Nature.com သို့ ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်သည် CSS ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိသော ဘရောက်ဆာဗားရှင်းကို အသုံးပြုနေပါသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသော ဘရောက်ဆာကို အသုံးပြုရန် (သို့မဟုတ် Internet Explorer ရှိ Compatibility Mode ကို ပိတ်ရန်) အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ စဉ်ဆက်မပြတ် ပံ့ပိုးမှုကို သေချာစေရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆိုက်ကို styles နှင့် JavaScript မပါဘဲ ပြသပါသည်။
မကြာသေးမီက၊ လူလုပ်ရေနာနိုဖွဲ့စည်းပုံများ (EWNS) ကိုအသုံးပြုသည့် နာနိုနည်းပညာကိုအခြေခံသည့် ဓာတုပစ္စည်းကင်းစင်သော အဏုဇီဝပိုးသတ်ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ EWNS တွင် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုမြင့်မားပြီး အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော ရောဂါပိုးများအပါအဝင် အဏုဇီဝများစွာနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်ပြီး ပိတ်ဆို့နိုင်သော reactive oxygen species (ROS) များ ကြွယ်ဝသည်။ ဤနေရာတွင် ပေါင်းစပ်နေစဉ်အတွင်း ၎င်းတို့၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ၎င်းတို့၏ ဘက်တီးရီးယားပိုးသတ်နိုင်စွမ်းကို ပိုမိုမြှင့်တင်ရန် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်နိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။ EWNS ဓာတ်ခွဲခန်းပလက်ဖောင်းကို ပေါင်းစပ်မှုကန့်သတ်ချက်များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် EWNS ၏ဂုဏ်သတ္တိများကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ EWNS ဂုဏ်သတ္တိများ (အားသွင်းမှု၊ အရွယ်အစားနှင့် ROS ပါဝင်မှု) ၏ လက္ခဏာရပ်များကို ခေတ်မီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Listeria innocua၊ Mycobacterium para fortitum နှင့် Saccharomyces cerevisiae ကဲ့သို့သော အစားအစာအဏုဇီဝပိုးမွှားများကို ၎င်းတို့၏ အဏုဇီဝပိုးမွှားများ ပိတ်ဆို့နိုင်ခြေကို အကဲဖြတ်ရန် အော်ဂဲနစ်စပျစ်သီးခရမ်းချဉ်သီးများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ထိုးသွင်းခဲ့သည်။ ဤနေရာတွင် တင်ပြထားသော ရလဒ်များက EWNS ၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေါင်းစပ်နေစဉ်အတွင်း အသေးစိတ်ချိန်ညှိနိုင်ပြီး ပိတ်ဆို့ထိရောက်မှုကို အဆပေါင်းများစွာ တိုးလာစေကြောင်း ပြသသည်။ အထူးသဖြင့် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် လေးဆတိုးလာပြီး ROS ပါဝင်မှု တိုးလာသည်။ အဏုဇီဝဖယ်ရှားမှုနှုန်းသည် အဏုဇီဝပေါ်တွင် မူတည်ပြီး 40,000 #/cm3 EWNS အေရိုဆောပမာဏကို ၄၅ မိနစ်ထိတွေ့ပြီးနောက် 1.0 မှ 3.8 log အထိ ရှိသည်။
အဏုဇီဝပိုးမွှားညစ်ညမ်းမှုသည် ရောဂါပိုးများ သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏အဆိပ်အတောက်များကို စားသုံးမိခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပွားသော အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါများ၏ အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါများသည် နှစ်စဉ် ရောဂါပေါင်း ၇၆ သန်းခန့်၊ ဆေးရုံတက်ရသူ ၃၂၅,၀၀၀ နှင့် သေဆုံးသူ ၅,၀၀၀ ခန့်ရှိသည်။ ထို့အပြင် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု စိုက်ပျိုးရေးဌာန (USDA) ၏ ခန့်မှန်းချက်အရ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် သတင်းပို့ထားသော အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါအားလုံး၏ ၄၈ ရာခိုင်နှုန်းသည် လတ်ဆတ်သော သီးနှံများ စားသုံးမှု မြင့်တက်လာခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်သောရောဂါပိုးများကြောင့် ဖျားနာမှုနှင့် သေဆုံးမှုကုန်ကျစရိတ်မှာ အလွန်မြင့်မားပြီး ရောဂါထိန်းချုပ်ရေးနှင့် ကာကွယ်ရေးဌာန (CDC) မှ တစ်နှစ်လျှင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၁၅.၆ ဘီလီယံကျော်ရှိသည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။
လက်ရှိတွင်၊ အစားအစာဘေးကင်းလုံခြုံမှုရှိစေရန်အတွက် ဓာတုဗေဒ ၄၊ ရောင်ခြည် ၅ နှင့် အပူ ၆ ပိုးမွှားတိုက်ဖျက်ဆေးများကို ထုတ်လုပ်မှုကွင်းဆက်ရှိ ကန့်သတ်ထားသော အရေးကြီးထိန်းချုပ်မှုအမှတ်များ (CCP) တွင် အဓိကအားဖြင့် လတ်ဆတ်သောထွက်ကုန်များ အပြန်အလှန်ညစ်ညမ်းမှုဖြစ်စေနိုင်သည့် နည်းလမ်းဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ် အကောင်အထည်ဖော်မည့်အစား (များသောအားဖြင့် ရိတ်သိမ်းပြီးနောက် နှင့်/သို့မဟုတ် ထုပ်ပိုးနေစဉ်အတွင်း) တွင် အဓိကအားဖြင့် အကောင်အထည်ဖော်လျက်ရှိသည်။ အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သောရောဂါနှင့် အစားအစာပျက်စီးယိုယွင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာထိန်းချုပ်ရန်အတွက် ပိုးမွှားတိုက်ဖျက်ဆေးဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုများ လိုအပ်ပြီး ခြံမှစားပွဲအထိ စဉ်ဆက်မပြတ်အသုံးချနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ သက်ရောက်မှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးသည်။
မျက်နှာပြင်များနှင့် လေထဲတွင်ရှိသော ဘက်တီးရီးယားများကို လူလုပ်ရေနာနိုဖွဲ့စည်းပုံများ (EWNS) ကို အသုံးပြု၍ ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို ရပ်တန့်စေရန်အတွက် နာနိုနည်းပညာကို အခြေခံသည့် ဓာတုဗေဒကင်းစင်သော အဏုဇီဝပိုးများ တိုက်ဖျက်သည့် ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို မကြာသေးမီက တီထွင်ခဲ့သည်။ EVNS ပေါင်းစပ်မှုအတွက်၊ ပြိုင်တူလုပ်ငန်းစဉ်နှစ်ခုကို အသုံးပြုခဲ့သည်- electrospray နှင့် water ionization (ပုံ 1a)။ EWNS များသည် ယခင်က ထူးခြားသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်8,9,10။ EWNS တွင် ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှ အီလက်ထရွန် ၁၀ ခုနှင့် ပျမ်းမျှ နာနိုမီတာအရွယ်အစား 25 nm ရှိသည် (ပုံ 1b,c)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 1c)8။ EWNS သည် လေထဲတွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ရှိနေပြီး လေထဲတွင် ဆိုင်းငံ့ထားပြီး မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် ရှိနေသော အဏုဇီဝများနှင့် တိုက်မိနိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ ROS payload ကို ပို့ဆောင်ပေးပြီး အဏုဇီဝများ မလှုပ်ရှားနိုင်အောင် ဖြစ်စေသည် (ပုံ 1d)။ ဤအစောပိုင်းလေ့လာမှုများအရ EWNS သည် မျက်နှာပြင်များနှင့် လေထုထဲတွင်ရှိသော မိုင်ကိုဘက်တီးရီးယားအပါအဝင် ပြည်သူ့ကျန်းမာရေးအတွက် အရေးပါသော ဂရမ်-အနုတ်လက္ခဏာနှင့် ဂရမ်-အပေါင်းလက္ခဏာဘက်တီးရီးယားအမျိုးမျိုးနှင့် အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိပြီး ပိတ်ဆို့နိုင်ကြောင်းလည်း ပြသခဲ့သည်8,9။ ထုတ်လွှင့်အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် ပိတ်ဆို့ခြင်းသည် ဆဲလ်အမြှေးပါး ပျက်စီးခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအရ EWNS ကို မြင့်မားသောဆေးပမာဏဖြင့် ရှူရှိုက်မိခြင်းသည် အဆုတ်ကို ပျက်စီးစေခြင်း သို့မဟုတ် ရောင်ရမ်းခြင်းကို မဖြစ်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်8။
(က) အရည်ပါဝင်သော ဆံချည်မျှင်သွေးကြောနှင့် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအကြားတွင် မြင့်မားသောဗို့အားကို အသုံးချသောအခါ အီလက်ထရိုစပရေး ဖြစ်ပေါ်သည်။ (ခ) မြင့်မားသောဗို့အားကို အသုံးပြုခြင်းသည် မတူညီသောဖြစ်စဉ်နှစ်ခုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်- (i) ရေ၏ အီလက်ထရိုစပရေးဖြန်းခြင်းနှင့် (ii) EWNS တွင် ပိတ်မိနေသော ဓာတ်ပြုအောက်ဆီဂျင်မျိုးစိတ် (အိုင်းယွန်းများ) ထုတ်လုပ်မှု။ (ဂ) EWNS ၏ ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံ။ (ဃ) EWNS များသည် ၎င်းတို့၏ နာနိုစကေးသဘောသဘာဝကြောင့် အလွန်ရွေ့လျားနိုင်ပြီး လေထဲတွင်ရှိသော ရောဂါပိုးများနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်နိုင်သည်။
EWNS ပိုးသတ်ဆေးပလက်ဖောင်းသည် လတ်ဆတ်သောအစားအစာများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အစားအစာမှတစ်ဆင့်ကူးစက်သော အဏုဇီဝပိုးမွှားများကို အသက်မဲ့စေနိုင်စွမ်းကိုလည်း မကြာသေးမီက သရုပ်ပြခဲ့သည်။ EWNS မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုကို ပစ်မှတ်ထားပို့ဆောင်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းနှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုနိုင်ကြောင်းလည်း ပြသထားသည်။ ပိုအရေးကြီးသည်မှာ E. coli နှင့် Listeria ကဲ့သို့သော အစားအစာအဏုဇီဝပိုးမွှားအမျိုးမျိုးကို ဆန့်ကျင်သည့် အော်ဂဲနစ်ခရမ်းချဉ်သီးလှုပ်ရှားမှုတွင် 1.4 log ခန့် လျော့ကျမှု၏ မျှော်လင့်ချက်ကောင်းသော ကနဦးရလဒ်ကို ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 50,000#/cm311 အာရုံစူးစိုက်မှုတွင် EWNS နှင့်ထိတွေ့ပြီး 90 မိနစ်အတွင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ ကနဦး ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါဆိုင်ရာ အကဲဖြတ်စမ်းသပ်မှုများတွင် ထိန်းချုပ်ထားသော ခရမ်းချဉ်သီးနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါဆိုင်ရာ အကျိုးသက်ရောက်မှု မပြသခဲ့ပါ။ ဤအစောပိုင်း အသက်မဲ့စေသောရလဒ်များသည် 50,000#/cc အလွန်နိမ့်သော EWNS ပမာဏတွင်ပင် အစားအစာဘေးကင်းရေးကို ကတိပြုသော်လည်း၊ အသက်မဲ့စေသောအလားအလာ မြင့်မားခြင်းသည် ရောဂါပိုးကူးစက်မှုနှင့် ပျက်စီးဆုံးရှုံးမှုအန္တရာယ်ကို ပိုမိုလျှော့ချရန် ပိုမိုအကျိုးရှိမည်မှာ ထင်ရှားပါသည်။
ဤနေရာတွင်၊ ပေါင်းစပ်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို အကောင်းဆုံးချိန်ညှိရန်နှင့် EWNS ၏ ရူပဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန် 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) ၏ လက္ခဏာရပ်များကို ဖော်ပြခြင်းနှင့် E. coli၊ S. enterica၊ L. innocua၊ S. cerevisiae နှင့် M. parafortuitum ကဲ့သို့သော အဖြစ်များသော အစားအစာအဏုဇီဝများကို အသုံးပြုခြင်း။
EVNS ကို မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသောရေ (18 MΩ cm–1) ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း အီလက်ထရိုစပရေးဖြန်းခြင်းနှင့် အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြုခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ လျှပ်စစ်အက်တမိုက်ဇာ 12 ကို အရည်များ၊ ဓာတုပိုလီမာနှင့် ကြွေအမှုန်အမွှားများ 13 နှင့် ထိန်းချုပ်ထားသောအရွယ်အစားရှိသော အမျှင်များ 14 ကို အက်တမ်လုပ်ရန် ပုံမှန်အားဖြင့် အသုံးပြုသည်။
ယခင်ထုတ်ဝေမှုများ ၈၊ ၉၊ ၁၀၊ ၁၁ တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ပုံမှန်စမ်းသပ်မှုတစ်ခုတွင်၊ သတ္တု capillary နှင့် grounded counter electrode အကြားတွင် မြင့်မားသောဗို့အားကို အသုံးပြုသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ကွဲပြားသောဖြစ်စဉ်နှစ်ခုဖြစ်ပေါ်သည်- ၁) electrospray နှင့် ၂) ရေ၏ ionization။ electrode နှစ်ခုကြားရှိ အားကောင်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် အရည်ပျော်နေသောရေမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အနုတ်လက္ခဏာအားသွင်းမှုများ စုပုံစေပြီး Taylor cones များဖွဲ့စည်းစေသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်၊ Rayleigh theory16 အရ မြင့်မားသောအားသွင်းထားသောရေစက်များဖြစ်ပေါ်လာပြီး ၎င်းတို့သည် အမှုန်ငယ်များအဖြစ် ဆက်လက်ပြိုကွဲသွားသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အားကောင်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် ရေမော်လီကျူးအချို့ကို ကွဲထွက်စေပြီး အီလက်ထရွန်များကို ခွာချခြင်း (ionization) ဖြစ်စေပြီး reactive oxygen species (ROS)17 အများအပြားကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ တစ်ပြိုင်နက်တည်းထုတ်လုပ်ထားသော ROS18 packets များကို EWNS တွင် encapsulate လုပ်ထားသည် (ပုံ ၁ဂ)။
ပုံ ၂က တွင် ဤလေ့လာမှုတွင် EWNS ပေါင်းစပ်မှုတွင် တီထွင်အသုံးပြုထားသော EWNS ထုတ်လုပ်မှုစနစ်ကို ပြသထားသည်။ ပိတ်ထားသောပုလင်းထဲတွင် သိမ်းဆည်းထားသော သန့်စင်ထားသောရေကို Teflon ပြွန် (အတွင်းအချင်း ၂ မီလီမီတာ) မှတစ်ဆင့် 30G သံမဏိအပ် (သတ္တု capillary) သို့ ထည့်ပေးပါသည်။ ပုံ ၂ခ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ရေစီးဆင်းမှုကို ပုလင်းအတွင်းရှိ လေဖိအားဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်။ အပ်ကို counter electrode မှ အကွာအဝေးတစ်ခုအထိ ကိုယ်တိုင်ချိန်ညှိနိုင်သော Teflon console တစ်ခုတွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ counter electrode သည် နမူနာယူရန်အတွက် အလယ်တွင် အပေါက်ပါသော ඔප දැමීම အလူမီနီယံပြားတစ်ခုဖြစ်သည်။ counter electrode အောက်တွင် အလူမီနီယံ နမူနာယူ funnel တစ်ခုရှိပြီး ၎င်းကို နမူနာယူပေါက်မှတစ်ဆင့် စမ်းသပ်မှု setup ၏ ကျန်အပိုင်းများနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည် (ပုံ ၂ခ)။ အမှုန်နမူနာယူခြင်းကို ယိုယွင်းစေနိုင်သော အားသွင်းမှုတည်ဆောက်မှုကို ရှောင်ရှားရန် sampler အစိတ်အပိုင်းအားလုံးကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြင့် ground လုပ်ထားသည်။
(က) အင်ဂျင်နီယာရေ နာနိုဖွဲ့စည်းပုံ ထုတ်လုပ်သည့်စနစ် (EWNS)။ (ခ) အရေးကြီးဆုံး ကန့်သတ်ချက်များကို ပြသသည့် နမူနာယူကိရိယာနှင့် အီလက်ထရိုစပရေးယူနစ်၏ ဖြတ်ပိုင်းပုံ။ (ဂ) ဘက်တီးရီးယားများ အသက်မဝင်စေရန် စမ်းသပ်ပြင်ဆင်မှု။
အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော EWNS ထုတ်လုပ်မှုစနစ်သည် EWNS ဂုဏ်သတ္တိများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ချိန်ညှိနိုင်စေရန်အတွက် အဓိကလည်ပတ်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ EWNS ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ချိန်ညှိရန်အတွက် အသုံးပြုသော ဗို့အား (V)၊ အပ်နှင့် counter electrode (L) အကြားအကွာအဝေးနှင့် capillary မှတစ်ဆင့် ရေစီးဆင်းမှု (φ) ကို ချိန်ညှိပါ။ သင်္ကေတများ [V (kV), L (cm)] ကို မတူညီသော ပေါင်းစပ်မှုများကို ဖော်ပြရန် အသုံးပြုသည်။ သတ်မှတ်ထားသော အစုံ [V, L] ၏ တည်ငြိမ်သော Taylor cone ရရှိရန် ရေစီးဆင်းမှုကို ချိန်ညှိပါ။ ဤလေ့လာမှု၏ ရည်ရွယ်ချက်အတွက် counter electrode (D) ၏ aperture ကို 0.5 လက်မ (1.29 cm) တွင် သတ်မှတ်ထားသည်။
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 Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS၊ မော်ဒယ် 3936၊ TSI၊ Shoreview၊ Minnesota) နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားပြီး အမှုန်အရေအတွက် செறிவுக்குக்குக்குக்குக்குக்குக்குக் செறிவுக்குக்குக்குக்குக் செறிவுக்குக்குக் (SMPS၊ မော်ဒယ် 3936၊ TSI၊ Shoreview၊ Minnesota) နှင့် အမှုန်အရေအတွက် செறிவுக்குக்குக்குக்குக்குக் (1) ကို အသုံးပြု၍ செறிவுக்க ...
IEl သည် တိုင်းတာထားသော လျှပ်စီးကြောင်းဖြစ်ပြီး၊ NSMPS သည် SMPS ဖြင့် တိုင်းတာထားသော အရေအတွက် செறிவுக்க ...၊ နှင့် φEl သည် အီလက်ထရိုမီတာသို့ စီးဆင်းမှုနှုန်းဖြစ်သည်။
ဆွေမျိုးစိုထိုင်းဆ (RH) သည် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုကို သက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့်၊ စမ်းသပ်မှုအတွင်း 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 scan rate မှာ 1 Hz ဖြစ်ပြီး scan area မှာ 5 µm×5 µm ရှိပြီး scan lines ၂၅၆ ခု ပါရှိသည်။ ရုပ်ပုံအားလုံးကို Asylum software (100 nm range with mask and 100 pm threshold) ကို အသုံးပြု၍ first order image alignment ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
အမှုန်များ ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့် မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် မညီမညာ အစက်အပြောက်များ ဖြစ်ပေါ်ခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် နမူနာယူသည့် ဖန်နယ်ကို ဖယ်ရှားပြီး မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ကို တန်တာ အီလက်ထရုတ်မှ ပျမ်းမျှ ၁၂၀ စက္ကန့်ကြာ ထားပါ။ EWNS ကို မိုက်ကာမျက်နှာပြင်အသစ်များပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်အသုံးပြုခဲ့သည် (Ted Pella, Redding, CA)။ စပန့်တာပြုလုပ်ပြီးသည်နှင့် AFM ကို အသုံးပြု၍ မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ကို မြင်ယောင်ခဲ့သည်။ မိုက်ကာမျက်နှာပြင်အသစ်များ ဖြတ်တောက်ထားခြင်း မရှိသော မိုက်ကာ၏ မျက်နှာပြင်ထိတွေ့ထောင့်သည် 0° နှင့်နီးစပ်သောကြောင့် EWNS သည် မိုက်ကာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အမိုးခုံးပုံသဏ္ဍာန်ဖြင့် ပျံ့နှံ့သွားသည်20။ ပျံ့နှံ့နေသော အစက်အပြောက်များ၏ အချင်း (a) နှင့် အမြင့် (h) ကို AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မှ တိုက်ရိုက်တိုင်းတာခဲ့ပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်အတည်ပြုထားသော နည်းလမ်း8 ကို အသုံးပြု၍ အမိုးခုံးပျံ့နှံ့မှုပမာဏ EWNS ကို တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ onboard EVNS တွင် တူညီသော ထုထည်ရှိသည်ဟု ယူဆပါက ညီမျှသော အချင်းကို ညီမျှခြင်း (2) မှ တွက်ချက်နိုင်သည်-
ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်တီထွင်ထားသောနည်းလမ်းနှင့်အညီ၊ EWNS တွင် သက်တမ်းတိုသော radical intermediates များရှိနေခြင်းကို ထောက်လှမ်းရန် electron spin resonance (ESR) spin trap ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ aerosols များကို 235 mM DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc., Portland, Oregon) ပါဝင်သော ဖျော်ရည်မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းစေခဲ့သည်။ EPR တိုင်းတာမှုအားလုံးကို Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) နှင့် flat cell arrays များကို အသုံးပြု၍ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Acquisit software (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ကို ဒေတာများစုဆောင်းရန်နှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ROS လက္ခဏာရပ်ကို လည်ပတ်မှုအခြေအနေများ [-6.5 kV, 4.0 cm] အတွက်သာ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ impactor တွင် EWNS ဆုံးရှုံးမှုကို 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၊ တိုင်းတာမှုတန်ဖိုးသည် တိုင်းတာမှုများ၏ ပျမ်းမျှတန်ဖိုးဖြစ်ပြီး၊ တိုင်းတာမှုအမှားသည် စံသွေဖည်မှုဖြစ်သည်။ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS attribute ၏တန်ဖိုးကို အခြေခံ EWNS ၏ သက်ဆိုင်ရာတန်ဖိုးနှင့် နှိုင်းယှဉ်ရန် t-test ကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
ပုံ ၂ဂ တွင် EWNS11 ကို မျက်နှာပြင်များသို့ ပစ်မှတ်ထားရန် အသုံးပြုနိုင်သည့် ယခင်က တီထွင်ထားပြီး ထူးခြားသော Electrostatic Precipitation Pass Through System (EPES) ကို ပြသထားသည်။ EPES သည် EWNS အားသွင်းမှုကို အသုံးပြု၍ ပစ်မှတ်၏ မျက်နှာပြင်ကို တိုက်ရိုက် “ညွှန်ပြ” သည်။ EPES စနစ်၏ အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို Pyrgiotakis et al.11 မှ မကြာသေးမီက ထုတ်ဝေခဲ့သော စာစောင်တွင် တင်ပြထားသည်။ ထို့ကြောင့် EPES တွင် အလယ်တွင် ၁၅.၂၄ စင်တီမီတာ အကွာတွင် parallel stainless steel (304 stainless steel၊ မှန်ဖြင့် ඔප දැමීම) သတ္တုပြားနှစ်ခုပါရှိသော ချွန်ထက်သော အစွန်းများပါသည့် 3D ပုံနှိပ်ထားသော PVC အခန်းတစ်ခု ပါဝင်သည်။ ဘုတ်များကို ပြင်ပ high voltage source (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ အောက်ခြေဘုတ်သည် အမြဲတမ်း positive ဖြစ်ပြီး အပေါ်ဘုတ်သည် အမြဲတမ်း ground လုပ်ထားသည် (floating)။ အခန်းနံရံများကို အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး၊ အမှုန်ဆုံးရှုံးမှုကို ကာကွယ်ရန် လျှပ်စစ် ground လုပ်ထားသည်ဟုဆိုသည်။ အခန်းတွင် စမ်းသပ်မျက်နှာပြင်များကို ပလတ်စတစ်စင်တီမီတာပေါ်တွင် ထားရှိနိုင်ပြီး၊ မြင့်မားသော voltage ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ရှောင်ရှားရန် အောက်ခြေသတ္တုပြားမှ မြှောက်တင်နိုင်စေမည့် တံဆိပ်ခတ်ထားသော ရှေ့ loading တံခါးတစ်ခု ပါရှိသည်။
EPES တွင် EWNS ၏ စုပုံခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို နောက်ဆက်တွဲပုံ S111 တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသော ယခင်တီထွင်ထားသော ပရိုတိုကောအရ တွက်ချက်ခဲ့သည်။
ထိန်းချုပ်ခန်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဆလင်ဒါပုံအခန်းမှတစ်ဆင့် ဒုတိယစီးဆင်းမှုကို EWNS ကိုဖယ်ရှားရန် အလယ်အလတ် HEPA filter ကို အသုံးပြု၍ EPES စနစ်နှင့် အရစ်ကျချိတ်ဆက်ထားသည်။ ပုံ ၂ဂ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ EWNS aerosol ကို အရစ်ကျချိတ်ဆက်ထားသော အခန်းနှစ်ခုမှတစ်ဆင့် ပန့်ထုတ်ခဲ့သည်။ ထိန်းချုပ်ခန်းနှင့် EPES အကြားရှိ filter သည် ကျန်ရှိနေသော EWNS များကို ဖယ်ရှားပေးပြီး အပူချိန် (T)၊ ဆွေမျိုးစိုထိုင်းဆ (RH) နှင့် အိုဇုန်းအဆင့်များကို တူညီစေသည်။
အရေးကြီးသော အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်တတ်သော အဏုဇီဝပိုးမွှားများသည် မစင်ညွှန်ပြချက်တစ်ခုဖြစ်သည့် Escherichia coli (ATCC #27325)၊ အစားအစာမှတစ်ဆင့် ကူးစက်တတ်သော ရောဂါပိုး Salmonella enterica (ATCC #53647)၊ ရောဂါပိုးဖြစ်စေသော Listeria monocytogenes အစားထိုးအသုံးပြုနိုင်သည့် Listeria innocua (ATCC #33090)၊ ယိုယွင်းပျက်စီးစေသော တဆေးအစားထိုးအဖြစ် Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098) နှင့် ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိသော အသက်ရှင်ဘက်တီးရီးယား Mycobacterium parafortuitous (ATCC #19686) ကဲ့သို့သော လတ်ဆတ်သော ထွက်ကုန်များကို ညစ်ညမ်းစေကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ရပါသည်။ ၎င်းတို့မှာ ATCC (Manassas, Virginia) မှ ဝယ်ယူခဲ့ခြင်း ဖြစ်သည်။
သင့်ဒေသခံဈေးမှ အော်ဂဲနစ်စပျစ်သီးခရမ်းချဉ်သီးသေတ္တာများကို ကျပန်းဝယ်ယူပြီး အသုံးမပြုမချင်း ၄°C တွင် ရေခဲသေတ္တာထဲတွင် သိမ်းဆည်းပါ (၃ ရက်အထိ)။ အချင်း ၁/၂ လက်မခန့်ရှိသော အရွယ်အစားတစ်ခုဖြင့် စမ်းသပ်ရန် ခရမ်းချဉ်သီးများကို ရွေးချယ်ပါ။
ပျိုးထောင်ခြင်း၊ ထိုးသွင်းခြင်း၊ ထိတွေ့ခြင်းနှင့် ကိုလိုနီရေတွက်ခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများကို ကျွန်ုပ်တို့၏ ယခင်ထုတ်ဝေမှုများတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားပြီး Supplementary Data 11 တွင် အသေးစိတ်ရှင်းပြထားပါသည်။ EWNS စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိုးသွင်းထားသော ခရမ်းချဉ်သီးများကို 40,000 #/cm3 တွင် ၄၅ မိနစ်ကြာ ထိတွေ့စေခြင်းဖြင့် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အတိုချုပ်ပြောရလျှင် အချိန် t = 0 min တွင် အသက်ရှင်ကျန်ရစ်သော အဏုဇီဝများကို အကဲဖြတ်ရန် ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို EPES တွင်ထားပြီး 40,000 #/cc (EWNS ထိတွေ့သော ခရမ်းချဉ်သီးများ) တွင် EWNS နှင့် ထိတွေ့စေခဲ့ပြီး အခြားသုံးလုံးကို ထိန်းချုပ်ခန်း (ထိန်းချုပ်ခရမ်းချဉ်သီးများ) တွင် ထားခဲ့သည်။ ခရမ်းချဉ်သီးအုပ်စုများမှ မည်သည့်အုပ်စုကိုမျှ အပိုဆောင်းလုပ်ဆောင်မှု မပြုလုပ်ခဲ့ပါ။ EWNS ထိတွေ့သော ခရမ်းချဉ်သီးများနှင့် ထိန်းချုပ်ခရမ်းချဉ်သီးများကို EWNS ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ရန် ၄၅ မိနစ်အကြာတွင် ဖယ်ရှားခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုတစ်ခုစီကို သုံးထပ်ခွဲ၍ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ဒေတာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို နောက်ဆက်တွဲဒေတာတွင်ဖော်ပြထားသည့် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းအတိုင်း လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။
EWNS (၄၅ မိနစ်၊ EWNS aerosol ပါဝင်မှု ၄၀,၀၀၀ #/cm3) နှင့်ထိတွေ့ပြီး မထိတွေ့ရသေးသော E. coli၊ Enterobacter နှင့် L. innocua ဘက်တီးရီးယားနမူနာများကို inactivation ယန္တရားများကို အကဲဖြတ်ရန် အမှုန်အမွှားများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ အနည်အနှစ်ကို အခန်းအပူချိန်တွင် 0.1 M sodium cacodylate solution (pH 7.4) တွင် ၂ နာရီကြာ ၂.၅% glutaraldehyde၊ ၁.၂၅% paraformaldehyde နှင့် ၀.၀၃% picric acid တို့၏ fixative ဖြင့် တည်ငြိမ်အောင်ထားခဲ့သည်။ ဆေးကြောပြီးနောက်၊ ၎င်းတို့ကို ၁% osmium tetroxide (OsO4)/၁.၅% potassium ferrocyanide (KFeCN6) ဖြင့် ၂ နာရီကြာ တည်ငြိမ်အောင်ထားပြီး ရေဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောကာ ၁% uranyl acetate တွင် ၁ နာရီကြာ ထားပြီးနောက် ရေဖြင့် နှစ်ကြိမ်ဆေးကြောခဲ့သည်။ ထို့နောက် ၅၀%၊ ၇၀%၊ ၉၀%၊ ၁၀၀% အရက်ဖြင့် 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 polymerized လုပ်ခဲ့သည်။ ကုသထားသော granular resin ကို AMT 2k CCD ကင်မရာ (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, MA, USA) တပ်ဆင်ထားသော ရိုးရာ transmission electron microscope တစ်ခုဖြစ်သည့် JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Japan) ကို အသုံးပြု၍ TEM ဖြင့် ဖြတ်တောက်ပြီး မြင်သာအောင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုအားလုံးကို သုံးထပ်စီ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ အချိန်အမှတ်တစ်ခုစီအတွက် ဘက်တီးရီးယားဆေးကြောမှုများကို သုံးထပ်စီ ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး၊ အမှတ်တစ်ခုလျှင် စုစုပေါင်းဒေတာအမှတ် ကိုးခု ရရှိခဲ့ပြီး ၎င်း၏ပျမ်းမျှကို ထိုသက်ရှိအတွက် 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 ထိတွေ့မှုကာလအတွင်း ဘက်တီးရီးယားများ၏ သဘာဝပျက်စီးမှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်အတွက်၊ Log-Rudition ကို ၄၅ မိနစ်တွင် ထိန်းချုပ်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်၍ အောက်ပါအတိုင်း တွက်ချက်ခဲ့သည်။
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 ထုတ်လုပ်မှု တည်ငြိမ်မှုနှင့် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်မှုတို့အရ အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်မှုအမျိုးမျိုးကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S1 တွင် ပြသထားသည်။ တည်ငြိမ်ပြီး ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများ (Taylor cone၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ တည်ငြိမ်မှု) ကို ပြသသည့် ပြီးပြည့်စုံသော လေ့လာမှုအတွက် ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ ပုံ ၃ တွင် ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုအတွက် ROS ၏ အားသွင်း၊ အရွယ်အစားနှင့် ပါဝင်မှုဆိုင်ရာ ရလဒ်များကို ပြသထားသည်။ ရလဒ်များကို ဇယား ၁ တွင်လည်း အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ရည်ညွှန်းချက်အတွက်၊ ပုံ ၃ နှင့် ဇယား ၁ တွင် ယခင်က ပေါင်းစပ်မထားသော EWNS8၊ 9၊ 10၊ 11 (baseline-EWNS) ၏ ဂုဏ်သတ္တိများ ပါဝင်သည်။ two-tailed t-test ကို အသုံးပြု၍ စာရင်းအင်းဆိုင်ရာ အရေးပါမှု တွက်ချက်မှုများကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S2 တွင် ပြန်လည်ထုတ်ဝေထားသည်။ ထို့အပြင်၊ အပိုဆောင်းဒေတာများတွင် counter electrode sampling hole diameter (D) ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် ground electrode နှင့် အပ်၏ အဖျား (L) အကြား အကွာအဝေး (Supplementary Figures S2 နှင့် S3) တို့၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများ ပါဝင်သည်။
(က–ဂ) AFM အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှု။ (ဃ–စ) မျက်နှာပြင် အားသွင်း လက္ခဏာ။ (ဆ) ROS နှင့် ESR ၏ လက္ခဏာရပ်။
အထက်ဖော်ပြပါ အခြေအနေအားလုံးအတွက် တိုင်းတာထားသော အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြောင်းလဲမှု လျှပ်စီးကြောင်းများသည် 2-6 µA အတိုင်းအတာတွင် ရှိပြီး ဗို့အားများသည် -3.8 မှ -6.5 kV အတိုင်းအတာတွင် ရှိပြီး ဤ single-terminal EWNS အတွက် 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 ပုံစံတူပြုလုပ်ထားသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို အသီးသီးပြသထားသည်။ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေများအရ စက်ကွင်းများကို 2 × 105 V/m နှင့် 4.7 × 105 V/m အသီးသီးအဖြစ် တွက်ချက်ထားသည်။ ဒုတိယအခြေအနေတွင် ဗို့အားနှင့် အကွာအဝေးအချိုးသည် များစွာပိုမိုမြင့်မားသောကြောင့် ၎င်းကို မျှော်လင့်ထားရပါမည်။
ပုံ ၃က၊ ခ တွင် AFM8 ဖြင့် တိုင်းတာထားသော EWNS အချင်းကို ပြသထားသည်။ [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေများအတွက် ပျမ်းမျှ EWNS အချင်းများကို အသီးသီး 27 nm နှင့် 19 nm အဖြစ် တွက်ချက်ခဲ့သည်။ [-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 ညွှန်ပြနေသည်။ ပျမ်းမျှအရွယ်အစားနှင့် ဂျီဩမေတြီ စံသွေဖည်မှု နှစ်ခုစလုံးသည် baseline-EWNS နှင့် အလွန်နီးကပ်ပြီး အသီးသီး 25 nm နှင့် 1.41 ဖြစ်သည်။ ပုံ ၃ဂ တွင် တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် တူညီသောနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ တိုင်းတာထားသော baseline EWNS ၏ အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသထားသည်။
ပုံ ၃d တွင်၊ e သည် အားသွင်းလက္ခဏာရပ်ဖော်ပြချက်၏ ရလဒ်များကို ပြသထားသည်။ ဒေတာများသည် အာရုံစူးစိုက်မှု (#/cm3) နှင့် လျှပ်စီးကြောင်း (I) တို့ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း တိုင်းတာမှု 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။ Baseline-EWNS (10 ± 2 e-) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် [-6.5 kV, 4.0 cm] အခြေအနေထက် နှစ်ဆနှင့် [-3 .8 kV, 0.5 cm] အခြေအနေထက် လေးဆ သိသိသာသာ မြင့်မားသည်။ 3f သည် အခြေခံ EWNS ငွေပေးချေမှုဒေတာကို ပြသထားသည်။
EWNS နံပါတ်ပါဝင်မှုမြေပုံများ (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6) မှ၊ [-6.5 kV၊ 4.0 cm] မြင်ကွင်းတွင် [-3.8 kV၊ 0.5 cm] မြင်ကွင်းထက် အမှုန်အရေအတွက် သိသိသာသာပိုများကြောင်း မြင်နိုင်သည်။ EWNS နံပါတ်ပါဝင်မှုများကို ၄ နာရီအထိ စောင့်ကြည့်ခဲ့ကြောင်းလည်း သတိပြုသင့်သည် (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6)၊ ထိုနေရာတွင် EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုက ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုလုံးတွင် အမှုန်နံပါတ်ပါဝင်မှုအဆင့်များ တူညီကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
ပုံ 3g တွင် [-6.5 kV, 4.0 cm] တွင် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS အတွက် ထိန်းချုပ် (နောက်ခံ) နုတ်ပြီးနောက် EPR ရောင်စဉ်ကို ပြသထားသည်။ ROS ရောင်စဉ်ကို ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော စာတမ်းတွင် EWNS အခြေခံနှင့်လည်း နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ spin trap နှင့် ဓာတ်ပြုသည့် EWNS ၏ တွက်ချက်ထားသော အရေအတွက်မှာ 7.5 × 104 EWNS/s ဖြစ်ပြီး ယခင်ကထုတ်ဝေခဲ့သော Baseline-EWNS8 နှင့် ဆင်တူသည်။ EPR ရောင်စဉ်များက O2- လွှမ်းမိုးပြီး OH• ပမာဏနည်းပါးသော ROS အမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိနေခြင်းကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်းညွှန်ပြနေသည်။ ထို့အပြင်၊ peak intensities များကို တိုက်ရိုက်နှိုင်းယှဉ်ကြည့်လျှင် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS တွင် အခြေခံ EWNS နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ROS ပါဝင်မှု သိသိသာသာမြင့်မားကြောင်း 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 ရရှိရန် 3.0 kV သည် လုံလောက်ပါသည်။ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင်၊ အားသွင်းမှုနည်းသောကြောင့် (EWNS တစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှအီလက်ထရွန် ၁၀ ခု) Baseline-EWNS ၏ deposition efficiency သည် 56% သာရှိသည်။
ပုံ ၅ နှင့် ဇယား ၂ တို့သည် အကောင်းဆုံးအခြေအနေ [-၆.၅ kV၊ ၄.၀ cm] အောက်တွင် ၄၀,၀၀၀ #/cm3 EWNS ခန့်နှင့် ၄၅ မိနစ်ခန့်ထိတွေ့ပြီးနောက် ခရမ်းချဉ်သီး၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ထိုးသွင်းထားသော အဏုဇီဝများ၏ မလှုပ်ရှားနိုင်မှုအတိုင်းအတာကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ထိုးသွင်းထားသော E. coli နှင့် L. innocua တို့သည် ၄၅ မိနစ်ကြာ ထိတွေ့မှုအပြီးတွင် 3.8 log သိသိသာသာလျော့ကျမှုကို ပြသခဲ့သည်။ တူညီသောအခြေအနေများတွင် S. enterica သည် 2.2 log လျော့ကျမှုကို ပြသခဲ့ပြီး S. cerevisiae နှင့် M. parafortuitum တို့သည် 1.0 log လျော့ကျမှုကို ပြသခဲ့သည်။
E. coli၊ Salmonella enterica နှင့် L. innocua ဆဲလ်များတွင် EWNS ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုများကို သရုပ်ဖော်ထားသည့် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများ (ပုံ ၆)။ ထိန်းချုပ်ဘက်တီးရီးယားများသည် ဆဲလ်အမြှေးပါးများ ကောင်းမွန်စွာတွေ့ရှိရပြီး ထိတွေ့ခံရသော ဘက်တီးရီးယားများသည် 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၊ ၎င်းသည် ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော ရလဒ်များနှင့် အလွန်ဆင်တူသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို လေထဲတွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ရှိနေစေပါသည်။ တွေ့ရှိရသည့် polydispersity ကို မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု ပြောင်းလဲမှုများဖြင့် ရှင်းပြနိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် Rayleigh effect ၏ ပမာဏ၊ ကျပန်းဖြစ်မှုနှင့် EWNS ၏ ပေါင်းစည်းနိုင်ခြေကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ သို့သော် Nielsen et al.၂၂ မှ အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု မြင့်မားခြင်းသည် ရေစက်၏ မျက်နှာပြင်စွမ်းအင်/တင်းမာမှုကို ထိရောက်စွာ တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် အငွေ့ပျံခြင်းကို လျော့နည်းစေသည်။ ဤသီအိုရီကို ကျွန်ုပ်တို့၏ ယခင်ထုတ်ဝေမှု ၈ တွင် microdroplets ၂၂ နှင့် EWNS အတွက် စမ်းသပ်မှုအရ အတည်ပြုခဲ့သည်။ အချိန်ပိုဆုံးရှုံးမှုသည် အရွယ်အစားကိုလည်း ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး တွေ့ရှိရသည့် အရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှုကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်သည်။
ထို့အပြင်၊ ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် အားသွင်းမှုမှာ အခြေအနေပေါ်မူတည်၍ 22–44 e- ခန့်ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် အီလက်ထရွန် 10 ± 2 ပျမ်းမျှအားသွင်းမှုရှိသော အခြေခံ EWNS နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသိသာသာမြင့်မားပါသည်။ သို့သော်၊ ၎င်းသည် EWNS ၏ ပျမ်းမျှအားသွင်းမှုဖြစ်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ Seto et al. အားသွင်းမှုသည် တသမတ်တည်းမဟုတ်ဘဲ log-normal distribution21 ကို လိုက်နာကြောင်း ပြသထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်လုပ်ငန်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုကို နှစ်ဆတိုးစေခြင်းသည် EPES စနစ်တွင် deposition စွမ်းဆောင်ရည်ကို 100%11 နီးပါးအထိ နှစ်ဆတိုးစေသည်။