Ультразвук впервые был использован для клинической визуализации в 1942 году и для запуска химических реакций в 1980-х годах, - технологии всегда основывались на низких частотах.
Теперь исследователи из Университета RMIT в Мельбурне показали, на что способны волны высоких частот. Они выяснили, что их можно использовать для создания новых материалов, интеллектуальных наночастиц и даже доставки лекарств в легкие для безболезненной вакцинации без использования иглы.
Исследователи подробно описали различные интересные выводы, сделанные в ходе своей новаторской работы. Высокочастотные волны могут создавать нанопокрытия, защищающие лекарства от разрушения, контролирующие их высвобождение с течением времени и гарантирующие, что они точно нацелены на нужные места в организме.
Сверхпористые наноматериалы, созданные при помощи этих волн, можно использовать для хранения и защиты любых предметов.
Ультразвук используется на низких частотах - от 10 кГц до 3 МГц - для управления химическими реакциями, в области, известной как «сонохимия». На этих низких частотах сонохимические реакции вызываются взрывом пузырьков воздуха. Этот процесс, известный как кавитация, приводит к огромному давлению и сверхвысоким температурам, как в крошечной и чрезвычайно локализованной скороварке.
Если увеличить частоту, эти реакции полностью меняются. Когда высокочастотные звуковые волны передавались в различные материалы и клетки, исследователи наблюдали поведение самоупорядочивающихся молекул, которые ориентировались в кристалле в направлении звуковых волн.
Низкочастотная кавитация часто может разрушать молекулы и клетки, но они в основном остаются нетронутыми под воздействием высокочастотных звуковых волн. Это делает их возможными использования в биомедицинских устройствах для управления биомолекулами и клетками без нарушения их целостности.
Одно из этих запатентованных устройств - дешевый, легкий и портативный усовершенствованный небулайзер, который может точно доставлять большие молекулы, такие как ДНК и антитела, в отличие от существующих небулайзеров. Это открывает возможности для безболезненных вакцинаций.