Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുണ്ട്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).അതിനിടയിൽ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് റെൻഡർ ചെയ്യും.
ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകൾ കാണിക്കുന്ന ഒരു കറൗസൽ.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
അടുത്തിടെ, കൃത്രിമ ജല നാനോസ്ട്രക്ചറുകൾ (EWNS) ഉപയോഗിച്ച് നാനോ ടെക്നോളജി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു രാസ-രഹിത ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്ലാറ്റ്ഫോം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.EWNS ന് ഉയർന്ന ഉപരിതല ചാർജ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഭക്ഷണത്തിലൂടെ പകരുന്ന രോഗകാരികൾ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി സൂക്ഷ്മാണുക്കളുമായി ഇടപഴകാനും നിർജ്ജീവമാക്കാനും കഴിയുന്ന റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസ് (ROS) കൊണ്ട് പൂരിതമാണ്.സംശ്ലേഷണ സമയത്ത് അവയുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ സൂക്ഷ്മമായി ക്രമീകരിക്കാനും അവയുടെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ സാധ്യതകൾ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാമെന്ന് ഇവിടെ കാണിക്കുന്നു.EWNS ലബോറട്ടറി പ്ലാറ്റ്‌ഫോം സിന്തസിസ് പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റിക്കൊണ്ട് EWNS-ന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ മികച്ചതാക്കുന്നതിന് രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു.ആധുനിക വിശകലന രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് EWNS പ്രോപ്പർട്ടികളുടെ സ്വഭാവം (ചാർജ്, വലുപ്പം, ROS-ന്റെ ഉള്ളടക്കം).കൂടാതെ, എസ്‌ഷെറിച്ചിയ കോളി, സാൽമോണല്ല എന്ററിക്ക, ലിസ്റ്റീരിയ ഇൻനോക്യുസ്, മൈകോബാക്ടീരിയം പാരാക്സിഡന്റം, സാക്കറോമൈസസ് സെറിവിസിയ തുടങ്ങിയ ഭക്ഷ്യജന്യ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്കെതിരായ സൂക്ഷ്മജീവികളെ നിഷ്‌ക്രിയമാക്കാനുള്ള സാധ്യതയും അവർ വിലയിരുത്തി.സമന്വയ സമയത്ത് EWNS-ന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ മികച്ച രീതിയിൽ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇവിടെ അവതരിപ്പിച്ച ഫലങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു, ഇത് നിഷ്ക്രിയത്വ കാര്യക്ഷമതയിൽ എക്‌സ്‌പോണൻഷ്യൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു.പ്രത്യേകിച്ചും, ഉപരിതല ചാർജ് നാലിന്റെ മടങ്ങ് വർദ്ധിക്കുകയും പ്രതിപ്രവർത്തന ഓക്സിജൻ ഇനങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തു.40,000 #/cc EWNS എന്ന എയറോസോൾ ഡോസിലേക്ക് 45 മിനിറ്റ് എക്സ്പോഷർ ചെയ്തതിന് ശേഷം മൈക്രോബയൽ നീക്കം ചെയ്യൽ നിരക്ക് സൂക്ഷ്മജീവികളെ ആശ്രയിച്ചുള്ളതും 1.0 മുതൽ 3.8 ലോഗ് വരെയുമാണ്.
രോഗകാരികളോ അവയുടെ വിഷവസ്തുക്കളോ ഉള്ളിൽ പ്രവേശിക്കുന്നത് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഭക്ഷ്യജന്യ രോഗങ്ങളുടെ പ്രധാന കാരണം സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ മലിനീകരണമാണ്.യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ മാത്രം, ഓരോ വർഷവും 76 ദശലക്ഷം രോഗങ്ങളും 325,000 ആശുപത്രി പ്രവേശനങ്ങളും 5,000 മരണങ്ങളും ഭക്ഷ്യജന്യ രോഗങ്ങൾ കാരണമാകുന്നു.കൂടാതെ, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് അഗ്രികൾച്ചർ (യുഎസ്ഡിഎ) കണക്കാക്കുന്നത്, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ട ഭക്ഷ്യജന്യ രോഗങ്ങളിൽ 48% പുതിയ ഉൽപന്നങ്ങളുടെ വർദ്ധിച്ച ഉപഭോഗമാണ്.യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ ഭക്ഷണത്തിലൂടെ പകരുന്ന രോഗാണുക്കൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന രോഗത്തിന്റെയും മരണത്തിന്റെയും വില വളരെ ഉയർന്നതാണ്, സെന്റർസ് ഫോർ ഡിസീസ് കൺട്രോൾ ആൻഡ് പ്രിവൻഷൻ (സിഡിസി) കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത് പ്രതിവർഷം 15.6 ബില്യൺ യുഎസ് ഡോളറിലധികം.
നിലവിൽ, കെമിക്കൽ4, റേഡിയേഷൻ5, തെർമൽ6 എന്നിവ ഭക്ഷ്യസുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഇടപെടലുകൾ കൂടുതലും തുടർച്ചയായി അല്ലാതെ ഉൽപ്പാദന ശൃംഖലയിൽ (സാധാരണയായി വിളവെടുപ്പിനു ശേഷമോ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ പാക്കേജിംഗ് സമയത്തോ) പരിമിതമായ നിർണായക നിയന്ത്രണ പോയിന്റുകളിൽ (സിസിപി) നടത്തപ്പെടുന്നു.അങ്ങനെ, അവ ക്രോസ്-മലിനീകരണത്തിന് സാധ്യതയുണ്ട്.7. ഭക്ഷ്യജന്യ രോഗങ്ങളും ഭക്ഷ്യ കേടുപാടുകളും നന്നായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതവും ചെലവും കുറയ്ക്കുന്നതിനോടൊപ്പം ഫാം ടു ടേബിൾ തുടർച്ചയിലുടനീളം പ്രയോഗിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഇടപെടലുകൾ ആവശ്യമാണ്.
അടുത്തിടെ, കൃത്രിമ ജല നാനോസ്ട്രക്ചറുകൾ (EWNS) ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതലത്തിലും വായുവിലുമുള്ള ബാക്ടീരിയകളെ നിർജ്ജീവമാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു രാസ രഹിത, നാനോടെക്നോളജി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്ലാറ്റ്ഫോം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.ഇലക്ട്രോസ്പ്രേ, വാട്ടർ അയോണൈസേഷൻ (ചിത്രം 1 എ) എന്നീ രണ്ട് സമാന്തര പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് EWNS സമന്വയിപ്പിച്ചത്.മുമ്പത്തെ പഠനങ്ങൾ EWNS ന് ഭൗതികവും ജീവശാസ്ത്രപരവുമായ ഒരു സവിശേഷമായ ഒരു കൂട്ടം ഉണ്ടെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട് 8,9,10.EWNS ന് ഓരോ ഘടനയിലും ശരാശരി 10 ഇലക്ട്രോണുകളും ശരാശരി നാനോ സ്കെയിൽ വലിപ്പം 25 nm (ചിത്രം 1b,c)8,9,10.കൂടാതെ, ഇലക്ട്രോൺ സ്പിൻ റെസൊണൻസ് (ESR) EWNS-ൽ വലിയ അളവിൽ റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകൾ (ROS), പ്രധാനമായും ഹൈഡ്രോക്സൈൽ (OH•), സൂപ്പർഓക്സൈഡ് (O2-) റാഡിക്കലുകൾ (ചിത്രം 1c) എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതായി കാണിച്ചു.EVNS വളരെക്കാലം വായുവിലാണ്, വായുവിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്തതും ഉപരിതലത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നതുമായ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കാനാകും, അവയുടെ ROS പേലോഡ് നൽകുകയും സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ നിഷ്ക്രിയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 1d).മൈകോബാക്ടീരിയ ഉൾപ്പെടെയുള്ള വിവിധ ഗ്രാം-നെഗറ്റീവ്, ഗ്രാം പോസിറ്റീവ് ബാക്ടീരിയകളുമായി ഉപരിതലത്തിലും വായുവിലും ഇടപഴകാനും നിർജ്ജീവമാക്കാനും EWNS-ന് കഴിയുമെന്നും ഈ ആദ്യകാല പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി കാണിക്കുന്നത് കോശ സ്തരത്തിന്റെ തകരാറാണ് നിർജ്ജീവമാകാൻ കാരണമെന്ന്.കൂടാതെ, നിശിത ഇൻഹാലേഷൻ പഠനങ്ങൾ EWNS ന്റെ ഉയർന്ന ഡോസുകൾ ശ്വാസകോശ നാശത്തിനോ വീക്കത്തിനോ കാരണമാകുന്നില്ലെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട് 8 .
(എ) ദ്രാവകവും ഒരു കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡും അടങ്ങിയ ഒരു കാപ്പിലറി ട്യൂബിനുമിടയിൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോസ്പ്രേ സംഭവിക്കുന്നു.(ബി) ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിന്റെ പ്രയോഗം രണ്ട് വ്യത്യസ്ത പ്രതിഭാസങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു: (i) ജലത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോസ്പ്രേയിംഗ്, (ii) EWNS-ൽ കുടുങ്ങിയ റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷിസുകളുടെ (അയോണുകൾ) രൂപീകരണം.(സി) EWNS-ന്റെ തനതായ ഘടന.(ഡി) അവയുടെ നാനോ സ്കെയിൽ സ്വഭാവം കാരണം, EWNS വളരെ ചലനാത്മകമാണ്, കൂടാതെ വായുവിലൂടെയുള്ള രോഗകാരികളുമായി ഇടപഴകാനും കഴിയും.
പുതിയ ഭക്ഷണത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഭക്ഷണത്തിലൂടെ പകരുന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ നിർജ്ജീവമാക്കാനുള്ള EWNS ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിന്റെ കഴിവും അടുത്തിടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത ഡെലിവറി നേടുന്നതിന് ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് EWNS-ന്റെ ഉപരിതല ചാർജ് ഉപയോഗിക്കാമെന്നും ഇത് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.കൂടാതെ, E. coli, Listeria 11 പോലുള്ള വിവിധ ഭക്ഷ്യജന്യ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ നിരീക്ഷിച്ചതോടെ, ഏകദേശം 50,000 #/cm3 EWNS-ൽ 90 മിനിറ്റ് എക്സ്പോഷർ ചെയ്ത ശേഷം ജൈവ തക്കാളിയുടെ പ്രാഥമിക ഫലങ്ങൾ പ്രോത്സാഹജനകമായിരുന്നു.കൂടാതെ, പ്രാഥമിക ഓർഗാനോലെപ്റ്റിക് പരിശോധനകൾ നിയന്ത്രണ തക്കാളിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സെൻസറി ഇഫക്റ്റുകൾ കാണിക്കുന്നില്ല.ഈ പ്രാരംഭ നിഷ്ക്രിയ ഫലങ്ങൾ 50,000#/cc വളരെ കുറഞ്ഞ EWNS ഡോസുകളിൽ പോലും ഭക്ഷ്യ സുരക്ഷാ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പ്രോത്സാഹജനകമാണെങ്കിലും.നോക്കൂ, അണുബാധയുടെയും കേടുപാടുകളുടെയും സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന നിഷ്ക്രിയത്വ സാധ്യത കൂടുതൽ പ്രയോജനകരമാകുമെന്ന് വ്യക്തമാണ്.
ഇവിടെ, സിന്തസിസ് പാരാമീറ്ററുകളുടെ മികച്ച ട്യൂണിംഗ് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിനും EWNS-ന്റെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ സാധ്യതകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഫിസിക്കോകെമിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിന് ഒരു EWNS ജനറേഷൻ പ്ലാറ്റ്‌ഫോം വികസിപ്പിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണം ഞങ്ങൾ കേന്ദ്രീകരിക്കും.പ്രത്യേകിച്ചും, ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ അവയുടെ ഉപരിതല ചാർജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലും (ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത ഡെലിവറി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്) ROS ഉള്ളടക്കത്തിലും (നിഷ്‌ക്രിയ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്) ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.ആധുനിക അനലിറ്റിക്കൽ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഫിസിക്കോ-കെമിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ (വലിപ്പം, ചാർജ്, ROS ഉള്ളടക്കം) വിശേഷിപ്പിക്കുക, ഇ.
ഉയർന്ന ശുദ്ധജലത്തിന്റെ (18 MΩ cm–1) ഒരേസമയം ഇലക്ട്രോസ്പ്രേയിംഗും അയോണൈസേഷനും വഴി EVNS സമന്വയിപ്പിച്ചു.ഇലക്‌ട്രിക് നെബുലൈസർ 12 സാധാരണയായി ദ്രാവകങ്ങളുടെ ആറ്റോമൈസേഷനും പോളിമർ, സെറാമിക് കണികകൾ 13, നാരുകൾ 14 എന്നിവയുടെ സമന്വയത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മുമ്പത്തെ പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾ 8, 9, 10, 11, ഒരു സാധാരണ പരീക്ഷണത്തിൽ, ഒരു ലോഹ കാപ്പിലറിക്കും ഗ്രൗണ്ടഡ് കൗണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡിനും ഇടയിൽ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിച്ചു.ഈ പ്രക്രിയയിൽ, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത പ്രതിഭാസങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു: i) ഇലക്ട്രോസ്പ്രേ, ii) ജല അയോണൈസേഷൻ.രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ശക്തമായ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം ബാഷ്പീകരിച്ച ജലത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ടെയ്ലർ കോണുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു.തൽഫലമായി, ഉയർന്ന ചാർജ്ജുള്ള ജലത്തുള്ളികൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, അവ റേലീ സിദ്ധാന്തത്തിലെന്നപോലെ ചെറിയ കണങ്ങളായി വിഘടിക്കുന്നത് തുടരുന്നു.അതേ സമയം, ശക്തമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ ചില ജല തന്മാത്രകളെ പിളർന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളെ (അയണീകരിക്കാൻ) കാരണമാകുന്നു, ഇത് വലിയ അളവിൽ റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകളുടെ (ROS) രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.ഒരേസമയം ജനറേറ്റുചെയ്ത ROS18 EWNS-ൽ ഉൾപ്പെടുത്തി (ചിത്രം 1c).
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഈ പഠനത്തിൽ EWNS സിന്തസിസിൽ വികസിപ്പിച്ചതും ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ EWNS ജനറേഷൻ സിസ്റ്റം 2a കാണിക്കുന്നു.അടച്ച കുപ്പിയിൽ സംഭരിച്ച ശുദ്ധീകരിച്ച വെള്ളം ടെഫ്ലോൺ ട്യൂബിലൂടെ (2 എംഎം ആന്തരിക വ്യാസം) 30G സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ സൂചിയിലേക്ക് (മെറ്റൽ കാപ്പിലറി) നൽകി.ചിത്രം 2 ബിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ കുപ്പിയ്ക്കുള്ളിലെ വായു മർദ്ദമാണ് ജലത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നത്.സൂചി ഒരു ടെഫ്ലോൺ കൺസോളിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത ദൂരത്തേക്ക് സ്വമേധയാ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും.കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡ് സാമ്പിൾ ചെയ്യുന്നതിനായി മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു ദ്വാരമുള്ള ഒരു മിനുക്കിയ അലുമിനിയം ഡിസ്കാണ്.കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡിന് താഴെ ഒരു അലൂമിനിയം സാംപ്ലിംഗ് ഫണൽ ഉണ്ട്, അത് ഒരു സാംപ്ലിംഗ് പോർട്ട് വഴി ബാക്കിയുള്ള പരീക്ഷണ സജ്ജീകരണവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 2 ബി).സാമ്പിൾ പ്രവർത്തനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ചാർജ് ബിൽഡ്-അപ്പ് ഒഴിവാക്കാൻ, എല്ലാ സാമ്പിൾ ഘടകങ്ങളും വൈദ്യുതമായി നിലകൊള്ളുന്നു.
(എ) എഞ്ചിനീയറിംഗ് വാട്ടർ നാനോസ്ട്രക്ചർ ജനറേഷൻ സിസ്റ്റം (EWNS).(ബി) സാമ്പിളിന്റെയും ഇലക്ട്രോസ്പ്രേയുടെയും ക്രോസ്-സെക്ഷൻ, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പാരാമീറ്ററുകൾ കാണിക്കുന്നു.(സി) ബാക്ടീരിയ നിർജ്ജീവമാക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം.
മുകളിൽ വിവരിച്ച EWNS ജനറേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് EWNS പ്രോപ്പർട്ടികളുടെ മികച്ച ട്യൂണിംഗ് സുഗമമാക്കുന്നതിന് പ്രധാന ഓപ്പറേറ്റിംഗ് പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റാൻ കഴിയും.പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജ് (V), സൂചിയും കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡും തമ്മിലുള്ള ദൂരം (L), കാപ്പിലറിയിലൂടെയുള്ള ജലപ്രവാഹം (φ) എന്നിവ EWNS സവിശേഷതകൾ ക്രമീകരിക്കുക.വ്യത്യസ്ത കോമ്പിനേഷനുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചിഹ്നം: [V (kV), L (cm)].ഒരു നിശ്ചിത സെറ്റിന്റെ [V, L] സ്ഥിരതയുള്ള ടെയ്‌ലർ കോൺ ലഭിക്കാൻ ജലപ്രവാഹം ക്രമീകരിക്കുക.ഈ പഠനത്തിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി, കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡിന്റെ (ഡി) അപ്പർച്ചർ വ്യാസം 0.5 ഇഞ്ചിൽ (1.29 സെ.മീ) സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു.
പരിമിതമായ ജ്യാമിതിയും അസമമിതിയും കാരണം, വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി ആദ്യ തത്വങ്ങളിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കാൻ കഴിയില്ല.പകരം, വൈദ്യുത മണ്ഡലം കണക്കാക്കാൻ QuickField™ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ (Svendborg, Denmark)19 ഉപയോഗിച്ചു.വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഏകീകൃതമല്ല, അതിനാൽ കാപ്പിലറിയുടെ അറ്റത്തുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ മൂല്യം വിവിധ കോൺഫിഗറേഷനുകൾക്ക് ഒരു റഫറൻസ് മൂല്യമായി ഉപയോഗിച്ചു.
പഠന വേളയിൽ, ടെയ്‌ലർ കോൺ രൂപീകരണം, ടെയ്‌ലർ കോൺ സ്ഥിരത, EWNS ഉൽപ്പാദന സ്ഥിരത, പുനരുൽപാദനക്ഷമത എന്നിവയിൽ സൂചിക്കും കൌണ്ടർ ഇലക്‌ട്രോഡിനും ഇടയിലുള്ള വോൾട്ടേജിന്റെയും ദൂരത്തിന്റെയും നിരവധി കോമ്പിനേഷനുകൾ വിലയിരുത്തി.വിവിധ കോമ്പിനേഷനുകൾ സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക S1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
EWNS ജനറേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട്, കണികാ സംഖ്യയുടെ ഏകാഗ്രത അളക്കുന്നതിനുള്ള സ്കാനിംഗ് മൊബിലിറ്റി കണികാ വലിപ്പം അനലൈസറുമായി (SMPS, മോഡൽ 3936, TSI, ഷോർവ്യൂ, MN) ഒരു എയറോസോൾ ഫാരഡേ ഇലക്ട്രോമീറ്ററുമായി (TSI, മോഡൽ 3068B, ഷോർവ്യൂ, MN) നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.) ഞങ്ങളുടെ മുൻ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൽ വിവരിച്ചതുപോലെ എയറോസോൾ വൈദ്യുതധാരകൾ അളന്നു.എസ്എംപിഎസും എയറോസോൾ ഇലക്ട്രോമീറ്ററും 0.5 എൽ/മിനിറ്റ് (മൊത്തം സാമ്പിൾ ഫ്ലോ 1 എൽ/മിനിറ്റ്) ഫ്ലോ റേറ്റിൽ സാമ്പിൾ ചെയ്തു.കണങ്ങളുടെ സംഖ്യാ സാന്ദ്രതയും എയറോസോൾ പ്രവാഹവും 120 സെക്കൻഡ് അളന്നു.അളവ് 30 തവണ ആവർത്തിക്കുന്നു.നിലവിലെ അളവുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി, മൊത്തം എയറോസോൾ ചാർജ് കണക്കാക്കുകയും തിരഞ്ഞെടുത്ത മൊത്തം EWNS കണങ്ങളുടെ ശരാശരി EWNS ചാർജ് കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.EWNS ന്റെ ശരാശരി ചെലവ് സമവാക്യം (1) ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:
ഇവിടെ IEl എന്നത് അളക്കുന്ന വൈദ്യുതധാരയാണ്, NSMPS എന്നത് SMPS ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ സാന്ദ്രതയാണ്, കൂടാതെ φEl എന്നത് ഒരു ഇലക്ട്രോമീറ്ററിലെ ഫ്ലോ റേറ്റ് ആണ്.
ആപേക്ഷിക ആർദ്രത (RH) ഉപരിതല ചാർജിനെ ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, പരീക്ഷണ സമയത്ത് താപനിലയും (RH) യഥാക്രമം 21 ° C ഉം 45% ഉം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തി.
EWNS-ന്റെ വലുപ്പവും ആയുസ്സും അളക്കാൻ ആറ്റോമിക് ഫോഴ്‌സ് മൈക്രോസ്‌കോപ്പി (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA), AC260T പ്രോബ് (Olympus, Tokyo, Japan) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു.AFM സ്കാനിംഗ് ആവൃത്തി 1 Hz ആയിരുന്നു, സ്കാനിംഗ് ഏരിയ 5 μm × 5 μm ആയിരുന്നു, കൂടാതെ 256 സ്കാൻ ലൈനുകളും.എല്ലാ ചിത്രങ്ങളും അസൈലം സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ (മാസ്ക് റേഞ്ച് 100 nm, ത്രെഷോൾഡ് 100 pm) ഉപയോഗിച്ച് 1st ഓർഡർ ഇമേജ് അലൈൻമെന്റിന് വിധേയമാക്കി.
ടെസ്റ്റ് ഫണൽ നീക്കം ചെയ്യുകയും മൈക്ക പ്രതലത്തിൽ കണികാ ശേഖരണവും ക്രമരഹിതമായ തുള്ളികൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യാതിരിക്കാൻ ശരാശരി 120 സെക്കൻഡ് സമയത്തേക്ക് കൗണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് 2.0 സെന്റീമീറ്റർ അകലെ മൈക്ക പ്രതലം സ്ഥാപിച്ചു.പുതുതായി മുറിച്ച മൈക്കയുടെ (ടെഡ് പെല്ല, റെഡ്ഡിംഗ്, സിഎ) ഉപരിതലത്തിലേക്ക് EWNS നേരിട്ട് തളിച്ചു.AFM സ്പട്ടറിംഗ് കഴിഞ്ഞ് ഉടൻ തന്നെ മൈക്ക പ്രതലത്തിന്റെ ചിത്രം.പുതുതായി മുറിച്ച മാറ്റമില്ലാത്ത മൈക്കയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ കോൺടാക്റ്റ് കോൺ 0 ഡിഗ്രിക്ക് അടുത്താണ്, അതിനാൽ EVNS മൈക്ക പ്രതലത്തിൽ ഒരു താഴികക്കുടത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യുന്നു.വ്യാപിക്കുന്ന തുള്ളികളുടെ വ്യാസം (എ), ഉയരം (എച്ച്) എന്നിവ AFM ടോപ്പോഗ്രാഫിയിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് അളക്കുകയും ഞങ്ങളുടെ മുമ്പ് സാധൂകരിച്ച രീതി ഉപയോഗിച്ച് EWNS ഡോംഡ് ഡിഫ്യൂഷൻ വോളിയം കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.ഓൺബോർഡ് EWNS ന് ഒരേ വോളിയം ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക, സമവാക്യം (2) ഉപയോഗിച്ച് തുല്യ വ്യാസം കണക്കാക്കാം:
ഞങ്ങളുടെ മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ച രീതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, EWNS-ൽ ഹ്രസ്വകാല റാഡിക്കൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ സ്പിൻ റെസൊണൻസ് (ESR) സ്പിൻ ട്രാപ്പ് ഉപയോഗിച്ചു.DEPMPO(5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc.) യുടെ 235 mM ലായനി അടങ്ങിയ 650 μm മിഡ്‌ജെറ്റ് സ്പാർഗറിലൂടെ (Ace Glass, Vineland, NJ) എയറോസോളുകൾ ബബിൾ ചെയ്തു.പോർട്ട്ലാൻഡ്, ഒറിഗോൺ).എല്ലാ ESR അളവുകളും ഒരു ബ്രൂക്കർ EMX സ്പെക്ട്രോമീറ്ററും (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ഒരു ഫ്ലാറ്റ് പാനൽ സെല്ലും ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തിയത്.ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുന്നതിനും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും അക്വിസിറ്റ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ (ബ്രൂക്കർ ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് ഇൻക്. ബില്ലെറിക്ക, എംഎ, യുഎസ്എ) ഉപയോഗിച്ചു.ROS- ന്റെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരു കൂട്ടം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് അവസ്ഥകൾക്കായി മാത്രമാണ് [-6.5 kV, 4.0 cm].ഇംപാക്‌ടറിലെ EWNS നഷ്‌ടങ്ങൾ കണക്കാക്കിയ ശേഷം SMPS ഉപയോഗിച്ച് EWNS സാന്ദ്രത അളന്നു.
205 ഡ്യുവൽ ബീം ഓസോൺ മോണിറ്റർ™ (2B ടെക്നോളജീസ്, ബോൾഡർ, കോ)8,9,10 ഉപയോഗിച്ച് ഓസോൺ അളവ് നിരീക്ഷിച്ചു.
എല്ലാ EWNS പ്രോപ്പർട്ടികൾക്കും, ശരാശരി മൂല്യം അളക്കൽ മൂല്യമായും സാധാരണ വ്യതിയാനം അളക്കൽ പിശകായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത EWNS ആട്രിബ്യൂട്ടുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ അടിസ്ഥാന EWNS-ന്റെ അനുബന്ധ മൂല്യങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ടി-ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി.
ഉപരിതലത്തിൽ EWNS-ന്റെ ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത ഡെലിവറിക്ക് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന, മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ചതും സ്വഭാവമുള്ളതുമായ ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് മഴ (ഇപിഇഎസ്) “പുൾ” സിസ്റ്റം ചിത്രം 2 സി കാണിക്കുന്നു.EPES EVNS ചാർജുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ശക്തമായ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ടാർഗെറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് നേരിട്ട് "ഗൈഡ്" ചെയ്യാൻ കഴിയും.Pyrgiotakis മറ്റുള്ളവരുടെ സമീപകാല പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൽ EPES സിസ്റ്റത്തിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.11 .അങ്ങനെ, EPES-ൽ 3D പ്രിന്റ് ചെയ്ത PVC ചേമ്പർ അടങ്ങുന്നു, ഒപ്പം 15.24 സെന്റീമീറ്റർ അകലെ മധ്യഭാഗത്ത് രണ്ട് സമാന്തര സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ (304 സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ, മിറർ കോട്ടഡ്) മെറ്റൽ പ്ലേറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ബോർഡുകൾ ഒരു ബാഹ്യ ഹൈ വോൾട്ടേജ് സ്രോതസ്സുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), താഴെയുള്ള പ്ലേറ്റ് എല്ലായ്പ്പോഴും പോസിറ്റീവ് വോൾട്ടേജുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മുകളിലെ പ്ലേറ്റ് എല്ലായ്പ്പോഴും നിലത്തുമായി (ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗ്രൗണ്ട്) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.അറയുടെ ഭിത്തികൾ അലൂമിനിയം ഫോയിൽ കൊണ്ട് മൂടിയിരിക്കുന്നു, അത് കണികാ നഷ്ടം തടയാൻ വൈദ്യുത നിലയുറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇടപെടൽ ഒഴിവാക്കുന്നതിനായി താഴെയുള്ള മെറ്റൽ പ്ലേറ്റിന് മുകളിൽ ഉയർത്തുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക് സ്റ്റാൻഡുകളിൽ ടെസ്റ്റ് പ്രതലങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സീൽ ചെയ്ത ഫ്രണ്ട് ലോഡിംഗ് ഡോർ ചേമ്പറിനുണ്ട്.
EPES-ലെ EWNS-ന്റെ ഡിപ്പോസിഷൻ കാര്യക്ഷമത സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം S111-ൽ വിശദീകരിച്ചിട്ടുള്ള മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു പ്രോട്ടോക്കോൾ പ്രകാരമാണ് കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത്.
ഒരു കൺട്രോൾ ചേമ്പർ എന്ന നിലയിൽ, രണ്ടാമത്തെ സിലിണ്ടർ ഫ്ലോ ചേമ്പർ EPES സിസ്റ്റവുമായി പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിൽ EWNS നീക്കം ചെയ്യാൻ ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് HEPA ഫിൽട്ടർ ഉപയോഗിച്ചു.ചിത്രം 2c-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, EWNS എയറോസോൾ രണ്ട് ബിൽറ്റ്-ഇൻ ചേമ്പറുകളിലൂടെ പമ്പ് ചെയ്തു.കൺട്രോൾ റൂമിനും EPES-നും ഇടയിലുള്ള ഫിൽട്ടർ, അതേ താപനില (T), ആപേക്ഷിക ആർദ്രത (RH), ഓസോൺ അളവ് എന്നിവയുടെ ഫലമായി ശേഷിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും EWNS നീക്കം ചെയ്യുന്നു.
ഇ.കോളി (ATCC #27325), ഫെക്കൽ ഇൻഡിക്കേറ്റർ, സാൽമൊണെല്ല എന്ററിക്ക (ATCC #53647), ഭക്ഷണത്തിലൂടെ പകരുന്ന രോഗകാരി, ലിസ്റ്റീരിയ നിരുപദ്രവകാരി (ATCC #33090), രോഗകാരിയായ ലിസ്റ്റീരിയ മോണോസൈറ്റോജെനുകൾ, CC visiae (ATCC #4098), കേടായ യീസ്റ്റിന് പകരക്കാരൻ, കൂടുതൽ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള നിർജ്ജീവമായ ബാക്ടീരിയ, മൈകോബാക്ടീരിയം പാരാലക്കി (ATCC #19686).
നിങ്ങളുടെ പ്രാദേശിക വിപണിയിൽ നിന്ന് ഓർഗാനിക് മുന്തിരി തക്കാളിയുടെ ക്രമരഹിതമായ പെട്ടികൾ വാങ്ങുക, ഉപയോഗം വരെ (3 ദിവസം വരെ) 4 ° C താപനിലയിൽ ഫ്രിഡ്ജിൽ വയ്ക്കുക.പരീക്ഷണാത്മക തക്കാളികൾ എല്ലാം ഒരേ വലിപ്പമുള്ളവയായിരുന്നു, ഏകദേശം 1/2 ഇഞ്ച് വ്യാസം.
സംസ്കാരം, കുത്തിവയ്പ്പ്, എക്‌സ്‌പോഷർ, കോളനി കൗണ്ട് പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ എന്നിവ ഞങ്ങളുടെ മുൻ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിലും അനുബന്ധ ഡാറ്റയിലും വിശദമാക്കിയിട്ടുണ്ട്.45 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് 40,000 #/cm3 വരെ കുത്തിവയ്പ് ചെയ്ത തക്കാളിയെ തുറന്നുകാട്ടിക്കൊണ്ട് EWNS-ന്റെ ഫലപ്രാപ്തി വിലയിരുത്തി.ചുരുക്കത്തിൽ, t = 0 മിനിറ്റ് സമയത്ത് അതിജീവിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ വിലയിരുത്താൻ മൂന്ന് തക്കാളി ഉപയോഗിച്ചു.മൂന്ന് തക്കാളികൾ EPES-ൽ സ്ഥാപിക്കുകയും 40,000 #/cc (EWNS തുറന്ന തക്കാളി) EWNS-ലേക്ക് തുറന്നുകാട്ടുകയും ബാക്കി മൂന്നെണ്ണം കൺട്രോൾ ചേമ്പറിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു (കൺട്രോൾ തക്കാളി).രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളിലെയും തക്കാളിയുടെ അധിക പ്രോസസ്സിംഗ് നടത്തിയിട്ടില്ല.EWNS-ന്റെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തുന്നതിന് 45 മിനിറ്റിന് ശേഷം EWNS- തുറന്നുകാട്ടപ്പെട്ട തക്കാളിയും നിയന്ത്രണ തക്കാളിയും നീക്കം ചെയ്തു.
ഓരോ പരീക്ഷണവും മൂന്ന് തവണയായി നടത്തി.സപ്ലിമെന്ററി ഡാറ്റയിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടോക്കോൾ അനുസരിച്ച് ഡാറ്റ വിശകലനം നടത്തി.
തുറന്നുകാട്ടപ്പെട്ട EWNS സാമ്പിളുകളുടെയും (45 മിനിറ്റ് 40,000 #/cm3 EWNS എയറോസോൾ കോൺസൺട്രേഷനിൽ) വികിരണം ചെയ്യാത്ത ഇ.കോളി, സാൽമൊണെല്ല എന്ററിക്ക, ലാക്ടോബാസിലസ് എന്നിവയുടെ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടാത്ത സാമ്പിളുകളുടെയും അവശിഷ്ടങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ വിലയിരുത്തിയത്.2 മണിക്കൂർ ഊഷ്മാവിൽ 0.1 M സോഡിയം കക്കോഡൈലേറ്റ് ബഫറിൽ (pH 7.4) 2.5% ഗ്ലൂട്ടറാൾഡിഹൈഡ്, 1.25% പാരാഫോർമാൽഡിഹൈഡ്, 0.03% പിക്രിക് ആസിഡ് എന്നിവയിൽ കണികകൾ ഉറപ്പിച്ചു.1% ഓസ്മിയം ടെട്രോക്സൈഡ് (OSMIum ടെട്രോക്സൈഡ് (OSO4) /1.5, 1 മണിക്കൂർ വാച്ച് 1 മണിക്കൂറിൽ 3 തവണ കഴുകുക, തുടർന്ന് 1%, 70%, 90%, 100% മദ്യം.സാമ്പിളുകൾ 1 മണിക്കൂർ പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൽ വയ്ക്കുകയും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിന്റെയും TAAP എപ്പോണിന്റെയും 1:1 മിശ്രിതം (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) ഉപയോഗിച്ച് സന്നിവേശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു.സാമ്പിളുകൾ TAAB Epon-ൽ ഉൾച്ചേർക്കുകയും 48 മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക് 60°C പോളിമറൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.AMT 2k CCD ക്യാമറ (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, USASAchusetts) സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു പരമ്പരാഗത ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് JEOL 1200EX (JEOL, ടോക്കിയോ, ജപ്പാൻ) ഉപയോഗിച്ച് ക്യൂർ ചെയ്ത ഗ്രാനുലാർ റെസിൻ TEM മുറിച്ച് ദൃശ്യവൽക്കരിച്ചു.
എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളും മൂന്ന് തവണയായി നടത്തി.ഓരോ ടൈം പോയിന്റിനും, ബാക്ടീരിയൽ വാഷുകൾ മൂന്ന് തവണയായി വിത്തുപാകി, ഒരു പോയിന്റിന് മൊത്തം ഒമ്പത് ഡാറ്റ പോയിന്റുകൾ ലഭിച്ചു, അതിന്റെ ശരാശരി ആ പ്രത്യേക സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ ബാക്ടീരിയൽ സാന്ദ്രതയായി ഉപയോഗിച്ചു.അളക്കൽ പിശകായി സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ ഉപയോഗിച്ചു.എല്ലാ പോയിന്റുകളും കണക്കാക്കുന്നു.
ടി = 0 മിനിറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ബാക്ടീരിയയുടെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നതിന്റെ ലോഗരിതം ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:
ഇവിടെ C0 എന്നത് കൺട്രോൾ സാമ്പിളിലെ 0 സമയത്തുള്ള ബാക്ടീരിയയുടെ സാന്ദ്രതയാണ് (അതായത് ഉപരിതലം ഉണങ്ങിയതിന് ശേഷം എന്നാൽ ചേമ്പറിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്) കൂടാതെ Cn എന്നത് n മിനിറ്റ് എക്സ്പോഷറിന് ശേഷം ഉപരിതലത്തിലുള്ള ബാക്ടീരിയയുടെ സാന്ദ്രതയാണ്.
45 മിനിറ്റ് എക്സ്പോഷർ സമയത്ത് ബാക്ടീരിയയുടെ സ്വാഭാവിക നശീകരണം കണക്കാക്കാൻ, 45 മിനിറ്റിനു ശേഷമുള്ള നിയന്ത്രണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലോഗ് റിഡക്ഷൻ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കണക്കാക്കുന്നു:
ഇവിടെ Cn എന്നത് n സമയത്തെ നിയന്ത്രണ സാമ്പിളിലെ ബാക്ടീരിയയുടെ സാന്ദ്രതയാണ്, n സമയത്തെ നിയന്ത്രണ ബാക്ടീരിയയുടെ സാന്ദ്രതയാണ് Cn-Control.നിയന്ത്രണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലോഗ് റിഡക്ഷൻ ആയി ഡാറ്റ അവതരിപ്പിക്കുന്നു (EWNS എക്സ്പോഷർ ഇല്ല).
പഠന വേളയിൽ, ടെയ്‌ലർ കോൺ രൂപീകരണം, ടെയ്‌ലർ കോൺ സ്ഥിരത, EWNS ഉൽപ്പാദന സ്ഥിരത, പുനരുൽപാദനക്ഷമത എന്നിവയിൽ സൂചിക്കും കൌണ്ടർ ഇലക്‌ട്രോഡിനും ഇടയിലുള്ള വോൾട്ടേജിന്റെയും ദൂരത്തിന്റെയും നിരവധി കോമ്പിനേഷനുകൾ വിലയിരുത്തി.വിവിധ കോമ്പിനേഷനുകൾ സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക S1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.സുസ്ഥിരവും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതുമായ ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന രണ്ട് കേസുകൾ (ടെയ്‌ലർ കോൺ, EWNS ജനറേഷൻ, കാലക്രമേണ സ്ഥിരത) സമഗ്രമായ പഠനത്തിനായി തിരഞ്ഞെടുത്തു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും ROS-ന്റെ ചാർജ്, വലിപ്പം, ഉള്ളടക്കം എന്നിവയുടെ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 3 കാണിക്കുന്നു.ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 1-ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. റഫറൻസിനായി, ചിത്രം 3-ലും പട്ടിക 1-ലും മുമ്പ് സിന്തസൈസ് ചെയ്ത നോൺ-ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത EWNS8, 9, 10, 11 (ബേസ്‌ലൈൻ-EWNS) ന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.രണ്ട് വാലുള്ള ടി-ടെസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് പ്രാധാന്യമുള്ള കണക്കുകൂട്ടലുകൾ സപ്ലിമെന്ററി പട്ടിക S2-ൽ പുനഃപ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.കൂടാതെ, അധിക ഡാറ്റയിൽ കൌണ്ടർ ഇലക്ട്രോഡ് സാംപ്ലിംഗ് ഹോൾ വ്യാസം (D), ഗ്രൗണ്ട് ഇലക്ട്രോഡും ടിപ്പും (L) തമ്മിലുള്ള ദൂരവും (സപ്ലിമെന്ററി കണക്കുകൾ S2, S3) എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.
(ac) AFM അളക്കുന്ന വലുപ്പ വിതരണം.(df) ഉപരിതല ചാർജ് സ്വഭാവം.(ജി) EPR-ന്റെ ROS സ്വഭാവം.
മേൽപ്പറഞ്ഞ എല്ലാ വ്യവസ്ഥകൾക്കും അളന്ന അയോണൈസേഷൻ കറന്റ് 2 നും 6 μA നും ഇടയിലും വോൾട്ടേജ് -3.8 നും -6.5 kV നും ഇടയിലാണെന്നും ഈ ഒരൊറ്റ EWNS ജനറേഷൻ കോൺടാക്റ്റ് മൊഡ്യൂളിന് 50 മെഗാവാട്ടിൽ താഴെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ഉണ്ടായി എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ EWNS സമന്വയിപ്പിച്ചെങ്കിലും, ഓസോൺ അളവ് വളരെ കുറവായിരുന്നു, ഒരിക്കലും 60 ppb കവിയുന്നില്ല.
സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം S4, യഥാക്രമം [-6.5 kV, 4.0 cm], [-3.8 kV, 0.5 cm] സാഹചര്യങ്ങൾക്കായുള്ള സിമുലേറ്റഡ് ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡുകൾ കാണിക്കുന്നു.[-6.5 kV, 4.0 cm], [-3.8 kV, 0.5 cm] സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്, ഫീൽഡ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ യഥാക്രമം 2 × 105 V/m, 4.7 × 105 V/m എന്നിവയാണ്.ഇത് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, കാരണം രണ്ടാമത്തെ കേസിൽ വോൾട്ടേജ്-ദൂര അനുപാതം വളരെ കൂടുതലാണ്.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3a,b AFM8 ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന EWNS വ്യാസം കാണിക്കുന്നു.കണക്കാക്കിയ ശരാശരി EWNS വ്യാസങ്ങൾ [-6.5 kV, 4.0 cm], [-3.8 kV, 0.5 cm] സ്കീമുകൾക്ക് യഥാക്രമം 27 nm ഉം 19 nm ഉം ആയിരുന്നു.[-6.5 kV, 4.0 cm], [-3.8 kV, 0.5 cm] സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്, വിതരണങ്ങളുടെ ജ്യാമിതീയ സ്റ്റാൻഡേർഡ് വ്യതിയാനങ്ങൾ യഥാക്രമം 1.41 ഉം 1.45 ഉം ആണ്, ഇത് ഒരു ഇടുങ്ങിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള വിതരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ശരാശരി വലിപ്പവും ജ്യാമിതീയ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷനും യഥാക്രമം 25 nm ലും 1.41 ലും അടിസ്ഥാന EWNS ന് വളരെ അടുത്താണ്.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3c, അതേ വ്യവസ്ഥകളിൽ ഒരേ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന അടിസ്ഥാന EWNS ന്റെ വലുപ്പ വിതരണം കാണിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.3d,e ചാർജ് സ്വഭാവത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ഏകാഗ്രത (#/cm3), കറന്റ് (I) എന്നിവയുടെ ഒരേസമയം 30 അളവുകളുടെ ശരാശരി അളവുകളാണ് ഡാറ്റ.EWNS-ലെ ശരാശരി ചാർജ് യഥാക്രമം [-6.5 kV, 4.0 cm], [-3.8 kV, 0.5 cm] എന്നിവയ്ക്ക് 22 ± 6 e- ഉം 44 ± 6 e- ഉം ആണെന്ന് വിശകലനം കാണിക്കുന്നു.അടിസ്ഥാന EWNS (10 ± 2 e-) മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അവയ്ക്ക് ഗണ്യമായ ഉയർന്ന ഉപരിതല ചാർജുകൾ ഉണ്ട്, [-6.5 kV, 4.0 cm] സാഹചര്യത്തേക്കാൾ രണ്ട് മടങ്ങ് കൂടുതലും [-3 .8 kV, 0.5 cm] നേക്കാൾ നാലിരട്ടി കൂടുതലുമാണ്.ചിത്രം 3f ചാർജ് കാണിക്കുന്നു.അടിസ്ഥാന-EWNS-നുള്ള ഡാറ്റ.
EWNS നമ്പറിന്റെ (സപ്ലിമെന്ററി കണക്കുകൾ S5, S6) കോൺസൺട്രേഷൻ മാപ്പുകളിൽ നിന്ന്, [-6.5 kV, 4.0 cm] സാഹചര്യത്തിൽ [-3.8 kV, 0.5 cm] സാഹചര്യത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ കണികകൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.EWNS നമ്പർ കോൺസൺട്രേഷൻ 4 മണിക്കൂർ വരെ നിരീക്ഷിച്ചു എന്നതും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ് (സപ്ലിമെന്ററി കണക്കുകൾ S5, S6), ഇവിടെ EWNS ജനറേഷൻ സ്ഥിരത രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും ഒരേ അളവിലുള്ള കണികാ സംഖ്യകളുടെ സാന്ദ്രത കാണിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത EWNS കൺട്രോൾ (പശ്ചാത്തലം) [-6.5 kV, 4.0 cm] കുറച്ചതിന് ശേഷം 3g EPR സ്പെക്ട്രം കാണിക്കുന്നു.ROS സ്പെക്ട്രയും മുമ്പ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു കൃതിയിലെ ബേസ്ലൈൻ-EWNS സാഹചര്യവുമായി താരതമ്യം ചെയ്തു.സ്പിൻ ട്രാപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രതികരിക്കുന്ന EWNS എണ്ണം 7.5 × 104 EWNS/s ആയി കണക്കാക്കി, ഇത് മുമ്പ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച Baseline-EWNS8 ന് സമാനമാണ്.EPR സ്പെക്ട്ര രണ്ട് തരം ROS-ന്റെ സാന്നിധ്യം വ്യക്തമായി കാണിച്ചു, O2- പ്രധാന ഇനവും OH• കുറവുമാണ്.കൂടാതെ, പീക്ക് തീവ്രതകളുടെ നേരിട്ടുള്ള താരതമ്യം, ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത EWNS-ന് അടിസ്ഥാന EWNS-നെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ ഉയർന്ന ROS ഉള്ളടക്കം ഉണ്ടെന്ന് കാണിച്ചു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.EPES-ൽ EWNS-ന്റെ ഡിപ്പോസിഷൻ കാര്യക്ഷമത 4 കാണിക്കുന്നു.ഡാറ്റ പട്ടിക I-ൽ സംഗ്രഹിക്കുകയും യഥാർത്ഥ EWNS ഡാറ്റയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.EUNS-ന്റെ രണ്ട് കേസുകളിലും, 3.0 kV ന്റെ കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജിൽ പോലും നിക്ഷേപം 100% ന് അടുത്താണ്.സാധാരണഗതിയിൽ, ഉപരിതല ചാർജ് മാറ്റം പരിഗണിക്കാതെ 100% നിക്ഷേപത്തിന് 3.0 kV മതിയാകും.ഇതേ വ്യവസ്ഥകളിൽ, ബേസ്‌ലൈൻ-ഇഡബ്ല്യുഎൻഎസിന്റെ ഡിപ്പോസിഷൻ കാര്യക്ഷമത അവയുടെ കുറഞ്ഞ ചാർജ് കാരണം 56% മാത്രമായിരുന്നു (ഒരു EWNS-ന് ശരാശരി 10 ഇലക്‌ട്രോണുകൾ).
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.5 ഉം പട്ടികയിൽ.ഒപ്റ്റിമൽ മോഡിൽ [-6.5 kV, 4.0 cm] 45 മിനിറ്റ് നേരം ഏകദേശം 40,000 #/cm3 EWNS എക്സ്പോഷർ ചെയ്ത ശേഷം തക്കാളിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ കുത്തിവച്ച സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വ മൂല്യം 2 സംഗ്രഹിക്കുന്നു.45 മിനിറ്റ് എക്‌സ്‌പോഷറിനിടെ ഇ.കോളി, ലാക്ടോബാസിലസ് ഇൻനോക്യുസ് എന്നിവ 3.8 ലോഗുകളുടെ ഗണ്യമായ കുറവ് കാണിച്ചു.അതേ അവസ്ഥയിൽ, എസ്. എന്ററിക്കയ്ക്ക് 2.2-ലോഗ് കുറവുണ്ടായപ്പോൾ, എസ്.
ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോഗ്രാഫുകൾ (ചിത്രം 6) നിരുപദ്രവകരമായ എസ്ഷെറിച്ചിയ കോളി, സ്ട്രെപ്റ്റോകോക്കസ്, ലാക്ടോബാസിലസ് കോശങ്ങൾ എന്നിവയിൽ EWNS പ്രേരിപ്പിച്ച ശാരീരിക മാറ്റങ്ങൾ അവയുടെ നിഷ്ക്രിയത്വത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.നിയന്ത്രണ ബാക്ടീരിയകൾക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാത്ത കോശ സ്തരങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, അതേസമയം തുറന്നുകാട്ടപ്പെട്ട ബാക്ടീരിയ ബാഹ്യ ചർമ്മത്തിന് കേടുവരുത്തിയിരുന്നു.
നിയന്ത്രണത്തിന്റെ ഇലക്‌ട്രോൺ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിക് ഇമേജിംഗും തുറന്നുകാട്ടപ്പെട്ട ബാക്ടീരിയകളും മെംബ്രൺ കേടുപാടുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി.
ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത EWNS-ന്റെ ഫിസിക്കോകെമിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഡാറ്റ, EWNS-ന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ (ഉപരിതല ചാർജും ROS ഉള്ളടക്കവും) മുമ്പ് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച EWNS അടിസ്ഥാന ഡാറ്റയെ അപേക്ഷിച്ച് ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെട്ടതായി കാണിക്കുന്നു.മറുവശത്ത്, അവയുടെ വലുപ്പം നാനോമീറ്റർ ശ്രേണിയിൽ തന്നെ തുടർന്നു, മുമ്പ് റിപ്പോർട്ടുചെയ്ത ഫലങ്ങളുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്, ഇത് ദീർഘനേരം വായുവിൽ തുടരാൻ അനുവദിക്കുന്നു.EWNS ന്റെ വലിപ്പം, റേലി ഇഫക്റ്റിന്റെ ക്രമരഹിതത, സാധ്യതയുള്ള സംയോജനം എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഉപരിതല ചാർജ് മാറ്റങ്ങളിലൂടെ നിരീക്ഷിച്ച പോളിഡിസ്പെർസിറ്റി വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയും.എന്നിരുന്നാലും, നീൽസനും മറ്റുള്ളവരും വിശദീകരിച്ചതുപോലെ.22, ഉയർന്ന പ്രതല ചാർജ് ജലത്തുള്ളിയുടെ ഉപരിതല ഊർജ്ജം/പിരിമുറുക്കം ഫലപ്രദമായി വർദ്ധിപ്പിച്ച് ബാഷ്പീകരണം കുറയ്ക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ മുൻ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൽ, മൈക്രോഡ്രോപ്ലെറ്റുകൾ 22, EWNS എന്നിവയ്ക്കായി ഈ സിദ്ധാന്തം പരീക്ഷണാത്മകമായി സ്ഥിരീകരിച്ചു.ഓവർടൈം സമയത്ത് ചാർജ് നഷ്ടപ്പെടുന്നത് വലുപ്പത്തെ ബാധിക്കുകയും നിരീക്ഷിച്ച വലുപ്പ വിതരണത്തിന് സംഭാവന നൽകുകയും ചെയ്യും.