Parmi les nombreux défis auxquels nous sommes confrontés avec la propagation du COVID-19, il y a la capacité du coronavirus à survivre sur des surfaces pendant de longues périodes.
Alors que nous pouvons efficacement essuyer les choses ou les stériliser avec de l'alcool, qu'en est-il des surfaces plus délicates comme le carton?
Même dans l'atmosphère, le SRAS-CoV-2 peut survivre jusqu'à plusieurs heures; sur le carton, il peut durer jusqu'à 24 heures et des particules viables se trouvent sur le plastique dans les trois jours suivant sa contamination.
Des scientifiques de nombreuses disciplines investissent leurs énormes ressources dans la lutte contre la pandémie. Maintenant, une équipe dirigée par l'ingénieur Jitong Chen de l'UCLA a peut-être trouvé une solution. Ils viennent de démontrer la capacité du plasma froid à tuer le virus sur une grande variété de surfaces sans endommager le matériel.
«Tout ce que nous utilisons vient de l'air», explique l'ingénieur aérospatial Richard Wirtz. “Air et électricité: il s'agit d'une procédure très saine sans effets secondaires.”
Le plasma, le moins étudié des quatre états de base de la matière (les trois autres sont solide, liquide et gazeux), se produit naturellement dans la haute atmosphère. Il se forme lorsque les électrons se détachent de leurs atomes (rendant les atomes chargés positivement) et créent ensemble une soupe de particules chargées qui sont instables et donc plus réactives que leur état gazeux équivalent.
Il a déjà été démontré que le plasma froid agit contre les bactéries résistantes aux médicaments. Il perturbe la structure de leur surface et de leur ADN sans endommager les tissus humains. Cela fonctionne même contre les cellules cancéreuses.
Chen, Wirtz et ses collègues ont développé et imprimé en 3D un appareil à jet de plasma atmosphérique qui utilise du gaz argon, un élément inerte et stable qui est l'un des gaz les plus courants dans notre air. L'appareil envoie des électrons accélérateurs à travers le gaz, séparant les atomes de gaz des électrons extérieurs lorsqu'ils entrent en collision; ne nécessite que 12 watts de puissance continue pour fonctionner.
(Chen et al, Physics of Fluids, 2020).
L'équipe a dirigé un flux de particules réactives proches de la température ambiante sur des surfaces contaminées, les exposant au courant électrique, aux atomes et molécules chargés (ions) et aux rayons UV.
Ils ont testé les effets du plasma sur six surfaces, y compris le carton, le cuir, le plastique et le métal, et ont constaté que sur chaque surface, la plupart des particules virales étaient inactivées après seulement 30 secondes. Trois minutes de contact avec le plasma ont complètement détruit le virus.
Les chercheurs pensent que les ions réactifs d'oxygène et d'azote, formés par l'interaction du plasma avec l'air, détruisent les particules virales; quand ils ont testé le plasma alimenté à l'hélium, qui produit moins de ces types d'atomes, il s'est avéré inefficace même après cinq minutes d'utilisation.
Lorsque des particules chargées s'accumulent à la surface du virion, elles peuvent endommager sa coquille en raison des forces électrostatiques conduisant à sa rupture. Les ions peuvent également rompre les liaisons structurellement importantes, telles que les liaisons entre deux atomes de carbone, le carbone et l'oxygène, et les atomes de carbone et d'azote.
Des expériences sur les effets du plasma sur les bactéries et les virus ont montré que les dommages à l'enveloppe externe du virus peuvent inclure des protéines importantes pour la liaison aux cellules.
“Les résultats suggèrent également que le plasma froid devrait être testé pour l'inactivation du SARS-CoV-2 en aérosol”, ont écrit Wirtz et ses collègues dans leur article.
“Ce n'est que le début”, a déclaré Wirtz. “Nous sommes confiants et avons de grands espoirs pour le plasma à l'avenir.”
La recherche est publiée dans la revue Physics of Fluids.
Sources: Photo: (Kovalova Z. et al.).
