一支科研团队近日利用超声波成功在实验室环境中摧毁了流感病毒与新冠病毒,相关研究成果引发医疗卫生领域广泛关注。这一突破性进展有望为未来开发不依赖传统化学药物的抗病毒治疗与消毒技术铺平道路。
实验表明,超声波产生的微观振动能够撕裂病毒颗粒外部的包膜结构,进而使病毒失活,彻底丧失侵染细胞的能力。

圣保罗大学团队锁定新冠与流感两大病毒靶标
此项研究由巴西圣保罗大学(Universidade de São Paulo)的研究人员主导。团队选取甲型流感病毒(H1N1)和导致新冠肺炎的严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)作为研究对象,系统评估超声波对两种病毒的破坏效果。
研究人员采用与医院临床诊断相似规格的超声波仪器,将病毒样本暴露于3至20兆赫兹的频率范围内,观察不同频率条件下病毒结构的变化情况。
声学共振:像爆米花一样"炸开"病毒外壳
研究团队详细阐释了这项技术的物理机制——其核心原理被称为"声学共振"。当超声波频率与病毒外壳的固有振动频率相匹配时,病毒颗粒内部的振动幅度会被持续放大,最终导致外膜破裂失效。研究人员将这一过程形象地比喻为爆米花受热爆裂:当外部施加的能量与颗粒自身结构频率契合,内部压力瞬间释放,结构随之崩解。
研究人员奥迪米尔·马丁内斯·布鲁诺(Odimir Martinez Bruno)指出,球形包膜病毒由于其特殊的几何形态,对超声波能量的吸收效率极高,这使得此类病毒在超声波作用下尤为脆弱,更易被物理手段摧毁。
经超声波处理后,新冠病毒样本的包膜结构出现了肉眼可辨的明显变化,病毒感染实验室细胞的能力也大幅下降。值得注意的是,检测分析证实,周围细胞的温度与酸碱度均未发生任何改变,这表明超声波对病毒的破坏作用是纯粹的物理效应,而非热损伤或化学反应所致。
有别于传统超声消毒:精准靶向,减少附带损伤
研究人员特别强调,超声波早已被广泛应用于医疗器械和牙科器具的消毒,但彼时采用的是一种名为"空化效应"的不同机制——气泡爆裂产生的冲击波会无差别地破坏组织和微生物。
而此次新技术依托的高频声学共振原理,能够以更高精度定向攻击包膜病毒,同时对健康细胞的附带影响大为减少,在靶向性与安全性上实现了双重提升。
在应对病毒变异方面,这项技术同样展现出独特优势。研究团队认为,直接针对病毒的物理结构而非生物学通路发起攻击,可能赋予该技术更强的"抗变异"能力——因为基因层面的突变通常不会改变病毒颗粒的基本物理形态,这意味着即便病毒发生变异,超声波依然能够有效识别并摧毁其结构。
登革热、寨卡等蚊媒病毒纳入下一步研究计划
目前,该团队已着手探索将这一技术应用于其他病毒的可行性,研究对象涵盖登革热病毒、寨卡病毒和基孔肯雅病毒——这三种均为在热带地区(包括巴西)广泛流行的蚊媒传播病毒,长期困扰公共卫生防控工作。
科研人员还指出,超声波具有无痛、无创、可精准定向的特点,使其在医学领域的应用前景十分广阔,涵盖从肿瘤治疗到疼痛缓解的多个方向。
尽管研究结果令人振奋,但研究人员也坦承,目前所有实验均局限于体外细胞培养阶段,尚未在动物或人体上开展验证。现阶段研究仅涉及两种病毒类型,最优频率参数的确定以及临床安全性与有效性的系统评估,仍有赖于后续大量研究工作的推进。
另一位研究骨干弗拉维奥·普罗塔西奥·费拉斯(Flávio Protásio Veras)表示,这项技术未来或将为对抗包膜病毒提供一种颇具前景的解决方案,尤其考虑到抗病毒药物的研发往往耗时漫长、工艺复杂。他同时补充道,这一方法不产生化学废弃物、不诱导病毒产生耐药性,是一种对环境友好的"绿色"抗病毒路径,兼具生态价值与临床潜力。
