Dispositif de plasma atmosphérique froid alimenté par l’air comme filtre anti‑SARS‑CoV‑2 sûr et efficace

Purifier l’air que nous partageons

Même après les vaccins et les traitements, beaucoup de personnes continuent de craindre d’inhaler des virus comme celui responsable de la COVID‑19, surtout dans les espaces intérieurs bondés. Cette étude explore un nouveau type d’appareil de purification de l’air qui utilise un « plasma » doux à température ambiante — une faible lueur électrique dans un flux d’air — pour neutraliser le SARS‑CoV‑2 lorsqu’il le traverse. Les chercheurs évaluent non seulement l’efficacité de l’appareil pour dégrader le virus, mais aussi si une exposition prolongée semble sûre chez l’animal, ce qui ouvre la voie à des filtres d’air futurs qui élimineraient discrètement les virus en arrière‑plan de la vie quotidienne.

Un nouveau type de filtre à air

L’équipe a construit un dispositif compact de plasma atmosphérique froid alimenté par l’air qui ressemble, au premier abord, à un simple ventilateur avec une prise d’alimentation, un panneau de contrôle, une entrée et une sortie d’air. Caché à l’intérieur se trouve un ensemble d’électrodes métalliques en forme de peigne sur une carte électronique. Lorsque l’air traverse cette zone et qu’une haute tension alternative est appliquée rapidement, le gaz devient un plasma froid rempli de particules chargées et de molécules réactives, tout en restant globalement à une température proche de la température ambiante. Les mesures ont montré une décharge forte mais contrôlée avec de nombreuses espèces réactives d’oxygène et d’azote, connues pour endommager les micro‑organismes. L’imagerie thermique a confirmé que le flux d’air sortant de l’appareil était tiède mais pas chaud, ce qui suggère qu’il serait confortable et sûr pour une utilisation quotidienne.

Comment le plasma attaque le virus

Pour comprendre ce qui se passe réellement en fonctionnement, les chercheurs ont combiné des mesures électriques et optiques avec des simulations informatiques. En suivant le déplacement des électrons et des ions entre les deux électrodes sur des milliardsièmes de seconde, ils ont cartographié où se formaient les champs électriques les plus intenses et où s’accumulaient les particules réactives telles que les ions d’azote et d’oxygène. Ces simulations ont montré une région lumineuse et active de plasma formée entre les électrodes, riche en espèces chimiques capables d’endommager les protéines et le matériel génétique des virus. Fait important, la décharge est restée dans un mode stable et contrôlé plutôt que de se transformer en étincelles chaudes, ce qui soutient son usage comme outil de traitement continu de l’air.

Observer la désagrégation du virus

Le groupe a ensuite placé des boîtes de Pétri contenant du SARS‑CoV‑2 sous l’appareil, à une distance comparable à celle qui pourrait être utilisée dans de véritables pièces, et les a exposées au plasma pendant 30 minutes. À l’aide de la microscopie électronique en transmission — une méthode d’imagerie capable de révéler des détails de l’ordre du nanomètre — ils ont comparé les particules non traitées à celles exposées au plasma. Les particules virales intactes présentaient la couronne familière de protéines de spicule et un corps clairement défini. Après traitement, ces pointes typiques avaient disparu, l’enveloppe protéique apparaissait dénaturée et agglomérée, et dans de nombreuses images les corps viraux étaient presque indiscernables du fond. Ces changements structuraux indiquent que le plasma a endommagé de façon irréversible non seulement les spicules mais aussi d’autres protéines virales, inactivant ainsi efficacement le virus.

Évaluer la sécurité chez des organismes vivants

Neutraliser les virus ne suffit pas ; l’appareil doit aussi être sûr à respirer. Pour tester cela, les chercheurs ont logé des rats dans des cages où l’appareil fonctionnait pendant jusqu’à quatre semaines et les ont comparés à des rats gardés dans de l’air normal. Ils ont suivi le poids corporel, l’alimentation, le comportement, l’apparence de la peau, la structure des organes et un large panel de marqueurs biochimiques sanguins. Les rats exposés au plasma se sont comportés normalement, ont pris du poids au même rythme que les témoins et n’ont montré aucun dommage évident de la peau ou des organes au microscope. Certains indicateurs sanguins, tels que la créatinine et certains marqueurs liés au foie et au cholestérol, ont légèrement diminué mais sont restés dans des plages normales et ont pu être influencés par le jeûne et le stress. Les mesures de l’air et de l’eau proche ont suggéré que des molécules réactives capables d’éliminer les virus, comme le nitrite et le peroxyde d’hydrogène, étaient générées, tandis que l’ozone — un gaz plus préoccupant pour l’irritation pulmonaire — est resté en dessous de la limite de détection de l’instrument utilisé, même si les auteurs notent que des tests plus sensibles dans des espaces plus confinés seront nécessaires.

Ce que cela pourrait signifier pour la vie quotidienne

Au total, le travail montre qu’un dispositif de plasma froid alimenté par l’air peut démanteler physiquement le SARS‑CoV‑2 tout en ne provoquant, dans les conditions testées, aucun dommage aigu apparent chez des rats respirant l’air traité. Pour un non‑spécialiste, cela signifie que de futurs purificateurs d’air pourraient non seulement piéger les virus sur des filtres, mais aussi les détruire activement lorsqu’ils les traversent, réduisant ainsi le risque de transmission aérienne dans les maisons, les écoles, les hôpitaux et les transports publics. Les auteurs soulignent que des études de sécurité plus longues et plus larges, ainsi que des mesures plus strictes des sous‑produits comme l’ozone, sont encore nécessaires avant que ces systèmes ne soient largement adoptés. Mais leurs résultats constituent une étape encourageante vers des technologies de purification de l’air plus intelligentes qui rendent discrètement l’air intérieur partagé moins propice aux virus dangereux.

Citation: Cao, F., Yan, A., Xu, Q. et al. Air-fed cold atmospheric plasma device as a safe and effective anti-SARS-CoV-2 air filter. Sci Rep 16, 5038 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36088-y

Mots-clés: désinfection de l’air, plasma froid, COVID-19, qualité de l’air intérieur, inactivation virale