Mèsi paske w vizite Nature.com.Vèsyon navigatè w ap itilize a gen sipò CSS limite.Pou pi bon eksperyans, nou rekòmande pou w sèvi ak yon navigatè ki ajou (oswa enfim mòd konpatibilite nan Internet Explorer).Antretan, pou asire sipò kontinye, nou pral rann sit la san estil ak JavaScript.
Yon Carousel ki montre twa glisad an menm tan.Sèvi ak bouton Previous ak Next pou deplase nan twa glisad alafwa, oswa itilize bouton kurseur nan fen a pou w deplase nan twa glisad nan yon moman.
Dènyèman, yo te devlope yon platfòm antimikwòb san pwodui chimik ki baze sou nanoteknoloji lè l sèvi avèk nanostruktur dlo atifisyèl (EWNS).EWNS gen yon chaj sifas ki wo epi yo satire ak espès oksijèn reyaktif (ROS) ki ka kominike ak inaktive yon kantite mikwo-òganis, ki gen ladan patojèn nan manje.Isit la yo montre ke pwopriyete yo pandan sentèz yo ka amann ak optimize plis amelyore potansyèl anti-bakteri yo.Platfòm laboratwa EWNS la te fèt pou ajiste pwopriyete EWNS yo lè w chanje paramèt sentèz yo.Karakterizasyon pwopriyete EWNS (chaj, gwosè ak kontni ROS) lè l sèvi avèk metòd analyse modèn.Anplis de sa, yo te evalye pou potansyèl inaktivasyon mikwòb yo kont mikwo-òganis manje tankou Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria inofensif, Mycobacterium paraaccidentum ak Saccharomyces cerevisiae.Rezilta yo prezante isit la demontre ke pwopriyete EWNS yo ka amann pandan sentèz, sa ki lakòz yon ogmantasyon eksponansyèl nan efikasite inaktivasyon.An patikilye, chaj sifas la ogmante pa yon faktè de kat ak espès yo oksijèn reyaktif ogmante.Pousantaj retire mikwòb la te depandan mikwòb epi li te varye ant 1.0 ak 3.8 log apre yon ekspoze 45 minit nan yon dòz aerosol 40,000 #/cc EWNS.
Kontaminasyon mikwòb se kòz prensipal maladi manje ki te koze pa enjèstyon patojèn oswa toksin yo.Ozetazini sèlman, maladi manje bay anviwon 76 milyon maladi, 325,000 admisyon nan lopital, ak 5,000 lanmò chak ane1.Anplis de sa, Depatman Agrikilti Etazini (USDA) estime ke ogmante konsomasyon nan pwodui fre ki responsab pou 48% nan tout maladi manje yo rapòte nan peyi Etazini2.Pri maladi ak lanmò ki te koze pa patojèn nan manje yo Ozetazini trè wo, Sant pou Kontwòl ak Prevansyon Maladi (CDC) estime a plis pase 15.6 milya dola ameriken pa ane3.
Kounye a, entèvansyon chimik4, radyasyon5 ak tèmik6 pou asire sekirite manje yo fèt sitou nan pwen kontwòl kritik limite (CCPs) sou chèn pwodiksyon an (anjeneral apre rekòt ak/oswa pandan anbalaj) olye ke kontinyèlman.konsa, yo gen tandans fè kwa-kontaminasyon.7. Pi bon kontwòl maladi manje ak gate manje mande pou entèvansyon antimikwòb ki ka potansyèlman aplike atravè kontinyòm fèm nan tab la pandan y ap diminye enpak ak pri anviwònman an.
Dènyèman, yo te devlope yon platfòm antimikwòb ki baze sou nanoteknoloji san pwodui chimik, ki ka inaktive bakteri sifas ak nan lè lè l sèvi avèk nanostruktur dlo atifisyèl (EWNS).EWNS te sentèz lè l sèvi avèk de pwosesis paralèl, electrospray ak ionizasyon dlo (figi 1a).Etid anvan yo te montre ke EWNS gen yon seri inik nan pwopriyete fizik ak byolojik8,9,10.EWNS gen yon mwayèn de 10 elektwon pou chak estrikti ak yon gwosè mwayèn nanokal 25 nm (figi 1b, c) 8,9,10.Anplis de sa, sonorite elèktron spin (ESR) te montre ke EWNS gen yon gwo kantite espès oksijèn reyaktif (ROS), sitou idroksid (OH•) ak superoksid (O2-) radikal (Fig. 1c)8.EVNS se nan lè a pou yon tan long epi li ka fè kolizyon ak mikwo-òganis sispann nan lè a ak prezan sou sifas la, delivre chaj ROS yo ak sa ki lakòz inaktivasyon nan mikwo-òganis (Fig. 1d).Etid sa yo byen bonè te montre tou ke EWNS ka kominike ak inaktive divès bakteri gram-negatif ak gram-pozitif, ki gen ladan mikobakteri, sou sifas ak nan lè a.Mikwoskopi elektwonik transmisyon te montre ke inaktivasyon an te koze pa dezòd manbràn selilè a.Anplis de sa, etid rale egi te montre ke gwo dòz EWNS pa lakòz domaj nan poumon oswa enflamasyon 8 .
(a) Electrospray rive lè yo aplike yon vòltaj segondè ant yon tib kapilè ki gen likid ak yon elektwòd kontwa.(b) Aplikasyon presyon ki wo rezilta nan de fenomèn diferan: (i) elektwospray dlo ak (ii) fòmasyon nan espès oksijèn reyaktif (yon) bloke nan EWNS la.(c) Estrikti inik nan EWNS.(d) Akòz nati nanokal yo, EWNS yo trè mobil epi yo ka kominike avèk patojèn nan lè yo.
Kapasite platfòm antimikwòb EWNS la pou inaktive mikwo-òganis manje sou sifas manje fre tou dènyèman te demontre.Li te montre tou ke chaj sifas EWNS an konbinezon ak yon jaden elektrik ka itilize pou reyalize livrezon vize.Anplis, rezilta preliminè pou tomat òganik apre yon ekspoze 90 minit nan yon EWNS apeprè 50,000 #/cm3 yo te ankouraje, ak divès kalite mikwo-òganis manje tankou E. coli ak Listeria 11 obsève.Anplis de sa, tès organolèptik preliminè pa montre okenn efè sansoryèl konpare ak tomat kontwòl.Malgre ke rezilta premye inaktivasyon sa yo ankourajan pou aplikasyon pou sekirite manje menm nan dòz EWNS ki ba anpil nan 50,000#/cc.wè, li klè ke yon potansyèl inaktivasyon ki pi wo ta pi benefik plis diminye risk pou yo enfeksyon ak gate.
Isit la, nou pral konsantre rechèch nou an sou devlopman yon platfòm jenerasyon EWNS pou pèmèt ajisteman amann nan paramèt sentèz ak optimize pwopriyete yo fizikochimik nan EWNS amelyore potansyèl anti-bakteri yo.An patikilye, optimize te konsantre sou ogmante chaj sifas yo (pou amelyore livrezon vize) ak kontni ROS (pou amelyore efikasite inaktivasyon).Karakterize pwopriyete fizik-chimik optimize (gwosè, chaj ak kontni ROS) lè l sèvi avèk metòd analyse modèn epi sèvi ak mikwo-òganis manje komen tankou E. .
EVNS te sentèz pa electrospraying similtane ak ionizasyon nan dlo pite segondè (18 MΩ cm-1).Nebilizè elektrik 12 a anjeneral itilize pou atomizasyon likid ak sentèz polymère ak patikil seramik 13 ak fib 14 nan gwosè kontwole.
Kòm detaye nan piblikasyon anvan yo 8, 9, 10, 11, nan yon eksperyans tipik, yo te aplike yon vòltaj segondè ant yon kapilè metal ak yon elektwòd kontwa tè.Pandan pwosesis sa a, de fenomèn diferan rive: i) electrospray ak ii) ionizasyon dlo.Yon gwo jaden elektrik ant de elektwòd yo lakòz chaj negatif yo bati sou sifas dlo a kondanse, sa ki lakòz fòmasyon nan kòn Taylor.Kòm yon rezilta, ti gout dlo ki chaje anpil yo fòme, ki kontinye kraze an pi piti patikil, tankou nan teyori Rayleigh16.An menm tan an, gwo jaden elektrik lakòz kèk molekil dlo fann ak retire elektwon (yonize), ki mennen nan fòmasyon nan yon gwo kantite espès oksijèn reyaktif (ROS)17.Ansanm te pwodwi ROS18 encapsulé nan EWNS (Fig. 1c).
Sou fig.2a montre sistèm jenerasyon EWNS devlope ak itilize nan sentèz EWNS nan etid sa a.Dlo pirifye ki estoke nan yon boutèy fèmen te manje nan yon tib Tflon (2 mm dyamèt enteryè) nan yon zegwi asye pur 30G (kapilè metal).Koule dlo a kontwole pa presyon lè a andedan boutèy la, jan yo montre nan Figi 2b.Se zegwi a monte sou yon konsole Teflon epi yo ka manyèlman ajiste nan yon distans sèten soti nan elektwòd la vann san preskripsyon.Elektwòd kontwa a se yon disk aliminyòm poli ak yon twou nan sant la pou pran echantiyon.Anba elektwòd vann san preskripsyon an se yon antonwa echantiyon aliminyòm, ki konekte ak rès konfigirasyon eksperimantal la atravè yon pò echantiyon (figi 2b).Pou evite chaj bati-up ki ta ka deranje operasyon echantiyon, tout eleman echantiyon yo chita elektrik.
(a) Sistèm Jenerasyon Nanostrikti Dlo Enjenieri (EWNS).(b) koup transvèsal echantiyon an ak electrospray, ki montre paramèt ki pi enpòtan yo.(c) Konfigirasyon eksperimantal pou inaktivasyon bakteri.
Sistèm jenerasyon EWNS ki dekri pi wo a kapab chanje paramèt fonksyone kle yo pou fasilite ajisteman amann pwopriyete EWNS yo.Ajiste vòltaj la aplike (V), distans ki genyen ant zegwi a ak elektwòd vann san preskripsyon (L), ak koule dlo a (φ) atravè kapilè a pou ajiste karakteristik EWNS yo.Senbòl yo itilize pou reprezante diferan konbinezon: [V (kV), L (cm)].Ajiste koule dlo a pou jwenn yon kòn Taylor ki estab nan yon seri sèten [V, L].Pou rezon etid sa a, yo te kenbe dyamèt ouvèti elektwòd kontwa a (D) nan 0.5 pous (1.29 cm).
Akòz jeyometri a limite ak asimetri, fòs jaden elektrik la pa ka kalkile nan premye prensip.Olye de sa, yo te itilize lojisyèl QuickField™ (Svendborg, Denmark)19 pou kalkile jaden elektrik la.Jaden elektrik la pa inifòm, kidonk valè jaden elektrik la nan pwent kapilè a te itilize kòm yon valè referans pou divès konfigirasyon.
Pandan etid la, yo te evalye plizyè konbinezon vòltaj ak distans ant zegwi a ak elektwòd vann san preskripsyon an tèm de fòmasyon kòn Taylor, estabilite Taylor kòn, estabilite pwodiksyon EWNS, ak repwodiksyon.Yo montre plizyè konbinezon nan Tablo Siplemantè S1.
Pwodiksyon sistèm jenerasyon EWNS la te konekte dirèkteman nan yon analizeur gwosè patikil Mobilite Scanning (SMPS, Modèl 3936, TSI, Shoreview, MN) pou mezi konsantrasyon kantite patikil, osi byen ke ak yon elektwomèt Aerosol Faraday (TSI, Modèl 3068B, Shoreview, MN).) pou kouran aerosol yo te mezire jan sa dekri nan piblikasyon anvan nou an.Tou de SMPS la ak elektwomèt ayewosòl la echantiyon nan yon pousantaj koule nan 0.5 L / min (koule echantiyon total 1 L / min).Kantite konsantrasyon patikil yo ak koule ayewosòl yo te mezire pou 120 segonn.Se mezi a repete 30 fwa.Dapre mezi aktyèl yo, yo kalkile chaj ayewosòl total la epi yo estime chaj mwayèn EWNS pou yon kantite total patikil EWNS yo chwazi yo.Ou ka kalkile pri mwayèn EWNS lè l sèvi avèk Ekwasyon (1):
kote IEl se aktyèl la mezire, NSMPS se konsantrasyon dijital ki mezire ak SMPS la, ak φEl se pousantaj koule pou chak elektwomèt.
Paske imidite relatif (RH) afekte chaj sifas, tanperati ak (RH) yo te kenbe konstan pandan eksperyans la nan 21 ° C ak 45%, respektivman.
Mikwoskopi fòs atomik (AFM), Azil MFP-3D (Rechèch Azil, Santa Barbara, CA) ak AC260T pwofonde (Olympus, Tokyo, Japon) yo te itilize pou mezire gwosè ak tout lavi EWNS la.Frekans nan optik AFM te 1 Hz, zòn nan optik te 5 μm × 5 μm, ak 256 liy eskanè.Tout imaj yo te sibi aliyman imaj premye lòd lè l sèvi avèk lojisyèl Azil (ranje mask 100 nm, papòt 100 pm).
Yo te retire antonwa tès la epi yo te plase sifas mika a nan yon distans 2.0 cm soti nan elektwòd kontwa a pou yon tan mwayèn 120 s pou fè pou evite aglomerasyon patikil ak fòmasyon ti gout iregilye sou sifas mika.EWNS te flite dirèkteman sou sifas mika ki fèk koupe (Ted Pella, Redding, CA).Imaj sifas mika imedyatman apre AFM sputtering.Ang kontak sifas mika ki fèk koupe ki pa modifye tou pre 0°, kidonk EVNS distribye sou sifas mika nan fòm yon bòl.Dyamèt (a) ak wotè (h) ti gout difize yo te mezire dirèkteman nan topografi AFM epi yo te itilize pou kalkile volim difizyon EWNS domed la lè l sèvi avèk metòd valide nou an deja.Sipoze EWNS abò a gen menm volim, yo ka kalkile dyamèt ekivalan a lè l sèvi avèk Ekwasyon (2):
Dapre metòd nou deja devlope, yo te itilize yon pèlen spin elèktron (ESR) pou detekte prezans entèmedyè radikal ki dire kout nan EWNS.Aerosols te bulled nan yon 650 μm Midget sparger (Ace Glass, Vineland, NJ) ki gen yon solisyon 235 mM DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oksid) (Oxis International Inc.).Portland, Oregon).Tout mezi ESR yo te fèt lè l sèvi avèk yon espektwomèt Bruker EMX (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ak yon selil panèl plat.Yo te itilize lojisyèl Acquisit (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) pou kolekte epi analize done yo.Detèminasyon karakteristik ROS yo te pote sèlman pou yon seri kondisyon fonksyònman [-6.5 kV, 4.0 cm].Konsantrasyon EWNS yo te mezire lè l sèvi avèk SMPS la apre kontablite pou pèt EWNS nan enpak la.
Nivo ozòn yo te kontwole lè l sèvi avèk yon 205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10.
Pou tout pwopriyete EWNS yo, yo itilize valè mwayen an kòm valè mezi, epi yo itilize devyasyon estanda a kòm erè mezi a.Yo te fè tès T pou konpare valè atribi optimize EWNS yo ak valè korespondan baz EWNS.
Figi 2c montre yon sistèm "rale" presipitasyon elektwostatik (EPES) devlope ak karakterize deja ki ka itilize pou livrezon vize nan EWNS nan sifas la.EPES sèvi ak chaj EVNS ki ka "gide" dirèkteman nan sifas sib la ki anba enfliyans a yon gwo jaden elektrik.Detay sou sistèm EPES la prezante nan yon dènye piblikasyon Pyrgiotakis et al.11 .Kidonk, EPES konsiste de yon chanm PVC enprime 3D ak pwent konik epi li gen de plak metal paralèl Nerjaveèi (304 Nerjaveèi, glas kouvwi) nan sant la 15.24 cm apa.Planch yo te konekte ak yon sous ekstèn vòltaj segondè (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), plak anba a te toujou konekte ak vòltaj pozitif, ak plak anwo a te toujou konekte ak tè (tè k ap flote).Mi chanm yo kouvri ak papye aliminyòm, ki se elektrik tè pou anpeche pèt patikil.Chanm a gen yon pòt devan chaje sele ki pèmèt sifas tès yo dwe mete sou kanpe plastik ki leve yo pi wo a plak metal anba a pou fè pou evite entèferans vòltaj segondè.
Efikasite depo EWNS nan EPES te kalkile dapre yon pwotokòl deja devlope detaye nan Figi Siplemantè S111.
Kòm yon chanm kontwòl, yon dezyèm chanm koule silendrik te konekte an seri ak sistèm EPES la, kote yo te itilize yon filtè HEPA entèmedyè pou retire EWNS.Jan yo montre nan Figi 2c, yo te ponpe ayewosòl EWNS nan de chanm ki entegre yo.Filtè ki genyen ant chanm kontwòl la ak EPES retire nenpòt ki rete EWNS ki lakòz menm tanperati (T), imidite relatif (RH) ak nivo ozòn.
Yo te jwenn mikwo-òganis enpòtan nan manje ki kontamine manje fre tankou E. coli (ATCC # 27325), endikatè fekal, Salmonella enterica (ATCC # 53647), patojèn nan manje, Listeria inofansif (ATCC # 33090), ranplasan pou patojèn Listeria monocytogenes, ki sòti nan ATCC 9ATCC, # Manassas (Sacremys 9ATCC) yon ranplasan pou ledven gate, ak yon bakteri ki pi rezistan inaktive, Mycobacterium paralucky (ATCC #19686).
Achte bwat tomat rezen òganik owaza nan mache lokal ou a epi mete l nan frijidè a 4 ° C jiskaske w itilize (jiska 3 jou).Tomat eksperimantal yo te tout menm gwosè, apeprè 1/2 pous an dyamèt.
Pwotokòl kilti, inokulasyon, ekspoze, ak konte koloni yo detaye nan piblikasyon anvan nou an epi yo detaye nan Done Siplemantè yo.Efikasite EWNS te evalye lè yo ekspoze tomat vaksinen a 40,000 #/cm3 pou 45 minit.Yon ti tan, twa tomat yo te itilize pou evalye mikwo-òganis ki siviv yo nan tan t = 0 min.Twa tomat yo te mete nan EPES ak ekspoze a EWNS nan 40,000 #/cc (EWNS ekspoze tomat) ak twa ki rete yo te mete nan chanm kontwòl la (tomat kontwòl).Pwosesis adisyonèl nan tomat nan tou de gwoup pa te pote soti.Yo te retire tomat EWNS-ekspoze ak tomat kontwòl apre 45 minit pou evalye efè EWNS.
Chak eksperyans te fèt an triple.Analiz done yo te fèt dapre pwotokòl ki dekri nan Done siplemantè.
Mekanis inaktivasyon yo te evalye pa sedimantasyon nan echantiyon EWNS ekspoze (45 min nan 40,000 #/cm3 EWNS konsantrasyon aerosol) ak echantiyon ki pa iradyasyon nan bakteri inofansif E. coli, Salmonella enterica ak Lactobacillus.Patikil yo te fikse nan 2.5% glutaraldehyde, 1.25% paraformaldehyde ak 0.03% asid pikrik nan 0.1 M sodyòm kakodilat tanpon (pH 7.4) pou 2 èdtan nan tanperati chanm.Apre lave, post-ranje ak 1% osmium tetoksid (OsO4) / 1.5% potasyòm ferrocyanide (KFeCN6) pou 2 èdtan, lave 3 fwa nan dlo ak enkubasyon nan 1% acetate uranyl pou 1 èdtan, Lè sa a, lave de fwa nan dlo, Lè sa a, dezidrate nan pou 10 minit nan alkòl 50%,090%,%090.Lè sa a, echantiyon yo te mete nan oksid pwopilèn pou 1 èdtan ak enpreye ak yon melanj 1: 1 nan oksid pwopilèn ak TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA).Echantiyon yo te entegre nan TAAB Epon ak polimerize nan 60 ° C pou 48 èdtan.Rezin granulaire geri a te koupe ak vizyalize pa TEM lè l sèvi avèk yon mikwoskòp elektwonik transmisyon konvansyonèl JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Japon) ekipe ak yon kamera AMT 2k CCD (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA).
Tout eksperyans yo te fèt an triple.Pou chak pwen tan, lave bakteri yo te simen an twa kopi, sa ki lakòz yon total de nèf pwen done pou chak pwen, mwayèn nan yo te itilize kòm konsantrasyon nan bakteri pou mikwo-òganis patikilye sa a.Devyasyon estanda a te itilize kòm erè mezi a.Tout pwen konte.
Yo te kalkile logaritm nan diminisyon nan konsantrasyon bakteri konpare ak t = 0 min lè l sèvi avèk fòmil sa a:
kote C0 se konsantrasyon bakteri nan echantiyon kontwòl la nan tan 0 (sa vle di apre sifas la fin cheche men anvan yo mete l nan chanm lan) ak Cn se konsantrasyon bakteri sou sifas la apre n minit ekspoze.
Pou konte pou degradasyon natirèl bakteri yo pandan ekspoze a 45 minit, yo te kalkile rediksyon boutèy la konpare ak kontwòl la apre 45 minit tou jan sa a:
kote Cn se konsantrasyon bakteri nan echantiyon kontwòl la nan tan n ak Cn-Kontwòl se konsantrasyon bakteri kontwòl nan moman n.Done yo prezante kòm yon rediksyon boutèy demi lit konpare ak kontwòl (pa gen okenn ekspoze EWNS).
Pandan etid la, yo te evalye plizyè konbinezon vòltaj ak distans ant zegwi a ak elektwòd vann san preskripsyon an tèm de fòmasyon kòn Taylor, estabilite Taylor kòn, estabilite pwodiksyon EWNS, ak repwodiksyon.Yo montre plizyè konbinezon nan Tablo Siplemantè S1.De ka ki montre pwopriyete ki estab ak repwodiktif (kòn Taylor, jenerasyon EWNS, ak estabilite sou tan) yo te chwazi pou etid konplè.Sou fig.Figi 3 montre rezilta yo pou chaj, gwosè, ak kontni ROS nan tou de ka yo.Rezilta yo montre tou nan Tablo 1. Pou referans, tou de Figi 3 ak Tablo 1 gen ladan pwopriyete yo nan EWNS8, 9, 10, 11 ki pa optimize deja sentèz (debaz-EWNS).Kalkil siyifikasyon estatistik lè l sèvi avèk yon tès t de ke yo repibliye nan Tablo Siplemantè S2.Anplis de sa, done adisyonèl yo enkli etid sou efè kontwa elektwòd echantiyon dyamèt twou (D) ak distans ant elektwòd tè ak pwent (L) (Figi Siplemantè S2 ak S3).
(ac) Distribisyon gwosè mezire pa AFM.(df) Karakteristik chaj sifas yo.(g) karakterizasyon ROS nan EPR la.
Li enpòtan tou sonje ke pou tout kondisyon ki anwo yo, aktyèl la ionizasyon mezire te ant 2 ak 6 μA ak vòltaj ant -3.8 ak -6.5 kV, sa ki lakòz yon konsomasyon pouvwa ki mwens pase 50 mW pou sa a sèl modil kontak jenerasyon EWNS.Malgre ke EWNS te sentèz anba presyon ki wo, nivo ozòn yo te trè ba, pa janm depase 60 ppb.
Figi siplemantè S4 montre jaden elektrik simulation pou senaryo [-6.5 kV, 4.0 cm] ak [-3.8 kV, 0.5 cm], respektivman.Pou senaryo [-6.5 kV, 4.0 cm] ak [-3.8 kV, 0.5 cm], kalkil jaden yo se 2 × 105 V/m ak 4.7 × 105 V/m, respektivman.Sa a espere, depi nan dezyèm ka a rapò vòltaj-distans pi wo.
Sou fig.3a,b montre dyamèt EWNS ki mezire ak AFM8 la.Dyamèt EWNS mwayèn kalkile yo te 27 nm ak 19 nm pou konplo [-6.5 kV, 4.0 cm] ak [-3.8 kV, 0.5 cm], respektivman.Pou senaryo [-6.5 kV, 4.0 cm] ak [-3.8 kV, 0.5 cm], devyasyon estanda jewometrik distribisyon yo se 1.41 ak 1.45, respektivman, ki endike yon distribisyon gwosè etwat.Tou de gwosè mwayen an ak devyasyon estanda jewometrik la trè pre EWNS debaz la, nan 25 nm ak 1.41, respektivman.Sou fig.3c montre distribisyon gwosè baz EWNS mezire lè l sèvi avèk menm metòd la nan menm kondisyon yo.
Sou fig.3d,e montre rezilta karakterizasyon chaj yo.Done yo se mezi mwayèn nan 30 mezi similtane nan konsantrasyon (#/cm3) ak aktyèl (I).Analiz la montre ke chaj an mwayèn sou EWNS la se 22 ± 6 e- ak 44 ± 6 e- pou [-6.5 kV, 4.0 cm] ak [-3.8 kV, 0.5 cm], respektivman.Yo gen siyifikativman pi wo chaj sifas konpare ak debaz EWNS (10 ± 2 e-), de fwa pi gran pase senaryo [-6.5 kV, 4.0 cm] ak kat fwa pi gran pase [-3 .8 kV, 0.5 cm la].Figi 3f montre chaj la.done pou Baseline-EWNS.
Soti nan kat konsantrasyon nimewo EWNS yo (Figi Siplemantè S5 ak S6), li ka wè senaryo [-6.5 kV, 4.0 cm] gen siyifikativman plis patikil pase senaryo [-3.8 kV, 0.5 cm].Li se tou vo sonje ke konsantrasyon nimewo EWNS yo te kontwole jiska 4 èdtan (Figi Siplemantè S5 ak S6), kote estabilite jenerasyon EWNS la te montre menm nivo konsantrasyon nimewo patikil nan tou de ka yo.
Sou fig.3g montre spectre EPR la apre soustraksyon optimize kontwòl EWNS (background) nan [-6.5 kV, 4.0 cm].Yo te konpare spectre ROS yo tou ak senaryo Baseline-EWNS nan yon travay ki te deja pibliye.Kantite EWNS ki reyaji ak pyèj vire yo te kalkile 7.5 × 104 EWNS/s, ki sanble ak Baseline-EWNS8 ki te pibliye deja.Spectres EPR yo te montre aklè pwezans de kalite ROS, ak O2- être les espèces prédominants Et OH• être mwens abondan.Anplis de sa, yon konparezon dirèk nan entansite pik yo te montre ke EWNS yo optimize te gen yon kontni ROS siyifikativman pi wo konpare ak EWNS debaz la.
Sou fig.4 montre efikasite depo EWNS nan EPES.Done yo tou rezime nan Tablo I epi yo konpare ak done orijinal EWNS yo.Pou tou de ka EUNS, depo a se fèmen nan 100% menm nan yon vòltaj ki ba nan 3.0 kV.Tipikman, 3.0 kV se ase pou 100% depozisyon, kèlkeswa chanjman chaj sifas yo.Anba menm kondisyon yo, efikasite depozisyon Baseline-EWNS te sèlman 56% akòz chaj pi ba yo (mwayèn 10 elektwon pou chak EWNS).
Sou fig.5 ak nan tablo.2 rezime valè inaktivasyon mikwo-òganis yo vaksinen sou sifas tomat apre yo fin ekspoze a apeprè 40,000 #/cm3 EWNS pou 45 minit nan mòd pi gwo [-6.5 kV, 4.0 cm].Vaksinen E. coli ak Lactobacillus inofensif te montre yon rediksyon enpòtan nan 3.8 mòso bwa pandan ekspoze a 45 minit.Anba menm kondisyon yo, S. enterica te gen yon diminisyon 2.2-mòso, pandan ke S. cerevisiae ak M. parafortutum te gen yon diminisyon 1.0-mòso.
Mikrograf elèktron yo (Figi 6) montre chanjman fizik EWNS pwovoke sou selil Escherichia coli, Streptococcus, ak Lactobacillus ki inofansif ki mennen nan inaktivasyon yo.Bakteri kontwòl yo te gen manbràn selilè entak, pandan ke bakteri yo ekspoze te domaje manbràn ekstèn yo.
Elektwon mikwoskopik D 'nan kontwòl ak ekspoze bakteri revele domaj manbràn.
Done yo sou pwopriyete fizikochimik optimize EWNS yo montre ke pwopriyete yo (chaj sifas ak kontni ROS) nan EWNS yo te siyifikativman amelyore konpare ak done debaz EWNS yo te pibliye deja8,9,10,11.Nan lòt men an, gwosè yo te rete nan seri nanomèt, trè menm jan ak rezilta yo te rapòte deja, sa ki pèmèt yo rete nan lè a pou peryòd tan ki long.Polydispersity obsève a ka eksplike pa chanjman chaj sifas ki detèmine gwosè a nan EWNS, owaza nan efè Rayleigh, ak koalsans potansyèl.Sepandan, jan yo detaye pa Nielsen et al.22, chaj sifas segondè diminye evaporasyon pa efektivman ogmante enèji sifas / tansyon gout dlo a.Nan piblikasyon anvan nou an8 teyori sa a te konfime eksperimantal pou microdroplets 22 ak EWNS.Pèt chaj pandan lè siplemantè kapab afekte gwosè a epi kontribye nan distribisyon gwosè yo obsève.