全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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蝙蝠如何抑制冠状病毒:超声波和热疗

已有 4239 次阅读 2020-2-9 13:46 |个人分类:科技创新|系统分类:论文交流| 冠状病毒, 超声波, 热疗, 蝙蝠

                蝙蝠如何抑制冠状病毒:超声波和热疗

                        杨学祥,杨冬红(吉林大学)


      动物寿命往往与体型大小密切相关。大型动物的寿命通常比小型动物要长,如非洲象的寿命可达70年,普通家鼠通常只能活1~3年。然而,有些蝙蝠可以活40年之久,不仅比大小相似的哺乳动物寿命长得多,而且也比其他蝙蝠至少长4倍。这些长寿蝙蝠有菊头蝠、长耳蝠、常见的吸血蝙蝠以及一种鼠耳蝠。

      研究人员对已知与寿命相关的特征进行了分析,包括体型大小、是否有在岩洞中生活的习惯、是否冬眠等,还包括一些之前未考虑过的信息,如雄性和雌性之间的体型差异。结果发现,长寿的蝙蝠有冬眠时间长以及能够更有效地保存能量的特点。比如,吸血蝙蝠可以调节自己的体温高低,这在哺乳动物中非常少见。这种能力让吸血蝙蝠能够在无法吸血的情况下保留能量。

      科学家此前发现,这种能够忍受体温变化的能力也许能提高哺乳动物的抗感染能力。如果人类能掌握蝙蝠的这些能力,寿命可达240年之久。

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      渡冬策略还有成群拥挤在一起取暖或将体温降到与周遭环境相同。以减少维持体温所需的能量,例如大蹄鼻蝠冬眠时体温降至8 ,正常活动时为40 。冬眠时体温的代谢降为活动时的1/100,例如蝙蝠平常心跳每分钟400下,冬眠时降至11-25下。

      据美国加州理工学院(California Institute of Technology)2020年2月5日提供的消息,科学家采用超声波可以灭杀癌细胞,但是,正常细胞却安然无恙。

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      这为蝙蝠携带冠状病毒而安然无恙提供了科学解释,因为蝙蝠依靠超声波导航飞行和扑捉食物,超声波可以阻止病毒对蝙蝠的伤害。

      蝙蝠携带多种病毒,人畜共患病病毒对蝙蝠种群的影响似乎很小,它们一般不会死于病毒性疾病,这表明它们的免疫系统具有相应的适应性。

      除了携带病毒之王的美誉,超声波是蝙蝠与外界沟通和捕捉食物的有力武器。或许,这一特殊的武器使蝙蝠逃脱了病毒感染的灭顶之灾。蝙蝠昼伏夜出,很难见到紫外线,超声波是它灭菌杀毒的唯一武器。

      理论研究表明,超声波在医学方面应用非常广泛,可以 对物品进行杀菌消毒。例如,制备疫苗——将细胞或病毒借助于超声分散将其杀死以后,再用适当方法制成疫苗。

      人体组织对超声能量有比较大的吸收本领,因此当超声波在人体组织中传播过程中,其能量不断地被组织吸收而变成热量,其结果是组织的自己身体的温度升高。产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环,加速代谢,改善局部组织营养,增强酶活力。

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      热疗利用的是纯 “萃”的物理热能,不会对人与环境产生任何不良污染,因此,它是一种绿色治疗,甚至被国外医学专家誉为 “医疗春天到来的标志”。这是因为肿瘤组织中血管扭曲扩张、血流阻力大、血管感受器不健全,对温度敏感性差,在高温作用下散热困难,热量易聚集,升温快,形成巨大的储热库,可与正常组织有5-10℃的温差;而正常细胞可以长时间耐受42.5℃-43.5℃高热,从而杀死肿瘤细胞而正常细胞不受影响,不会引起诸如骨髓抑制、脱发等不良反应。这是热疗有别于化疗、放疗的独特之处。

      冠状病毒对热敏感,当达到56℃的温度30分钟可有效灭活病毒。蝙蝠在活动时发射和吸收超声波,使自身体温升高到40℃,不能杀死病毒,只能抑制病毒感染。这为蝙蝠携带冠状病毒而安然无恙提供了科学解释。科学家此前发现,这种能够忍受体温变化的能力也许能提高哺乳动物的抗感染能力。

      人体正常体温是36.5摄氏度,细胞可以长时间耐受42.5℃-43.5℃高热,因此,适当强度超声波可以抑制冠状病毒,对临床治疗有重要意义。





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