتم تطبيقها عادة على منطقة معينة من الجسم لإجراء الفحص، للفيروس في جسم الشخص، حيث يمكن أن ينتشر إلى عدد كبير من الأنسجة ، بما في ذلك الرئتين والدماغ والأنف.
لكن مهندسي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يقولون أنّ دراستهم هي أول اكتشاف عن طريق جديد للبحث وهناك حاجة إلى المزيد من الدراسات للتحقق من صلاحيتها على المدى الطويل كعلاج.
يقول البروفيسور فيرزبيك: “لقد أثبتنا أنه تحت الإثارة بالموجات فوق الصوتية ، ستهتز قشرة الفيروس التاجي والمسامير ، وستكون سعة هذا الاهتزاز كبيرة جداً ، مما ينتج سلالات يمكن أن تكسر أجزاء معينة من الفيروس ، وتؤدي إلى تلف واضح في الغلاف الخارجي وربما ضرر غير مرئي للـ RNA في الداخل.
“نأمل أن تطلق دراستنا مناقشة عبر مختلف التخصصات.”
وضع الباحثون خطة لدراسة الفيروس من وجهة نظر سلامته الهيكلية وليس من منظور بيولوجي.
إنّ جميع المواد تحتوي على مجموعة محددة من الخصائص وستفشل في ظل ظروف معينة.
وقد تم جمع معلومات عن قوتها ومرونتها من الدراسات السابقة والتحليل المجهري.
وكشفت المعلومات أن الفيروس يحتوي على قشرة ناعمة أو مظروف، يحتوي على مادته الوراثية. وتتخلله القشرة ببروتينات بارزة تشبه المسامير ، مما يعطيها مظهراً يشبه التاج مما أدى إلى لقب “فيروس كورونا”.
تم تلقين هذه المعلومات في آلة لنمذجة كيفية تصرف الهيكل في ظل ظروف مختلفة.
وتابع ويرزبكي قائلاً: ‘نحن لا نعرف خصائص المواد التي صنعت منها المسامير لأنها صغيرة جداً ، ويبلغ ارتفاعها حوالي 10 نانومتر.
“حتى أننا لا نعرف ماذا ا يوجد داخل الفيروس ، فهو ليس فارغاً بل مليء بالحمض النووي الريبي ، والذي هو نفسه محاط ببروتين. لذلك تتطلب هذه النمذجة الكثير من الافتراضات. نحن واثقون من أن هذا النموذج المرن هو نقطة انطلاق جيدة.’
أجرى باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) تحليلاً رياضياً يعتمد على الخصائص الفيزيائية لخلايا الفيروس التاجي العامة.
وكشفت الدراسة أن فحوصات الموجات فوق الصوتية الطبية قد تكون قادرة على إتلاف قشرة الفيروس ومساميره ، مما يؤدي إلى الانهيار والتمزق.
تستخدم الموجات فوق الصوتية بالفعل كعلاج لحصى الكلى ، لكن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يدعو إلى مزيد من البحث حول صلاحيتها كعلاج لـكوفيد-19.
خلقت المحاكاة الحاسوبية نموذجاً لفيروس كورونا العام ، وهي العائلة التي تشمل كوفيد-19 والإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية.
ووجد الباحثون أن سطح خلية الفيروس التاجي ينقسم وينهار في أقل من ميلي ثانية واحدة ما بين 25 و 100 ميجاهيرتز.
وعلى ارتفاع 100 ميجاهرتز ، كشف نموذج الكمبيوتر عن انهيار غلاف الفيروس لأنه يتردد صداه مع تردد الاهتزاز الطبيعي للغشاء.
تحدث هذه الظاهرة عندما يتوافق تردد موجة معينة مع الخصائص المتأصلة للمادة ، مما يؤدي إلى تضخيم الاهتزازات باستمرار.
إنّ هذه الميزة الفيزيائية هي نفس الآلية التي تسمح لمغني الأوبرا بتحطيم كؤوس النبيذ وهي أيضاً مشكلة لبناة الجسور.
إذا كان تردد الرياح أو الخطوات يتماشى مع الخصائص الطبيعية للجسر، فإنه يتذبذب خارج نطاق السيطرة.
هذا بالضبط ما حدث في عام 2000 عندما افتتح جسر الألفية في لندن وتسببت خطى الناس في تمايله بشكل كبير.
وقد حدث ذلك بواسطة اثنين ميغاهيرتز، ولكن بالنسبة للفيروس ، تسببت موجات من 100MHz بالرنين. وفي غضون جزء من الثانية كان سطح الفيروس النموذجي مشوهاً وملتوياً.
على نطاق 25 و 50 ميجاهرتز، تم تسريع العملية إلى أبعد من ذلك.
يقول توماس ويرزبيكي ، أستاذ الميكانيك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي للدراسة: “إنّ هذه الترددات والشدة تعتبر ضمن النطاق الذي يتم استخدامه بأمان للتصوير الطبي”.
يقول العلماء إن النتائج تستند إلى بيانات غير مكتملة عن الخصائص الفيزيائية للفيروس ويجب تفسيرها بحذر.
ومع ذلك ، فإنه يفتح إمكانية علاج عدوى الفيروس التاجي ، بما في ذلك كوفيد-19 ، في يوم من الأيام عن طريق الموجات فوق الصوتية.
إنّ العديد من القضايا تتحدث عن جدوى مثل هذه التقنية العلاجية.
تتمثل إحدى المشكلات في كيفية استهداف هذه التقنية، التي يتم تطبيقها عادة على منطقة معينة من الجسم لإجراء الفحص، للفيروس في جسم الشخص، حيث يمكن أن ينتشر إلى عدد كبير من الأنسجة ، بما في ذلك الرئتين والدماغ والأنف.
لكن مهندسي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يقولون أنّ دراستهم هي أول اكتشاف عن طريق جديد للبحث وهناك حاجة إلى المزيد من الدراسات للتحقق من صلاحيتها على المدى الطويل كعلاج.
يقول البروفيسور فيرزبيك: “لقد أثبتنا أنه تحت الإثارة بالموجات فوق الصوتية ، ستهتز قشرة الفيروس التاجي والمسامير ، وستكون سعة هذا الاهتزاز كبيرة جداً ، مما ينتج سلالات يمكن أن تكسر أجزاء معينة من الفيروس ، وتؤدي إلى تلف واضح في الغلاف الخارجي وربما ضرر غير مرئي للـ RNA في الداخل.
“نأمل أن تطلق دراستنا مناقشة عبر مختلف التخصصات.”
وضع الباحثون خطة لدراسة الفيروس من وجهة نظر سلامته الهيكلية وليس من منظور بيولوجي.
إنّ جميع المواد تحتوي على مجموعة محددة من الخصائص وستفشل في ظل ظروف معينة.
وقد تم جمع معلومات عن قوتها ومرونتها من الدراسات السابقة والتحليل المجهري.
وكشفت المعلومات أن الفيروس يحتوي على قشرة ناعمة أو مظروف، يحتوي على مادته الوراثية. وتتخلله القشرة ببروتينات بارزة تشبه المسامير ، مما يعطيها مظهراً يشبه التاج مما أدى إلى لقب “فيروس كورونا”.
تم تلقين هذه المعلومات في آلة لنمذجة كيفية تصرف الهيكل في ظل ظروف مختلفة.
وتابع ويرزبكي قائلاً: ‘نحن لا نعرف خصائص المواد التي صنعت منها المسامير لأنها صغيرة جداً ، ويبلغ ارتفاعها حوالي 10 نانومتر.
“حتى أننا لا نعرف ماذا ا يوجد داخل الفيروس ، فهو ليس فارغاً بل مليء بالحمض النووي الريبي ، والذي هو نفسه محاط ببروتين. لذلك تتطلب هذه النمذجة الكثير من الافتراضات. نحن واثقون من أن هذا النموذج المرن هو نقطة انطلاق جيدة.”
طباعة المقال
