Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com. Ko te putanga pūtirotiro e whakamahia ana e koe he iti te tautoko CSS. Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer). I tenei wa, hei whakarite i te tautoko tonu, ka tukuna e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
I tata nei, kua whakawhanakehia he papaaariri kore matū i runga i te nanotechnology ma te whakamahi i nga hanganga nano wai artificial (EWNS). He nui te utu o te mata o te EWNS, kua kukū ki nga momo hāora tauhohe (ROS) ka taea te taunekeneke me te whakakore i te maha o nga microorganisms, tae atu ki nga tukumate kawe kai. I konei e whakaatuhia ana ko o raatau taonga i te wa o te whakahiato ka taea te whakatika me te arotau ki te whakarei ake i o raatau kaha antibacterial. I hangaia te papahanga taiwhanga EWNS ki te whakatikatika i nga ahuatanga o te EWNS ma te huri i nga tawhā whakahiato. Te tohu o nga taonga EWNS (te utu, te rahi me te kiko o te ROS) ma te whakamahi i nga tikanga tātari hou. I tua atu, i arotakehia mo o raatau kaha kore mahi moroiti ki nga microorganism kawe kai penei i te Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocuous, Mycobacterium paraaccidentum me Saccharomyces cerevisiae. Ko nga hua e whakaatuhia ana i konei e whakaatu ana ka taea te whakatikatika i nga ahuatanga o te EWNS i te wa o te whakahiatotanga, ka hua ake te pikinga o te pai o te kore mahi. Otirā, ka piki ake te utu o te mata ma te tauwehe e wha ka piki ake te momo hāora tauhohenga. Ko te tere tango moroiti i whakawhirinaki moroiti me te awhe mai i te 1.0 ki te 3.8 te raarangi i muri i te 45 meneti ka tukuna ki te horopeta aerosol o 40,000 #/cc EWNS.
Ko te pokenga moroiti te take matua o te mate kawe mai i te kai na te whakaurunga o nga tukumate, o ratou paitini ranei. I te mau Hau Amui no Marite ana‘e, te faatupu nei te ma‘i no roto mai i te maa i te 76 mirioni ma‘i, e 325 000 tei tomo i roto i te fare ma‘i, e e 5 000 tei pohe i te matahiti1. I tua atu, e kii ana te Tari Ahuwhenua o Amerika (USDA) ko te nui o te kai o nga hua hou te kawenga mo te 48% o nga mate kawe kai katoa i te United States2. He tino nui te utu mo te mate me te mate i puta mai i nga pathogens kawe kai i te United States, e kiia ana e te Centers for Disease Control and Prevention (CDC) neke atu i te US$15.6 piriona ia tau3.
I tenei wa, ko nga wawaotanga matū4, radiation5 me te waiariki6 hei whakapumau i te haumaru kai i te nuinga o te waa ka mahia i nga waahi whakahaere tino nui (CCP) i te taha o te mekameka whakangao (i te nuinga o te waa i muri i te hauhaketanga me te / i te waa putunga ranei) kaua e haere tonu. no reira, he päpätanga ki te whitiwhiti. 7. Ko te pai ake o te whakahaere i nga mate kawe mai i te kai me te pakaru o te kai me whai wawaotanga antimicrobial ka taea te whakamahi puta noa i te paamu-ki-tepu, me te whakaiti i te paanga o te taiao me nga utu.
Inanahi nei, he papaa-kore-kore-a-momo-a-iwi i whakawhanakehia e taea ai te whakamahi i te huakita me te hauhā ki te whakamahi i nga nanostrunctures (ewns). I whakahiatohia te EWNS ma te whakamahi i nga tukanga whakarara e rua, te maataki hiko me te katote wai (Fig. 1a). Kua whakaatuhia e nga rangahau o mua ko te EWNS he huinga ahurei o nga taonga tinana me te koiora8,9,10. Ko te EWNS te toharite o te 10 irahiko mo ia hanganga me te rahi nanoscale toharite o 25 nm (Fig. 1b,c)8,9,10. I tua atu, i whakaatu mai te resonance electron spin resonance (ESR) kei roto i te EWNS te nui o nga momo hāora tauhohe (ROS), te nuinga o te hydroxyl (OH•) me te superoxide (O2-) radicals (Fig. 1c)8. Ko te EVNS kei te rangi mo te wa roa, ka taea e ia te tukinga ki nga microorganism e iri ana i te rangi ka noho ki runga i te mata, ka tuku i a ratou utunga ROS me te kore e whakahoahohia nga microorganisms (Fig. 1d). I kitea ano e enei rangahau tuatahi ka taea e EWNS te taunekeneke me te whakakore i nga momo huakita karamu-kino me te karamu pai, tae atu ki te mycobacteria, i runga i te mata me te rangi. Ko te karu hiko irahiko tuku i whakaatu ko te koretake i puta mai i te pakaru o te membrane pūtau. I tua atu, kua whakaatuhia e nga rangahau mo te whakamohoatanga ko nga pota teitei o te EWNS e kore e pakaru te huhu, e mumura ranei 8 .
(a) Ka puta te maru hiko ina tukuna he ngaohiko teitei i waenga i te ngongo kapi e mau ana te wai me te hiko porotiti. (b) Ko te whakamahinga o te pehanga teitei ka puta mai etahi ahuatanga rereke e rua: (i) te rehu hiko o te wai me te (ii) te hanga o nga momo hāora tauhohe (katote) kua mau ki roto i te EWNS. (c) Ko te hanganga ahurei o EWNS. (d) Na te ahua nanoscale, he tino pūkoro a EWNS, ka taea e ia te mahi tahi me nga tukumate rererangi.
Ko te kaha o te EWNS antimicrobial platform ki te wetewete i nga microorganisms kawe kai i runga i te mata o te kai hou kua whakaatuhia ano. Kua whakaatuhia ano ko te utu o te mata o EWNS me te waahi hiko ka taea te whakamahi ki te whakatutuki i te tuku kua whakaritea. I tua atu, he mea whakatenatena nga hua tuatahi mo te tomato waro i muri mai i te 90 meneti i te EWNS tata ki te 50,000 #/cm3, me nga momo moroiti kawe kai penei i te E. coli me Listeria 11 i kitea. I tua atu, karekau he paanga tairongo i mua i nga whakamatautau organoleptic ka whakatauritea ki te whakahaere i te tōmato. Ahakoa kei te whakatenatenahia enei hua kore whakahohenga tuatahi mo nga tono haumaru kai ahakoa he iti rawa nga pota EWNS o te 50,000#/cc. titiro, e marama ana ka nui ake te painga o te kaha kore whakahohe hei whakaiti ake i te tupono o te mate me te pakaru.
I konei, ka aro atu a maatau rangahau ki te whakawhanaketanga o te papahanga whakatipuranga EWNS kia taea ai te whakatika pai o nga tawhā whakahiato me te arotautanga o nga ahuatanga matū ahupūngao o EWNS ki te whakarei ake i o raatau kaha antibacterial. Ina koa, kua aro te arotautanga ki te whakanui ake i o raatau utu mo te mata (ki te whakapai ake i te tuku kua whakaritea) me te ihirangi ROS (ki te whakapai ake i te pai o te kore whakahohe). Te tohu i nga ahuatanga ahupūngao-matū (te rahi, te utu me te ihirangi ROS) ma te whakamahi i nga tikanga tātari hou me te whakamahi moroiti kai noa penei i te E. .
I whakahiatohia te EVNS ma te tukutahi hiko me te katote o te wai parakore teitei (18 MΩ cm–1). Ko te nebulizer hiko 12 te nuinga o te whakamahi mo te ngota o te wai me te whakahiato o te polymer me te matūriki uku 13 me nga muka 14 o te rahi e whakahaeretia ana.
Ka rite ki nga korero i roto i nga tuhinga o mua 8, 9, 10, 11, i roto i te whakamatautau angamaheni, i whakamahia he ngaohiko teitei i waenga i te kapoi whakarewa me te hiko porotiti kua mau. I roto i tenei tukanga, e rua nga ahuatanga rereke ka puta: i) te rehu hiko me te ii) te katote wai. Ma te kaha kaha o te hiko i waenga i nga hiko e rua, ka piki ake nga utu kino ki runga i te mata o te wai whakapoapo, ka puta ko nga koo Taylor. Ko te mutunga mai, ka puta nga topata wai tino utu, ka pakaru tonu ki nga matūriki iti, penei i te ariā Rayleigh16. I te wa ano, na te kaha o nga papa hiko ka pakaru etahi ngota ngota wai ka wetewete i nga irahiko (ionize), e arai ana ki te hanga i te nui o nga momo hāora tauhohe (ROS)17. Ko te ROS18 i hangaia i te wa kotahi i whakauruhia ki roto i te EWNS (Fig. 1c).
I te piki. Ko te 2a e whakaatu ana i te punaha whakatipuranga EWNS i whakawhanakehia, i whakamahia i roto i te whakahiato EWNS i roto i tenei rangahau. Ko te wai kua purea i roto i te pounamu kati ka whangaia ma roto i te ngongo Teflon (2 mm te diameter o roto) ki roto i te ngira kowiri tira 30G (te kopara whakarewa). Ko te rere o te wai e whakahaeretia ana e te pehanga hau i roto i te pounamu, penei i te Whakaahua 2b. Ka whakairihia te ngira ki runga i te papatohu Teflon ka taea te whakatika-a-ringa ki tetahi tawhiti mai i te hiko porotiti. Ko te irahiko porotiti he kōpae konumohe kua orohia me te kohao kei waenganui hei whakatauira. Kei raro iho i te hiko porotiti he kohao konumohe sampling, e hono ana ki te toenga o te tatūnga whakamatautau ma te tauranga tauira (Whakaahua 2b). Hei karo i te hanga utu ka taea te whakararu i te mahi tauira, ko nga waahanga tauira katoa he mea hiko.
(a) Pūnaha Whakatupu Hanga Nano Wai Hangaia (EWNS). (b) Ko te wahanga-whiti o te tauira me te rehu hiko, e whakaatu ana i nga tawhā tino nui. (c) Tatūnga whakamātautau mō te korenga huakita.
Ko te punaha whakatipuranga EWNS e whakaahuatia ana i runga ake nei ka taea te whakarereke i nga tawhā whakahaere matua kia pai ai te whakatika o nga taonga EWNS. Whakaritea te ngaohiko (V), te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti (L), me te rere o te wai (φ) i roto i te capillary kia pai ai nga ahuatanga EWNS. Tohu whakamahia hei tohu i nga huinga rereke: [V (kV), L (cm)]. Whakaritea te rere o te wai kia whiwhi koe i te koeko Taylor o tetahi huinga [V, L]. Mo nga kaupapa o tenei rangahau, ko te diameter aperture o te hiko porotiti (D) i pupuri i te 0.5 inihi (1.29 cm).
Na te iti o te ahuahanga me te hangarite, kaore e taea te tatau te kaha o te papa hiko mai i nga maapono tuatahi. Engari, ko te rorohiko QuickField™ (Svendborg, Denmark)19 i whakamahia hei tatau i te waahi hiko. Kaore i te rite te papa hiko, na reira i whakamahia te uara o te waahi hiko i te pito o te kapi hei uara tohutoro mo nga momo whirihoranga.
I te wa o te rangahau, he maha nga pahekotanga o te ngaohiko me te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti i arotakehia i runga i te hanga o te koo Taylor, te pumau o te koo Taylor, te pumau o te hanga EWNS, me te whakahoki ano. He maha nga huinga e whakaatuhia ana i te Ripanga Tāpiri S1.
Ko te whakaputanga o te punaha whakatipuranga EWNS i hono tika ki te Matawai Mokowhiti Matūriki Rahi Analyzer (SMPS, Model 3936, TSI, Shoreview, MN) mo te inenga tau matūriki, me te Aerosol Faraday Electrometer (TSI, Model 3068B, Shoreview, MN). ) mo nga au aerosol i inehia peratia i ta matou panuitanga o mua. Ko nga SMPS me te aerosol electrometer i whakatauirahia i te tere rere o te 0.5 L / min (te rere tauira katoa 1 L / min). I whangangahia te kuhanga tau o nga matūriki me te rere aerosol mo te 120 hēkona. E 30 nga wa ka tuaruatia te ine. I runga i nga inenga o naianei, ka tatauhia te tapeke utu aerosol me te utu toharite EWNS ka whakatauhia mo te katoa o nga matūriki EWNS kua tohua. Ko te utu toharite o EWNS ka taea te tatau ma te whakamahi i te Wharite (1):
i reira ko IEl te au ine, ko te NSMPS te kukū matihiko i ine ki te SMPS, a ko φEl te rerenga rere mo ia ine hiko.
Na te mea ka pa te haumuku (RH) ki te utu o te mata, ka mau tonu te pāmahana me te (RH) i te wa o te whakamatautau i te 21°C me te 45%, ia.
I whakamahia te microscopy kaha ngota (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) me te tirotiro AC260T (Olympus, Tokyo, Japan) ki te ine i te rahi me te oranga o te EWNS. Ko te auau matawai AFM ko 1 Hz, ko te waahi matawai ko 5 μm × 5 μm, me te 256 rarangi matawai. Ko nga whakaahua katoa i tukuna ki te raupapa whakaahua tuatahi ma te whakamahi i te rorohiko Asylum (te awhe kanohi 100 nm, te paepae 100 pm).
I tangohia te kohanga whakamatautau ka waiho te mata mica ki te tawhiti o te 2.0 cm mai i te hiko porotiti mo te wa toharite o te 120 s ki te karo i te agglomeration matūriki me te hanga o nga rūrūtia kōhikohiko i runga i te mata mika. I maputia te EWNS ki runga i te mata o te mica katahi ano ka tapahia (Ted Pella, Redding, CA). Ko te ahua o te mata mika i muri tonu i te pupuhitanga o te AFM. Ko te koki whakapiri o te mata o te mica katahi ano ka tapahia kaore i whakarereketia e tata ana ki te 0°, na reira ka tohatohahia te EVNS ki runga i te mata mica i te ahua o te dome. Ko te diameter (a) me te teitei (h) o nga rūrūtia marara i ine tika mai i te topography AFM ka whakamahia hei tatau i te rōrahi diffusion domed EWNS ma te whakamahi i ta maatau tikanga i whakamanahia i mua. Ki te whakaaro he rite tonu te rōrahi o te EWNS o runga, ka taea te tatau te diameter rite ma te Whakataurite (2):
I runga i ta maatau tikanga i whakawhanakehia i mua, i whakamahia he mahanga hurihuri hiko (ESR) ki te kite i te waahi o nga takawaenga tuwhena poto i roto i te EWNS. I pupuhihia nga aerosol i roto i te 650 μm Midget sparger (Ace Glass, Vineland, NJ) kei roto he otinga 235 mM o DEPMPO (5- (diethoxyphosphoryl) -5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc.). Portland, Oregon). Ko nga inenga ESR katoa i mahia ma te whakamahi i te Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) me te papa papatahi. I whakamahia te rorohiko Acquisit (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ki te kohikohi me te tātari i nga raraunga. Ko te whakatau i nga ahuatanga o te ROS i mahia mo te huinga o nga tikanga whakahaere [-6.5 kV, 4.0 cm]. I inehia nga kohinga EWNS ma te whakamahi i te SMPS i muri i te kaute mo nga mate EWNS i roto i te paanga.
I aroturukihia nga taumata Ozone ma te whakamahi i te 205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10.
Mo nga taonga EWNS katoa, ka whakamahia te uara toharite hei uara ine, ka whakamahia te inenga paerewa hei hapa ine. I mahia nga whakamatautau-T ki te whakataurite i nga uara o nga huanga EWNS kua arotauhia me nga uara o te turanga EWNS.
Ko te ahua 2c e whakaatu ana i te punaha "toia" i whakawhanakehia i mua me te tohu o te rerenga hiko hiko (EPES) ka taea te whakamahi mo te tuku i nga EWNS ki te mata. Ka whakamahia e te EPES nga utu EVNS ka taea te "arataki" tika ki te mata o te whaainga i raro i te mana o te papa hiko kaha. Ko nga korero mo te punaha EPES ka whakaatuhia i roto i te panuitanga tata nei na Pyrgiotakis et al. 11 . No reira, kei roto i te EPES tetahi ruuma PVC kua taia 3D me nga pito taapiri me nga pereti whakarewa whakarara e rua (304 he kowiri tira, pania whakaata) kei waenganui 15.24 cm te wehe. I honoa nga papa ki tetahi puna ngaohiko teitei o waho (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), i hono tonu te papa o raro ki te ngaohiko pai, a, ko te papa o runga ka hono tonu ki te whenua (whenua maru). Ko nga pakitara o te ruuma kua hipokina ki te konumohe konumohe, he mea hiko kia kore e ngaro te matūriki. He kuaha hiri o mua te ruuma e taea ai te whakanoho i nga papa whakamatautau ki runga i nga turanga kirihou ka hiki ake ki runga ake i te pereti whakarewa o raro kia kore ai e pokanoa te ngaohiko teitei.
Ko te pai o te whakatakoto o te EWNS i roto i te EPES i tatauhia i runga i te kawa i whakawhanakehia i mua kua whakamaramatia i roto i te Whakaahua Tāpiri S111.
Hei ruuma whakahaere, i honoa te rua o nga ruma rere porotakaroa ki te punaha EPES, i whakamahia he tātari HEPA takawaenga hei tango i te EWNS. Ka rite ki te Whakaaturanga 2c, i pupuhihia te aerosol EWNS i roto i nga ruma e rua i hangaia. Ko te tātari i waenga i te ruma whakahaere me te EPES ka tango i nga toenga EWNS ka puta he rite tonu te pāmahana (T), te haumākū whanaunga (RH) me te taumata ozone.
Kua kitea nga momo moroiti kawe kai nui ki te whakapoke i nga kai hou penei i te E. coli (ATCC #27325), te tohu fecal, Salmonella enterica (ATCC #53647), te tukumate kawe kai, Listeria kinokore (ATCC #33090), he whakakapi mo Listeria monocytogenes pathogenic, i ahu mai i te ATCC (Manassas, 8,0000000000000000000000000000000 $N) he whakakapinga mo te rewena pakaru, me te huakita kore whakakorikori ake, Mycobacterium paralucky (ATCC #19686).
Hokona nga pouaka matapōkere o te karepe karepe mai i to maakete rohe ka whakamatao ki te 4°C kia whakamahia (tae atu ki te 3 ra). He rite katoa te rahi o nga tōmato whakamātau, he 1/2 inihi te whānui.
Ko te tikanga, te werohanga, te whakakitenga, me nga tikanga tatau koroni kei roto i ta maatau whakaputanga o mua me nga korero i roto i te Raraunga Tāpiri. I aromatawaihia te whai huatanga o te EWNS ma te tuku i nga tōmato kua werohia ki te 40,000 #/cm3 mo te 45 meneti. I te wa poto, e toru nga tōmato i whakamahia hei arotake i nga microorganism e ora ana i te wa t = 0 min. E toru nga tōmato i whakanohoia ki roto i te EPES, ka tukuna ki te EWNS i te 40,000 #/cc (EWNS exposed tomatoes) a ko nga toenga e toru i tukuna ki roto i te ruma whakahaere (control tomatoes). Ko etahi atu tukatuka o te tomato i roto i nga roopu e rua kaore i mahia. I tangohia nga tōmato kua kitea e te EWNS me nga tōmato whakahaere i muri i te 45 meneti hei arotake i te painga o te EWNS.
I mahia ia whakamatautau i roto i te taarua. I mahia te tātari raraunga i runga i te kawa i whakaahuatia i roto i nga Raraunga Tāpiri.
I aromatawaihia nga tikanga whakakorekore e te parataiao o nga tauira EWNS e kitea ana (45 min i te 40,000 #/cm3 EWNS aerosol concentration) me nga tauira kore-irarangi o te huakita kino kore E. coli, Salmonella enterica me Lactobacillus. I whakaritea nga matūriki ki te 2.5% glutaraldehyde, 1.25% paraformaldehyde me te 0.03% waikawa picric i roto i te 0.1 M konutai cacodylate buffer (pH 7.4) mo te 2 haora i te pāmahana rūma. I muri i te horoinga, i muri i te whakatika me te 1% osmium tetroxide (OsO4) / 1.5% pāhare pāporo ferrocyanide (KFeCN6) mo te 2 haora, horoi 3 wa i roto i te wai me te incubate i roto i te 1% uranyl acetate mo te 1 haora, ka horoi kia rua i roto i te wai, ka maroke i roto i te 10 meneti i roto i te 50%, 10% te waipiro. Ka tukuna nga tauira ki roto i te propylene oxide mo te 1 haora, ka whakamauhia ki te ranunga 1: 1 o te propylene oxide me te TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA). I whakauruhia nga tauira ki te TAAB Epon me te polymerized i te 60°C mo te 48 haora. I tapahia te kapia kowhatu kua rongoahia, ka kitea e TEM ma te whakamahi i te karu hiko tuku hiko JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Hapani) me te kamera AMT 2k CCD (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA).
Ko nga whakamatautau katoa i mahia i roto i te taarua. Mo ia wa, ka ruia nga horoi kitakita kia toru, ka puta he iwa nga tohu raraunga mo ia ira, ko te toharite i whakamahia hei kuhanga huakita mo tera moroiti. I whakamahia te ine paerewa hei hapa ine. Ka tatau nga tohu katoa.
Ko te hautaka o te hekenga o te kukū o te huakita i whakaritea ki te t = 0 min i tatauhia ma te whakamahi i te tauira e whai ake nei:
ko C0 te kukū o te huakita i roto i te tauira whakahaere i te wa 0 (arā i muri i te whakamaroketanga o te mata engari i mua i te tuunga ki roto i te ruma) ko Cn te kukū o te huakita ki runga i te mata i muri i nga n meneti o te rongo.
Ki te whakaaro mo te paheketanga o te huakita i te wa e 45 meneti te whakaaturanga, ko te whakahekenga o te rakau i whakaritea ki te mana whakahaere i muri i te 45 meneti i tatauhia ano e whai ake nei:
ko Cn te kukū o te huakita i roto i te tauira whakahaere i te wa n ko te Cn-Control te kukū o te huakita whakahaere i te wa n. Ko nga raraunga e whakaatuhia ana hei whakaiti i te raarangi ka whakaritea ki te mana whakahaere (kaore he whakaaturanga EWNS).
I te wa o te rangahau, he maha nga pahekotanga o te ngaohiko me te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti i arotakehia i runga i te hanga o te koo Taylor, te pumau o te koo Taylor, te pumau o te hanga EWNS, me te whakahoki ano. He maha nga huinga e whakaatuhia ana i te Ripanga Tāpiri S1. E rua nga keehi e whakaatu ana i nga taonga pumau me te whakaputa ano (Taylor cone, te whakatipuranga EWNS, me te pumau i roto i te waa) i tohua hei rangahau matawhānui. I te piki. Ko te ahua 3 e whakaatu ana i nga hua mo te utu, te rahi, me te ihirangi o te ROS i nga keehi e rua. Ka whakarāpopotohia ngā hua ki te Ripanga 1. Hei tohutoro, kei roto i te Whakaaturanga 3 me te Ripanga 1 nga ahuatanga o te EWNS8, 9, 10, 11 (baseline-EWNS). Ko nga tatauranga hiranga o te tatauranga ma te whakamahi i te whakamatautau-t-rua ka taia ano ki te Ripanga Tāpiri S2. I tua atu, ko etahi atu raraunga ko nga rangahau mo te paanga o te kohao whakatauira ira hiko te diameter (D) me te tawhiti i waenga i te hiko o te whenua me te pito (L) (Whakaahua Tāpiri S2 me S3).
(ac) Te tohatoha rahi i inehia e te AFM. (df) Ahuatanga utu mata. (g) Te tohu ROS o te EPR.
He mea nui ano kia mohio mo nga ahuatanga katoa o runga ake nei, ko te naianei o te ionization ine i waenga i te 2 me te 6 μA me te ngaohiko i waenga i te -3.8 me te -6.5 kV, na te iti iho i te 50 mW te paunga hiko mo tenei kōwae whakawhanaunga EWNS kotahi. Ahakoa i whakahiatohia te EWNS i raro i te pehanga teitei, he iti rawa nga taumata ozone, kaore i neke ake i te 60 ppb.
Ko te Whakaaturanga Tāpiri S4 e whakaatu ana i nga waahi hiko kua whakatairite mo nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm]. Mo nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm], ko nga tatauranga mara he 2 × 105 V/m me te 4.7 × 105 V/m. Kei te tumanakohia tenei, na te mea i te keehi tuarua he nui ake te owehenga ngaohiko-tawhiti.
I te piki. 3a,b e whakaatu ana i te diameter EWNS i whanganga ki te AFM8. Ko nga diameters toharite EWNS kua tatauhia he 27 nm me te 19 nm mo nga kaupapa [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm]. Mo nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm], ko nga wehenga paerewa ahuahanga o nga tohatoha he 1.41 me te 1.45, e tohu ana i te tohatoha rahi whaiti. Ko te rahi toharite me te inenga paerewa ahuahanga e tino tata ana ki te rarangi turanga EWNS, i te 25 nm me te 1.41. I te piki. Ko te 3c e whakaatu ana i te tohatoha rahi o te turanga EWNS i ine ma te whakamahi i te tikanga ano i raro i nga tikanga ano.
I te piki. Ko te 3d,e e whakaatu ana i nga hua o te tohu utu. Ko nga raraunga he inenga toharite o te 30 inenga tukutahi o te kukū (#/cm3) me te naianei (I). Ko te tātaritanga e whakaatu ana ko te utu toharite i runga i te EWNS he 22 ± 6 e- me te 44 ± 6 e- mo te [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm]. He tino teitei ake o raatau utu mata ki te EWNS turanga (10 ± 2 e-), e rua nga wa nui atu i te [-6.5 kV, 4.0 cm] te ahua me te wha nga wa nui atu i te [-3 .8 kV, 0.5 cm]. Ko te ahua 3f e whakaatu ana i te utu. raraunga mo Baseline-EWNS.
Mai i nga mapi kukū o te tau EWNS (Taupiri Pikitia S5 me S6), ka kitea ko te [-6.5 kV, 4.0 cm] te ahua he nui ake nga matūriki i te [-3.8 kV, 0.5 cm]. He mea tika ano kia mohiohia i aroturukihia te kuhanga tau EWNS tae atu ki te 4 haora (Whakaahua Tāpiri S5 me S6), i whakaatuhia e te whakapumautanga o te whakatipuranga EWNS nga taumata o te kukū tau matūriki i roto i nga keehi e rua.
I te piki. Ko te 3g e whakaatu ana i te tuāwhiorangi EPR i muri i te tangohanga o te mana EWNS papaitia (papamuri) i [-6.5 kV, 4.0 cm]. I whakatauritea ano te ahua o te ROS ki te ahuatanga o Baseline-EWNS i roto i tetahi mahi kua whakaputaina i mua. Ko te maha o nga EWNS e tauhohe ana me nga mahanga miro i tatauhia kia 7.5 × 104 EWNS/s, he rite ki te Raina-EWNS8 kua whakaputaina i mua. I tino kitea e te hiranga EPR te noho mai o nga momo ROS e rua, ko O2- te momo tino nui me te OH• he iti ake te nui. I tua atu, ko te whakataurite tika o nga kaha teitei i whakaatu ko te EWNS kua arotauhia he nui ake te ihirangi ROS i whakaritea ki te EWNS turanga.
I te piki. Ko te 4 e whakaatu ana i te pai o te waipara o EWNS i EPES. Ka whakarapopotohia nga raraunga ki te Ripanga I ka whakatauritea ki nga raraunga EWNS taketake. Mo nga take e rua o EUNS, ka tata te waipara ki te 100% ahakoa i te ngaohiko iti o te 3.0 kV. Ko te tikanga, he rawaka te 3.0 kV mo te 100% te tukunga, ahakoa he rereke te utu o te mata. I raro i nga tikanga ano, ko te pai o te tuunga o Baseline-EWNS he 56% noa na te iti o te utu (toharite 10 irahiko mo ia EWNS).
I te piki. 5 me te tepu. Ko te 2 he whakarāpopoto i te uara whakakorikori o nga moroiti kua werohia ki runga i te mata o te tōmato i muri i te rongonga ki te 40,000 #/cm3 EWNS mo te 45 meneti i te aratau tino pai [-6.5 kV, 4.0 cm]. Ko te Inoculated E. coli me Lactobacillus innocuous i whakaatu i te whakahekenga nui o te 3.8 rakau i roto i te whakaaturanga 45 meneti. I raro i nga ahuatanga ano, ko te S. enterica he hekenga 2.2-log, ko te S. cerevisiae me te M. parafortutum he 1.0-log heke iho.
Ko nga moroiti irahiko (Whakaahua 6) e whakaatu ana i nga huringa-a-tinana na te EWNS i runga i nga pūtau Escherichia coli, Streptococcus, me Lactobacillus kino e arai atu ana ki te kore whakahohe. Ko nga huakita whakahaere he kiriuhi pūtau mau tonu, ko nga huakita kua kitea kua pakaru nga kiriuhi o waho.
Ko te whakaata irahiko moroiti mo te whakahaere me nga huakita kua kitea i kitea te kino o te membrane.
Ko nga raraunga i runga i nga ahuatanga ahupūngao o te EWNS kua arotauhia e whakaatu ana ko nga taonga (te utu o te mata me te ihirangi ROS) o te EWNS i tino pai ake ki te whakataurite ki nga raraunga turanga EWNS kua whakaputaina i mua8,9,10,11. I tetahi atu ringa, i noho tonu to ratou rahi i roto i te awhe nanometer, he rite tonu ki nga hua i korerotia i mua, ka taea e ratou te noho ki te rangi mo nga wa roa. Ka taea te whakamarama i te polydispersity i kitea e nga huringa utu mata e whakatau ana i te rahi o te EWNS, te matapōkeretanga o te paanga Rayleigh, me te whakakotahitanga pea. Heoi ano, e ai ki nga korero a Nielsen et al. 22, ko te utu nui o te mata ka whakaiti i te whakaetonga ma te whakanui ake i te kaha o te mata o te topata wai. I roto i ta maatau whakaputanga o mua8 i whakamanahia tenei ariā mo te microdroplets 22 me te EWNS. Ko te ngaronga o te utu i te wa o te taima ka pa ki te rahi me te whai waahi ki te tohatoha rahi kua kitea.
I tua atu, ko te utu mo ia hanganga e tata ana ki te 22-44 e-, i runga i te ahuatanga, he mea tino teitei ake ki te EWNS taketake, he utu toharite o te 10 ± 2 irahiko mo ia hanganga. Engari, me tohu koinei te utu toharite o te EWNS. Seto et al. Kua kitea he taurite te utu me te whai i te tohanga roko-noa21. Ka whakatauritea ki a maatau mahi o mua, ko te rearua o te utu o te mata ka rererua te pai o te whakatakoto i roto i te punaha EPES ki te tata ki te 100%11.