اكتشف العلماء أن الفيروسات تصدر أصواتا طبيعية بترددات عالية جدا، تصل إلى مليون مرة أعلى مما يمكن للأذن البشرية سماعه باستخدام تقنية متطورة، تمكن باحثون من جامعة ميشيغان ستيت من تتبع الاهتزازات الفريدة للفيروسات الفردية، مما يفتح آفاقا جديدة في فهم ديناميكيات الفيروسات وتطوير أدوات تشخيصية دقيقة.
كيف تم اكتشاف أصوات الفيروسات؟
استخدم الكيميائيون وعلماء الأحياء الدقيقة في جامعة ميشيغان ستيت طريقة بصرية متطورة لاكتشاف الاهتزازات الطبيعية للفيروسات، تم نشر الدراسة في مجلة "Proceedings of the National Academy of Sciences"، حيث كشف الباحثون عن طريقة جديدة لارتداد الضوء عن الفيروسات وتحديد أنماط الاهتزازات الناتجة، والتي يمكن التعرف عليها بسهولة.
تقنية "BioSonics" الطيفية
تمكن العلماء من تتبع الاهتزازات الطويلة الأمد للفيروسات الفردية في درجة حرارة الغرفة، والتي تستمر لعدة نانوثانية، باستخدام تقنية تسمى "BioSonics"، تم الكشف عن اهتزازات الفيروسات بترددات تتراوح بين 19 إلى 21 جيجاهرتز، وهي حساسة لشكل الفيروس وتفاعلاته مع البيئة المحيطة.
بصمة صوتية فريدة للفيروسات
أظهرت الدراسة أن كل فيروس يهتز بطريقة فريدة تختلف عن الفيروسات الأخرى والجزيئات الأخرى التي تم اختبارها، هذه الاختلافات في الاهتزازات يمكن استخدامها كـ"بصمة صوتية" للفيروسات، مما يسمح بتطوير أجهزة قادرة على اكتشاف الفيروسات في الهواء وتحديدها بدقة.
تفاعلات الفيروسات مع البيئة
كشفت الدراسة أن الاهتزازات منخفضة التردد للأنظمة البيولوجية مثل البروتينات والفيروسات والبكتيريا تنشأ من الحركة الجماعية لجميع الذرات المكونة لها، تعكس الأطياف الاهتزازية لهذه الأنظمة هيكلها ثلاثي الأبعاد ومرونتها، بالإضافة إلى التفاعلات الحرجة مع البيئة المحيطة.
تطبيقات مستقبلية محتملة
يمكن أن تساعد هذه التقنية في تطوير أجهزة استشعار قادرة على مسح الغرف لاكتشاف الفيروسات في الهواء وتحديدها، كما يمكن استخدامها في التشخيص المبكر للأمراض على مستوى الكائنات الدقيقة الفردية، مما يوفر رؤى أعمق في الديناميكيات البيولوجية.
قال الباحثون في الدراسة: "طريقتنا تلتقط الميزات الهيكلية الحساسة لشكل الفيروس والبروتينات السطحية والظروف البيئية، مما يوفر رؤى حول ميكانيكا الفيروسات وتفاعلاتها التي لا يمكن تحقيقها بطرق أخرى تعتمد على الجسيمات الفردية."
يُعد هذا الاكتشاف خطوة مهمة في فهم سلوك الفيروسات وتفاعلاتها مع البيئة. مع استمرار التطورات التكنولوجية، يمكن أن تصبح هذه التقنية أداة قوية في مكافحة الأمراض المعدية وتحسين التشخيص الطبي.