Die Wissenschafler haben herausgefunden, dass die Bindung zwischen dem ACE2-Rezeptor und dem Spike-Protein äußerst spezifisch und dabei von der detaillierten Struktur beider Proteine abhängig ist. Denn ein winziger Teil des Spike-Proteins, die sogenannte Rezeptor-Bindungs-Domäne, passt zum ACE-Rezeptor wie ein Schlüssel zum Schloss. "Moderate bis schwache elektrische Impulse zwingen das Spike-Protein dazu, seine Struktur auf atomarer Ebene zu ändern, und das dauerhaft. Dann kann die Rezeptor-Bindungs-Domäne nicht mehr an den ACE2-Rezeptor der menschlichen Zelle andocken“, liefert Garcia eine logische Lösung, um zu verhindern, dass das Virus die Zellen befällt. In einer Computersimulation wurde herausgefunden, dass dies sowohl beim Wildtyp des Virus als auch bei den viel ansteckenderen Varianten des Virus der Fall ist. "Überraschenderweise macht die Strukturänderung des Spike-Proteins durch die Mutation das Virus zwar ansteckender, aber gleichzeitig erhöht sich dadurch seine Verwundbarkeit durch elektrische Felder“, erklärt Prof. Garcia nach den Auswertungen der Studie. Schon elektrische Felder der Stärke 0.0001 Volt/Nanometer seien in der Lage strukturelle Schäden am Protein auszulösen. "Andere Proteine, auch die von gesunden Zellen, werden dadurch nicht geschädigt, da sie erst auf viel höhere Feldstärken mit Strukturänderungen reagieren“, verkündet Garcia weitere Ergebnisse.

Neue Luftfilter gegen das Coronavirus?

Offenbar gibt es nun für die im Forschungs-Modell beschriebene Inaktivierung von Coronaviren durch die elektrischen Feldern auch bereits eine konkrete Anwendungsmöglichkeit. Dadurch können in Zukunft neue Klassen von Luftfilter-Anlagen gebaut werden. Zusätzlich könne aber auch die bereits bestehende Infrastruktur der Luftfilter-Anlagen genutzt werden. "Die sogenannten HEPA-Filter müssten lediglich durch eine mikrostrukturierte, an Niederspannung angeschlossene Anordnung von Elektroden ersetzt werden, die die Coronaviren inaktivieren“, erklären die Forscher. Auf diese Weise gefilterte Luft könne dann mitsamt der dann unschädlich gemachten Viren wieder der Raumluft zugeführt werden. Dadurch wäre auch ein im Vergleich zu herkömmlichen HEPA-Filtern geringerer Verbrauch von Energie und eine längere Nutzungsdauer möglich. Die Universität Kassel hat für die technologische Anwendung der Methode bereits ein Patent angemeldet.

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