ຂໍ​ຂອບ​ໃຈ​ທ່ານ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຢ້ຽມ​ຢາມ Nature.com​.ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ໃນເວລານີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊທ໌ໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ຮູບເລື່ອນສະແດງສາມສະໄລ້ໃນເວລາດຽວກັນ.ໃຊ້ປຸ່ມກ່ອນໜ້າ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ, ຫຼືໃຊ້ປຸ່ມເລື່ອນຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ.
ບໍ່ດົນມານີ້, ແພລະຕະຟອມຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີທີ່ບໍ່ມີສານເຄມີໂດຍອີງໃສ່ nanotechnology ໂດຍໃຊ້ nanostructures ນ້ໍາທຽມ (EWNS) ໄດ້ຖືກພັດທະນາ.EWNS ມີຄ່າດ້ານຫນ້າສູງແລະອີ່ມຕົວດ້ວຍຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ (ROS) ທີ່ສາມາດພົວພັນກັບແລະກະຕຸ້ນຈຸລິນຊີຈໍານວນຫນຶ່ງ, ລວມທັງເຊື້ອພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານ.ໃນທີ່ນີ້ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດຂອງພວກມັນໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະສາມາດຖືກປັບແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບເພື່ອເພີ່ມທ່າແຮງຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂອງພວກເຂົາຕື່ມອີກ.ເວທີຫ້ອງທົດລອງ EWNS ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອປັບຄຸນສົມບັດຂອງ EWNS ໂດຍການປ່ຽນແປງຕົວກໍານົດການສັງເຄາະ.ການກໍານົດຄຸນສົມບັດຂອງ EWNS (ຄ່າບໍລິການ, ຂະຫນາດແລະເນື້ອໃນຂອງ ROS) ໂດຍໃຊ້ວິທີການວິເຄາະທີ່ທັນສະໄຫມ.ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກປະເມີນສໍາລັບທ່າແຮງ inactivation microbial ຂອງເຂົາເຈົ້າຕໍ່ກັບຈຸລິນຊີທີ່ເກີດຈາກອາຫານເຊັ່ນ Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocuous, Mycobacterium paraaccidentum ແລະ Saccharomyces cerevisiae.ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ນໍາສະເຫນີຢູ່ທີ່ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດຂອງ EWNS ສາມາດຖືກປັບລະອຽດໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດທິພາບ inactivation ເພີ່ມຂຶ້ນ.ໂດຍສະເພາະ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານຫນ້າເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍປັດໃຈສີ່ແລະຊະນິດຂອງອົກຊີເຈນທີ່ reactive ເພີ່ມຂຶ້ນ.ອັດຕາການກຳຈັດຈຸລິນຊີແມ່ນຂຶ້ນກັບຈຸລິນຊີ ແລະ ຕັ້ງແຕ່ 1.0 ຫາ 3.8 ບັນທຶກ ຫຼັງຈາກການສຳຜັດ 45 ນາທີ ກັບປະລິມານ aerosol ຂອງ 40,000 #/cc EWNS.
ການປົນເປື້ອນຂອງຈຸລິນຊີແມ່ນສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານທີ່ເກີດຈາກການດູດຊຶມຂອງເຊື້ອພະຍາດຫຼືສານພິດຂອງພວກມັນ.ໃນສະຫະລັດດຽວ, ການເຈັບປ່ວຍຈາກອາຫານເຮັດໃຫ້ເກີດພະຍາດປະມານ 76 ລ້ານຄົນ, 325,000 ເຂົ້າໂຮງ ໝໍ ແລະ 5,000 ຄົນເສຍຊີວິດໃນແຕ່ລະປີ1.ນອກຈາກນັ້ນ, ກະຊວງກະສິກໍາຂອງສະຫະລັດ (USDA) ຄາດຄະເນວ່າການບໍລິໂພກຜະລິດຕະພັນສົດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແມ່ນຮັບຜິດຊອບຕໍ່ 48% ຂອງພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານທັງຫມົດທີ່ລາຍງານຢູ່ໃນສະຫະລັດ2.ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງພະຍາດແລະການເສຍຊີວິດຍ້ອນເຊື້ອພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານໃນສະຫະລັດແມ່ນສູງຫຼາຍ, ຄາດຄະເນໂດຍສູນຄວບຄຸມແລະປ້ອງກັນພະຍາດ (CDC) ຫຼາຍກວ່າ 15.6 ຕື້ໂດລາສະຫະລັດຕໍ່ປີ3.
ໃນປັດຈຸບັນ, ການແຊກແຊງທາງເຄມີ 4, radiation5 ແລະ thermal6 ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງອາຫານສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນຈຸດຄວບຄຸມທີ່ສໍາຄັນຈໍາກັດ (CCPs) ຕາມລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຜະລິດ (ປົກກະຕິແລ້ວຫຼັງຈາກການເກັບກ່ຽວແລະ / ຫຼືໃນລະຫວ່າງການຫຸ້ມຫໍ່) ແທນທີ່ຈະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.ດັ່ງນັ້ນ, ພວກມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປື້ອນຂ້າມ.7. ການຄວບຄຸມພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານ ແລະການເສື່ອມຂອງອາຫານໄດ້ດີຂຶ້ນ ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແຊກແຊງດ້ວຍຢາຕ້ານເຊື້ອທີ່ອາດສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຕະຫຼອດການຕໍ່ເນື່ອງຂອງຟາມເຖິງຕາຕະລາງ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
ບໍ່ດົນມານີ້, ແພລະຕະຟອມຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີທີ່ອີງໃສ່ nanotechnology ທີ່ບໍ່ມີສານເຄມີ, ໄດ້ຖືກພັດທະນາທີ່ສາມາດ inactivate ພື້ນຜິວແລະເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນອາກາດໂດຍໃຊ້ nanostructures ນ້ໍາທຽມ (EWNS).EWNS ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍໃຊ້ສອງຂະບວນການຂະຫນານ, electrospray ແລະ water ionization (ຮູບ 1a).ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ EWNS ມີຊຸດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະທາງຊີວະພາບ8,9,10.EWNS ມີສະເລ່ຍຂອງ 10 ເອເລັກໂຕຣນິກຕໍ່ໂຄງສ້າງແລະຂະຫນາດ nanoscale ສະເລ່ຍຂອງ 25 nm (ຮູບ 1b,c)8,9,10.ນອກຈາກນັ້ນ, ອິເລັກໂທຣນິກ spin resonance (ESR) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ EWNS ມີຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ reactive (ROS), ຕົ້ນຕໍແມ່ນ hydroxyl (OH•) ແລະ superoxide (O2-) radicals (ຮູບ 1c)8.EVNS ຢູ່ໃນອາກາດເປັນເວລາດົນນານແລະສາມາດ collide ກັບຈຸລິນຊີທີ່ໂຈະຢູ່ໃນອາກາດແລະປະຈຸບັນຢູ່ໃນຫນ້າດິນ, ສົ່ງ ROS payload ຂອງເຂົາເຈົ້າແລະເຮັດໃຫ້ inactivation ຂອງຈຸລິນຊີ (ຮູບ 1d).ການສຶກສາເບື້ອງຕົ້ນເຫຼົ່ານີ້ຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ EWNS ສາມາດພົວພັນກັບແລະ inactivate ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ gram-negative ແລະ gram-positive ຕ່າງໆ, ລວມທັງ mycobacteria, ໃນພື້ນຜິວແລະໃນອາກາດ.ການສົ່ງຜ່ານກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ inactivation ແມ່ນເກີດມາຈາກການລົບກວນຂອງເຍື່ອເຊນ.ນອກ​ຈາກ​ນັ້ນ​, ການ​ສຶກ​ສາ inhalation inhalation ໄດ້​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ​ໃນ​ຂະ​ຫນາດ​ສູງ​ຂອງ EWNS ບໍ່​ເຮັດ​ໃຫ້​ປອດ​ເສຍ​ຫາຍ​ຫຼື​ການ​ອັກ​ເສບ 8 .
(a) Electrospray ເກີດຂຶ້ນເມື່ອໃຊ້ແຮງດັນສູງລະຫວ່າງທໍ່ capillary ທີ່ບັນຈຸຂອງແຫຼວ ແລະ counter electrode.(b) ການນໍາໃຊ້ຄວາມກົດດັນສູງສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດສອງປະກົດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: (i) electrospraying ຂອງນ້ໍາແລະ (ii) ການສ້າງຕັ້ງຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ reactive (ions) trapped ໃນ EWNS.(c) ໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ EWNS.(d) ເນື່ອງຈາກລັກສະນະ nanoscale ຂອງມັນ, EWNS ແມ່ນມືຖືສູງແລະສາມາດພົວພັນກັບເຊື້ອພະຍາດທີ່ເກີດມາຈາກອາກາດ.
ຄວາມສາມາດຂອງແພລະຕະຟອມຕ້ານເຊື້ອຈຸລິນຊີ EWNS ໃນການກະຕຸ້ນຈຸລິນຊີທີ່ເກີດຈາກອາຫານຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງອາຫານສົດຍັງໄດ້ຮັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ດົນມານີ້.ມັນຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຮັບຜິດຊອບດ້ານຫນ້າຂອງ EWNS ປະສົມປະສານກັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອບັນລຸການຈັດສົ່ງເປົ້າຫມາຍ.ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບຫມາກເລັ່ນອິນຊີຫຼັງຈາກການສໍາຜັດ 90 ນາທີຢູ່ທີ່ EWNS ປະມານ 50,000 #/cm3 ໄດ້ຮັບການຊຸກຍູ້, ໂດຍມີຈຸລິນຊີທີ່ເກີດຈາກອາຫານຕ່າງໆເຊັ່ນ E. coli ແລະ Listeria 11.ນອກຈາກນັ້ນ, ການທົດສອບ organoleptic ເບື້ອງຕົ້ນບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ sensory ເມື່ອທຽບກັບຫມາກເລັ່ນຄວບຄຸມ.ເຖິງແມ່ນວ່າຜົນໄດ້ຮັບການກະຕຸ້ນເບື້ອງຕົ້ນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຊຸກຍູ້ໃຫ້ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຄວາມປອດໄພຂອງອາຫານເຖິງແມ່ນວ່າໃນປະລິມານ EWNS ຕໍ່າຫຼາຍຂອງ 50,000#/cc.ເບິ່ງ, ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າທ່າແຮງ inactivation ສູງຂຶ້ນຈະເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຕິດເຊື້ອແລະການ spoilage.
ໃນທີ່ນີ້, ພວກເຮົາຈະສຸມໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບການພັດທະນາເວທີການຜະລິດ EWNS ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການປັບຕົວກໍານົດການສັງເຄາະລະອຽດແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຄຸນສົມບັດທາງເຄມີຂອງ EWNS ເພື່ອເພີ່ມທ່າແຮງຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂອງພວກເຂົາ.ໂດຍສະເພາະ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໄດ້ສຸມໃສ່ການເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານຫນ້າຂອງພວກເຂົາ (ເພື່ອປັບປຸງການຈັດສົ່ງເປົ້າຫມາຍ) ແລະເນື້ອຫາ ROS (ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ inactivation).ກໍານົດຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ - ເຄມີທີ່ດີທີ່ສຸດ (ຂະຫນາດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະເນື້ອໃນ ROS) ໂດຍໃຊ້ວິທີການວິເຄາະທີ່ທັນສະໄຫມແລະນໍາໃຊ້ຈຸລິນຊີອາຫານທົ່ວໄປເຊັ່ນ E. .
EVNS ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍການສະເປສີດໄຟຟ້າພ້ອມໆກັນ ແລະ ionization ຂອງນ້ໍາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (18 MΩ cm-1).ເຄື່ອງປັ່ນປ່ວນໄຟຟ້າ 12 ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການປະລໍາມະນູຂອງແຫຼວແລະການສັງເຄາະຂອງໂພລີເມີແລະອະນຸພາກເຊລາມິກ 13 ແລະເສັ້ນໃຍ 14 ຂອງຂະຫນາດຄວບຄຸມ.
ດັ່ງທີ່ລາຍລະອຽດຢູ່ໃນສິ່ງພິມທີ່ຜ່ານມາ 8, 9, 10, 11, ໃນການທົດລອງທົ່ວໄປ, ແຮງດັນສູງຖືກນໍາໃຊ້ລະຫວ່າງ capillary ໂລຫະແລະ counter electrode ກັບດິນ.ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ສອງປະກົດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນເກີດຂຶ້ນ: i) electrospray ແລະ ii) ionization ນ້ໍາ.ສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງສອງ electrodes ເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າລົບທີ່ຈະສ້າງຂຶ້ນໃນຫນ້າດິນຂອງນ້ໍາ condensed, ເຮັດໃຫ້ເກີດການສ້າງຕັ້ງຂອງ Taylor cones.ດັ່ງນັ້ນ, ຢອດນ້ໍາທີ່ມີຄ່າສູງໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສືບຕໍ່ແຕກອອກເປັນອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ດັ່ງໃນທິດສະດີ Rayleigh16.ໃນເວລາດຽວກັນ, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງເຮັດໃຫ້ໂມເລກຸນນ້ໍາບາງແຍກແລະແຍກອອກເອເລັກໂຕຣນິກ (ionize), ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ reactive (ROS)17.ROS18 ທີ່ຜະລິດພ້ອມໆກັນໄດ້ຖືກຫຸ້ມໄວ້ໃນ EWNS (ຮູບ 1c).
ໃນຮູບ.2a ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະບົບການຜະລິດ EWNS ທີ່ພັດທະນາແລະນໍາໃຊ້ໃນການສັງເຄາະ EWNS ໃນການສຶກສານີ້.ນ້ໍາບໍລິສຸດທີ່ເກັບໄວ້ໃນຂວດປິດໄດ້ຖືກປ້ອນຜ່ານທໍ່ Teflon (ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ 2 ມມ) ເຂົ້າໄປໃນເຂັມ 30G ສະແຕນເລດ (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງໂລຫະ).ການໄຫຼຂອງນ້ໍາຖືກຄວບຄຸມໂດຍຄວາມກົດດັນອາກາດພາຍໃນຂວດ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2b.ເຂັມແມ່ນຕິດຢູ່ໃນຄອນໂຊນ Teflon ແລະສາມາດປັບໄດ້ດ້ວຍຕົນເອງກັບໄລຍະຫ່າງທີ່ແນ່ນອນຈາກ counter electrode.counter electrode ແມ່ນແຜ່ນອາລູມິນຽມຂັດທີ່ມີຮູຢູ່ໃຈກາງສໍາລັບການເກັບຕົວຢ່າງ.ຂ້າງລຸ່ມຂອງ counter electrode ແມ່ນ funnel ການເກັບຕົວຢ່າງອາລູມິນຽມ, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງການຕິດຕັ້ງທົດລອງໂດຍຜ່ານພອດເກັບຕົວຢ່າງ (ຮູບ 2b).ເພື່ອຫຼີກລ້ຽງການສາກໄຟທີ່ອາດລົບກວນການເຮັດວຽກຂອງຕົວຕົວຢ່າງ, ອົງປະກອບຂອງຕົວຢ່າງທັງໝົດແມ່ນເຮັດດ້ວຍໄຟຟ້າ.
(a) ລະບົບການຜະລິດນໍ້ານາໂນແບບວິສະວະກໍາ (EWNS).(b) ພາກກາງຂອງຕົວຢ່າງແລະ electrospray, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດ.(c) ການທົດລອງການຕິດຕັ້ງສໍາລັບການ inactivation ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ.
ລະບົບການຜະລິດ EWNS ທີ່ອະທິບາຍໄວ້ຂ້າງເທິງແມ່ນສາມາດປ່ຽນແປງຕົວກໍານົດການປະຕິບັດງານທີ່ສໍາຄັນເພື່ອອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການປັບປຸງຄຸນສົມບັດ EWNS.ປັບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ນໍາໃຊ້ (V), ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເຂັມແລະ counter electrode (L), ແລະການໄຫຼຂອງນ້ໍາ (φ) ຜ່ານ capillary ເພື່ອປັບລັກສະນະ EWNS.ສັນຍາລັກທີ່ໃຊ້ເພື່ອເປັນຕົວແທນຂອງການປະສົມປະສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: [V (kV), L (cm)].ປັບການໄຫຼຂອງນ້ໍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໂກນ Taylor ທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງຊຸດທີ່ແນ່ນອນ [V, L].ສໍາລັບຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສານີ້, ເສັ້ນຜ່າກາງຂອງຮູຮັບແສງຂອງ counter electrode (D) ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຢູ່ທີ່ 0.5 ນິ້ວ (1.29 ຊຕມ).
ເນື່ອງຈາກເລຂາຄະນິດທີ່ຈໍາກັດແລະຄວາມສົມມາດ, ຄວາມແຂງແຮງຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າບໍ່ສາມາດຄິດໄລ່ຈາກຫຼັກການທໍາອິດ.ແທນທີ່ຈະ, ຊອບແວ QuickField™ (Svendborg, Denmark)19 ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ.ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າບໍ່ເປັນເອກະພາບ, ດັ່ງນັ້ນມູນຄ່າຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຢູ່ປາຍຂອງ capillary ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນມູນຄ່າອ້າງອີງສໍາລັບການຕັ້ງຄ່າຕ່າງໆ.
ໃນລະຫວ່າງການສຶກສາ, ການປະສົມຫຼາຍຂອງແຮງດັນແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເຂັມແລະ counter electrode ໄດ້ຖືກປະເມີນໃນແງ່ຂອງການສ້າງກວຍ Taylor, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ Taylor cone, ຄວາມຫມັ້ນຄົງການຜະລິດ EWNS, ແລະການສືບພັນ.ການປະສົມຕ່າງໆແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງເສີມ S1.
ຜົນຜະລິດຂອງລະບົບການຜະລິດ EWNS ໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບເຄື່ອງວິເຄາະຂະຫນາດອະນຸພາກ Scanning Mobility (SMPS, Model 3936, TSI, Shoreview, MN) ສໍາລັບການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຈໍານວນ particle, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ Aerosol Faraday Electrometer (TSI, Model 3068B, Shoreview, MN).) ສໍາລັບກະແສ aerosol ໄດ້ຖືກວັດແທກຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນສິ່ງພິມທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາ.ທັງ SMPS ແລະເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າ aerosol ທີ່ເກັບຕົວຢ່າງໃນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 0.5 ລິດ/ນາທີ (ຕົວຢ່າງການໄຫຼທັງໝົດ 1 ລິດ/ນາທີ).ຈໍານວນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອະນຸພາກແລະການໄຫຼຂອງ aerosol ໄດ້ຖືກວັດແທກເປັນເວລາ 120 ວິນາທີ.ການວັດແທກແມ່ນຊ້ໍາ 30 ເທື່ອ.ອີງຕາມການວັດແທກໃນປະຈຸບັນ, ຄ່າບໍລິການ aerosol ທັງຫມົດຖືກຄິດໄລ່ແລະຄ່າ EWNS ສະເລ່ຍແມ່ນຄາດຄະເນສໍາລັບຈໍານວນທັງຫມົດຂອງອະນຸພາກ EWNS ທີ່ເລືອກ.ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສະເລ່ຍຂອງ EWNS ສາມາດຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ສົມຜົນ (1):
ບ່ອນທີ່ IEl ແມ່ນປັດຈຸບັນທີ່ວັດແທກໄດ້, NSMPS ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງດິຈິຕອນທີ່ວັດແທກດ້ວຍ SMPS, ແລະφEl ແມ່ນອັດຕາການໄຫຼຕໍ່ electrometer.
ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ (RH) ຜົນກະທົບຕໍ່ການສາກໄຟຂອງພື້ນຜິວ, ອຸນຫະພູມແລະ (RH) ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຄົງທີ່ໃນລະຫວ່າງການທົດລອງຢູ່ທີ່ 21 ° C ແລະ 45%, ຕາມລໍາດັບ.
ກ້ອງຈຸລະທັດຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະລໍາມະນູ (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) ແລະ AC260T probe (Olympus, Tokyo, Japan) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວັດແທກຂະຫນາດແລະອາຍຸຂອງ EWNS.ຄວາມຖີ່ຂອງການສະແກນ AFM ແມ່ນ 1 Hz, ພື້ນທີ່ສະແກນແມ່ນ 5 μm × 5 μm, ແລະ 256 ສາຍສະແກນ.ຮູບພາບທັງໝົດແມ່ນຂຶ້ນກັບການຈັດຮຽງຮູບພາບຕາມລຳດັບທີ 1 ໂດຍໃຊ້ຊອບແວ Asylum (ຊ່ວງໜ້າກາກ 100 nm, ເກນ 100 ໂມງແລງ).
funnel ການທົດສອບໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກແລະຫນ້າດິນ mica ໄດ້ຖືກວາງໄວ້ໃນໄລຍະ 2.0 ຊຕມຈາກ counter electrode ສໍາລັບການໃຊ້ເວລາສະເລ່ຍຂອງ 120 s ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ agglomeration ຂອງອະນຸພາກແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງ droplets ສະຫມໍ່າສະເຫມີຢູ່ດ້ານ mica.EWNS ໄດ້ຖືກສີດໂດຍກົງໃສ່ຫນ້າດິນຂອງ mica ທີ່ຕັດສົດໆ (Ted Pella, Redding, CA).ຮູບພາບຂອງພື້ນຜິວ mica ທັນທີຫຼັງຈາກ AFM sputtering.ມຸມຕິດຕໍ່ຂອງຫນ້າດິນຂອງ mica ທີ່ບໍ່ໄດ້ດັດແປງໃຫມ່ແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ 0 °, ດັ່ງນັ້ນ EVNS ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍຢູ່ເທິງຫນ້າ mica ໃນຮູບແບບຂອງ dome.ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ (a) ແລະຄວາມສູງ (h) ຂອງ droplets ການແຜ່ກະຈາຍໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍກົງຈາກພູມສັນຖານ AFM ແລະນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ປະລິມານການແຜ່ກະຈາຍ domed EWNS ໂດຍໃຊ້ວິທີການຂອງພວກເຮົາທີ່ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນກ່ອນຫນ້ານີ້.ສົມມຸດວ່າ onboard EWNS ມີປະລິມານດຽວກັນ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງທຽບເທົ່າສາມາດຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ Equation (2):
ອີງຕາມວິທີການທີ່ພັດທະນາມາກ່ອນຂອງພວກເຮົາ, ເຄື່ອງຈັ່ນຈັບສະປິນສະປິນເອເລັກໂຕຣນິກ (ESR) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດພົບການມີຕົວກາງຂອງຮາກທີ່ມີອາຍຸສັ້ນຢູ່ໃນ EWNS.Aerosols ໄດ້ຖືກຟອງຜ່ານ Midget sparger 650 μm (Ace Glass, Vineland, NJ) ທີ່ມີການແກ້ໄຂ 235 mM ຂອງ DEPMPO(5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc.).Portland, Oregon).ການວັດແທກ ESR ທັງໝົດແມ່ນໄດ້ດໍາເນີນໂດຍໃຊ້ Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ແລະຕາລາງຮາບພຽງ.ຊອບແວ Acquisit (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເກັບກໍາແລະວິເຄາະຂໍ້ມູນ.ການກໍານົດຄຸນລັກສະນະຂອງ ROS ໄດ້ຖືກປະຕິບັດພຽງແຕ່ສໍາລັບຊຸດຂອງເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານ [-6.5 kV, 4.0 cm].ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ EWNS ໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ SMPS ຫຼັງຈາກບັນຊີສໍາລັບການສູນເສຍ EWNS ໃນຕົວກະທົບ.
ລະດັບໂອໂຊນໄດ້ຖືກຕິດຕາມໂດຍໃຊ້ 205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10.
ສໍາລັບຄຸນສົມບັດ EWNS ທັງໝົດ, ຄ່າສະເລ່ຍແມ່ນໃຊ້ເປັນຄ່າການວັດແທກ, ແລະຄ່າບ່ຽງເບນມາດຕະຖານຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຄວາມຜິດພາດໃນການວັດແທກ.ການທົດສອບ T ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອປຽບທຽບຄ່າຂອງຄຸນລັກສະນະ EWNS ທີ່ດີທີ່ສຸດກັບຄ່າທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງ EWNS ພື້ນຖານ.
ຮູບທີ 2c ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະບົບ "ດຶງ" electrostatic precipitation (EPES) ທີ່ພັດທະນາມາກ່ອນ ແລະມີລັກສະນະທີ່ສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການສົ່ງ EWNS ທີ່ເປັນເປົ້າໝາຍຢູ່ດ້ານ.EPES ໃຊ້ຄ່າ EVNS ທີ່ສາມາດ "ນໍາພາ" ໂດຍກົງກັບຫນ້າດິນຂອງເປົ້າຫມາຍພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງ.ລາຍລະອຽດຂອງລະບົບ EPES ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃນການພິມເຜີຍແຜ່ທີ່ຜ່ານມາໂດຍ Pyrgiotakis et al.11 .ດັ່ງນັ້ນ, EPES ປະກອບດ້ວຍຫ້ອງ PVC ພິມ 3D ທີ່ມີປາຍ tapered ແລະປະກອບດ້ວຍສອງສະແຕນເລດຂະຫນານ (304 ສະແຕນເລດ, ເຄືອບກະຈົກ) ແຜ່ນໂລຫະຢູ່ກາງ 15.24 ຊຕມຫ່າງກັນ.ກະດານໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງແຮງດັນສູງພາຍນອກ (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), ແຜ່ນລຸ່ມໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ສະເຫມີກັບແຮງດັນໄຟຟ້າບວກ, ແລະແຜ່ນເທິງແມ່ນສະເຫມີເຊື່ອມຕໍ່ກັບດິນ (ດິນລອຍ).ຝາຫ້ອງແມ່ນປົກຄຸມດ້ວຍແຜ່ນອາລູມິນຽມ, ເຊິ່ງມີພື້ນຖານໄຟຟ້າເພື່ອປ້ອງກັນການສູນເສຍອະນຸພາກ.ສະພາການມີປະຕູການໂຫຼດດ້ານຫນ້າທີ່ຜະນຶກເຂົ້າກັນທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ພື້ນຜິວການທົດສອບຖືກວາງໄວ້ເທິງແທ່ນພາດສະຕິກທີ່ຍົກພວກມັນຂ້າງເທິງແຜ່ນໂລຫະດ້ານລຸ່ມເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການແຊກແຊງແຮງດັນສູງ.
ປະສິດທິພາບການຝາກຂອງ EWNS ໃນ EPES ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຕາມໂປໂຕຄອນທີ່ພັດທະນາກ່ອນໜ້ານີ້ທີ່ລາຍລະອຽດຢູ່ໃນຮູບເສີມ S111.
ໃນຖານະທີ່ເປັນຫ້ອງຄວບຄຸມ, ສະພາການໄຫຼວຽນຂອງຮູບທໍ່ກົມທີສອງໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດກັບລະບົບ EPES, ເຊິ່ງການກັ່ນຕອງ HEPA ລະດັບກາງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເອົາ EWNS.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2c, EWNS aerosol ໄດ້ຖືກສູບຜ່ານສອງຫ້ອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ.ການກັ່ນຕອງລະຫວ່າງຫ້ອງຄວບຄຸມແລະ EPES ເອົາ EWNS ທີ່ຍັງເຫຼືອໃດໆທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດອຸນຫະພູມດຽວກັນ (T), ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ (RH) ແລະລະດັບໂອໂຊນ.
ເຊື້ອຈຸລິນຊີທີ່ເກີດຈາກອາຫານທີ່ສໍາຄັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າປົນເປື້ອນອາຫານສົດເຊັ່ນ E. coli (ATCC #27325), ຕົວຊີ້ວັດ fecal, Salmonella enterica (ATCC #53647), ເຊື້ອພະຍາດທີ່ເກີດຈາກອາຫານ, Listeria ອັນຕຣາຍ (ATCC #33090), ຕົວແທນສໍາລັບເຊື້ອພະຍາດ Listeria monocytogenes, ມາຈາກ cemanacasse ATCC (ATCC) 4098), ທົດແທນເຊື້ອລາທີ່ເສື່ອມເສຍ, ແລະເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວທີ່ທົນທານກວ່າ, Mycobacterium paralucky (ATCC #19686).
ຊື້ກ່ອງໝາກເລັ່ນອະງຸ່ນປອດສານພິດຈາກຕະຫຼາດທ້ອງຖິ່ນຂອງເຈົ້າ ແລະນຳໄປແຊ່ເຢັນທີ່ອຸນຫະພູມ 4°C ຈົນກວ່າຈະໃຊ້ໄດ້ (ເຖິງ 3 ມື້).ໝາກເລັ່ນທົດລອງທັງໝົດມີຂະໜາດດຽວກັນ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງປະມານ 1/2 ນິ້ວ.
ອະນຸສັນຍາວັດທະນະທໍາ, inoculation, exposure, ແລະການນັບອານານິຄົມແມ່ນມີລາຍລະອຽດຢູ່ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາແລະລາຍລະອຽດໃນຂໍ້ມູນເສີມ.ປະສິດທິຜົນຂອງ EWNS ໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍການເປີດເຜີຍຫມາກເລັ່ນທີ່ມີນ້ໍາ 40,000 #/cm3 ເປັນເວລາ 45 ນາທີ.ໂດຍຫຍໍ້, ສາມຫມາກເລັ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະເມີນຈຸລິນຊີທີ່ມີຊີວິດຢູ່ໃນເວລາ t = 0 ນາທີ.ໝາກເລັ່ນສາມໜ່ວຍຖືກວາງໄວ້ໃນ EPES ແລະສຳຜັດກັບ EWNS ຢູ່ທີ່ 40,000 #/cc (ໝາກເລັ່ນທີ່ເປີດເຜີຍ EWNS) ແລະອີກສາມໜ່ວຍຖືກວາງໄວ້ໃນຫ້ອງຄວບຄຸມ (ໝາກເລັ່ນຄວບຄຸມ).ການປຸງແຕ່ງຫມາກເລັ່ນເພີ່ມເຕີມໃນທັງສອງກຸ່ມບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ.ຫມາກເລັ່ນທີ່ເປີດເຜີຍ EWNS ແລະຫມາກເລັ່ນຄວບຄຸມໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກຫຼັງຈາກ 45 ນາທີເພື່ອປະເມີນຜົນກະທົບຂອງ EWNS.
ແຕ່ລະການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດເປັນ triplicate.ການວິເຄາະຂໍ້ມູນຖືກປະຕິບັດຕາມໂປຣໂຕຄໍທີ່ອະທິບາຍໄວ້ໃນຂໍ້ມູນເສີມ.
ກົນໄກການ inactivation ໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍການຕົກຕະກອນຂອງຕົວຢ່າງ EWNS ທີ່ຖືກເປີດເຜີຍ (45 ນາທີຢູ່ທີ່ 40,000 #/cm3 EWNS aerosol ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ) ແລະຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ມີການ irradiated ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ E. coli, Salmonella enterica ແລະ Lactobacillus.ອະນຸພາກໄດ້ຖືກແກ້ໄຂໃນ 2.5% glutaraldehyde, 1.25% paraformaldehyde ແລະ 0.03% ອາຊິດ picric ໃນ 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4) ສໍາລັບ 2 ຊົ່ວໂມງໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ.ຫຼັງຈາກລ້າງ, ແກ້ໄຂຫຼັງດ້ວຍ 1% osmium tetroxide (OsO4) / 1.5% potassium ferrocyanide (KFeCN6) ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງ, ລ້າງ 3 ເທື່ອໃນນ້ໍາແລະ incubate ໃນ 1% uranyl acetate ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນລ້າງສອງຄັ້ງໃນນ້ໍາ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ dehydrate ໃນ 10 ນາທີ, 70% ເຫຼົ້າ, 50% ຂອງເຫຼົ້າ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວາງໄວ້ໃນ propylene oxide ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງແລະ impregnated ດ້ວຍສ່ວນປະສົມຂອງ propylene oxide 1: 1 ແລະ TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA).ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຝັງຢູ່ໃນ TAAB Epon ແລະ polymerized ຢູ່ທີ່ 60 ° C ເປັນເວລາ 48 ຊົ່ວໂມງ.ຢາງເມັດທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວໄດ້ຖືກຕັດແລະເບິ່ງເຫັນໂດຍ TEM ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກແບບດັ້ງເດີມ JEOL 1200EX (JEOL, ໂຕກຽວ, ຍີ່ປຸ່ນ) ທີ່ມີກ້ອງຖ່າຍຮູບ AMT 2k CCD (ເຕັກນິກກ້ອງຈຸລະທັດຂັ້ນສູງ, Corp., Woburn, Massachusetts, USA).
ການທົດລອງທັງຫມົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ triplicate.ສໍາລັບແຕ່ລະຈຸດທີ່ໃຊ້ເວລາ, ການລ້າງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໄດ້ຖືກແກ່ນໃນ triplicate, ເຮັດໃຫ້ຈໍານວນຂໍ້ມູນທັງຫມົດເກົ້າຈຸດຕໍ່ຈຸດ, ໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍສໍາລັບຈຸລິນຊີສະເພາະນັ້ນ.ການບ່ຽງເບນມາດຕະຖານຖືກໃຊ້ເປັນຄວາມຜິດພາດໃນການວັດແທກ.ນັບຄະແນນທັງໝົດ.
logarithm ຂອງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍເມື່ອທຽບກັບ t = 0 min ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ບ່ອນທີ່ C0 ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນຕົວຢ່າງການຄວບຄຸມໃນເວລາ 0 (ie ຫຼັງຈາກຫນ້າດິນໄດ້ແຫ້ງແຕ່ກ່ອນທີ່ຈະຖືກຈັດໃສ່ໃນຫ້ອງ) ແລະ Cn ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນດ້ານຫຼັງຈາກ n ນາທີຂອງການສໍາຜັດ.
ເພື່ອຄິດໄລ່ການທໍາລາຍທໍາມະຊາດຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນລະຫວ່າງການສໍາຜັດ 45 ນາທີ, ການຫຼຸດລົງຂອງບັນທຶກເມື່ອທຽບກັບການຄວບຄຸມຫຼັງຈາກ 45 ນາທີຍັງໄດ້ຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ບ່ອນທີ່ Cn ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃນຕົວຢ່າງການຄວບຄຸມໃນເວລາ n ແລະ Cn-Control ແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຄວບຄຸມໃນເວລາ n.ຂໍ້ມູນຖືກນໍາສະເຫນີເປັນການຫຼຸດຜ່ອນບັນທຶກເມື່ອທຽບກັບການຄວບຄຸມ (ບໍ່ມີການເປີດເຜີຍ EWNS).
ໃນລະຫວ່າງການສຶກສາ, ການປະສົມຫຼາຍຂອງແຮງດັນແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເຂັມແລະ counter electrode ໄດ້ຖືກປະເມີນໃນແງ່ຂອງການສ້າງກວຍ Taylor, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ Taylor cone, ຄວາມຫມັ້ນຄົງການຜະລິດ EWNS, ແລະການສືບພັນ.ການປະສົມຕ່າງໆແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງເສີມ S1.ສອງກໍລະນີທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄຸນສົມບັດທີ່ຄົງທີ່ແລະສາມາດແຜ່ພັນໄດ້ (Taylor cone, ການຜະລິດ EWNS, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະເວລາ) ຖືກເລືອກສໍາລັບການສຶກສາທີ່ສົມບູນແບບ.ໃນຮູບ.ຮູບທີ 3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນໄດ້ຮັບສໍາລັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ຂະຫນາດ, ແລະເນື້ອໃນຂອງ ROS ໃນທັງສອງກໍລະນີ.ຜົນໄດ້ຮັບຍັງສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1. ສໍາລັບການອ້າງອີງ, ທັງຮູບ 3 ແລະຕາຕະລາງ 1 ປະກອບມີຄຸນສົມບັດຂອງ EWNS8, 9, 10, 11 (baseline-EWNS).ການຄິດໄລ່ຄວາມສໍາຄັນທາງສະຖິຕິໂດຍໃຊ້ t-test ສອງຫາງຖືກເຜີຍແຜ່ຄືນໃນຕາຕະລາງເສີມ S2.ນອກຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມລວມມີການສຶກສາຜົນກະທົບຂອງ counter electrode sampling hole ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ (D) ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງ electrode ດິນແລະປາຍ (L) (ຕົວເລກເສີມ S2 ແລະ S3).
(ac) ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດທີ່ວັດແທກໂດຍ AFM.(df) ລັກສະນະການສາກໄຟ.(g) ລັກສະນະ ROS ຂອງ EPR.
ມັນຍັງມີຄວາມສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າສໍາລັບເງື່ອນໄຂຂ້າງເທິງນີ້, ກະແສໄຟຟ້າ ionization ທີ່ວັດແທກໄດ້ຢູ່ລະຫວ່າງ 2 ຫາ 6 μA ແລະແຮງດັນລະຫວ່າງ -3.8 ແລະ -6.5 kV, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍກວ່າ 50 mW ສໍາລັບໂມດູນຕິດຕໍ່ການຜະລິດ EWNS ດຽວນີ້.ເຖິງແມ່ນວ່າ EWNS ໄດ້ຖືກສັງເຄາະພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນສູງ, ລະດັບໂອໂຊນແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ບໍ່ເຄີຍເກີນ 60 ppb.
ຮູບເສີມ S4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນພື້ນທີ່ໄຟຟ້າຈໍາລອງສໍາລັບສະຖານະການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະ [-3.8 kV, 0.5 cm] ຕາມລໍາດັບ.ສໍາລັບສະຖານະການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະ [-3.8 kV, 0.5 cm], ການຄິດໄລ່ພາກສະຫນາມແມ່ນ 2 × 105 V / m ແລະ 4.7 × 105 V / m, ຕາມລໍາດັບ.ນີ້ແມ່ນຄາດວ່າ, ເນື່ອງຈາກວ່າໃນກໍລະນີທີສອງ, ອັດຕາສ່ວນແຮງດັນ - ໄລຍະຫ່າງແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍ.
ໃນຮູບ.3a,b ສະແດງເສັ້ນຜ່າສູນກາງ EWNS ທີ່ວັດແທກດ້ວຍ AFM8.ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ EWNS ສະເລ່ຍທີ່ຄິດໄລ່ໄດ້ແມ່ນ 27 nm ແລະ 19 nm ສໍາລັບໂຄງການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະ [-3.8 kV, 0.5 cm] ຕາມລໍາດັບ.ສໍາລັບສະຖານະການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະ [-3.8 kV, 0.5 cm], ມາດຕະຖານ geometric deviations ຂອງການແຈກຢາຍແມ່ນ 1.41 ແລະ 1.45, ຕາມລໍາດັບ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດແຄບ.ທັງສອງຂະຫນາດສະເລ່ຍແລະມາດຕະຖານ geometric deviation ແມ່ນໃກ້ຊິດກັບ EWNS ພື້ນຖານ, ທີ່ 25 nm ແລະ 1.41, ຕາມລໍາດັບ.ໃນຮູບ.3c ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຂອງພື້ນຖານ EWNS ວັດແທກໂດຍໃຊ້ວິທີການດຽວກັນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ.
ໃນຮູບ.3d,e ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນໄດ້ຮັບຂອງລັກສະນະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.ຂໍ້ມູນແມ່ນການວັດແທກສະເລ່ຍຂອງ 30 ການວັດແທກພ້ອມໆກັນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ (#/cm3) ແລະປະຈຸບັນ (I).ການວິເຄາະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄ່າບໍລິການສະເລ່ຍໃນ EWNS ແມ່ນ 22 ± 6 e- ແລະ 44 ± 6 e- ສໍາລັບ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະ [-3.8 kV, 0.5 cm], ຕາມລໍາດັບ.ພວກເຂົາມີຄ່າບໍລິການດ້ານຫນ້າສູງກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອປຽບທຽບກັບ EWNS ພື້ນຖານ (10 ± 2 e-), ສອງເທົ່າຫຼາຍກ່ວາສະຖານະການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ແລະສີ່ຄັ້ງໃຫຍ່ກວ່າ [-3 .8 kV, 0.5 cm].ຮູບທີ 3f ສະແດງຄ່າບໍລິການ.ຂໍ້ມູນສໍາລັບ Baseline-EWNS.
ຈາກແຜນທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວເລກ EWNS (ຕົວເລກເສີມ S5 ແລະ S6), ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າສະຖານະການ [-6.5 kV, 4.0 cm] ມີອະນຸພາກຫຼາຍກ່ວາສະຖານະການ [-3.8 kV, 0.5 cm].ມັນຍັງເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຕົວເລກ EWNS ໄດ້ຖືກຕິດຕາມເຖິງ 4 ຊົ່ວໂມງ (ຕົວເລກເສີມ S5 ແລະ S6), ບ່ອນທີ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການຜະລິດ EWNS ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຈໍານວນ particle ໃນທັງສອງກໍລະນີ.
ໃນຮູບ.3g ສະແດງໃຫ້ເຫັນ EPR spectrum ຫຼັງຈາກຫັກຂອງການຄວບຄຸມ EWNS ທີ່ດີທີ່ສຸດ (ພື້ນຫລັງ) ທີ່ [-6.5 kV, 4.0 cm].ການສະແດງຜົນຂອງ ROS ຍັງຖືກປຽບທຽບກັບສະຖານະການ Baseline-EWNS ໃນວຽກງານທີ່ຈັດພີມມາກ່ອນຫນ້ານີ້.ຈໍານວນຂອງ EWNS ປະຕິກິລິຍາກັບດັກ spin ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ເປັນ 7.5 × 104 EWNS/s, ເຊິ່ງຄ້າຍຄືກັບ Baseline-EWNS8 ທີ່ຈັດພີມມາກ່ອນຫນ້ານີ້.EPR spectra ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນການປະກົດຕົວຂອງ ROS ສອງຊະນິດ, ໂດຍ O2- ເປັນຊະນິດທີ່ເດັ່ນຊັດແລະ OH• ມີຄວາມອຸດົມສົມບູນຫນ້ອຍ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການປຽບທຽບໂດຍກົງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຈຸດສູງສຸດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ EWNS ທີ່ດີທີ່ສຸດມີເນື້ອຫາ ROS ສູງກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ EWNS ພື້ນຖານ.
ໃນຮູບ.4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບການຝາກຂອງ EWNS ໃນ EPES.ຂໍ້ມູນຍັງຖືກສະຫຼຸບຢູ່ໃນຕາຕະລາງ I ແລະປຽບທຽບກັບຂໍ້ມູນ EWNS ຕົ້ນສະບັບ.ສໍາລັບທັງສອງກໍລະນີຂອງ EUNS, ເງິນຝາກແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ 100% ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນແຮງດັນຕ່ໍາຂອງ 3.0 kV.ໂດຍປົກກະຕິ, 3.0 kV ແມ່ນພຽງພໍສໍາລັບການຝາກ 100%, ໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຫນ້າດິນ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ, ປະສິດທິພາບເງິນຝາກຂອງ Baseline-EWNS ແມ່ນພຽງແຕ່ 56% ເນື່ອງຈາກການຮັບຜິດຊອບຕ່ໍາ (ສະເລ່ຍ 10 ເອເລັກໂຕຣນິກຕໍ່ EWNS).
ໃນຮູບ.5 ແລະໃນຕາຕະລາງ.2 ສະຫຼຸບມູນຄ່າ inactivation ຂອງຈຸລິນຊີ inoculated ເທິງຫນ້າດິນຂອງຫມາກເລັ່ນຫຼັງຈາກ exposure ກັບປະມານ 40,000 #/cm3 EWNS ສໍາລັບ 45 ນາທີໃນໂຫມດທີ່ດີທີ່ສຸດ [-6.5 kV, 4.0 cm].Inoculated E. coli ແລະ Lactobacillus innocuous ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງ 3.8 ບັນທຶກໃນລະຫວ່າງການສໍາຜັດ 45 ນາທີ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ, S. enterica ມີການຫຼຸດລົງ 2.2-log, ໃນຂະນະທີ່ S. cerevisiae ແລະ M. parafortutum ມີການຫຼຸດລົງ 1.0-log.
ໄມໂຄຣກເອເລັກໂທຣນິກ (ຮູບທີ 6) ສະແດງເຖິງການປ່ຽນແປງທາງກາຍຍະພາບທີ່ກະຕຸ້ນໂດຍ EWNS ກ່ຽວກັບຈຸລັງ Escherichia coli, Streptococcus ແລະ Lactobacillus ທີ່ບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ນໍາໄປສູ່ການກະຕຸ້ນຂອງພວກມັນ.ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຄວບຄຸມມີເຍື່ອເຊນທີ່ບໍ່ສະອາດ, ໃນຂະນະທີ່ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຖືກເປີດເຜີຍໄດ້ທໍາລາຍເຍື່ອຊັ້ນນອກ.
ການຖ່າຍຮູບກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກຂອງການຄວບຄຸມແລະເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຖືກເປີດເຜີຍໄດ້ເປີດເຜີຍຄວາມເສຍຫາຍຂອງເຍື່ອ.
ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງ EWNS ທີ່ຖືກປັບໃຫ້ດີທີ່ສຸດໂດຍລວມສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດ (ຄ່າພື້ນຜິວ ແລະເນື້ອໃນ ROS) ຂອງ EWNS ໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບໃສ່ກັບຂໍ້ມູນພື້ນຖານ EWNS ທີ່ພິມເຜີຍແຜ່ກ່ອນໜ້ານີ້ 8,9,10,11.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຂະຫນາດຂອງພວກມັນຍັງຄົງຢູ່ໃນລະດັບ nanometer, ຄ້າຍຄືກັນກັບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ລາຍງານກ່ອນຫນ້ານີ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນຢູ່ໃນອາກາດເປັນເວລາດົນນານ.polydispersity ທີ່ສັງເກດເຫັນສາມາດຖືກອະທິບາຍໂດຍການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຫນ້າດິນທີ່ກໍານົດຂະຫນາດຂອງ EWNS, ຄວາມສຸ່ມຂອງຜົນກະທົບຂອງ Rayleigh, ແລະການປະສົມທີ່ມີທ່າແຮງ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຕາມລາຍລະອຽດໂດຍ Nielsen et al.22​, ຄ່າ​ທໍາ​ນຽມ​ສູງ​ຫນ້າ​ດິນ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ການ evaporation ໂດຍ​ປະ​ສິດ​ທິ​ຜົນ​ເພີ່ມ​ທະ​ວີ​ການ​ພະ​ລັງ​ງານ / ຄວາມ​ເຄັ່ງ​ຕຶງ​ຂອງ​ການ​ຫຼຸດ​ລົງ​ນ​້​ໍ​າ​.ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາ 8 ທິດສະດີນີ້ໄດ້ຖືກຢືນຢັນໂດຍການທົດລອງສໍາລັບ microdroplets 22 ແລະ EWNS.ການສູນເສຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກລ່ວງເວລາຍັງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຂະຫນາດແລະປະກອບສ່ວນຕໍ່ການແຈກຢາຍຂະຫນາດທີ່ສັງເກດເຫັນ.