Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်တဲ့အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။ သင်သည် အကန့်အသတ်ရှိသော CSS ပံ့ပိုးမှုဖြင့် ဘရောက်ဆာဗားရှင်းကို အသုံးပြုနေပါသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဝဘ်ဆိုက်ကို ပြသပါသည်။
မကြာသေးမီက၊ ရေအတု nanostructures (EWNS) ကို အသုံးပြု၍ နာနိုနည်းပညာကို အခြေခံ၍ ဓာတုကင်းစင်သော ပိုးသတ်ဆေးပလပ်ဖောင်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။ EWNS သည် မြင့်မားသော မျက်နှာပြင်တွင် အားအပြည့်ရှိပြီး အစားအစာမှ ပေါက်ဖွားသော ရောဂါပိုးများ အပါအဝင် သေးငယ်သော ဇီဝသက်ရှိများနှင့် ဓါတ်ပြုနိုင်သော အောက်ဆီဂျင်မျိုးစိတ် (ROS) ကြွယ်ဝပါသည်။ ပေါင်းစပ်မှုအတွင်း ၎င်းတို့၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ကောင်းစွာချိန်ညှိနိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ ဘက်တီးရီးယားပိုးမွှားများ၏ အလားအလာကို ပိုမိုမြှင့်တင်ရန် ဤနေရာတွင် ပြသထားသည်။ EWNS ဓာတ်ခွဲခန်းပလပ်ဖောင်းသည် ပေါင်းစပ်မှုဘောင်များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် EWNS ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ချိန်ညှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ EWNS ဂုဏ်သတ္တိများ (အခကြေးငွေ၊ အရွယ်အစားနှင့် ROS အကြောင်းအရာ) ၏ လက္ခဏာရပ်များကို ခေတ်မီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းများဖြင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Listeria innocua၊ Mycobacterium para fortitum နှင့် Saccharomyces cerevisiae ကဲ့သို့သော သေးငယ်သောဇီဝသက်ရှိများကို ၎င်းတို့၏ microbial inactivation ဖြစ်နိုင်ချေကို အကဲဖြတ်ရန် အော်ဂဲနစ်စပျစ်သီးများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ ပိုးသတ်ထားသည်။ ဤနေရာတွင် တင်ပြထားသော ရလဒ်များသည် EWNS ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေါင်းစပ်စဉ်အတွင်း ကောင်းစွာချိန်ညှိနိုင်သည်ကို သက်သေပြခဲ့ပြီး၊ ရလဒ်အနေဖြင့် inactivation efficiency တွင် ထပ်ကိန်းတိုးလာပါသည်။ အထူးသဖြင့်၊ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် အချက်လေးချက်ဖြင့် တိုးလာပြီး ROS ပါဝင်မှု တိုးလာသည်။ အဏုဇီဝဖယ်ရှားမှုနှုန်းသည် အဏုဇီဝပေါ်မူတည်ပြီး aerosol ဆေးပမာဏ 40,000 #/cm3 EWNS နှင့် ထိတွေ့ပြီးနောက် 45 မိနစ်အကြာတွင် 1.0 မှ 3.8 log အထိ ကွာခြားသည်။
ရောဂါပိုးမွှားများ ညစ်ညမ်းခြင်း သည် ရောဂါပိုးများ သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏ အဆိပ်အတောက်များကို စားသုံးမိခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အစားအသောက် ဖျားနာခြင်း၏ အဓိက အကြောင်းရင်း ဖြစ်သည်။ အစားအသောက်ကြောင့်ဖြစ်သောရောဂါသည် နာမကျန်းမှုပေါင်း ၇၆ သန်းခန့်၊ ဆေးရုံတက်ရသူ ၃၂၅,၀၀၀ နှင့် အမေရိကန်တစ်နိုင်ငံတည်းတွင် နှစ်စဉ်သေဆုံးမှု ၅,၀၀၀ ခန့် ၁။ ထို့အပြင် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု စိုက်ပျိုးရေးဌာန (USDA) ၏ ခန့်မှန်းချက်အရ လတ်ဆတ်သောထွက်ကုန်များ စားသုံးမှုသည် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် ဖော်ပြထားသော အစားအသောက်ကြောင့်ဖြစ်သော ရောဂါအားလုံး၏ ၄၈ ရာခိုင်နှုန်းအတွက် တာဝန်ရှိသည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ အစားအသောက်မှ ရောဂါပိုးများ ဖျားနာခြင်းနှင့် သေဆုံးခြင်း ကုန်ကျစရိတ်သည် တစ်နှစ်လျှင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၁၅.၆ ဘီလီယံကျော်ရှိကြောင်း ရောဂါထိန်းချုပ်ရေးနှင့် ကာကွယ်ရေးစင်တာ (CDC) မှ ခန့်မှန်းထားသည်။
လက်ရှိတွင်၊ အစားအစာဘေးကင်းစေရန်အတွက် ဓာတုဓာတ်ရောင်ခြည် 4၊ ဓာတ်ရောင်ခြည် 5 နှင့် thermal6 ပိုးသတ်ဆေးများကို အဓိကအားဖြင့် ထုတ်လုပ်မှုကွင်းဆက်တွင် (ပုံမှန်အားဖြင့် ရိတ်သိမ်းပြီးနောက် နှင့်/သို့မဟုတ် ထုပ်ပိုးစဉ်အတွင်း) တွင် အကန့်အသတ်ရှိသော အရေးကြီးသောထိန်းချုပ်မှုအမှတ်များ (CCPs) တွင် အဓိကအားဖြင့် အကောင်အထည်ဖော်လျက်ရှိပြီး လတ်ဆတ်သောထုတ်ကုန်များသည် ညစ်ညမ်းခြင်းသို့ရောက်နိုင်သည့်ပုံစံဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ်လုပ်ဆောင်နေခြင်းထက် 7. အစားအသောက်နှင့် ဖျားနာမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာထိန်းချုပ်နိုင်စေရန်အတွက် ပိုးမွှားဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုများ လိုအပ်ပါသည်။ farm-to-table သန္တာန်။ အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးသည်။
နာနိုနည်းပညာအခြေခံထားသော ဓာတုကင်းစင်သော ပိုးသတ်ဆေးပလပ်ဖောင်းကို မျက်နှာပြင်များနှင့် လေထုအတွင်းရှိ ဘက်တီးရီးယားများကို အသက်သွင်းရန်အတွက် မကြာသေးမီက တီထွင်ထားသည့် ရေအတုနာနိုတည်ဆောက်ပုံများ (EWNS) ကို အသုံးပြုထားသည်။ EVNS ၏ပေါင်းစပ်မှုအတွက်၊ အပြိုင်လုပ်ငန်းစဉ်နှစ်ခုကို အသုံးပြုခဲ့သည်- လျှပ်စစ်ဖြန်းဆေးနှင့် ရေအိုင်ယွန်ရှင်းထုတ်ခြင်း (ပုံ 1a)။ EWNS သည် ယခင်က ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ 8,9,10 တွင် ထူးခြားသောအစုတစ်ခုရှိသည်ကို ပြသခဲ့သည်။ EWNS တွင် ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှ အီလက်ထရွန် 10 ရှိပြီး ပျမ်းမျှ နာနိုမီတာ အရွယ်အစား 25 nm (ပုံ။ 1b၊c) 8,9,10။ ထို့အပြင် အီလက်ထရွန်လှည့်ပတ်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု (ESR) တွင် EWNS တွင် ဓာတ်ပြုအောက်စီဂျင်မျိုးစိတ် (ROS) အများအပြားပါဝင်ကြောင်း ပြသခဲ့ရာတွင် အဓိကအားဖြင့် ဟိုက်ဒရော့ဆီ (OH•) နှင့် စူပါအောက်ဆိုဒ် (O2-) အစွန်းရောက်များ (ပုံ။ 1c) 8။ EWNS သည် လေထဲတွင် အချိန်အတော်ကြာ တည်ရှိနေပြီး လေထဲတွင် ဆိုင်းငံ့ထားသည့် အဏုဇီဝများနှင့် ထိတွေ့နိုင်ပြီး မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် ရှိနေကာ ၎င်းတို့၏ ROS ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးကို ပို့ဆောင်ပေးပြီး ရောဂါပိုးမွှားများ လှုပ်ရှားခြင်းကို ဖြစ်စေသည် (ပုံ။ 1d)။ ဤအစောပိုင်းလေ့လာမှုများက EWNS သည် mycobacteria အပါအဝင် မျက်နှာပြင်များနှင့် လေထုအတွင်းတွင်ရှိသော mycobacteria အပါအဝင် အများသူငှာကျန်းမာရေးဆိုင်ရာ အရေးကြီးသော ဂရမ်-အနုတ်လက္ခဏာနှင့် ဂရမ်-အပြုသဘောဆောင်သည့် ဘက်တီးရီးယားအမျိုးမျိုးတို့နှင့် ဓါတ်ပြုနိုင်သည်ကို ပြသခဲ့သည်။ Transmission electron microscopy သည် ဆဲလ်အမြှေးပါးများ ပြတ်တောက်မှုကြောင့် အသက်မဝင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ စူးရှသောရှူရှိုက်မိသောလေ့လာမှုများက EWNS များသောပမာဏသည်အဆုတ်ပျက်စီးခြင်းသို့မဟုတ်ရောင်ရမ်းခြင်းကိုမဖြစ်စေကြောင်းပြသခဲ့သည် 8 ။
(က) အရည်နှင့် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ပါဝင်သော သွေးကြောမျှင်တစ်ခုကြားတွင် ဗို့အားမြင့်မားစွာ သက်ရောက်သောအခါ လျှပ်စစ်မှုတ်မှု ဖြစ်ပေါ်သည်။ (ခ) မြင့်မားသောဗို့အားကို အသုံးချခြင်းသည် မတူညီသော ဖြစ်စဉ်နှစ်ခုကို ဖြစ်စေသည်- (၁) ရေကို လျှပ်စစ်ဖြန်းပေးခြင်းနှင့် (ii) EWNS တွင် ပိတ်မိနေသော ဓာတ်ပြုအောက်ဆီဂျင်မျိုးစိတ်များ (အိုင်းယွန်း) မျိုးဆက်များ ဖြစ်ပေါ်သည်။ (ဂ) EWNS ၏ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံ။ (ဃ) EWNS သည် ၎င်းတို့၏ နာနိုစကေး သဘောသဘာဝကြောင့် အလွန် မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းဖြစ်ပြီး လေမှတဆင့် ရောဂါပိုးများနှင့် အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်နိုင်သည်။
EWNS ပိုးသတ်ဆေးပလပ်ဖောင်း၏ လတ်ဆတ်သောအစားအစာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အစားအစာမှပေါက်ဖွားသော အဏုဇီဝပိုးမွှားများကို အသက်ဝင်စေသည့်စွမ်းရည်ကိုလည်း မကြာသေးမီက သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ပစ်မှတ်ပေးပို့မှုအတွက် EWNS မျက်နှာပြင်အားအား လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုနှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုနိုင်ကြောင်းကိုလည်း ပြသထားသည်။ ထို့ထက် ပို၍အရေးကြီးသည်မှာ၊ E. coli နှင့် Listeria ကဲ့သို့သော အစာအဏုဇီဝပိုးမွှားအမျိုးမျိုးကိုဆန့်ကျင်သည့် အော်ဂဲနစ်ခရမ်းချဉ်သီးလှုပ်ရှားမှုတွင် ခန့်မှန်းခြေ 1.4 လုံး လျော့နည်းသွားခြင်း၏ အလားအလာရှိသော ကနဦးရလဒ်ကို EWNS နှင့် ထိတွေ့ပြီး မိနစ် 90 အတွင်း ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 50,000#/cm311 တွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ ပဏာမ organoleptic အကဲဖြတ်စစ်ဆေးမှုများသည် ထိန်းချုပ်ခရမ်းချဉ်သီးနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက organoleptic အကျိုးသက်ရောက်မှု မရှိပေ။ ဤကနဦးအသက်မဝင်ခြင်းရလဒ်များသည် အလွန်နည်းသော EWNS ပမာဏ 50,000#/cc တွင်ပင် အစားအစာဘေးကင်းရေးကို ကတိပေးပါသည်။ ကြည့်ပါ၊ ပိုမိုမြင့်မားသော inactivation ဖြစ်နိုင်ချေသည် ရောဂါပိုးကူးစက်မှုနှင့် ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအန္တရာယ်ကို လျှော့ချရန်အတွက် ပိုမိုအကျိုးရှိမည်ဖြစ်ကြောင်း ရှင်းရှင်းလင်းလင်း သိသာပါသည်။
ဤတွင်၊ ပေါင်းစပ်မှုဘောင်များကို ကောင်းစွာချိန်ညှိရန်နှင့် ၎င်းတို့၏ ဘက်တီးရီးယားပိုးမွှားဆိုင်ရာ အလားအလာများကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် EWNS ၏ ဇီဝဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် EWNS မျိုးဆက်ပလပ်ဖောင်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့၏သုတေသနကို အာရုံစိုက်ပါမည်။ အထူးသဖြင့်၊ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုကို တိုးမြှင့်ခြင်း (ပစ်မှတ်ထားသော ပေးပို့မှုကို မြှင့်တင်ရန်) နှင့် ROS အကြောင်းအရာ (မလှုပ်ရှားနိုင်မှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်) တို့ကို အာရုံစိုက်ထားသည်။ ခေတ်မီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းများနှင့် E. coli၊ S. enterica၊ L. innocua၊ S. cerevisiae နှင့် M. parafortuitum ကဲ့သို့သော အသုံးများသော အစာအဏုဇီဝပိုးများကို အသုံးပြု၍ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ရူပဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ (အရွယ်အစား၊ အားသွင်းမှုနှင့် ROS အကြောင်းအရာ) ၏ လက္ခဏာရပ်များ။
EVNS ကို သန့်စင်သောရေ (18 MΩ စင်တီမီတာ-1) ၏ တစ်ပြိုင်နက်တည်း လျှပ်စစ်ဖြန်းခြင်းနှင့် အိုင်းယွန်းဓာတ်ဖြင့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ လျှပ်စစ် atomizer 12 ကို ပုံမှန်အားဖြင့် အက်တမ်အရည်များနှင့် ဓာတုပိုလီမာနှင့် ကြွေထည်အမှုန်များ 13 နှင့် ဖိုင်ဘာ 14 ကို ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။
ယခင်ထုတ်ဝေမှုများ 8၊ 9၊ 10၊ 11 တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း ပုံမှန်စမ်းသပ်ချက်တစ်ခုတွင် သတ္တုသွေးကြောမျှင်နှင့် မြေပြင်တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားတွင် မြင့်မားသောဗို့အားကို သက်ရောက်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်တွင် မတူညီသောဖြစ်စဉ်နှစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာသည်- 1) electrospray နှင့် 2) ရေ၏ ionization။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကြားတွင် အားပြင်းသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုသည် အနုတ်ဓာတ်အား နို့ဆီမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖြစ်ပေါ်စေပြီး Taylor cones များဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် Rayleigh သီအိုရီ 16 အရ သေးငယ်သော အမှုန်များအဖြစ် ဆက်လက်ကွဲသွားသည့် မြင့်မားသော အားသွင်းရေစက်များ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အားကြီးသောလျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် ရေမော်လီကျူးအချို့ကို အီလက်ထရွန်များ ကွဲထွက်စေပြီး ဖယ်ထုတ်ပစ်ကာ ဓာတ်ပြုအောက်ဆီဂျင်မျိုးစိတ် (ROS)17 ပမာဏများစွာကို ထုတ်ပေးသည်။ တပြိုင်နက်တည်း ထုတ်လုပ်ထားသော ROS18 ပက်ကေ့ခ်ျများကို EWNS (ပုံ 1c) တွင် ထုပ်ပိုးထားသည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 2a သည် ဤလေ့လာမှုတွင် EWNS ပေါင်းစပ်မှုတွင် တီထွင်ပြီး အသုံးပြုသည့် EWNS မျိုးဆက်စနစ်ကို ပြသသည်။ အပိတ်ပုလင်းထဲတွင် သိုလှောင်ထားသော သန့်စင်ထားသောရေကို 30G သံမဏိအပ် (သတ္တုဆံချည်မျှင်သွေးကြောမျှင်) သို့ Teflon ပြွန် (အတွင်းပိုင်း အချင်း 2 မီလီမီတာ) ဖြင့် ကျွေးသည်။ ပုံ 2b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ရေစီးဆင်းမှုကို ပုလင်းအတွင်းရှိ လေဖိအားဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်။ အပ်အား တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ အချို့သောအကွာအဝေးသို့ ကိုယ်တိုင်ချိန်ညှိနိုင်သော Teflon ကွန်ဆိုးလ်တစ်ခုနှင့် တွဲထားသည်။ တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် နမူနာယူရန်အတွက် အလယ်တွင် အပေါက်ပါသော အလူမီနီယံဒစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအောက်ရှိ အလူမီနီယံနမူနာပြွန်တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ နမူနာအပေါက်တစ်ခုမှတစ်ဆင့် စမ်းသပ်တပ်ဆင်မှု၏ကျန်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည့် အလူမီနီယံနမူနာပုံပေါက်သည် (ပုံ။ 2b)။ နမူနာပစ္စည်းအားလုံးသည် အမှုန်နမူနာကို ကျဆင်းသွားစေနိုင်သည့် အားသွင်းတည်ဆောက်မှုကို ရှောင်ရှားရန် လျှပ်စစ်ဖြင့် အခြေခံထားသည်။
(က) Engineered Water Nanostructure Generation System (EWNS)။ (ခ) အရေးကြီးဆုံး ဘောင်များကို ပြသသော နမူနာနှင့် လျှပ်စစ်မှုတ်ယူနစ်၏ အပိုင်းဖြတ်ပိုင်း။ (ဂ) ဘက်တီးရီးယားပိုးမဝင်စေရန် စမ်းသပ်တပ်ဆင်ခြင်း။
အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော EWNS မျိုးဆက်စနစ်သည် EWNS ဂုဏ်သတ္တိများကို ချိန်ညှိရာတွင် အဆင်ပြေချောမွေ့စေရန် အဓိကလုပ်ဆောင်မှုဘောင်များကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ အသုံးချဗို့အား (V)၊ အပ်နှင့် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားအကွာအဝေး (L) နှင့် EWNS လက္ခဏာများကို ကောင်းစွာချိန်ညှိရန်အတွက် သွေးကြောမျှင်မှတဆင့် ရေစီးဆင်းမှု (φ) ကို ချိန်ညှိပါ။ သင်္ကေတများ [V (kV), L (cm)] ကို မတူညီသော ပေါင်းစပ်မှုများကို ဖော်ပြရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ တည်ငြိမ်သော Taylor cone တစ်ခုရရှိရန် ရေစီးဆင်းမှုကို ချိန်ညှိပါ။ ဤလေ့လာမှု၏ရည်ရွယ်ချက်အတွက် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်း (D) ၏ အလင်းဝင်ပေါက်ကို 0.5 လက်မ (1.29 စင်တီမီတာ) တွင် သတ်မှတ်ထားသည်။
အကန့်အသတ်ရှိသော ဂျီသြမေတြီနှင့် အချိုးမညီမှုကြောင့်၊ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအား ပထမအခြေခံမူများမှ တွက်ချက်မရနိုင်ပါ။ ယင်းအစား၊ QuickField™ ဆော့ဖ်ဝဲ (Svendborg၊ Denmark)19 ကို လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် တစ်ပြေးညီမဟုတ်သောကြောင့် သွေးကြောမျှင်ထိပ်ရှိ လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏တန်ဖိုးကို အမျိုးမျိုးသောဖွဲ့စည်းပုံများအတွက် ရည်ညွှန်းတန်ဖိုးအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။
လေ့လာမှုအတွင်း၊ အပ်နှင့် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ ဗို့အားနှင့် အကွာအဝေးများစွာကို Taylor cone ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ Taylor cone တည်ငြိမ်မှု၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုနှင့် မျိုးပွားနိုင်မှုတို့အပေါ် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အမျိုးမျိုးသောပေါင်းစပ်မှုများကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S1 တွင်ပြသထားသည်။
EWNS မျိုးဆက်စနစ်၏ အထွက်ကို Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS, model 3936, TSI, Shoreview, Minnesota) နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားပြီး အမှုန်အရေအတွက် အာရုံစူးစိုက်မှုကို တိုင်းတာရန်အတွက် Faraday aerosol electrometer (TSI, model 3068B, Shoreview, USA) ဖြင့် အသုံးပြုခဲ့သည်။ MN) ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်ထုတ်ဝေမှုတွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း aerosol စီးဆင်းမှုကိုတိုင်းတာရန်။ SMPS နှင့် aerosol electrometer နှစ်ခုလုံးသည် 0.5 L/min (စုစုပေါင်းနမူနာစီးဆင်းမှု 1 L/min) ဖြင့် နမူနာပြုလုပ်ထားသည်။ အမှုန်အမွှားပါဝင်မှုနှင့် aerosol fluxes ကို 120 s တိုင်းတာခဲ့သည်။ တိုင်းတာမှုကို အကြိမ် 30 ပြန်လုပ်ပါ။ စုစုပေါင်း aerosol အားအား လက်ရှိတိုင်းတာမှုမှ တွက်ချက်ပြီး ပျမ်းမျှ EWNS အားအား နမူနာယူထားသော EWNS အမှုန်စုစုပေါင်းမှ ခန့်မှန်းသည်။ EWNS ၏ ပျမ်းမျှကုန်ကျစရိတ်ကို Equation (1) ဖြင့် တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
IEl သည် တိုင်းတာသော Current ဖြစ်ပြီး NSMPS သည် SMPS ဖြင့် တိုင်းတာသော ကိန်းဂဏန်း အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်ပြီး φEl သည် အီလက်ထရွန်းမီတာသို့ စီးဆင်းမှုနှုန်းဖြစ်သည်။
နှိုင်းရစိုထိုင်းဆ (RH) သည် မျက်နှာပြင်တာဝန်ခံအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့် စမ်းသပ်မှုအတွင်း အပူချိန်နှင့် (RH) သည် 21°C နှင့် 45% အသီးသီးတွင် တည်ငြိမ်နေခဲ့သည်။
Atomic force microscopy (AFM)၊ Asylum MFP-3D (Asylum Research၊ Santa Barbara, CA) နှင့် AC260T probe (Olympus၊ Tokyo, Japan) ကို EWNS ၏ အရွယ်အစားနှင့် သက်တမ်းကို တိုင်းတာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ AFM စကင်န်နှုန်းသည် 1 Hz ဖြစ်ပြီး စကင်န်ဧရိယာသည် 5 µm × 5 µm ဖြစ်ပြီး 256 စကင်န်လိုင်းများရှိသည်။ ပုံများအားလုံးသည် Asylum ဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို အသုံးပြု၍ ပထမအမှာစာပုံ ချိန်ညှိမှု (100 nm အကွာအဝေးနှင့် 100 pm အတိုင်းအတာရှိသော မျက်နှာဖုံးများ)။
နမူနာပြွန်ကို ဖယ်ရှားပြီး mica မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အမှုန်အမွှားများ ပေါင်းစည်းမှုမှ ကင်းဝေးစေရန် ကောင်တာလျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ ပျမ်းမျှအချိန် 120 စင်တီမီတာ အကွာအဝေးတွင် mica မျက်နှာပြင်ကို ထားရှိပါ။ EWNS ကို လတ်လတ်ဆတ်ဆတ် ဖြတ်ထားသော mica မျက်နှာပြင်များ (Ted Pella, Redding, CA) တွင် တိုက်ရိုက် အသုံးပြုထားသည်။ Sputtering ပြီးပြီးချင်းမှာပဲ mica မျက်နှာပြင်ကို AFM ကို အသုံးပြုပြီး မြင်ယောင်လာပါတယ်။ အသစ်မွမ်းမံထားသော ဖြတ်ထားသော mica ၏ မျက်နှာပြင် ထိတွေ့ထောင့်သည် 0° နှင့် နီးစပ်သောကြောင့် EWNS သည် mica မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အမိုးအကာပုံစံ 20 ဖြင့် ပြန့်ပွားသည်။ ပျံ့နေသောအမှုန်အမွှားများ၏ အချင်း (က) နှင့် အမြင့် (ဇ) ကို AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မှ တိုက်ရိုက်တိုင်းတာပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်အတည်ပြုထားသောနည်းလမ်း 8 ကိုအသုံးပြု၍ domed diffusion volume EWNS ကို တွက်ချက်ရန်အသုံးပြုသည်။ onboard EVNS တွင် တူညီသော volume ပါသည်ဟု ယူဆပါက၊ ညီမျှသော အချင်းကို equation (2) မှ တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်တီထွင်ထားသောနည်းလမ်းအရ EWNS တွင် တိုတောင်းသော အစွန်းရောက်ကြားခံများရှိနေခြင်းကိုသိရှိရန် အီလက်ထရွန်လှည့်ပတ်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု (ESR) လှည့်ခြင်းထောင်ချောက်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ Aerosols များသည် 235 mM DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc., Portland, Oregon) ပါ၀င်သော အဖြေတစ်ခုမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ EPR တိုင်းတာမှုအားလုံးကို Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) နှင့် flat cell arrays တို့ကို အသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ Acquisit ဆော့ဖ်ဝဲ (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ကို ဒေတာစုဆောင်းပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ROS အသွင်အပြင်ကို လည်ပတ်မှုအခြေအနေအစုံ [-6.5 kV၊ 4.0 စင်တီမီတာ] အတွက်သာ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ EWNS အာရုံစူးစိုက်မှုအား impactor တွင် EWNS ဆုံးရှုံးမှုကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီးနောက် SMPS ကိုအသုံးပြု၍ တိုင်းတာသည်။
205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co) 8,9,10 ကို အသုံးပြု၍ အိုဇုန်းအဆင့်ကို စောင့်ကြည့်ခဲ့သည်။
EWNS ဂုဏ်သတ္တိအားလုံးအတွက်၊ တိုင်းတာမှုတန်ဖိုးသည် တိုင်းတာခြင်း၏ပျမ်းမျှဖြစ်ပြီး တိုင်းတာမှုအမှားသည် စံသွေဖည်မှုဖြစ်သည်။ t-test ကို အခြေခံ EWNS ၏ ဆက်စပ်တန်ဖိုးနှင့် optimized EWNS ရည်ညွှန်းချက်တန်ဖိုးကို နှိုင်းယှဉ်ရန် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။
ပုံ 2c သည် EWNS11 ကို မျက်နှာပြင်များဆီသို့ ပစ်မှတ်ထားရန် အသုံးပြုနိုင်သည့် ယခင်က ဖွံ့ဖြိုးပြီး ထူးခြားသော Electrostatic Precipitation Pass Through System (EPES) ကို ပြသထားသည်။ EPES သည် EWNS အားအား အသုံးပြု၍ ပစ်မှတ်၏ မျက်နှာပြင်ကို တိုက်ရိုက် “ညွှန်” ရန် အားပြင်းသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ EPES စနစ်၏အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို Pyrgiotakis et al.11 မှ မကြာသေးမီကထုတ်ဝေခဲ့သော ထုတ်ဝေမှုတွင် ဖော်ပြထားသည်။ ထို့ကြောင့် EPES သည် အလယ် 15.24 စင်တီမီတာအကွာတွင် အပြိုင် stainless steel (304 stainless steel, mirror polished) သတ္တုပြားနှစ်ခုပါရှိသော 3D ရိုက်နှိပ်ထားသော PVC အခန်းတစ်ခုပါရှိသည်။ ဘုတ်များကို ပြင်ပဗို့အားမြင့်အရင်းအမြစ် (Bertran 205B-10R၊ Spellman၊ Hauppauge၊ NY) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အောက်ခြေဘုတ်အဖွဲ့သည် အမြဲတမ်းအပြုသဘောရှိပြီး ထိပ်ဘုတ်သည် အမြဲတမ်း (floating) ဖြစ်သည်။ အခန်းနံရံများကို အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး အမှုန်အမွှားများ ဆုံးရှုံးမှုကို ကာကွယ်ရန် လျှပ်စစ်ဖြင့် မြေသားထားသည်။ အခန်းတွင် ဗို့အားမြင့်စွက်ဖက်မှုကိုရှောင်ရှားရန် စမ်းသပ်မျက်နှာပြင်များကို ပလပ်စတစ်စင်များပေါ်တွင် ထားရှိနိုင်စေရန် အလုံပိတ်အရှေ့ဖွင့်တံခါးတစ်ခုပါရှိသည်။
EPES တွင် EWNS ၏ အပ်နှံမှုထိရောက်မှုကို နောက်ဆက်တွဲပုံ S111 တွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသော ယခင်က တီထွင်ထားသည့် ပရိုတိုကောအရ တွက်ချက်ထားသည်။
ထိန်းချုပ်ခန်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဆလင်ဒါအခန်းမှတဆင့် ဒုတိယစီးဆင်းမှုကို EWNS ဖယ်ရှားရန် အလယ်အလတ် HEPA စစ်ထုတ်မှုကို အသုံးပြု၍ EPES စနစ်နှင့် ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။ 2c၊ EWNS aerosol ကို ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ထားသော အခန်းနှစ်ခုမှတဆင့် စုပ်ယူပါသည်။ ထိန်းချုပ်ခန်းနှင့် EPES ကြားရှိ ဇကာသည် တူညီသော အပူချိန် (T)၊ နှိုင်းရစိုထိုင်းဆ (RH) နှင့် အိုဇုန်းအဆင့်ကို ဖြစ်စေသည့် ကျန်ရှိသော EWNS များကို ဖယ်ရှားပေးသည်။
Escherichia coli (ATCC #27325)၊ မစင်ညွှန်းကိန်း၊ Salmonella enterica (ATCC #53647)၊ အစာမှပေါက်ဖွားသော ရောဂါပိုး၊ Listeria innocua (ATCC #33090)၊ ရောဂါဖြစ်ပွားစေသော Listeria monocytogenes ၏ အခြားရွေးချယ်စရာ ကဲ့သို့သော လတ်ဆတ်သော အစားအစာမှ ပေါက်ဖွားလာသော အဏုဇီဝရုပ်များကို တွေ့ရှိထားသည်။ ညစ်ညမ်းသောတဆေးအတွက် အစားထိုးအဖြစ် Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098) နှင့် Mycobacterium parafortuitous (ATCC #19686) ကို ATCC (Manassas, Virginia) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။
သင့်ဒေသဈေးကွက်မှ အော်ဂဲနစ်စပျစ်သီးခရမ်းချဉ်သီးသေတ္တာများကို ကျပန်းဝယ်ယူပြီး အသုံးပြုသည်အထိ (၃ ရက်အထိ) 4°C ဖြင့် ရေခဲသေတ္တာထဲတွင် ထည့်ထားပါ။ အချင်း ၁/၂ လက်မခန့်ရှိသော အရွယ်အစားတစ်ခုဖြင့် စမ်းသပ်ရန် ခရမ်းချဉ်သီးများကို ရွေးချယ်ပါ။
ပေါက်ဖွားခြင်း၊ ပေါက်ဖွားခြင်း၊ ထိတွေ့ခြင်းနှင့် ကိုလိုနီရေတွက်ခြင်းအတွက် ပရိုတိုကောများကို ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်ထုတ်ဝေမှုများတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားပြီး နောက်ဆက်တွဲဒေတာ 11 တွင် အသေးစိတ်ရှင်းပြထားပါသည်။ EWNS ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို 40,000 #/cm3 သို့ 45 မိနစ်ကြာ ပိုးသတ်ထားသော ခရမ်းချဉ်သီးများကို ဖော်ထုတ်ခြင်းဖြင့် အကဲဖြတ်ပါသည်။ အတိုချုပ်အားဖြင့်၊ အချိန် t = 0 မိနစ်တွင် အသက်ရှင်ကျန်နေသော အဏုဇီဝများကို အကဲဖြတ်ရန် ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို EPES တွင် ထားရှိခဲ့ပြီး EWNS ကို 40,000 #/cc (EWNS ထိတွေ့ခရမ်းချဉ်သီးများ) နှင့် အခြား ၃ လုံးကို ထိန်းချုပ်ခန်း (ခရမ်းချဉ်သီးထိန်းချုပ်မှု) တွင် ထားရှိခဲ့သည်။ ခရမ်းချဉ်သီးအုပ်စုများ မည်သည်ကိုမျှ ထပ်လောင်းလုပ်ဆောင်ခြင်းမပြုပါ။ EWNS ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုအကဲဖြတ်ရန် 45 မိနစ်အကြာတွင် EWNS မှထိတွေ့သောခရမ်းချဉ်သီးများနှင့်ထိန်းချုပ်မှုများကိုဖယ်ရှားခဲ့သည်။
စမ်းသပ်မှုတစ်ခုစီကို triplicate ဖြင့်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Supplementary Data တွင်ဖော်ပြထားသော ပရိုတိုကောအရ ဒေတာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းကို လုပ်ဆောင်ခဲ့ပါသည်။
E. coli၊ Enterobacter နှင့် L. innocua ဘက်တီးရီးယားနမူနာများကို EWNS (45 မိနစ်၊ EWNS aerosol အာရုံစူးစိုက်မှု 40,000 #/cm3) နှင့် မထိတွေ့ရသေးသော ပိုးမွှားမွှားမွှားကျရောက်မှုဆိုင်ရာ ယန္တရားများကို အကဲဖြတ်ရန် ကြိတ်ခွဲထားသည်။ 2.5% glutaraldehyde၊ 1.25% paraformaldehyde နှင့် 0.03% picric acid တို့ဖြင့် 0.1 M ဆိုဒီယမ် cacodylate ဖြေရှင်းချက် (pH 7.4) ဖြင့် အခန်းအပူချိန်တွင် မိုးရွာသွန်းမှုကို 2 နာရီကြာအောင် ပြုပြင်ထားသည်။ ဆေးကြောပြီးနောက် ၎င်းတို့ကို 1% osmium tetroxide (OsO4)/1.5% potassium ferrocyanide (KFeCN6) ဖြင့် 2 နာရီကြာ၊ ရေဖြင့် 3 ကြိမ် ဆေးကြောပြီး 1 နာရီကြာ 1% ယူရနိုင်းအက်ဆစ်တွင် ပေါက်ပွားပြီးနောက် ရေဖြင့် နှစ်ကြိမ် ဆေးကြောပါ။ နောက်ဆက်တွဲ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်မှု 10 မိနစ်တိုင်း 50%, 70%, 90%, 100% အရက်။ ထို့နောက်နမူနာများကို propylene oxide တွင် 1 နာရီကြာထည့်ထားပြီး propylene oxide နှင့် TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) ၏ 1:1 အရောအနှောဖြင့် ရောနှောထားသည်။ နမူနာများကို TAAB Epon တွင် မြှုပ်နှံထားပြီး 60°C တွင် ၄၈ နာရီကြာ ပေါ်လီမာပြုလုပ်ထားသည်။ AMT 2k CCD ကင်မရာ (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, MA, USA) တပ်ဆင်ထားသော သမားရိုးကျ ဂီယာအီလက်ထရွန်အဏုစကုပ်တစ်ခုဖြစ်သည့် JEOL 1200EX (JEOL၊ တိုကျို၊ ဂျပန်) ကို အသုံးပြု၍ TEM မှ ဖြတ်တောက်ပြီး မြင်သာထင်သာမြင်သာအောင် ပြုလုပ်ထားသည်။
စမ်းသပ်မှုအားလုံးကို triplicate ဖြင့်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ တစ်ကြိမ်လျှင် အမှတ်တစ်ခုစီအတွက် ဘက်တီးရီးယားဆေးကြောခြင်းကို triplicate ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် တစ်မှတ်လျှင် ဒေတာစုစုပေါင်း ကိုးခုအထိ ရရှိပြီး ၎င်းကို ပျမ်းမျှအားဖြင့် ထိုသက်ရှိများအတွက် ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ စံသွေဖည်မှုကို တိုင်းတာမှုအမှားအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ အမှတ်အားလုံး ရေတွက်သည်။
t = 0 min နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှု ကျဆင်းခြင်း၏ လော့ဂရစ်သမ်ကို အောက်ပါဖော်မြူလာဖြင့် တွက်ချက်ခဲ့သည် ။
C0 သည် အချိန် 0 တွင် ထိန်းချုပ်နမူနာရှိ ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှု (ဆိုလိုသည်မှာ မျက်နှာပြင် ခမ်းခြောက်ပြီးနောက် အခန်းအတွင်း မထားရှိမီ) နှင့် Cn သည် ထိတွေ့ပြီးနောက် မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်သည်။
45 မိနစ်ထိတွေ့မှုကာလအတွင်းဘက်တီးရီးယားများ၏သဘာဝအလျောက်ပြိုကွဲခြင်းအတွက်ထည့်သွင်းတွက်ချက်ရန်, 45 ​​မိနစ်တွင်ထိန်းချုပ်မှုနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက Log-Reduction ကိုအောက်ပါအတိုင်းတွက်ချက်ခဲ့သည်
Cn သည် အချိန်ရှိ ထိန်းချုပ်နမူနာတွင် ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှု နေရာကို n နှင့် Cn-Control သည် အချိန်ရှိ ထိန်းချုပ်ဘက်တီးရီးယားများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှု n. ဒေတာကို ထိန်းချုပ်မှု (EWNS ထိတွေ့မှု မရှိပါ) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မှတ်တမ်းလျှော့ချမှုအဖြစ် တင်ပြပါသည်။
လေ့လာမှုအတွင်း၊ အပ်နှင့် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ ဗို့အားနှင့် အကွာအဝေးများစွာကို Taylor cone ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ Taylor cone တည်ငြိမ်မှု၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုတည်ငြိမ်မှုနှင့် မျိုးပွားနိုင်မှုတို့အပေါ် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အမျိုးမျိုးသောပေါင်းစပ်မှုများကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S1 တွင်ပြသထားသည်။ တည်ငြိမ်ပြီး မျိုးပွားနိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများ (Taylor cone၊ EWNS ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ တည်ငြိမ်မှု) ကိုပြသသည့် ပြီးပြည့်စုံသော လေ့လာမှုတစ်ခုအတွက် အမှုနှစ်ခုကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 3 သည် အမှုနှစ်ခုအတွက် အခကြေးငွေ၊ အရွယ်အစားနှင့် အကြောင်းအရာ ROS ပေါ်ရှိ ရလဒ်များကို ပြသသည်။ ရလဒ်များကို ဇယား 1 တွင် အကျဉ်းချုံးဖော်ပြထားပါသည်။ ကိုးကားရန်အတွက်၊ ပုံ 3 နှင့် ဇယား 1 တွင် ယခင်က ပေါင်းစပ်ပြုလုပ်ထားသော အကောင်းမွန်ဆုံးမဟုတ်သော EWNS8၊ 9၊ 10၊ 11 (baseline-EWNS) ၏ ဂုဏ်သတ္တိများ ပါဝင်သည်။ two-tailed t-test ကိုအသုံးပြု၍ ကိန်းဂဏန်းအချက်အလတ်အရေးပါမှုတွက်ချက်မှုများကို နောက်ဆက်တွဲဇယား S2 တွင် ပြန်လည်ထုတ်ဝေသည်။ ထို့အပြင်၊ ထပ်လောင်းအချက်အလက်များတွင် တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနမူနာအပေါက်၏အချင်း (D) နှင့် မြေလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အပ်ထိပ်ဖျား (L) (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S2 နှင့် S3) အကြားအကွာအဝေးအပေါ် လေ့လာမှုများ ပါဝင်သည်။
(a–c) AFM အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးခြင်း။ (ဃ – စ) မျက်နှာပြင်အားသွင်းခြင်း လက္ခဏာ။ (ဆ) ROS နှင့် ESR ၏ လက္ခဏာရပ်များ။
အထက်ဖော်ပြပါ အခြေအနေများအားလုံးအတွက်၊ တိုင်းတာထားသော အိုင်ယွန်းနစ်လျှပ်စီးကြောင်းများသည် 2-6 µA အကွာအဝေးတွင်ရှိပြီး ဗို့အားများသည် -3.8 မှ -6.5 kV အကွာအဝေးတွင်ရှိသောကြောင့် ဤ single-terminal EWNS အတွက် 50 mW ထက်နည်းသော ပါဝါစားသုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်ကိုလည်း သတိပြုပါ။ . မျိုးဆက် module ။ EWNS သည် ဖိအားများအောက်တွင် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားသော်လည်း အိုဇုန်းအဆင့်သည် အလွန်နိမ့်ပါးပြီး 60 ppb ထက် မကျော်လွန်ပါ။
နောက်ဆက်တွဲ ပုံ S4 သည် [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] ဆိုင်ရာ မြင်ကွင်းများ အတွက် တူညီသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို ပြသသည် ။ အခြေအနေများအလိုက် အကွက်များကို [-6.5 kV, 4.0 cm] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 cm] တို့အား 2 × 105 V/m နှင့် 4.7 × 105 V/m အသီးသီးဖြင့် တွက်ချက်ပါသည်။ ဒုတိယကိစ္စတွင် ဗို့အားနှင့်အကွာအဝေးအချိုးသည် များစွာမြင့်မားသောကြောင့် ၎င်းကိုမျှော်လင့်ထားရမည်ဖြစ်သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 3a၊b သည် AFM8 ဖြင့် တိုင်းတာသော EWNS အချင်းကို ပြသည်။ [-6.5 kV၊ 4.0 စင်တီမီတာ] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 စင်တီမီတာ] အခြေအနေများအတွက် ပျမ်းမျှ EWNS အချင်းများကို 27 nm နှင့် 19 nm အသီးသီးဖြင့် တွက်ချက်ထားပါသည်။ အမှုတွဲများအတွက် ဖြန့်ဝေမှု၏ ဂျီဩမေတြီစံသွေဖည်မှုများ [-6.5 kV၊ 4.0 စင်တီမီတာ] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 စင်တီမီတာ] သည် 1.41 နှင့် 1.45 အသီးသီးဖြစ်ပြီး ကျဉ်းမြောင်းသောအရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှုကို ညွှန်ပြသည်။ ပျမ်းမျှအရွယ်အစားနှင့် ဂျီဩမေတြီစံသွေဖည်မှု နှစ်ခုစလုံးသည် 25 nm နှင့် 1.41 အသီးသီးဖြစ်သည့် baseline-EWNS နှင့် အလွန်နီးစပ်ပါသည်။ သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 3c သည် တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် တူညီသောနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ တိုင်းတာသည့် အခြေခံလိုင်း EWNS ၏ အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြသသည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 3d၊e သည် charge characterization ၏ရလဒ်များကိုပြသသည်။ ဒေတာများသည် အာရုံစူးစိုက်မှု (#/cm3) နှင့် လက်ရှိ (I) တစ်ပြိုင်နက် တိုင်းတာမှု 30 ၏ ပျမ်းမျှ တိုင်းတာမှုဖြစ်သည်။ EWNS ပေါ်ရှိ ပျမ်းမျှအားသွင်းမှုသည် 22 ± 6 e- နှင့် [-6.5 kV, 4.0 စင်တီမီတာ] နှင့် [-3.8 kV, 0.5 စင်တီမီတာ] အတွက် 44 ± 6 e- အသီးသီးရှိကြောင်း ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်တွင် ဖော်ပြသည်။ Baseline-EWNS (10 ± 2 e-) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် [-6.5 kV, 4.0 စင်တီမီတာ] မြင်ကွင်း၏ နှစ်ဆနှင့် [-3 .8 kV, 0.5 စင်တီမီတာ] ထက် လေးဆ ပိုမိုမြင့်မားသည်။ 3f သည် အခြေခံ EWNS ငွေပေးချေမှုဒေတာကို ပြသသည်။
EWNS နံပါတ် အာရုံစူးစိုက်မှုမြေပုံများ (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6) တို့မှ [-6.5 kV, 4.0 cm] မြင်ကွင်းသည် [-3.8 kV, 0.5 cm] မြင်ကွင်းထက် သိသိသာသာ ပိုများသော အမှုန်အရေအတွက်ကို တွေ့နိုင်သည်။ EWNS နံပါတ်ပါဝင်မှုအား 4 နာရီအထိ (နောက်ဆက်တွဲပုံများ S5 နှင့် S6) အထိ စောင့်ကြည့်ခဲ့ကြောင်း EWNS မျိုးဆက်တည်ငြိမ်မှုသည် ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုစလုံးတွင် တူညီသောအမှုန်နံပါတ်ပါဝင်မှုအဆင့်များကိုပြသခဲ့သည်ကို သတိပြုသင့်သည်။
ပုံ 3g သည် [-6.5 kV, 4.0 cm] တွင် optimized EWNS အတွက် ထိန်းချုပ်မှု (နောက်ခံ) နုတ်ပြီးနောက် EPR ရောင်စဉ်ကို ပြသသည်။ ROS spectrum ကို ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော စာတမ်းတစ်ခုရှိ EWNS အခြေခံလိုင်းနှင့်လည်း နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ လှည့်ပတ်ထောင်ချောက်ဖြင့် တုံ့ပြန်သည့် EWNS အရေအတွက်သည် ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သည့် Baseline-EWNS8 နှင့် ဆင်တူသည့် 7.5 × 104 EWNS/s ဖြစ်သည်။ EPR ရောင်စဉ်တန်းသည် O2- လွှမ်းမိုးထားသည့် ROS အမျိုးအစား နှစ်မျိုးရှိကြောင်း ရှင်းရှင်းလင်းလင်း ညွှန်ပြပြီး OH• ပမာဏ အနည်းငယ်သာ ရှိနေစဉ်။ ထို့အပြင်၊ အထွတ်အထိပ်ပြင်းထန်မှုများ၏တိုက်ရိုက်နှိုင်းယှဉ်မှုတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS သည် အခြေခံ EWNS နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက ROS ပါဝင်မှုသိသိသာသာမြင့်မားကြောင်းပြသခဲ့သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ 4 သည် EPES တွင် EWNS ၏ အစစ်ခံနိုင်စွမ်းကို ပြသသည်။ ဒေတာကိုလည်း ဇယား I တွင် အကျဉ်းချုပ်ပြီး မူလ EWNS ဒေတာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ EUNS ကိစ္စနှစ်ခုစလုံးအတွက်၊ 3.0 kV နိမ့်သောဗို့အားမှာပင် အစစ်ခံမှုသည် 100% နီးပါးဖြစ်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့်၊ 3.0 kV သည် မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုပြောင်းလဲမှုနှင့်မသက်ဆိုင်ဘဲ 100% အပ်နှံမှုရရှိရန် လုံလောက်ပါသည်။ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် Baseline-EWNS ၏ အစစ်ခံထိရောက်မှုသည် 56% (EWNS တစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှ အီလက်ထရွန် 10) ကြောင့် 56% သာရှိသည်။
ပုံ 5 နှင့် ဇယား 2 သည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 40,000 #/cm3 EWNS နှင့် ထိတွေ့ပြီးနောက် ခရမ်းချဉ်သီး၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စိမ့်ဝင်နေသော အဏုဇီဝသက်ရှိများ၏ အတိုင်းအတာကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြပါသည်။ Inoculated E. coli နှင့် L. innocua သည် ထိတွေ့မှု ၄၅ မိနစ်အကြာတွင် 3.8 မှတ်တမ်း သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်ကို ပြသခဲ့သည်။ တူညီသောအခြေအနေများအောက်တွင် S. enterica သည် 2.2 log လျှော့ချခြင်းကိုပြသခဲ့ပြီး S. cerevisiae နှင့် M. parafortuitum သည် 1.0 log လျှော့ချခြင်းကိုပြသခဲ့သည်။
E. coli၊ Salmonella enterica နှင့် L. innocua ဆဲလ်များတွင် EWNS မှ လှုံ့ဆော်ပေးသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာပြောင်းလဲမှုများကို ဖော်ပြသည့် အီလက်ထရွန် အမိုက်ခရိုပုံများ (ပုံ 6)။ ဘက်တီးရီးယားများကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် နဂိုအတိုင်း ဆဲလ်အမြှေးပါးများကို ပြသခဲ့ပြီး ထိတွေ့ထားသော ဘက်တီးရီးယားများသည် ပြင်ပအမြှေးပါးများ ပျက်စီးသွားပါသည်။
ထိန်းချုပ်မှုနှင့် ထိတွေ့နေသော ဘက်တီးရီးယားများ၏ အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်ပုံရိပ်သည် အမြှေးပါးပျက်စီးမှုကို ထင်ရှားစေသည်။
ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော EWNS ၏ ဇီဝဓာတုဂုဏ်သတ္တိများဆိုင်ရာ ဒေတာများသည် EWNS ဂုဏ်သတ္တိများ (မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုနှင့် ROS ပါဝင်မှု) တို့သည် ယခင်ထုတ်ဝေခဲ့သော EWNS အခြေခံဒေတာ 8,9,10,11 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသာစွာတိုးတက်လာကြောင်း ပြသပါသည်။ တစ်ဖက်တွင်၊ ၎င်းတို့၏ အရွယ်အစားသည် ယခင်ထုတ်ပြန်ထားသော ရလဒ်များနှင့် အလွန်ဆင်တူသည့် နာနိုမီတာ အကွာအဝေးတွင် ရှိနေသဖြင့် ၎င်းတို့အား လေထဲတွင် အချိန်အကြာကြီး နေနိုင်စေပါသည်။ Rayleigh အကျိုးသက်ရောက်မှု၊ ကျပန်းဖြစ်မှုနှင့် EWNS ၏အလားအလာပေါင်းစပ်မှုတို့ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် မျက်နှာပြင်တာဝန်ခံပြောင်းလဲမှုများဖြင့် တွေ့ရှိရသော polydispersity ကို ရှင်းပြနိုင်သည်။ သို့သော်လည်း Nielsen et al.22 မှ အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ မြင့်မားသောမျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုသည် ရေစက်၏မျက်နှာပြင်စွမ်းအင်/တင်းမာမှုကို ထိရောက်စွာတိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် ရေငွေ့ပျံမှုကို လျှော့ချပေးသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်ထုတ်ဝေမှု ၈ တွင် ဤသီအိုရီကို microdroplets22 နှင့် EWNS အတွက် စမ်းသပ်အတည်ပြုခဲ့သည်။ အချိန်ပိုဆုံးရှုံးခြင်းသည် အရွယ်အစားကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး လေ့လာတွေ့ရှိထားသော အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုကိုလည်း အထောက်အကူဖြစ်စေနိုင်သည်။
ထို့အပြင်၊ ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှအား 10 ± 2 အီလက်ထရွန် ပါရှိသော အခြေခံ EWNS နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အခြေအနေများပေါ်မူတည်၍ သိသိသာသာ မြင့်မားသော 22-44 e- ခန့်ရှိသည်။ သို့သော် ၎င်းသည် EWNS ၏ ပျမ်းမျှအခကြေးငွေဖြစ်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ Seto et al ။ အခကြေးငွေသည် တစ်ပြေးညီမဟုတ်ကြောင်း ပြသထားပြီး မှတ်တမ်း-ပုံမှန် ဖြန့်ဖြူးမှု 21 ကို လိုက်နာကြောင်း ပြသထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ယခင်အလုပ်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှုနှစ်ဆတိုးခြင်းသည် EPES စနစ်တွင် အပ်နှံမှုထိရောက်မှုကို 100% 11 နီးပါးအထိ နှစ်ဆတိုးစေသည်။