Studi Terbaru: Gelombang Ultrasonik Berpotensi Menghancurkan Virus Corona

MASSACHUSETTS, KOMPAS.TV – Studi terbaru yang dilakukan oleh para peneliti di Departemen Teknik Mesin di Institut Teknologi Massachusetts (MIT) di Amerika Serikat (AS) menunjukkan, virus corona kemungkinan rentan terhadap getaran gelombang ultrasonik dalam frekuensi yang digunakan dalam pencitraan diagnostik medis.

Melalui simulasi komputer, tim peneliti membuat model respons mekanis virus terhadap getaran di berbagai frekuensi gelombang ultrasonik. Mereka menemukan bahwa getaran antara 25 dan 100 megahertz memicu cangkang dan tanduk virus runtuh dan mulai pecah dalam waktu sepersekian milidetik. Efek ini terlihat dalam simulasi virus di udara dan di dalam air.

Hasilnya merupakan pendahuluan, dan berdasarkan data terbatas mengenai sifat fisik virus. Namun demikian, para peneliti mengatakan, temuan mereka merupakan petunjuk pertama tentang kemungkinan pengobatan berbasis gelombang ultrasonik untuk virus corona, termasuk virus SARS-CoV-2. Bagaimana tepatnya gelombang ultrasonik dapat diterapkan, dan seberapa efektifnya dalam merusak virus dalam kompleksitas tubuh manusia, merupakan sejumlah pertanyaan utama yang harus dihadapi para ilmuwan di masa depan.

Baca Juga: Studi CDC AS: Obesitas Tingkatkan Resiko Rawat Inap dan Kematian Pada Kasus Covid-19

“Kami telah membuktikan bahwa di bawah rangsangan gelombang ultrasonik, cangkang dan tanduk virus corona akan bergetar, dan amplitudo getaran itu akan sangat besar, menghasilkan ketegangan yang dapat mematahkan bagian tertentu dari virus, merusak cangkang terluar dan kemungkinan juga merusak RNA – asam ribonukleat pembawa informasi genetik – di dalamnya,” kata Tomasz Wierzbicki, profesor Mekanika Terapan di MIT. “Kami berharap, makalah kami akan memulai diskusi di berbagai disiplin ilmu.”

Hasil penelitian tim MIT tersebut muncul secara daring di Journal of the Mechanics and Physics of Solids. Selain Wierzbicki, anggota tim peneliti lainnya adalah Wei Li, Yuming Liu dan Juner Zhu di MIT.

Cangkang Bertanduk Paku Virus Corona

Ketika pandemi Covid-19 melanda dunia, Wierzbicki berupaya berkontribusi pada pemahaman ilmiah tentang virus tersebut. Timnya berfokus pda mekanika padat dan struktural dan studi tentang bagaimana material dapat retak di bawah berbagai tekanan dan regangan. Dengan perspektif ini, ia bertanya-tanya, apa yang dapat dipelajarinya tentang potensi mematahkan virus.

Tim Wierzbicki mulai mensimulasikan virus corona baru dan respons mekanisnya terhadap getaran. Mereka menggunakan konsep sederhana dari mekanisme dan fisika zat padat untuk membangun model geometris dan komputasi dari struktur virus, yang didasarkan pada informasi terbatas dalam literatur ilmiah, seperti gambar mikroskopis dari cangkang dan tanduk paku virus.

Dari sejumlah penelitian sebelumnya, para ilmuwan telah memetakan struktur umum virus corona yang merupakan keluarga virus HIV, influenza dan varian baru SARS-CoV-2. Struktur ini terdiri dari cangkang halus protein lipid dan reseptor padat yang tampak seperti tanduk paku yang mencuat keluar cangkang.

Baca Juga: Studi Ungkap Antibodi dan Vaksin Covid-19 Kurang Efektif Lawan Varian Baru Virus Corona

Tim Wierzbicki kemudian membuat model virus sebagai cangkang elastis tipis yang ditutupi sekitar 100 paku elastis. Lantaran sifat virus sebenarnya yang tidak pasti, tim mensimulasikan perilaku struktur sederhana ini di berbagai elastisitas, baik untuk cangkang maupun tanduk paku.