Depois de testarem vários vírus, os cientistas descobriram que cada um deles vibrava de uma forma única — com uma frequência um milhão de vezes superior à que os humanos conseguem ouvir.
Segundo o Interesting Engineering, os cientistas conseguiram detetar as frequências naturais de vibração de cada vírus. Os químicos e microbiologistas da Universidade Estatal do Michigan utilizaram um método totalmente ótico para esta experiência.
O estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences revelou que os cientistas encontraram uma forma de fazer incidir a luz sobre os vírus e detetar os padrões de vibração resultantes, que podem ser facilmente identificados.
Os investigadores descobriram oscilações coerentes de longa duração num único vírus à temperatura ambiente que persistem durante muitos nanossegundos.
“Estes sinais coerentes dão origem a um espetro acústico muito sensível à morfologia do vírus e às interações entre as suas glicoproteínas e o meio ambiente“, afirmam os investigadores.
A metodologia utilizada na nova experiência promete esclarecer a dinâmica viral sem rotulagem e poderá servir de meio para a recolha de impressões digitais virais.
Os investigadores seguiram os movimentos vibracionais de partículas virais únicas, não marcadas, com condições ambientais, utilizando espetroscopia ultra-rápida.
O espetro ultrassónico de um pseudovírus lentiviral de 80 a 100 nm revela modos vibracionais na gama de 19 a 21 GHz sensíveis à morfologia do vírus e modos de 2 a 10 GHz com tempos de desfasamento de nanossegundos que refletem as interações das proteínas do envelope viral.
Os investigadores revelaram que, ao seguir as trajetórias dos vírus ao longo de minutos, observaram o acoplamento de modos acústicos mediado pelo ambiente local.
O seguimento de uma única partícula permite captar a desmontagem do vírus através de modos correlacionados de suavização e desfasamento.
Os investigadores afirmaram que a sensibilidade, a alta resolução e a velocidade desta abordagem prometem uma compreensão mais profunda da dinâmica biológica e diagnóstico em fase inicial ao nível de um único microrganismo.
Depois de testar vários vírus, a equipa de investigação descobriu que cada um deles vibrava de uma forma única, distinta uma da outra e de todas as outras moléculas que testaram.
Isto significa que o BioSonics pode ser utilizado como uma espécie de sensor, permitindo a utilização de dispositivos que podem, por exemplo, analisar uma sala, detetar vírus no ar e identificá-los.
Os investigadores do estudo referiram que as vibrações de baixa frequência dos sistema biológicos, como as proteínas, os vírus e as bactérias, resultam do movimento coletivo de todos os átomos que os constituem.
Os espetros vibracionais destes sistemas biológicos refletem, portanto, a sua estrutura tridimensional e flexibilidade conformacional, bem como interações críticas com o seu ambiente.
Os cientistas utilizaram parâmetros adequados para detetar as vibrações emitidas pelo vírus, utilizando a técnica a que chamam espetroscopia BioSonics. Revelaram que o som não era apenas demasiado fraco para ser ouvido pelo ouvido humano, mas também demasiado alto, com uma frequência um milhão de vezes superior à que os humanos conseguem ouvir.
“O nosso método capta características estruturais que são sensíveis à morfologia do vírus, às proteínas de superfície e às condições ambientais, fornecendo informações sobre a mecânica e as interações vitais que não são possíveis com outros métodos de partícula única”, afirmam os investigadores no estudo.
