Російські вчені подолали коронавірус за допомогою світла.

Російські вчені запропонували новий підхід для боротьби з вірусами, використовуючи резонансний вплив електромагнітного ультрафіолетового (УФ-С) діапазону на нанобіологічні структури. Відомо, що ультрафіолетові промені можна використовувати для дезінфекції поверхонь, проте дози необхідного опромінення є небезпечними для людини.

Особливість розробленого підходу полягає в тому, що вірусні утворення розглядаються як складні нанобіологічні об'єкти, структури яких у значній мірі нагадують наноантенні системи, що використовуються у хвильовій фотоніці. Явище резонансу дозволяє значно посилити бактерицидну та віруцидну дію УФ-С променів навіть при використанні досить низької дози опромінення.  

Основний принцип полягає в тому, що зовнішнє електричне поле викликає резонансні синхронні коливання плазмонів у наноструктурі вірусу і при достатній інтенсивності призводить до руйнування білкових структур ДНК та РНК вірусу. Ефективність резонансного впливу залежить від збігу векторів спрямованості електромагнітного випромінювання та наноантенних відростків (антен) вірусних утворень.

«Враховуючи випадкову просторову орієнтацію положення вірусних утворень, необхідно забезпечити їх всебічне опромінення, що досягається комбінацією положення УФС-світлодіода у сферичній дзеркальній камері (резонаторі), що робить процес руйнування вірусів більш ефективним, роблячи їх неспроможними до розмноження. Всього одна секунда опромінення може пошкодити генетичний матеріал вірусу, якщо умови опромінення будуть правильними», – пояснив Володимир Матюхін, директор Науково-інноваційного інженерного центру «Силової адаптивної фотоніки та сонячної аерокосмічної енергетики» РТУ МІРЕА.

 Резонансна взаємодія посилює сигнал, розповсюджуючи його по всій структурі вірусу, що багаторазово збільшує ефект руйнування. “В основу нового підходу покладено принципи резонансної взаємодії електромагнітного випромінювання з нано біологічними об'єктами в оптичних резонаторах. Резонатор є перфорованою сфероїдальною конструкцією з внутрішнім дзеркальним відображенням”, – розповідає президент РТУ МІРЕА, академік РАН Олександр Сигов.

 Для підвищення ефективності використовується спеціальний дзеркальний резонатор, який допомагає рівномірно розподілити випромінювання та посилити його ефект. Такий метод дозволяє на порядок знизити необхідну дозу УФ-С випромінювання, роблячи його безпечним для людини і в той же час значно підвищуючи ефективність захисту людини від різних патогенів, включаючи SARS-CoV-2. Крім того, опромінення вірусів УФС-випромінюванням може стимулювати імунну систему людини, створюючи ефект, схожий на реакцію після вакцинації, що додатково знижує ризик зараження іншими інфекціями.

«Наша кінцева мета – створити високоефективну і безпечну захисну маску для індивідуального захисту людей від вірусів та інших патогенних утворень», – уточнив Володимир Матюхін, директор Науково-інноваційного інженерного центру «Силова адаптивна фотоніка та сонячна аерокосмічна енергетика» РТУ МІРЕА.

Доповідь представлена на Міжнародній науково-технічній конференції ІПТІП РТУ МІРЕА.