Nature.com သို့ ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသော browser ဗားရှင်းတွင် CSS ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသော browser ကို အသုံးပြုရန် (သို့မဟုတ် Internet Explorer ရှိ Compatibility Mode ကို ပိတ်ရန်) အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထိုအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုရရှိစေရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆိုက်ကို styles နှင့် JavaScript မပါဘဲ render လုပ်ပါမည်။
မကြာသေးမီက၊ အတုရေနာနိုဖွဲ့စည်းပုံများ (EWNS) ကိုအသုံးပြုသည့် နာနိုနည်းပညာကိုအခြေခံသည့် ဓာတုပစ္စည်းကင်းစင်သော အဏုဇီဝပိုးသတ်ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ EWNS တွင် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုမြင့်မားပြီး အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော ရောဂါပိုးများအပါအဝင် အဏုဇီဝများစွာနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်ပြီး ပိတ်ဆို့နိုင်သော reactive oxygen species (ROS) များဖြင့် ပြည့်နှက်နေသည်။ ဤတွင် ပေါင်းစပ်နေစဉ်အတွင်း ၎င်းတို့၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ၎င်းတို့၏ ဘက်တီးရီးယားပိုးသတ်နိုင်စွမ်းကို ပိုမိုမြှင့်တင်ရန် အသေးစိတ်ချိန်ညှိနိုင်ပြီး အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်နိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။ EWNS ဓာတ်ခွဲခန်းပလက်ဖောင်းကို ပေါင်းစပ် parameters များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် EWNS ၏ဂုဏ်သတ္တိများကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ခေတ်မီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ EWNS ဂုဏ်သတ္တိများ (အားသွင်း၊ အရွယ်အစားနှင့် ROS ၏ပါဝင်မှု) ကို လက္ခဏာရပ်ဖော်ပြခြင်း။ ထို့အပြင်၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Listeria innocuous၊ Mycobacterium paraaccidentum နှင့် Saccharomyces cerevisiae ကဲ့သို့သော အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော အဏုဇီဝပိုးများကို ဆန့်ကျင်သော ၎င်းတို့၏ အဏုဇီဝပိုးများ ပိတ်ဆို့နိုင်ခြေအတွက် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ ဤနေရာတွင် တင်ပြထားသော ရလဒ်များက EWNS ၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေါင်းစပ်နေစဉ်အတွင်း အသေးစိတ်ချိန်ညှိနိုင်ပြီး inactivation စွမ်းဆောင်ရည်ကို အဆပေါင်းများစွာ တိုးလာစေကြောင်း ပြသထားသည်။ အထူးသဖြင့် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် လေးဆတိုးလာပြီး reactive oxygen species များတိုးလာသည်။ အဏုဇီဝဖယ်ရှားမှုနှုန်းသည် အဏုဇီဝပေါ်မူတည်၍ မိနစ် ၄၅ ကြာ 40,000 #/cc EWNS အရည်ပမာဏကို ထိတွေ့ပြီးနောက် 1.0 မှ 3.8 log အထိ ရှိသည်။
အဏုဇီဝပိုးမွှားညစ်ညမ်းမှုသည် ရောဂါပိုးများ သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏အဆိပ်အတောက်များကို စားသုံးမိခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပွားသော အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါများ၏ အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင်သာ အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါသည် နှစ်စဉ် ရောဂါပေါင်း ၇၆ သန်းခန့်၊ ဆေးရုံတက်ရောက်မှု ၃၂၅,၀၀၀ နှင့် သေဆုံးသူ ၅,၀၀၀ ခန့်ဖြစ်စေသည်။ ထို့အပြင် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု စိုက်ပျိုးရေးဌာန (USDA) ၏ ခန့်မှန်းချက်အရ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါအားလုံး၏ ၄၈% သည် လတ်ဆတ်သောထွက်ကုန်များ စားသုံးမှု မြင့်တက်လာခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါပိုးများကြောင့် ဖြစ်ပွားသော ရောဂါနှင့် သေဆုံးမှုကုန်ကျစရိတ်မှာ အလွန်မြင့်မားပြီး ရောဂါထိန်းချုပ်ရေးနှင့် ကာကွယ်ရေးဌာန (CDC) မှ တစ်နှစ်လျှင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၁၅.၆ ဘီလီယံကျော်ရှိသည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။
လက်ရှိတွင်၊ အစားအစာဘေးကင်းလုံခြုံမှုရှိစေရန်အတွက် ဓာတုဗေဒ ၄၊ ရောင်ခြည် ၅ နှင့် အပူ ၆ ပိုးမွှားတိုက်ဖျက်ဆေးများဖြင့် ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုများကို ထုတ်လုပ်မှုကွင်းဆက်တစ်လျှောက် (များသောအားဖြင့် ရိတ်သိမ်းပြီးနောက် နှင့်/သို့မဟုတ် ထုပ်ပိုးနေစဉ်အတွင်း) အကန့်အသတ်ရှိသော အရေးကြီးထိန်းချုပ်မှုအမှတ်များ (CCP) တွင် အဆက်မပြတ်လုပ်ဆောင်ခြင်းထက် အများအားဖြင့် ဆောင်ရွက်လေ့ရှိသည်။ ထို့ကြောင့် ၎င်းတို့သည် အပြန်အလှန်ညစ်ညမ်းမှုဖြစ်လွယ်သည်။ ၇။ အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သောရောဂါနှင့် အစားအစာပျက်စီးမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာထိန်းချုပ်ရန်အတွက် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာသက်ရောက်မှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချပေးနေစဉ်တွင် ခြံမှစားပွဲအထိ စဉ်ဆက်မပြတ်အသုံးချနိုင်သည့် ပိုးမွှားတိုက်ဖျက်ဆေးများဖြင့် ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုများ လိုအပ်သည်။
မကြာသေးမီက၊ ဓာတုပစ္စည်းကင်းစင်သော၊ နာနိုနည်းပညာအခြေခံ အဏုဇီဝပိုးမွှားတိုက်ဖျက်နိုင်သော ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ၎င်းသည် အတုရေနာနိုဖွဲ့စည်းပုံများ (EWNS) ကို အသုံးပြု၍ မျက်နှာပြင်နှင့် လေထုအတွင်းရှိ ဘက်တီးရီးယားများကို အသက်မဝင်စေပါ။ EWNS ကို electrospray နှင့် water ionization ဟူသော parallel လုပ်ငန်းစဉ်နှစ်ခုကို အသုံးပြု၍ ပေါင်းစပ်ထားသည် (ပုံ ၁က)။ ယခင်လေ့လာမှုများအရ EWNS တွင် ထူးခြားသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်8,9,10။ EWNS တွင် ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှ အီလက်ထရွန် ၁၀ ခုနှင့် ပျမ်းမျှ နာနိုအရွယ်အစား 25 nm ရှိသည် (ပုံ ၁ခ၊ဂ)8,9,10။ ထို့အပြင်၊ electron spin resonance (ESR) က EWNS တွင် reactive oxygen species (ROS) များစွာပါဝင်ပြီး အဓိကအားဖြင့် hydroxyl (OH•) နှင့် superoxide (O2-) radicals များ ပါဝင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည် (ပုံ ၁ဂ)8။ EVNS သည် လေထဲတွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ရှိနေပြီး လေထဲတွင် ဆိုင်းငံ့ထားပြီး မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ရှိနေသော အဏုဇီဝများနှင့် တိုက်မိနိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ ROS payload ကို ပို့ဆောင်ပေးပြီး အဏုဇီဝများကို အသက်မဝင်စေပါ (ပုံ ၁ဃ)။ ဤအစောပိုင်းလေ့လာမှုများအရ EWNS သည် မျက်နှာပြင်များနှင့် လေထဲတွင်ရှိသော မိုင်ကိုဘက်တီးရီးယားအပါအဝင် ဂရမ်-အနုတ်လက္ခဏာနှင့် ဂရမ်-အပေါင်းလက္ခဏာဘက်တီးရီးယားအမျိုးမျိုးနှင့် အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိပြီး ပိတ်ဆို့နိုင်ကြောင်းလည်း ပြသခဲ့သည်။ ထုတ်လွှင့်အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် ပိတ်ဆို့ခြင်းသည် ဆဲလ်အမြှေးပါး ပျက်စီးခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအရ EWNS ကို မြင့်မားသောဆေးပမာဏဖြင့် ရှူရှိုက်မိခြင်းသည် အဆုတ်ကို ပျက်စီးစေခြင်း သို့မဟုတ် ရောင်ရမ်းခြင်းကို မဖြစ်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
(က) အရည်ပါရှိသော capillary ပြွန်နှင့် counter electrode အကြားတွင် မြင့်မားသောဗို့အားကို အသုံးချသောအခါ Electrospray ဖြစ်ပေါ်သည်။ (ခ) မြင့်မားသောဖိအားကို အသုံးပြုခြင်းသည် မတူညီသောဖြစ်စဉ်နှစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်- (i) ရေ၏ electrospraying နှင့် (ii) EWNS တွင် ပိတ်မိနေသော reactive oxygen species (ions) ဖွဲ့စည်းခြင်း။ (ဂ) EWNS ၏ ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံ။ (ဃ) ၎င်းတို့၏ nanoscale သဘောသဘာဝကြောင့် EWNS များသည် အလွန်ရွေ့လျားနိုင်ပြီး လေထဲတွင်ရှိသော ရောဂါပိုးများနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်နိုင်သည်။
EWNS ပိုးသတ်ဆေးပလက်ဖောင်းသည် လတ်ဆတ်သောအစားအစာများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော အဏုဇီဝပိုးမွှားများကို အသက်မဲ့စေနိုင်စွမ်းကိုလည်း မကြာသေးမီက သရုပ်ပြခဲ့သည်။ EWNS ၏ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုနှင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းပေါင်းစပ်၍ ပစ်မှတ်ထားပို့ဆောင်မှုကို အောင်မြင်နိုင်ကြောင်းလည်း ပြသထားသည်။ ထို့အပြင်၊ EWNS 50,000 #/cm3 ခန့်တွင် မိနစ် 90 ကြာ ထိတွေ့ပြီးနောက် အော်ဂဲနစ်ခရမ်းချဉ်သီးများအတွက် ကနဦးရလဒ်များသည် အားရစရာကောင်းပြီး E. coli နှင့် Listeria 11 ကဲ့သို့သော အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော အဏုဇီဝပိုးမွှားအမျိုးမျိုးကို တွေ့ရှိခဲ့ရသည်။ ထို့အပြင်၊ ကနဦး ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါစမ်းသပ်မှုများတွင် ထိန်းချုပ်ထားသော ခရမ်းချဉ်သီးများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အာရုံခံအကျိုးသက်ရောက်မှု မတွေ့ရှိရပါ။ ဤအစောပိုင်း အသက်မဝင်မှုရလဒ်များသည် 50,000 #/cc အလွန်နိမ့်သော EWNS ပမာဏတွင်ပင် အစားအစာဘေးကင်းရေးအသုံးချမှုများအတွက် အားရစရာကောင်းသော်လည်း၊ အသက်မဝင်မှုဖြစ်နိုင်ခြေ မြင့်မားခြင်းသည် ရောဂါပိုးကူးစက်ခံရခြင်းနှင့် ပျက်စီးခြင်းအန္တရာယ်ကို ပိုမိုလျှော့ချရန် ပိုမိုအကျိုးရှိမည်မှာ ထင်ရှားပါသည်။
ဤနေရာတွင်၊ ပေါင်းစပ်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိနိုင်စေရန်နှင့် EWNS ၏ ရူပဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်နိုင်စေရန်အတွက် EWNS ထုတ်လုပ်မှုပလက်ဖောင်းတစ်ခု ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့၏ သုတေသနကို အာရုံစိုက်ပါမည်။ အထူးသဖြင့်၊ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု (ပစ်မှတ်ထားပေးပို့မှုကို တိုးတက်စေရန်) နှင့် ROS ပါဝင်မှု (အသက်မဝင်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေရန်) တိုးမြှင့်ခြင်းအပေါ် အာရုံစိုက်ခဲ့သည်။ ခေတ်မီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ရူပဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ (အရွယ်အစား၊ အားသွင်းမှုနှင့် ROS ပါဝင်မှု) ကို လက္ခဏာရပ်ဖော်ပြပြီး E. ကဲ့သို့သော အဖြစ်များသော အစားအစာအဏုဇီဝများကို အသုံးပြုပါ။
EVNS ကို မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသောရေ (18 MΩ cm–1) ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း အီလက်ထရိုစပရေးဖြန်းခြင်းနှင့် အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြုခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ လျှပ်စစ် နီဘူလိုက်ဇာ 12 ကို အရည်များကို အမှုန်အမွှားများဖြစ်ပေါ်စေခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်ထားသောအရွယ်အစားရှိသော ပိုလီမာနှင့် ကြွေအမှုန်အမွှားများ 13 နှင့် အမျှင်များ 14 ပေါင်းစပ်ရန်အတွက် ပုံမှန်အားဖြင့် အသုံးပြုသည်။
ယခင်ထုတ်ဝေမှုများ ၈၊ ၉၊ ၁၀၊ ၁၁ တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ပုံမှန်စမ်းသပ်မှုတစ်ခုတွင်၊ သတ္တု capillary နှင့် grounded counter electrode အကြားတွင် မြင့်မားသောဗို့အားကို သက်ရောက်စေခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ကွဲပြားသောဖြစ်စဉ်နှစ်ခု ဖြစ်ပေါ်သည်- i) electrospray နှင့် ii) ရေ ionization။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကြားရှိ အားကောင်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် အရည်ပျော်နေသောရေမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အနုတ်လက္ခဏာအားသွင်းမှုများ စုပုံစေပြီး Taylor cones များဖွဲ့စည်းစေသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်၊ မြင့်မားသောအားသွင်းထားသောရေစက်များ ဖြစ်ပေါ်လာပြီး Rayleigh theory16 တွင်ကဲ့သို့ ပိုမိုသေးငယ်သောအမှုန်များအဖြစ် ဆက်လက်ပြိုကွဲသွားသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အားကောင်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းများသည် ရေမော်လီကျူးအချို့ကို ကွဲထွက်စေပြီး အီလက်ထရွန်များကို ခွာချခြင်း (ionize) ဖြစ်စေပြီး ၎င်းသည် reactive oxygen species (ROS)17 အများအပြားဖွဲ့စည်းစေသည်။ တစ်ပြိုင်နက်တည်းထုတ်လုပ်ထားသော ROS18 ကို EWNS တွင် ထည့်သွင်းထားသည် (ပုံ 1c)။
ပုံ ၂က တွင် ဤလေ့လာမှုတွင် EWNS ပေါင်းစပ်မှုတွင် တီထွင်အသုံးပြုထားသော EWNS ထုတ်လုပ်မှုစနစ်ကို ပြသထားသည်။ ပိတ်ထားသောပုလင်းထဲတွင် သိမ်းဆည်းထားသော သန့်စင်ထားသောရေကို Teflon ပြွန် (အတွင်းအချင်း ၂ မီလီမီတာ) မှတစ်ဆင့် 30G သံမဏိအပ် (သတ္တု capillary) ထဲသို့ ထည့်ပေးပါသည်။ ရေစီးဆင်းမှုကို ပုံ ၂ခ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပုလင်းအတွင်းရှိ လေဖိအားဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်။ အပ်ကို Teflon console ပေါ်တွင် တပ်ဆင်ထားပြီး counter electrode မှ အကွာအဝေးတစ်ခုအထိ လက်ဖြင့်ချိန်ညှိနိုင်သည်။ counter electrode သည် နမူနာယူရန်အတွက် အလယ်ဗဟိုတွင် အပေါက်ပါသော ඔප දැමීම အလူမီနီယံပြားဖြစ်သည်။ counter electrode အောက်တွင် အလူမီနီယံ နမူနာယူ funnel တစ်ခုရှိပြီး ၎င်းကို နမူနာယူပေါက်မှတစ်ဆင့် စမ်းသပ်မှု setup ၏ ကျန်အပိုင်းများနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည် (ပုံ ၂ခ)။ sampler လုပ်ဆောင်ချက်ကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေနိုင်သည့် အားသွင်းမှုစုပုံခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် sampler အစိတ်အပိုင်းအားလုံးကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြင့် ground လုပ်ထားသည်။
(က) အင်ဂျင်နီယာရေ နာနိုဖွဲ့စည်းပုံ ထုတ်လုပ်သည့်စနစ် (EWNS)။ (ခ) အရေးကြီးဆုံး ကန့်သတ်ချက်များကို ပြသထားသော နမူနာယူကိရိယာနှင့် အီလက်ထရိုစပရေး၏ ဖြတ်ပိုင်းပုံ။ (ဂ) ဘက်တီးရီးယားများ အသက်မဝင်စေရန် စမ်းသပ်ပြင်ဆင်မှု။
အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော EWNS ထုတ်လုပ်မှုစနစ်သည် EWNS ဂုဏ်သတ္တိများကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိရန် အဓိကလည်ပတ်မှုကန့်သတ်ချက်များကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ EWNS ဝိသေသလက္ခဏာများကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိရန် အသုံးပြုသောဗို့အား (V)၊ အပ်နှင့် counter electrode (L) အကြားအကွာအဝေးနှင့် capillary မှတစ်ဆင့် ရေစီးဆင်းမှု (φ) ကို ချိန်ညှိပါ။ မတူညီသောပေါင်းစပ်မှုများကို ကိုယ်စားပြုရန်အသုံးပြုသောသင်္ကေတ- [V (kV), L (cm)]။ သတ်မှတ်ထားသောအစုံ [V, L] ၏တည်ငြိမ်သော Taylor cone ရရှိရန် ရေစီးဆင်းမှုကို ချိန်ညှိပါ။ ဤလေ့လာမှု၏ ရည်ရွယ်ချက်အတွက်၊ counter electrode (D) ၏ aperture အချင်းကို 0.5 လက်မ (1.29 cm) တွင်ထားရှိခဲ့သည်။
ဂျီသြမေတြီနှင့် မညီမျှမှု အကန့်အသတ်ရှိသောကြောင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအစွမ်းသတ္တိကို ပထမနိယာမများမှ တွက်ချက်၍မရပါ။ ယင်းအစား၊ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ရန် QuickField™ software (Svendborg၊ ဒိန်းမတ်)19 ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် တသမတ်တည်းမဟုတ်သောကြောင့် capillary ၏အဖျားရှိ လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏တန်ဖိုးကို ပုံစံအမျိုးမျိုးအတွက် ရည်ညွှန်းတန်ဖိုးအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။
လေ့လာမှုအတွင်း၊ Taylor cone ဖွဲ့စည်းမှု၊ Taylor cone တည်ငြိမ်မှု၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုနှင့် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်မှုတို့အရ အပ်နှင့် counter electrode အကြား ဗို့အားနှင့် အကွာအဝေး ပေါင်းစပ်မှုများစွာကို အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်မှုအမျိုးမျိုးကို Supplementary Table S1 တွင် ပြသထားသည်။
EWNS ထုတ်လုပ်မှုစနစ်၏ အထွက်ကို အမှုန်အရေအတွက် செறிவுக்குக்குக் Scanning Mobility Particle Size Analyzer (SMPS, Model 3936, TSI, Shoreview, MN) နှင့် အမှုန်အရေအတွက် செறிவுக்குக் Aerosol Faraday Electrometer (TSI, Model 3068B, Shoreview, MN) နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားသည်။ aerosol လျှပ်စီးကြောင်းကို ကျွန်ုပ်တို့၏ ယခင်ထုတ်ဝေမှုတွင် ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း တိုင်းတာခဲ့သည်။ 0.5 L/min စီးဆင်းမှုနှုန်း (စုစုပေါင်းနမူနာစီးဆင်းမှု 1 L/min) တွင် နမူနာယူထားသော SMPS နှင့် aerosol electrometer နှစ်ခုစလုံး။ အမှုန်အရေအတွက် செறிவுக்க ...
IEl သည် တိုင်းတာထားသော လျှပ်စီးကြောင်းဖြစ်ပြီး၊ NSMPS သည် SMPS ဖြင့် တိုင်းတာထားသော ဒစ်ဂျစ်တယ် செறியாள்கள் ဖြစ်ပြီး၊ φEl သည် အီလက်ထရိုမီတာတစ်ခုလျှင် စီးဆင်းမှုနှုန်းဖြစ်သည်။
ဆွေမျိုးစိုထိုင်းဆ (RH) သည် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုကို သက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့်၊ စမ်းသပ်မှုကာလအတွင်း အပူချိန်နှင့် (RH) ကို အသီးသီး ၂၁°C နှင့် ၄၅% တွင် တည်ငြိမ်အောင်ထားခဲ့သည်။
EWNS ၏ အရွယ်အစားနှင့် သက်တမ်းကို တိုင်းတာရန် Atomic force microscopy (AFM)၊ Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) နှင့် AC260T probe (Olympus, Tokyo, Japan) တို့ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ AFM scanning frequency မှာ 1 Hz ဖြစ်ပြီး scanning area မှာ 5 μm × 5 μm ဖြစ်ပြီး scan lines 256 ခု ရှိသည်။ ရုပ်ပုံအားလုံးကို Asylum software (mask range 100 nm, threshold 100 pm) ကို အသုံးပြု၍ 1st order image alignment ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
စမ်းသပ် funnel ကို ဖယ်ရှားပြီး မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ကို counter electrode မှ 2.0 cm အကွာအဝေးတွင် ပျမ်းမျှ 120 s ကြာအောင် ထားကာ အမှုန်များစုပုံခြင်းနှင့် မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် မညီမညာ အစက်အပြောက်များဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် ထားရှိသည်။ EWNS ကို လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ဖြတ်တောက်ထားသော မိုက်ကာ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ တိုက်ရိုက်ဖြန်းခဲ့သည် (Ted Pella, Redding, CA)။ AFM sputtering ပြီးပြီးချင်း မိုက်ကာမျက်နှာပြင်၏ပုံ။ လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ဖြတ်တောက်ထားသော မပြုပြင်ရသေးသော မိုက်ကာ၏ မျက်နှာပြင်၏ contact angle သည် 0° နှင့်နီးစပ်သောကြောင့် EVNS ကို မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် dome ပုံစံဖြင့် ဖြန့်ဝေထားသည်။ ပျံ့နှံ့နေသော အစက်အပြောက်များ၏ အချင်း (a) နှင့် အမြင့် (h) ကို AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မှ တိုက်ရိုက်တိုင်းတာခဲ့ပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်အတည်ပြုထားသောနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ EWNS domed ပျံ့နှံ့မှုပမာဏကို တွက်ချက်ရန်အသုံးပြုခဲ့သည်။ onboard EWNS တွင် တူညီသောထုထည်ရှိသည်ဟုယူဆပါက ညီမျှခြင်း (2) ကို အသုံးပြု၍ ညီမျှသောအချင်းကို တွက်ချက်နိုင်သည်-
ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်တီထွင်ထားသောနည်းလမ်းအပေါ်အခြေခံ၍ EWNS တွင်သက်တမ်းတိုသော radical intermediates များရှိနေခြင်းကို ထောက်လှမ်းရန် electron spin resonance (ESR) spin trap ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ aerosol များကို DEPMPO(5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc.) ၏ 235 mM ပျော်ရည်ပါ၀င်သည့် 650 μm Midget sparger (Ace Glass, Vineland, NJ) မှတစ်ဆင့် ပူဖောင်းများဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ Portland, Oregon။ ESR တိုင်းတာမှုအားလုံးကို Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) နှင့် flat panel cell ကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ Acquisit software (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ကို ဒေတာများစုဆောင်းရန်နှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန်အသုံးပြုခဲ့သည်။ ROS ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကို ဆုံးဖြတ်ခြင်းကို လည်ပတ်မှုအခြေအနေများ [-6.5 kV, 4.0 cm] အတွက်သာ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ impactor တွင် EWNS ဆုံးရှုံးမှုများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီးနောက် SMPS ကို အသုံးပြု၍ EWNS ပါဝင်မှုများကို တိုင်းတာခဲ့သည်။
205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10 ကို အသုံးပြု၍ အိုဇုန်းလွှာအဆင့်ကို စောင့်ကြည့်ခဲ့သည်။
EWNS ဂုဏ်သတ္တိအားလုံးအတွက်၊ ပျမ်းမျှတန်ဖိုးကို တိုင်းတာမှုတန်ဖိုးအဖြစ် အသုံးပြုပြီး စံသွေဖည်မှုကို တိုင်းတာမှုအမှားအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS attribute များ၏တန်ဖိုးများကို အခြေခံ EWNS ၏ သက်ဆိုင်ရာတန်ဖိုးများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ရန် T-test များကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
ပုံ ၂ဂ တွင် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် EWNS ကို ပစ်မှတ်ထားပေးပို့ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည့် ယခင်က တီထွင်ထားပြီး ထူးခြားသော electrostatic precipitation (EPES) “ဆွဲယူ” စနစ်ကို ပြသထားသည်။ EPES သည် အားကောင်းသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏ သြဇာလွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင် ပစ်မှတ်၏ မျက်နှာပြင်သို့ တိုက်ရိုက် “လမ်းညွှန်” နိုင်သော EVNS အားသွင်းမှုများကို အသုံးပြုသည်။ EPES စနစ်၏ အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို Pyrgiotakis et al. 11 မှ မကြာသေးမီက ထုတ်ဝေခဲ့သော စာစောင်တွင် တင်ပြထားသည်။ ထို့ကြောင့် EPES တွင် ချွန်ထက်သော အစွန်းများပါရှိသော 3D ပုံနှိပ်ထားသော PVC အခန်းတစ်ခု ပါဝင်ပြီး အလယ်ဗဟိုတွင် ၁၅.၂၄ စင်တီမီတာ အကွာတွင် parallel stainless steel (304 stainless steel၊ မှန်ဖြင့် အုပ်ထားသော) သတ္တုပြားနှစ်ခု ပါဝင်သည်။ ဘုတ်များကို ပြင်ပ high voltage source (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ အောက်ခြေပြားကို အမြဲတမ်း positive voltage နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အပေါ်ဆုံးပြားကို အမြဲတမ်း မြေပြင် (floating ground) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ အခန်းနံရံများကို အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး အမှုန်ဆုံးရှုံးမှုကို ကာကွယ်ရန် လျှပ်စစ်ဖြင့် ground လုပ်ထားသည်။ အခန်းတွင် စမ်းသပ်မျက်နှာပြင်များကို မြင့်မားသောဗို့အားဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ရှောင်ရှားရန် အောက်ခြေသတ္တုပြားအထက်တွင် မြှင့်တင်ထားသော ပလတ်စတစ်စင်များပေါ်တွင် ထားရှိနိုင်စေမည့် တံဆိပ်ခတ်ထားသော ရှေ့တင်တံခါးတစ်ခုပါရှိသည်။
EPES တွင် EWNS ၏ စုပုံခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို နောက်ဆက်တွဲပုံ S111 တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသော ယခင်တီထွင်ထားသော ပရိုတိုကောအရ တွက်ချက်ခဲ့သည်။
ထိန်းချုပ်ခန်းတစ်ခုအနေဖြင့် ဒုတိယမြောက် ဆလင်ဒါပုံသဏ္ဍာန်စီးဆင်းမှုအခန်းကို EPES စနစ်နှင့် စီးရီးလိုက်ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ ၎င်းတွင် EWNS ကိုဖယ်ရှားရန် အလယ်အလတ် HEPA filter ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ပုံ ၂ဂ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ EWNS aerosol ကို built-in အခန်းနှစ်ခုမှတစ်ဆင့် မှုတ်ထုတ်ခဲ့သည်။ ထိန်းချုပ်ခန်းနှင့် EPES ကြားရှိ filter သည် ကျန်ရှိနေသော EWNS များကို ဖယ်ရှားပေးပြီး အပူချိန် (T)၊ ဆွေမျိုးစိုထိုင်းဆ (RH) နှင့် အိုဇုန်းအဆင့်များကို တူညီစေသည်။
အရေးကြီးသော အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်တတ်သော အဏုဇီဝပိုးမွှားများသည် E. coli (ATCC #27325)၊ မစင်ညွှန်ပြချက်၊ Salmonella enterica (ATCC #53647)၊ အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်တတ်သော ရောဂါပိုး၊ Listeria harmless (ATCC #33090)၊ ATCC (Manassas, VA) မှ ဆင်းသက်လာသော ရောဂါပိုး Listeria monocytogenes အတွက် အစားထိုးပစ္စည်း၊ ပျက်စီးနေသော တဆေးအတွက် အစားထိုးပစ္စည်းနှင့် ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိသော လှုပ်ရှားမှုမရှိသော ဘက်တီးရီးယား Mycobacterium paralucky (ATCC #19686) ကဲ့သို့သော လတ်ဆတ်သော အစားအစာများကို ညစ်ညမ်းစေကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ရပါသည်။
သင့်ဒေသခံဈေးမှ အော်ဂဲနစ်စပျစ်သီးခရမ်းချဉ်သီးများကို ကျပန်းသေတ္တာများဝယ်ယူပြီး အသုံးမပြုမချင်း ၄°C တွင် ရေခဲသေတ္တာထဲတွင်ထားပါ (၃ ရက်အထိ)။ စမ်းသပ်ထားသော ခရမ်းချဉ်သီးများအားလုံးသည် အရွယ်အစားတူညီပြီး အချင်း ၁/၂ လက်မခန့်ရှိသည်။
ပျိုးထောင်ခြင်း၊ ထိုးနှံခြင်း၊ ထိတွေ့မှုနှင့် ကိုလိုနီအရေအတွက်ဆိုင်ရာ လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများကို ကျွန်ုပ်တို့၏ ယခင်ထုတ်ဝေမှုတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားပြီး Supplementary Data တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားပါသည်။ EWNS ၏ ထိရောက်မှုကို ထိုးနှံထားသော ခရမ်းချဉ်သီးများကို 40,000 #/cm3 တွင် ၄၅ မိနစ်ကြာ ထိတွေ့စေခြင်းဖြင့် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အကျဉ်းချုပ်ပြောရလျှင် အသက်ရှင်ကျန်ရစ်သော အဏုဇီဝများကို အချိန် t = 0 min တွင် အကဲဖြတ်ရန် ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို EPES တွင်ထားပြီး 40,000 #/cc (EWNS ထိတွေ့သော ခရမ်းချဉ်သီးများ) တွင် EWNS နှင့် ထိတွေ့စေခဲ့ပြီး ကျန်သုံးလုံးကို ထိန်းချုပ်ခန်း (ထိန်းချုပ်ခရမ်းချဉ်သီးများ) တွင် ထားခဲ့သည်။ အုပ်စုနှစ်စုလုံးတွင် ခရမ်းချဉ်သီးများကို ထပ်မံပြုပြင်ခြင်း မပြုလုပ်ခဲ့ပါ။ EWNS ထိတွေ့သော ခရမ်းချဉ်သီးများနှင့် ထိန်းချုပ်ခရမ်းချဉ်သီးများကို EWNS ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ရန် ၄၅ မိနစ်အကြာတွင် ဖယ်ရှားခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုတစ်ခုစီကို သုံးထပ်ခွဲ၍ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ဒေတာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို နောက်ဆက်တွဲဒေတာတွင်ဖော်ပြထားသည့် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းအတိုင်း လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။
ထိတွေ့ထားသော EWNS နမူနာများ (40,000 #/cm3 EWNS aerosol ပါဝင်မှုတွင် ၄၅ မိနစ်) နှင့် ထိတွေ့ခြင်းမရှိသော အန္တရာယ်မရှိသော ဘက်တီးရီးယား E. coli၊ Salmonella enterica နှင့် Lactobacillus နမူနာများကို အနည်ထိုင်စေခြင်းဖြင့် အသက်မဝင်စေသော ယန္တရားများကို အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အမှုန်အမွှားများကို 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4) တွင် 2.5% glutaraldehyde၊ 1.25% paraformaldehyde နှင့် 0.03% picric acid တို့တွင် အခန်းအပူချိန်တွင် 2 နာရီကြာ ပြုပြင်ထားသည်။ ဆေးကြောပြီးနောက်၊ 1% osmium tetroxide (OsO4)/1.5% potassium ferrocyanide (KFeCN6) ဖြင့် 2 နာရီကြာ ပြုပြင်ပြီးနောက်၊ ရေတွင် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီး 1% uranyl acetate တွင် ၁ နာရီကြာ ပေါင်းထည့်ပြီးနောက် ရေတွင် နှစ်ကြိမ်ဆေးကြောပြီးနောက် 50%၊ 70%၊ 90%၊ 100% အရက်တွင် ၁၀ မိနစ်ကြာ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စေခဲ့သည်။ ထို့နောက် နမူနာများကို propylene oxide တွင် ၁ နာရီကြာထားပြီး propylene oxide နှင့် TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) 1:1 ရောစပ်ထားသော အရည်ဖြင့် စိမ်ထားသည်။ နမူနာများကို TAAB Epon တွင် ထည့်သွင်းပြီး ၆၀°C တွင် ၄၈ နာရီကြာ polymerize လုပ်ခဲ့သည်။ ကုသထားသော granular resin ကို AMT 2k CCD ကင်မရာ (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA) တပ်ဆင်ထားသော ရိုးရာ transmission electron microscope JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Japan) ကို အသုံးပြု၍ TEM ဖြင့် မြင်သာအောင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုအားလုံးကို သုံးထပ်စီ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ အချိန်အမှတ်တစ်ခုစီအတွက် ဘက်တီးရီးယားဆေးကြောမှုများကို သုံးထပ်စီ ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး၊ အမှတ်တစ်ခုလျှင် စုစုပေါင်းဒေတာအမှတ် ကိုးခု ရရှိခဲ့ပြီး ၎င်း၏ပျမ်းမျှကို ထိုအဏုဇီဝအတွက် ဘက်တီးရီးယားပါဝင်မှုအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ စံသွေဖည်မှုကို တိုင်းတာမှုအမှားအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ အမှတ်အားလုံးကို ရေတွက်သည်။
t = 0 min နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဘက်တီးရီးယား ပါဝင်မှု လျော့ကျခြင်း၏ logarithm ကို အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ခဲ့သည်-
ဤတွင် C0 သည် ထိန်းချုပ်နမူနာတွင် အချိန် 0 (ဆိုလိုသည်မှာ မျက်နှာပြင်ခြောက်သွေ့ပြီးနောက် သို့သော် အခန်းထဲတွင်မထားမီ) ဘက်တီးရီးယားများ၏ ပါဝင်မှုဖြစ်ပြီး Cn သည် ထိတွေ့မှု n မိနစ်ပြီးနောက် မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဘက်တီးရီးယားများ၏ ပါဝင်မှုဖြစ်သည်။
မိနစ် ၄၅ ထိတွေ့မှုအတွင်း ဘက်တီးရီးယားများ၏ သဘာဝပျက်စီးမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်အတွက် မိနစ် ၄၅ ကြာပြီးနောက် ထိန်းချုပ်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက log လျှော့ချမှုကိုလည်း အောက်ပါအတိုင်း တွက်ချက်ခဲ့သည်။
ဤတွင် Cn သည် အချိန် n တွင် ထိန်းချုပ်နမူနာတွင် ဘက်တီးရီးယားများ၏ ပါဝင်မှုဖြစ်ပြီး Cn-Control သည် အချိန် n တွင် ထိန်းချုပ်ဘက်တီးရီးယားများ၏ ပါဝင်မှုဖြစ်သည်။ ထိန်းချုပ်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အချက်အလက်များကို log reduction အဖြစ် တင်ပြထားသည် (EWNS ထိတွေ့မှုမရှိ)။
လေ့လာမှုအတွင်း၊ အပ်နှင့် counter electrode အကြား ဗို့အားနှင့် အကွာအဝေး ပေါင်းစပ်မှုများစွာကို Taylor cone ဖွဲ့စည်းမှု၊ Taylor cone တည်ငြိမ်မှု၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုနှင့် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်မှုတို့အရ အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်မှုအမျိုးမျိုးကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S1 တွင် ပြသထားသည်။ တည်ငြိမ်ပြီး ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသသည့် ဖြစ်ရပ်နှစ်ခု (Taylor cone၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ တည်ငြိမ်မှု) ကို ပြည့်စုံသောလေ့လာမှုအတွက် ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ ပုံ ၃ တွင် ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုလုံးတွင် ROS ၏ အားသွင်း၊ အရွယ်အစားနှင့် ပါဝင်မှုရလဒ်များကို ပြသထားသည်။ ရလဒ်များကို ဇယား ၁ တွင်လည်း အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ရည်ညွှန်းချက်အတွက်၊ ပုံ ၃ နှင့် ဇယား ၁ နှစ်ခုလုံးတွင် ယခင်က ပေါင်းစပ်မထားသော EWNS8၊ 9၊ 10၊ 11 (baseline-EWNS) ၏ ဂုဏ်သတ္တိများ ပါဝင်သည်။ two-tailed t-test ကိုအသုံးပြု၍ စာရင်းအင်းဆိုင်ရာ အရေးပါမှုတွက်ချက်မှုများကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S2 တွင် ပြန်လည်ထုတ်ဝေထားသည်။ ထို့အပြင်၊ အပိုဆောင်းဒေတာများတွင် counter electrode sampling hole diameter (D) နှင့် ground electrode နှင့် tip (L) အကြား အကွာအဝေး၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများ ပါဝင်သည်။ (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S2 နှင့် S3)။
(ac) AFM ဖြင့် တိုင်းတာသော အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှု။ (df) မျက်နှာပြင် အားသွင်း လက္ခဏာ။ (g) EPR ၏ ROS လက္ခဏာရပ်။
အထက်ဖော်ပြပါ အခြေအနေအားလုံးအတွက် တိုင်းတာထားသော ionization current သည် 2 မှ 6 μA အကြားနှင့် voltage သည် -3.8 မှ -6.5 kV အကြားရှိပြီး ဤ EWNS ထုတ်လုပ်မှု contact module တစ်ခုတည်းအတွက် ပါဝါသုံးစွဲမှု 50 mW အောက်သာ ရှိကြောင်း သတိပြုရန်လည်း အရေးကြီးပါသည်။ EWNS ကို မြင့်မားသောဖိအားအောက်တွင် ပေါင်းစပ်ထားသော်လည်း အိုဇုန်းအဆင့်များသည် အလွန်နိမ့်ပြီး 60 ppb ထက် မပိုပါ။
နောက်ဆက်တွဲပုံ S4 သည် [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေများအတွက် ပုံစံတူလျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို အသီးသီးပြသထားသည်။ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေများအတွက်၊ စက်ကွင်းတွက်ချက်မှုများသည် အသီးသီး 2 × 105 V/m နှင့် 4.7 × 105 V/m ဖြစ်သည်။ ဒုတိယကိစ္စတွင် ဗို့အား-အကွာအဝေးအချိုးသည် များစွာပိုမိုမြင့်မားသောကြောင့် ၎င်းကို မျှော်လင့်ရသည်။
ပုံ ၃က၊ ခ တွင် AFM8 ဖြင့် တိုင်းတာထားသော EWNS အချင်းကို ပြသထားသည်။ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] ပုံစံများအတွက် တွက်ချက်ထားသော ပျမ်းမျှ EWNS အချင်းများသည် အသီးသီး 27 nm နှင့် 19 nm ဖြစ်သည်။ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေများအတွက်၊ ဖြန့်ဖြူးမှု၏ ဂျီဩမေတြီ စံသွေဖည်မှုများသည် အသီးသီး 1.41 နှင့် 1.45 ဖြစ်ပြီး၊ ကျဉ်းမြောင်းသော အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ညွှန်ပြသည်။ ပျမ်းမျှအရွယ်အစားနှင့် ဂျီဩမေတြီ စံသွေဖည်မှု နှစ်ခုစလုံးသည် 25 nm နှင့် 1.41 တွင် အခြေခံ EWNS နှင့် အလွန်နီးကပ်ပြီး အသီးသီးဖြစ်သည်။ ပုံ ၃ဂ တွင် တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် တူညီသောနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ တိုင်းတာထားသော အခြေခံ EWNS ၏ အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသထားသည်။
ပုံ ၃d တွင်၊ e သည် အားသွင်းလက္ခဏာရပ်ဖော်ပြချက်၏ ရလဒ်များကို ပြသထားသည်။ ဒေတာများသည် အာရုံစူးစိုက်မှု (#/cm3) နှင့် လျှပ်စီးကြောင်း (I) တို့ကို တစ်ပြိုင်နက်တိုင်းတာမှု ၃၀ ခု၏ ပျမ်းမျှတိုင်းတာမှုများဖြစ်သည်။ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ EWNS ပေါ်ရှိ ပျမ်းမျှအားသွင်းမှုမှာ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အတွက် အသီးသီး 22 ± 6 e- နှင့် 44 ± 6 e- ဖြစ်ကြောင်း ပြသထားသည်။ ၎င်းတို့တွင် အခြေခံ EWNS (10 ± 2 e-) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုများ သိသိသာသာ မြင့်မားပြီး [-6.5 kV, 4.0 cm] အခြေအနေထက် နှစ်ဆပိုများပြီး [-3 .8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေထက် လေးဆပိုများသည်။ ပုံ ၃f သည် Baseline-EWNS အတွက် အားသွင်းဒေတာကို ပြသထားသည်။
EWNS နံပါတ်၏ အာရုံစူးစိုက်မှုမြေပုံများမှ (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6)၊ [-6.5 kV၊ 4.0 cm] အခြေအနေတွင် [-3.8 kV၊ 0.5 cm] အခြေအနေထက် အမှုန်များ သိသိသာသာ ပိုများကြောင်း မြင်နိုင်သည်။ EWNS နံပါတ် အာရုံစူးစိုက်မှုကို ၄ နာရီအထိ စောင့်ကြည့်ခဲ့သည်ကိုလည်း သတိပြုသင့်သည် (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6)၊ ထိုနေရာတွင် EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုသည် ကိစ္စနှစ်ခုလုံးတွင် အမှုန်နံပါတ် အာရုံစူးစိုက်မှုအဆင့်များ တူညီကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
ပုံ 3g တွင် [-6.5 kV, 4.0 cm] တွင် optimized EWNS control (background) ကို နုတ်ပြီးနောက် EPR spectrum ကို ပြသထားသည်။ ROS spectra များကို ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော လက်ရာတွင် Baseline-EWNS scenario နှင့်လည်း နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ spin traps များနှင့် ဓာတ်ပြုသော EWNS အရေအတွက်ကို 7.5 × 104 EWNS/s ဟု တွက်ချက်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းသည် ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော Baseline-EWNS8 နှင့် ဆင်တူသည်။ EPR spectra များသည် ROS အမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိနေခြင်းကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်းပြသခဲ့ပြီး O2- သည် အဓိကမျိုးစိတ်ဖြစ်ပြီး OH• သည် နည်းပါးသည်။ ထို့အပြင်၊ peak intensities များကို တိုက်ရိုက်နှိုင်းယှဉ်ကြည့်လျှင် optimized EWNS တွင် baseline EWNS ထက် ROS ပါဝင်မှု သိသိသာသာ မြင့်မားကြောင်း ပြသသည်။
ပုံ ၄ တွင် EPES ရှိ EWNS ၏ deposition efficiency ကိုပြသထားသည်။ အချက်အလက်များကို ဇယား I တွင်လည်း အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားပြီး မူရင်း EWNS အချက်အလက်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ EUNS ၏ ကိစ္စရပ်နှစ်ခုလုံးအတွက်၊ deposition သည် 3.0 kV ဗို့အားနည်းချိန်တွင်ပင် 100% နီးပါးရှိသည်။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုပြောင်းလဲမှု မည်သို့ပင်ရှိစေကာမူ 100% deposition အတွက် 3.0 kV သည် လုံလောက်ပါသည်။ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင်၊ Baseline-EWNS ၏ deposition efficiency သည် ၎င်းတို့၏ အားသွင်းမှုနည်းပါးခြင်းကြောင့် (EWNS တစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှအီလက်ထရွန် ၁၀ ခု) 56% သာရှိသည်။
ပုံ ၅ နှင့် ဇယား ၂ တွင် အကောင်းဆုံးမုဒ် [-၆.၅ kV၊ ၄.၀ cm] တွင် ၄၀,၀၀၀ #/cm3 EWNS ခန့်ကို ၄၅ မိနစ်ခန့်ထိတွေ့ပြီးနောက် ခရမ်းချဉ်သီး၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ထိုးသွင်းထားသော အဏုဇီဝများ၏ inactivation တန်ဖိုးကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ထိုးသွင်းထားသော E. coli နှင့် Lactobacillus innocuous တို့သည် ၄၅ မိနစ်ထိတွေ့မှုအတွင်း ၃.၈ logs သိသိသာသာလျော့ကျမှုကို ပြသခဲ့သည်။ တူညီသောအခြေအနေများတွင် S. enterica သည် ၂.၂-log ကျဆင်းခဲ့ပြီး S. cerevisiae နှင့် M. parafortutum တို့သည် ၁.၀-log ကျဆင်းခဲ့သည်။
အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း (ပုံ ၆) တွင် အန္တရာယ်မရှိသော Escherichia coli၊ Streptococcus နှင့် Lactobacillus ဆဲလ်များတွင် EWNS မှ လှုံ့ဆော်ပေးသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုများကို ပုံဖော်ထားပြီး ၎င်းတို့၏ အသက်မဝင်မှုကို ဖြစ်စေသည်။ ထိန်းချုပ်ဘက်တီးရီးယားများတွင် ဆဲလ်အမြှေးပါးများ ကောင်းမွန်စွာရှိပြီး ထိတွေ့ထားသော ဘက်တီးရီးယားများတွင် အပြင်ဘက်အမြှေးပါးများကို ပျက်စီးစေခဲ့သည်။
ထိန်းချုပ်ထားသောနှင့် ထိတွေ့ထားသော ဘက်တီးရီးယားများ၏ အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် ပုံရိပ်ဖော်ကြည့်ခြင်းဖြင့် အမြှေးပါးပျက်စီးမှုကို တွေ့ရှိခဲ့ရပါသည်။
အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS ၏ ရူပ-ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများဆိုင်ရာ အချက်အလက်များအရ EWNS ၏ ဂုဏ်သတ္တိများ (မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုနှင့် ROS ပါဝင်မှု) သည် ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော EWNS အခြေခံဒေတာ ၈၊၉၊၁၀၊၁၁ နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာကြောင်း ပြသထားသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ၎င်းတို့၏ အရွယ်အစားသည် နာနိုမီတာ အတိုင်းအတာတွင် ရှိနေခဲ့ပြီး ယခင်က ဖော်ပြခဲ့သော ရလဒ်များနှင့် အလွန်ဆင်တူသောကြောင့် ၎င်းတို့အား လေထဲတွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ရှိနေစေပါသည်။ တွေ့ရှိရသည့် polydispersity ကို EWNS ၏ အရွယ်အစား၊ Rayleigh effect ၏ ကျပန်းဖြစ်မှုနှင့် အလားအလာရှိသော coalescence ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် မျက်နှာပြင်အားသွင်းပြောင်းလဲမှုများဖြင့် ရှင်းပြနိုင်ပါသည်။ သို့သော် Nielsen et al. ၂၂ မှ အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု မြင့်မားခြင်းသည် ရေစက်၏ မျက်နှာပြင်စွမ်းအင်/တင်းမာမှုကို ထိရောက်စွာ တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် အငွေ့ပျံခြင်းကို လျော့နည်းစေသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ယခင်ထုတ်ဝေမှု ၈ တွင် ဤသီအိုရီကို microdroplets ၂၂ နှင့် EWNS အတွက် စမ်းသပ်မှုအရ အတည်ပြုခဲ့သည်။ အချိန်ပိုအတွင်း အားသွင်းဆုံးရှုံးမှုသည်လည်း အရွယ်အစားကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး တွေ့ရှိရသည့် အရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှုကို အထောက်အကူပြုနိုင်သည်။
ထို့အပြင်၊ structure တစ်ခုလျှင် charge သည် အခြေအနေပေါ်မူတည်၍ 22-44 e- ခန့်ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် structure တစ်ခုလျှင် electron 10 ± 2 ပျမ်းမျှ charge ရှိသော basic EWNS နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသိသာသာ မြင့်မားပါသည်။ သို့သော်၊ ၎င်းသည် EWNS ၏ ပျမ်းမျှ charge ဖြစ်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ Seto et al. charge သည် inhomogeneous ဖြစ်ပြီး log-normal distribution21 ကို လိုက်နာကြောင်း ပြသထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်လုပ်ငန်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ surface charge ကို နှစ်ဆတိုးခြင်းသည် EPES စနစ်တွင် deposition efficiency ကို 100% နီးပါးအထိ နှစ်ဆတိုးစေသည်11။