Zastosowanie ultradźwięków w medycynie
Ultradźwięk wpływa nie tylko na procesy czysto fizyczne i chemiczne. Wywiera on również silny wpływ biologiczny, gwałtownie zmieniając funkcjonowanie ustrojów, które dostały się w sferę jego działania. Wykryto to zupełnie przypadkowo.
W 1912 r. po rozbiciu się o górę lodową parowca „Titanic“, a następnie w związku z działaniami łodzi podwodnych podczas pierwszej wojny światowej w szeregu krajów rozpoczęto intensywne poszukiwania metod podwodnego „przeszukiwania“ morza. Rząd francuski polecił znakomitemu fizykowi Langevinowi wyjaśnić, czy nie można zastosować ultradźwięku do wojennej sygnalizacji podwodnej. Próby prowadzono w wielkiej tajemnicy. Celu tych / badań nie znali nawet współpracownicy Langevina.
Dla zmylenia opinii lansowano wersję, że badania mają na celu odkrycie „promieni śmierci“. By uczynić ją bardziej prawdopodobną, do basenów w których przeprowadzano doświadczenia, wpuszczono żywe ryby. Można sobie wyobrazić zdumienie samych organizatorów tej mistyfikacji, gdy ryby rzeczywiście zginęły i ich narządy wewnętrzne zostały zniszczone. Mało kto jednak wiedział o tych pierwszych „ofiarach“ ultradźwięku. Dopiero w 1927 r. rozpoczęto nowe badania w dziedzinie biologicznego oddziaływania ultradźwięku.
Doświadczenia wielu badaczy wykazały, że ultradźwięk wywiera działanie na prawie wszystkie drobnoustroje. Duże nitkowate komórki pod wpływem ultradźwięku rozpadają się na części. Małe komórki są bardziej odporne. Jest to zupełnie zrozumiałe. Wyobraźmy sobie statek, którego dziób i rufa znajdują się na grzbietach dwóch sąsiednich fal, zaś środek statku przypada między grzbietami; wówczas statek narażony jest na rozerwanie na dwie części. Natomiast małej łódce nie zagraża takie niebezpieczeństwo — unosi się ona i opada wraz z falą. Fala działa na łódkę we wszystkich miejscach w sposób różny. Tak samo zachowują się fale ultradźwiękowe; im większa jest komórka, tym większa jest różnica przyśpieszeń w różnych jej częściach, a więc tym większe jest niebezpieczeństwo rozerwania. Tym właśnie tłumaczy się łatwe rozrywanie nitkowatych komórek i stosunkowo dużych ustrojów jednokomórkowych. Zniszczenie komórki następuje bardzo szybko — według pewnych danych w ciągu 0,005 sek. „Nadźwiękowione“ drożdże przestają się rozmnażać świecące bakterie tracą zdolność świecenia.
Przy pomocy ultradźwięku udało się rozbić pałeczkę duru. Zaobserwowano również rozpad prątka gruźlicy. Wiele bakterii po „nadźwiękowieniu“ posiada zmniejszone własności chorobotwórcze. W komórkach roślinnych w polu ultradźwiękowym plazma oddziela się od błony komórkowej i szybko wiruje.
W laboratorium prof. S. Rzewkina przeprowadzono doświadczenia nad sterylizacją mleka ultradźwiękiem. Warunki doświadczenia wykluczały wpływ efektu cieplnego i zmiany chemizmu mleka. „Nadźwiękowio-ne“ mleko skwaśniało o pięć dni później niż wzorcowe, „nienadźwiękowione“. Ciekawe, iż ultradźwiękowa sterylizacja mleka nie niszczy witamin ani fermentów.
W latach wojny przeprowadzono próby ultradźwiękowego odkażania wody (L. Doliwo — Dobrowolski i S. Kuźniecow). Sposób ten okazał się jednak zbyt kosztowny i dlatego nie znalazł szerokiego zastosowania. Wynalazcy przypuszczają, iż przy dalszym rozwoju fizyki, ultradźwiękowe odkażanie będzie nie tylko opłacalne, lecz i najkorzystniejsze.
Próbowano wykorzystać ultradźwięki przy sporządzaniu szczepionek. Badano, czy kultury poddane działaniu ultradźwięku zachowują zdolność immunizacji, tj. uodporniania na choroby zakaźne. Poglądy na tę kwestię nie są uzgodnione. W Związku Radzieckim prowadzono badania głównie z wirusem duru plamistego. Jak wiadomo zagadnienie otrzymania odpowiedniej szczepionki nie jest jeszcze całkowicie rozwiązane. W. Kutiejszczykow uzyskał dobre wyniki przy uodpornianiu „nadźwiękowionym“ wirusem duru plamistego. Istoty oddziaływania na wirus Kutiejszczykow dopatruje się w procesie utleniania. S. Blinkin, I. Potocki i S. Inozjemcowa potwierdzili możność zabijania wirusa ultradźwiękiem, lecz w ich doświadczeniach ginęły również własności immuniza-cyjne.
Działając ultradźwiękiem na emulsję mózgu chorych zwierząt, uczonym udało się całkowicie unieszkodliwić wirus japońskiego zapalenia mózgu, choroby Heine-Medina, wścieklizny i ospy. Nadźwiękowiony wirus, powodujący chorobę Heine-Medina, wprowadzony do płynu mózgowo-rdzeniowego małpy uodporniał organizm. W tenże sposób otrzymano surowicę przeciw wściekliźnie — wszystkie zwierzęta zarażone wścieklizną, po zaszczepieniu wyzdrowiały. Ultradźwiękowa surowica ospy została z powodzeniem wypróbowana na człowieku.