science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe kan licht virussen doden?

Een microscopisch beeld van het COVID-19 coronavirus. Wilfried Pohnke/Pixabay

Om infectie te voorkomen, er zijn enkele dingen waarvan u waarschijnlijk weet dat u ze moet doen:was uw handen, wees voorzichtig als je niest, slaapt veel, wrijf niet in uw ogen (vooral na het aanraken van uw neus), eet veel groenten en fruit. Ten slotte, een verkoudheidsvirus kan op iemands hand een paar uur overleven of op sommige materialen meerdere dagen.

Zelfs die handdesinfecterende middelen die veel mensen gebruiken, beschermen niet tegen alles. En als ze eenmaal in het lichaam zijn, virussen zijn vrij moeilijk te doden - antibiotica zijn machteloos tegen hen en vaccins tegen griep en sommige andere virussen moeten elk jaar worden vervangen om zich aan nieuwe stammen aan te passen. Gelukkig kan ons immuunsysteem veel virussen afweren, maar anderen, zoals ebola of het COVID-19-coronavirus, dodelijk kan zijn.

Wetenschappers experimenteren al jaren met technologie om virussen te bestrijden met een andere methode:met behulp van een laser, een apparaat dat atomen en moleculen stimuleert om licht uit te zenden en dit vervolgens versterkt om een ​​stralingsbundel te creëren.

Terug in 2007, onderzoekers van de Arizona State University en de Johns Hopkins University ontdekten dat lichtpulsen van een laser een laser met een laag vermogen virussen kunnen neutraliseren - ze veranderen in "puin, " zoals Wired magazine het destijds uitdrukte.

In hun studie hebben de onderzoekers schoten een virus op met een snelle puls van paars laserlicht. de laser, die slechts 100 femtoseconden schijnt (een femtoseconde is een miljoenste van een miljardste van een seconde), veroorzaakt het virus capside (de buitenste schil) om te trillen en beschadigd te raken. Eigenlijk, het virus wordt "gedeactiveerd", terwijl het gebied rond het virus ongedeerd blijft. De methode zorgde er ook niet voor dat virussen muteerden, wat een probleem is bij andere virusbehandelingen en kan leiden tot virale resistentie.

Vanaf dat moment, onderzoek naar het gebruik van lasers tegen virussen is voortgezet. Eventueel, het zou mogelijk zijn om lasers te gebruiken om bloedmonsters van virussen en andere ziekteverwekkers te reinigen, waardoor ze veiliger te hanteren zijn. Lasertherapie kan ook worden gecombineerd met bloeddialysebehandelingen. In die benadering, bloed zou uit het lichaam van een patiënt worden gefietst, lasers zouden alle ziekteverwekkers in het bloed kunnen elimineren en het bloed zou weer naar binnen worden gefietst. Zoals deze studie, gepubliceerd in november 2019 door de National Institutes of Health, beschrijft, het zou uiteindelijk mogelijk kunnen zijn om lasers te gebruiken om griepvirussen te inactiveren, zodat ze vroeger effectievere vaccins produceerden.

Op de volgende pagina, we zullen kijken naar meer manieren waarop wetenschappers virussen proberen te bestrijden of de verspreiding ervan helemaal stoppen. Verschillende van hen gebruiken licht, of om virussen te doden of als een activerend middel.

Andere manieren om virussen te bestrijden

Streptococcus pyogenes bacteriën, bovenop het oppervlak van een menselijke witte bloedcel. Afbeeldingsbibliotheek voor volksgezondheid, Centra voor ziektebestrijding en -preventie (CCO)

Hoewel veel pogingen om virussen te stoppen nog niet verder zijn gegaan dan laboratoriumproeven, UV-straling heeft al zijn weg gevonden naar veel toepassingen in de echte wereld. UV-straling werkt door virussen te bombarderen met ultraviolet licht, hetzelfde licht dat ervoor zorgt dat mensen zonnebrand en huidkanker krijgen.

Net als de lasertechniek, UV-straling doodt virussen door hun celwanden af ​​te breken. Sommige ventilatie- en waterzuiveringssystemen maken gebruik van UV-straling om ziekteverwekkers in de lucht of in het water te elimineren. Onderzoekers hebben met succes UV-straling gebruikt om door voedsel overgedragen ziekteverwekkers te doden, Leuk vinden E coli bacteriën, zonder afbreuk te doen aan de smaak of voedselkwaliteit. Maar hoewel UV-straling effectief kan zijn, het kan er ook voor zorgen dat virussen muteren en heeft het potentieel om gezonde cellen te beschadigen (zoals iedereen die een zonnebrand heeft gehad kan bevestigen).

In maart 2020, BBC News berichtte over het gebruik van robots die zijn bewapend met lampen die geconcentreerd ultraviolet (UV-C) licht met een korte golflengte uitstralen om ziekenhuizen te desinfecteren en de kans te verkleinen dat patiënten daar infecties oplopen. Er was hoop dat de technologie zou werken tegen het coronavirus, hoewel er nog niet was getest om te bewijzen of het zou gebeuren, volgens BBC.

Onderzoekers hebben ook onderzoek gedaan naar het gebruik van microgolven om virussen te vernietigen, maar de techniek is tot nu toe niet effectief gebleken. Het water rond virussen absorbeert de energie van microgolven. Het virus krijgt niet genoeg microgolfenergie om te worden aangetast, veel minder vernietigd.

In juli 2018, onderzoekers van de North Carolina State University publiceerden een paper in het tijdschrift ACS Publications, waarin ze een nieuwe techniek beschreven om lichtgevoelige moleculen aan kunststoffen toe te voegen. Bij blootstelling aan licht, de moleculen hebben naar verluidt het vermogen om gaten in virussen en bacteriën te prikken en ze onschadelijk te maken, volgens een verslag van het onderzoek op de website Alliance of Advanced BioMedical Engineering.

Voor meer informatie over virussen en gerelateerde onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Oorspronkelijk gepubliceerd:8 augustus 2007

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe virussen werken
  • Wat is het coronavirus?
  • Hoe lang kunnen virussen op oppervlakken leven?
  • Waarom is het zo moeilijk om een ​​universeel griepvaccin te maken?

Meer geweldige links

  • Kan UV-licht de verspreiding van griep bestrijden?
  • Doodt UV-licht virussen en ziektekiemen?
  • Kan UV-licht worden gebruikt om het griepvirus in de lucht te doden?

bronnen

  • "UV-bestraling Doseringstabel." Amerikaanse lucht en water. http://www.americanairandwater.com/uv-facts/uv-dosage.htm
  • Koken, John. "HaloSource van Bothell haalt $ 15 miljoen binnen." Seattle PI. 27 juli 2007. http://seattlepi.nwsource.com/business/325433_halosource28.html
  • Dumé, Belle. "Zichtbare lichtpulsen schakelen virussen in het bloed uit." NieuwWetenschapper. 27 juli 2007. (1 april 2020) https://www.newscientist.com/article/dn12368-visible-light-pulses-knock-out-viruses-in-blood/
  • Harrie, Jaïda. "Zonnebrand is ook slecht voor bacteriën! Blootstelling aan UV-straling doodt schadelijke bacteriën in voedsel." Verslag over innovaties. 15 december 2003. http://www.innovations-report.com/html/reports/agricultural_sciences/report-24228.html
  • Khazeni, neeer. "De ongrijpbare kou achtervolgen." San Francisco-kroniek. 29 juli 2007. http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?f=/c/a/2007/07/29/CM2FR5JOT2.DTL
  • Tibbetts, John. "Speciale oppervlaktecoating kan de meeste bacteriën en virussen bij contact doden." Alliantie van geavanceerde biomedische technologie. 18 november, 2018. (1 april 2020) https://aabme.asme.org/posts/special-surface-coating-can-kill-most-bacteria-and-viruses-on-contact
  • Murray, Adriana. "Coronavirus:Robots gebruiken lichtstralen om ziekenhuisvirussen te zappen." BBC News. 20 maart, 2020. (1 april 2020) https://www.bbc.com/news/business-51914722