Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.برائوزر جو نسخو توهان استعمال ڪري رهيا آهيو محدود CSS سپورٽ آهي.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).ساڳئي وقت ۾، مسلسل حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ پيش ڪنداسين.
هڪ ڪارسيل هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊ ڏيکاريندي.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
تازو، مصنوعي پاڻي جي نانو اسٽريچرز (EWNS) استعمال ڪندي نانو ٽيڪنالاجي جي بنياد تي هڪ ڪيميائي آزاد اينٽي مائڪروبيل پليٽ فارم تيار ڪيو ويو آهي.EWNS هڪ اعلي سطحي چارج آهي ۽ رد عمل آڪسيجن جي نسلن (ROS) سان ڀريل آهن جيڪي ڪيترن ئي مائڪروجنزمن سان رابطو ۽ غير فعال ڪري سگهن ٿيون، بشمول خوراڪ جي پيدا ٿيندڙ پيٿوجنز.هتي اهو ڏيکاريو ويو آهي ته انهن جي خاصيتن جي ٺهڻ دوران انهن جي اينٽي بيڪٽيريا جي صلاحيت کي وڌيڪ وڌائڻ لاء بهتر ۽ بهتر ٿي سگهي ٿو.EWNS ليبارٽري پليٽ فارم ٺهيل هئي EWNS جي خاصيتن کي بهتر ڪرڻ لاءِ سنٿيسس پيرا ميٽرز کي تبديل ڪندي.جديد تجزياتي طريقن کي استعمال ڪندي EWNS ملڪيتن جي خاصيت (چارج، سائيز ۽ ROS جو مواد)ان کان علاوه، انهن جي خوردبيني غير فعال ٿيڻ جي صلاحيت جو جائزو ورتو ويو خوراڪ جي پيدا ٿيندڙ مائڪروجنزمن جهڙوڪ Escherichia coli، Salmonella enterica، Listeria innocuous، Mycobacterium paraaccidentum ۽ Saccharomyces cerevisiae.هتي پيش ڪيل نتيجن مان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته EWNS جي ملڪيتن کي ٺهڪندڙ دوران ٺيڪ ٿي سگهي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ غير فعال ٿيڻ جي ڪارڪردگي ۾ اضافو اضافو آهي.خاص طور تي، مٿاڇري جي چارج چار جي فيڪٽر کان وڌي وئي ۽ رد عمل آڪسيجن جي نسلن کي وڌايو.مائڪروبيل هٽائڻ جي شرح مائڪروبيلي طور تي منحصر هئي ۽ 1.0 کان 3.8 لاگ تائين 45 منٽ جي نمائش کان پوءِ 40,000 #/cc EWNS جي ايروسول دوز تائين.
خوردبيني آلودگي خوراڪ جي پيدا ٿيندڙ بيماري جو بنيادي سبب آهي، جيڪو پيٿوجنز يا انهن جي زهر جي انجڻ جي ڪري آهي.صرف آمريڪا ۾، خوراڪ جي پيدا ٿيڻ واري بيماري 76 ملين بيمارين، 325,000 اسپتال ۾ داخل ٿيڻ، ۽ هر سال 5,000 موت جو سبب بڻجن ٿا.ان کان علاوه، گڏيل قومن جي زراعت کاتي (USDA) جو اندازو آهي ته تازي پيداوار جي وڌندڙ واپرائڻ آمريڪا ۾ سڀني رپورٽ ڪيل خوراڪ جي بيمارين جي 48٪ لاء ذميوار آهي.آمريڪا ۾ خوراڪ جي پيدا ٿيندڙ پيٿوجنز جي ڪري پيدا ٿيندڙ بيماري ۽ موت جي قيمت تمام گهڻي آهي، سينٽرز فار ڊيزز ڪنٽرول اينڊ پرينشن (سي ڊي سي) پاران هر سال 15.6 بلين ڊالر کان وڌيڪ 3.
في الحال، کاڌي جي حفاظت کي يقيني بڻائڻ لاءِ ڪيميائي 4، تابڪاري 5 ۽ thermal6 antimicrobial مداخلتون اڪثر ڪري محدود نازڪ ڪنٽرول پوائنٽس (CCPs) تي پيداواري سلسلو (عام طور تي فصل جي پوک کان پوءِ ۽/يا پيڪنگ دوران) لڳاتار ڪيون وينديون آهن.ان ڪري، اهي پار-آلودگي جو شڪار آهن.7. خوراڪ جي پيدا ٿيڻ واري بيماري ۽ کاڌي جي خرابيءَ جي بهتر ڪنٽرول لاءِ antimicrobial مداخلتن جي ضرورت آهي جيڪا ممڪن طور تي لاڳو ٿي سگهي ٿي فارم کان ٽيبل تسلسل تي جڏهن ته ماحولياتي اثرن ۽ خرچن کي گهٽائي سگهجي ٿي.
تازو، هڪ ڪيميائي آزاد، نانو ٽيڪنالاجي تي ٻڌل اينٽي مائڪروبيل پليٽ فارم تيار ڪيو ويو آهي جيڪو مصنوعي پاڻي نانو اسٽريچرز (EWNS) استعمال ڪندي سطح ۽ فضائي بيڪٽيريا کي غير فعال ڪري سگهي ٿو.EWNS ٻن متوازي پروسيس، اليڪٽررو اسپري ۽ واٽر آئنائيزيشن (Fig. 1a) استعمال ڪندي ٺهيل هئي.اڳوڻي اڀياس ڏيکاريا آهن ته EWNS جسماني ۽ حياتياتي ملڪيتن جو هڪ منفرد سيٽ آهي 8,9,10.EWNS وٽ سراسري طور 10 اليڪٽران في ڍانچي ۽ سراسري نانوسڪيل سائيز 25 nm (Fig. 1b,c) 8,9,10 آهي.ان کان علاوه، اليڪٽران اسپن گونج (ESR) ڏيکاريو ويو آهي ته EWNS ۾ وڏي مقدار ۾ رد عمل واري آڪسيجن اسپيسز (ROS) شامل آهن، خاص طور تي هائيڊروڪسيل (OH•) ۽ سپر آڪسائيڊ (O2-) ريڊيڪل (Fig. 1c)8.EVNS گهڻي وقت تائين هوا ۾ رهي ٿو ۽ هوا ۾ معطل مائڪروجنزمن سان ٽڪرائجي سگهي ٿو ۽ مٿاڇري تي موجود آهن، انهن جي ROS پيل لوڊ کي پهچائڻ ۽ مائڪروجنزمن جي غير فعال ٿيڻ جو سبب بڻجن ٿا (تصوير 1d).اهي ابتدائي اڀياس پڻ ڏيکاريا آهن ته EWNS مختلف گرام-منفي ۽ گرام-مثبت بيڪٽيريا سان رابطو ۽ غير فعال ڪري سگهن ٿا، جن ۾ مائيڪو بيڪرياريا، سطحن تي ۽ هوا ۾ شامل آهن.ٽرانسميشن اليڪٽران خوردبيني ڏيکاري ٿي ته غير فعال ٿيڻ جو سبب سيل جھلي جي ڀڃڪڙي هئي.ان کان علاوه، شديد سانس جي مطالعي مان اهو ظاهر ڪيو ويو آهي ته EWNS جي وڏي مقدار کي ڦڦڙن جي نقصان يا سوزش جو سبب نه آهي 8.
(a) Electrospray تڏهن ٿئي ٿي جڏهن هڪ اعلي وولٽيج لاڳو ٿئي ٿي هڪ ڪيپيلري ٽيوب جي وچ ۾ مائع ۽ هڪ انسداد اليڪٽرروڊ.(b) هاء پريشر جي استعمال جا نتيجا ٻن مختلف واقعن ۾ آهن: (i) پاڻي جي اليڪٽررو اسپرينگ ۽ (ii) رد عمل واري آڪسيجن جي نسلن جو ٺهڻ (آئنز) EWNS ۾ ڦاٿل.(c) EWNS جي منفرد جوڙجڪ.(d) انهن جي نانوسڪيل طبيعت جي ڪري، EWNS انتهائي موبائيل آهن ۽ هوائي جهازن سان رابطو ڪري سگهن ٿيون.
EWNS antimicrobial پليٽ فارم جي صلاحيت تازو کاڌي جي مٿاڇري تي خوراڪ پيدا ٿيندڙ مائڪروجنزم کي غير فعال ڪرڻ لاء پڻ تازو ڪيو ويو آهي.اهو پڻ ڏيکاريو ويو آهي ته EWNS جي مٿاڇري چارج هڪ برقي ميدان سان ميلاپ ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿي ٽارگيٽ ترسيل حاصل ڪرڻ لاء.ان کان علاوه، نامياتي ٽماٽن لاءِ ابتدائي نتيجا 90 منٽن جي نمائش کان پوءِ EWNS تي 50,000 #/cm3 حوصلا افزائي وارا هئا، جن ۾ مختلف خوراڪ پيدا ڪندڙ مائڪروجنزمن جهڙوڪ E. coli ۽ Listeria 11 جو مشاهدو ڪيو ويو.ان کان علاوه، ابتدائي organoleptic ٽيسٽن ۾ ڪنٽرول ٽماڪن جي مقابلي ۾ ڪو به حسي اثر نه ڏيکاريو ويو.جيتوڻيڪ اهي ابتدائي غير فعال ٿيڻ جا نتيجا 50,000#/cc جي تمام گهٽ EWNS دوز تي به خوراڪ جي حفاظت واري ايپليڪيشنن لاءِ همٿ افزائي ڪن ٿا.ڏسو، اهو واضح آهي ته هڪ اعلي غير فعال ٿيڻ جي صلاحيت وڌيڪ فائدي واري هوندي ته انفڪشن ۽ خراب ٿيڻ جي خطري کي گهٽائڻ لاء.
هتي، اسان پنهنجي تحقيق تي ڌيان ڏينداسين هڪ EWNS نسل جي پليٽ فارم جي ترقيءَ تي ته جيئن انهن جي اينٽي بيڪٽيريل صلاحيت کي وڌائڻ لاءِ EWNS جي فزيڪو ڪيميڪل پراپرٽيز جي سنٿيسز پيرا ميٽرن جي ٺيڪ ٺاڪ ٺهڻ ۽ EWNS جي فزيڪو ڪيميڪل پراپرٽيز کي بهتر بڻائي سگهجي.خاص طور تي، اصلاح انهن جي سطح جي چارج کي وڌائڻ تي ڌيان ڏنو آهي (هدف واري ترسيل کي بهتر ڪرڻ) ۽ ROS مواد (غير فعال ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء).جديد تجزياتي طريقن کي استعمال ڪندي بهتر ڪيل فزيڪو-ڪيميائي ملڪيت (سائيز، چارج ۽ ROS مواد) کي خاص ڪريو ۽ عام فوڊ مائڪروجنزم استعمال ڪريو جهڙوڪ E.
EVNS هڪ ئي وقت ۾ اليڪٽررو اسپرينگ ۽ اعلي پاڪائي واري پاڻي جي آئنائيزيشن (18 MΩ cm-1) ذريعي ٺهيل هئي.اليڪٽرڪ نيبلائزر 12 عام طور تي مائع جي ائٽمائيزيشن ۽ پوليمر ۽ سيرامڪ ذرڙن جي ٺهڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي 13 ۽ فائبر 14 ڪنٽرول ٿيل سائيز جي.
جيئن اڳئين پبليڪيشن 8، 9، 10، 11 ۾ تفصيل سان بيان ڪيو ويو آهي، هڪ عام تجربي ۾، هڪ اعلي وولٽيج هڪ ڌاتو ڪيپيلري ۽ گرائونڊ ڪائونٽر اليڪٽرروڊ جي وچ ۾ لاڳو ڪيو ويو.هن عمل دوران، ٻه مختلف واقعا ٿين ٿا: i) الیکٹرو اسپري ۽ ii) پاڻي جي آئنائيزيشن.ٻن اليڪٽروڊس جي وچ ۾ هڪ مضبوط برقي ميدان، منفي چارجز کي ٺهڪندڙ پاڻي جي مٿاڇري تي تعمير ڪرڻ جو سبب بڻائيندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ ٽيلر ڪونز ٺاهي ٿي.نتيجي طور، پاڻيءَ جا انتهائي چارج ٿيل قطرا ٺهي وڃن ٿا، جيڪي ورهائجن ٿا ننڍن ذرڙن ۾، جيئن Rayleigh Theory16 ۾.ساڳئي وقت، مضبوط بجليءَ جي ميدانن سبب پاڻيءَ جا ڪجهه ماليڪيول ڦاٽي پون ٿا ۽ اليڪٽران (ionize) کي ڌار ڪري ڇڏيندا آهن، جنهن جي ڪري هڪ وڏي مقدار ۾ رد عمل واري آڪسيجن اسپيسيز (ROS) 17 ٺهي ٿي.ساڳئي وقت ٺاهيل ROS18 EWNS (Fig. 1c) ۾ ڍڪيل هئي.
انجير تي.2a ڏيکاري ٿو EWNS نسل جو نظام ترقي يافته ۽ استعمال ڪيو ويو EWNS سنٿيسس ۾ هن مطالعي ۾.بند ٿيل بوتل ۾ ذخيرو ٿيل صاف ٿيل پاڻي کي ٽيفلون ٽيوب (2 ملي ميٽر اندروني قطر) ذريعي 30G اسٽينلیس اسٽيل جي سوئي (ميٽيل ڪيپيلري) ۾ ڀريو ويو.پاڻيءَ جي وهڪري کي بوتل اندر هوا جي دٻاءَ ذريعي ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي، جيئن تصوير 2b ۾ ڏيکاريل آهي.انجيل هڪ ٽيفلون ڪنسول تي نصب ٿيل آهي ۽ دستي طور تي ڪائونٽر اليڪٽرروڊ کان هڪ خاص فاصلي تي ترتيب ڏئي سگهجي ٿو.ڪائونٽر اليڪٽرروڊ هڪ پالش ٿيل ايلومينيم ڊسڪ آهي جنهن جي وچ ۾ هڪ سوراخ نموني لاءِ آهي.ڪائونٽر اليڪٽرروڊ جي هيٺان هڪ ايلومينيم جي نمونن جو فينل آهي، جيڪو تجرباتي سيٽ اپ جي باقي حصي سان نموني جي پورٽ ذريعي ڳنڍيل آهي (تصوير 2b).چارج ٺاھڻ کان بچڻ لاءِ جيڪو سمپلر آپريشن ۾ خلل آڻي سگھي ٿو، سمپلر جا سڀ حصا برقي طور تي گرائونڊ ٿيل آھن.
(a) انجنيئرڊ واٽر نانو اسٽريچر جنريشن سسٽم (EWNS).(b) سيمپلر ۽ اليڪٽررو اسپري جو ڪراس سيڪشن، سڀ کان اھم پيرا ميٽر ڏيکاريندي.(c) بيڪٽيريا جي غير فعال ٿيڻ لاءِ تجرباتي سيٽ اپ.
مٿي بيان ڪيل EWNS جنريشن سسٽم اهم آپريٽنگ پيٽرولر تبديل ڪرڻ جي قابل آهي ته جيئن EWNS پراپرٽيز جي فائن ٽيوننگ کي آسان بڻائي سگهجي.لاڳو ٿيل وولٽيج (V)، سوئي ۽ ڪائونٽر اليڪٽرروڊ (L) جي وچ ۾ فاصلو، ۽ ڪيپيلري ذريعي پاڻي جي وهڪري (φ) کي ترتيب ڏيو ته جيئن EWNS خاصيتن کي درست ڪرڻ لاءِ.مختلف مجموعن جي نمائندگي ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيل علامت: [V (kV)، L (cm)].هڪ خاص سيٽ [V، L] جي مستحڪم ٽيلر شنک حاصل ڪرڻ لاءِ پاڻي جي وهڪري کي ترتيب ڏيو.هن مطالعي جي مقصدن لاء، انسداد اليڪٽرروڊ (ڊي) جي ايپرچر قطر کي 0.5 انچ (1.29 سينٽي) تي رکيو ويو.
محدود جاميٽري ۽ اسيميٽري جي ڪري، اليڪٽرڪ فيلڊ جي طاقت کي پھرين اصولن مان شمار نٿو ڪري سگھجي.ان جي بدران، QuickField™ سافٽ ويئر (Svendborg، Denmark)19 استعمال ڪيو ويو اليڪٽرڪ فيلڊ کي ڳڻڻ لاءِ.اليڪٽرڪ فيلڊ يونيفارم نه آهي، تنهنڪري ڪيپيلري جي ٽپ تي برقي فيلڊ جي قيمت مختلف ترتيبن جي حوالي سان استعمال ڪيو ويو.
مطالعي دوران، وولٹیج جي ڪيترن ئي مجموعن ۽ انجڻ ۽ انسداد اليڪٽرروڊ جي وچ ۾ فاصلو ٽيلر شنک ٺهڻ، ٽيلر شنک جي استحڪام، EWNS پيداوار جي استحڪام، ۽ ٻيهر پيداوار جي لحاظ کان جائزو ورتو ويو.ضمني جدول S1 ۾ مختلف مجموعا ڏيکاريا ويا آھن.
EWNS جنريشن سسٽم جو آئوٽ پٽ سڌو سنئون ڳنڍيو ويو اسڪيننگ موبلٽي پارٽيڪل سائي اينالائيزر (SMPS، Model 3936, TSI, Shoreview, MN) لاءِ پارٽيڪل نمبر ڪنسنٽريشن جي ماپ لاءِ، انهي سان گڏ هڪ ايروسول فارادائي اليڪٽرروميٽر (TSI، Model 3068B، Shoreview، MN).) ايروسول واهه لاء ماپي وئي جيئن اسان جي پوئين اشاعت ۾ بيان ڪيو ويو آهي.ٻئي SMPS ۽ ايروسول اليڪٽرروميٽر جو نمونو 0.5 L/min جي وهڪري جي شرح تي (مجموعي نموني جو وهڪرو 1 L/min).ذرات جو تعداد ڪنسنٽريشن ۽ ايروسول جي وهڪري کي 120 سيڪنڊن لاءِ ماپيو ويو.ماپ 30 ڀيرا بار بار ڪيو ويو آهي.موجوده ماپن جي بنياد تي، ڪل ايروسول چارج ڳڻيو ويو آهي ۽ سراسري EWNS چارج جو اندازو لڳايو ويو آهي ڏنل ڪل تعداد جي چونڊيل EWNS ذرات لاءِ.EWNS جي سراسري قيمت برابري (1):
جتي IEl ماپيل موجوده آهي، NSMPS ڊجيٽل ڪنسنٽريشن آهي SMPS سان ماپي ويندي آهي، ۽ φEl آهي وهڪري جي شرح في اليڪٽرروميٽر.
ڇاڪاڻ ته نسبتي رطوبت (RH) مٿاڇري جي چارج تي اثر انداز ٿئي ٿي، درجه حرارت ۽ (RH) کي مسلسل 21°C ۽ 45% تي تجربا دوران مسلسل رکيو ويو.
ايٽمي قوت مائڪرو اسڪوپي (AFM)، اسائلم MFP-3D (پناه جي تحقيق، سانتا باربرا، CA) ۽ AC260T پروب (اولمپس، ٽوڪيو، جاپان) استعمال ڪيا ويا EWNS جي سائيز ۽ زندگي کي ماپڻ لاءِ.AFM اسڪيننگ فریکوئنسي 1 Hz هئي، اسڪيننگ ايريا 5 μm × 5 μm، ۽ 256 اسڪين لائينون هيون.سڀئي تصويرون پهرين آرڊر جي تصوير جي ترتيب سان مشروط ڪيون ويون آهن اسائلم سافٽ ويئر استعمال ڪندي (ماسڪ جي حد 100 nm، حد 100 pm).
ٽيسٽ فينل کي هٽايو ويو ۽ ميڪا جي مٿاڇري کي ڪائونٽر اليڪٽرروڊ کان 2.0 سينٽي جي مفاصلي تي 120 سيڪنڊن جي سراسري وقت لاءِ رکيو ويو ته جيئن ذرڙن جي جمع ٿيڻ ۽ ميڪا جي مٿاڇري تي غير منظم قطرن جي ٺهڻ کان بچڻ لاءِ.EWNS سڌي طرح تازو ڪٽيل ميڪا جي مٿاڇري تي اسپري ڪيو ويو (ٽيڊ پيلا، ريڊنگ، CA).ميڪا جي مٿاڇري جي تصوير فوري طور تي AFM اسپٽرنگ کان پوء.تازو ڪٽيل اڻ سڌريل ميڪا جي مٿاڇري جو رابطي جو زاويو 0 ° جي ويجهو آهي، تنهنڪري EVNS ميڪا جي مٿاڇري تي گنبد جي صورت ۾ ورهايو ويو آهي.قطر (a) ۽ اوچائي (h) diffusing droplets جو سڌو سنئون AFM ٽوپوگرافي مان ماپيو ويو ۽ استعمال ڪيو ويو EWNS گنبد ڊفيوژن حجم کي ڳڻڻ لاءِ اسان جي اڳئين تصديق ٿيل طريقي سان استعمال ڪندي.فرض ڪيو ته آن بورڊ EWNS جو حجم ساڳيو آهي، برابر قطر جي حساب سان حساب ڪري سگهجي ٿو مساوات (2):
اسان جي اڳوڻي ترقي يافته طريقي جي بنياد تي، هڪ اليڪٽران اسپين گونج (ESR) اسپن ٽرپ استعمال ڪيو ويو ته EWNS ۾ مختصر-رهندڙ ريڊيڪل وچولي جي موجودگي کي ڳولڻ لاء.Aerosols کي 650 μm Midget sparger (Ace Glass, Vineland, NJ) ذريعي بلبل ڪيو ويو جنهن ۾ DEPMPO (5- (ڊائيٿوڪسائيفاسفوريل)) 5-ميٿيل-1-پيرولين-اين-آڪسائيڊ) (آڪسس انٽرنيشنل Inc.) جو 235 ايم ايم حل شامل آهي.پورٽلينڊ، اوريگون).سڀ ESR ماپون استعمال ڪيا ويا Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ۽ هڪ فليٽ پينل سيل.Acquisit سافٽ ويئر (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ڊيٽا گڏ ڪرڻ ۽ تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.ROS جي خاصيتن جو تعين صرف آپريٽنگ حالتن جي هڪ سيٽ لاء ڪيو ويو [-6.5 kV، 4.0 سينٽي].اثر ڪندڙ ۾ EWNS نقصانن جي حساب سان SMPS استعمال ڪندي EWNS ڪنسنٽريشن ماپ ڪئي وئي.
205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10 استعمال ڪندي اوزون جي سطح جي نگراني ڪئي وئي.
سڀني EWNS ملڪيتن لاء، مطلب جي قيمت ماپ جي قيمت طور استعمال ڪيو ويندو آھي، ۽ معياري انحراف ماپ جي غلطي طور استعمال ڪيو ويندو آھي.T-امتحان ڪيا ويا ته بهتر ڪيل EWNS خاصيتن جي قدرن کي بنيادي EWNS جي لاڳاپيل قدرن سان.
شڪل 2c ڏيکاري ٿو اڳوڻو ترقي يافته ۽ خصوصيت وارو اليڪٽرروسٽيٽڪ ورن (EPES) "پل" سسٽم جيڪو سطح تي EWNS جي ٽارگيٽڊ ترسيل لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿو.EPES استعمال ڪري ٿو EVNS چارجز جيڪي "هدايت" ڪري سگھجن ٿيون سڌي طرح ٽارگيٽ جي مٿاڇري تي مضبوط برقي فيلڊ جي اثر هيٺ.EPES سسٽم جا تفصيل پيش ڪيا ويا آهن هڪ تازي اشاعت ۾ Pyrgiotakis et al.11 .اهڙيءَ طرح، EPES هڪ 3D پرنٽ ٿيل PVC چيمبر تي مشتمل آهي جنهن ۾ ٽيپر ٿيل سرن سان گڏ ٻه متوازي اسٽينلیس سٹیل (304 اسٽينلیس سٹیل، آئيني ڪوٽيڊ) ڌاتو جي پليٽون 15.24 سينٽي ميٽرن جي وچ ۾ آهن.بورڊ هڪ خارجي اعلي وولٹیج ماخذ (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY) سان ڳنڍيل هئا، هيٺئين پليٽ هميشه مثبت وولٽيج سان ڳنڍيل هئي، ۽ مٿين پليٽ هميشه زمين سان ڳنڍيل هئي (سچل زمين).چيمبر جون ديوارون ايلومينيم ورق سان ڍڪيل آهن، جن کي برقي طور تي گرائونڊ ڪيو ويو آهي ته جيئن ذرات جي نقصان کي روڪڻ لاء.چيمبر ۾ هڪ سيل بند فرنٽ لوڊنگ دروازو آهي جيڪو ٽيسٽ سطحن کي پلاسٽڪ اسٽينڊ تي رکڻ جي اجازت ڏئي ٿو جيڪي انهن کي هيٺئين ڌاتو جي پليٽ کان مٿي ڪن ٿا ته جيئن تيز وولٹیج جي مداخلت کان بچڻ لاءِ.
EPES ۾ EWNS جي ذخيري جي ڪارڪردگي جو اندازو لڳايو ويو اڳوڻي ترقي يافته پروٽوڪول جي مطابق تفصيلي ضمني شڪل S111 ۾.
هڪ ڪنٽرول چيمبر جي طور تي، هڪ سيڪنڊ سلنڈر فلو چيمبر سيريز ۾ EPES سسٽم سان ڳنڍيل هو، جنهن ۾ EWNS کي هٽائڻ لاء هڪ وچولي HEPA فلٽر استعمال ڪيو ويو.جيئن ته شڪل 2c ۾ ڏيکاريل آهي، EWNS ايروسول ٻن تعمير ٿيل چيمبرن ذريعي پمپ ڪيو ويو.ڪنٽرول روم ۽ EPES جي وچ ۾ فلٽر ڪنهن به باقي EWNS کي هٽائي ٿو جنهن جي نتيجي ۾ ساڳي درجه حرارت (T)، نسبتي نمي (RH) ۽ اوزون جي سطح.
اهم خوراڪ پيدا ڪندڙ مائڪروجنزم مليا آهن جيڪي تازي خوراڪ کي آلودہ ڪن ٿا جهڙوڪ E. coli (ATCC #27325), fecal indicator, Salmonella enterica (ATCC #53647), foodborne pathogen, Listeria harmless (ATCC #33090), surrogate for pathogenic Listeria demonocysavania (Sarogate) cerevisiae (ATCC #4098)، خراب خمير جو هڪ متبادل، ۽ هڪ وڌيڪ مزاحمتي غير فعال بيڪٽيريا، Mycobacterium paralucky (ATCC #19686).
پنهنجي مقامي مارڪيٽ مان نامياتي انگور ٽماٽن جا بي ترتيب دٻا خريد ڪريو ۽ استعمال ٿيڻ تائين 4°C تي ريفريجريٽ ڪريو (3 ڏينهن تائين).تجرباتي ٽماٽا سڀ هڪجهڙا هئا، اٽڪل 1/2 انچ قطر ۾.
ڪلچر، انوکوليشن، نمائش، ۽ ڪالوني ڳڻپ پروٽوڪول اسان جي پوئين اشاعت ۾ تفصيلي ۽ اضافي ڊيٽا ۾ تفصيلي آهن.EWNS جي تاثير جو اندازو لڳايو ويو 40,000 #/cm3 تي 45 منٽن لاءِ انوول ٿيل ٽماٽن کي بي نقاب ڪري.مختصر طور تي، ٽي ٽماٽا استعمال ڪيا ويا بچيل مائڪروجنزم جو جائزو وٺڻ لاءِ وقت تي t = 0 منٽ.ٽي ٽماٽر EPES ۾ رکيا ويا ۽ EWNS کي 40,000 #/cc تي بي نقاب ڪيو ويو (EWNS exposed tomatoes) ۽ باقي ٽي ڪنٽرول چيمبر ۾ رکيا ويا (ڪنٽرول ٽماٽا).ٻنهي گروپن ۾ ٽماڪن جي اضافي پروسيسنگ نه ڪئي وئي.EWNS جي اثر جو جائزو وٺڻ لاءِ 45 منٽن کان پوءِ EWNS ظاهر ٿيل ٽماٽر ۽ ڪنٽرول ٽماٽر کي هٽايو ويو.
هر تجربو ٽن حصن ۾ ڪيو ويو.ڊيٽا جي تجزيي کي پروٽوڪول جي مطابق ڪيو ويو ضمني ڊيٽا ۾ بيان ڪيل.
غير فعال ٿيڻ واري ميڪانيزم جو اندازو لڳايو ويو بيڪار EWNS نمونن (45 منٽ تي 40,000 #/cm3 EWNS ايروسول ڪنسنٽريشن تي) ۽ بي ضرر بيڪٽيريا E. coli، Salmonella enterica ۽ Lactobacillus جي غير شعاع واري نموني سان.ذرڙن کي 2.5% glutaraldehyde، 1.25% paraformaldehyde ۽ 0.03% picric acid 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4) ۾ 2 ڪلاڪن لاءِ ڪمري جي حرارت تي مقرر ڪيو ويو.ڌوئڻ کان پوءِ 1% osmium tetroxide (OsO4)/1.5% potassium ferrocyanide (KFeCN6) سان 2 ڪلاڪن لاءِ پوسٽ فڪس ڪريو، 3 ڀيرا پاڻي ۾ ڌوئو ۽ 1% uranyl acetate ۾ 1 ڪلاڪ تائين انڪيوبيٽ ڪريو، پوءِ ٻه ڀيرا پاڻي ۾ ڌوئي، پوءِ 0%0، %09 منٽ ۾ 1%0، پوءِ ڊي هائيڊريٽ ڪريو % شراب.ان کان پوءِ نمونن کي 1 ڪلاڪ لاءِ پروپلين آڪسائيڊ ۾ رکيو ويو ۽ 1:1 پروپلين آڪسائيڊ ۽ TAAP ايپون (Marivac Canada Inc. سينٽ لارنٽ، CA) جي ملاوٽ سان لڳايو ويو.نمونا TAAB Epon ۾ شامل ڪيا ويا ۽ 60 ° C تي 48 ڪلاڪن تائين پوليمرائز ڪيو ويو.علاج ٿيل گرينولر رين کي ڪٽيو ويو ۽ تصور ڪيو ويو TEM پاران روايتي ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ JEOL 1200EX (JEOL، Tokyo، Japan) استعمال ڪندي AMT 2k CCD ڪئميرا سان ليس (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA).
سڀئي تجربا ٽن حصن ۾ ڪيا ويا.هر دفعي نقطي لاءِ، بيڪٽيريا ڌوئي ٽن حصن ۾ ٻج ڪيا ويا، نتيجي ۾ ڪل نو ڊيٽا پوائنٽس في پوائنٽ، جن جو اوسط استعمال ڪيو ويو بيڪٽيريا ڪنسنٽريشن لاءِ ان مخصوص مائڪروجنزم لاءِ.معياري انحراف کي ماپ جي غلطي طور استعمال ڪيو ويو.سڀ پوائنٽون شمار.
ٽ = 0 منٽ جي مقابلي ۾ بيڪٽيريا جي ڪنسنٽريشن ۾ گھٽتائي جو لوگارٿم ھيٺ ڏنل فارمولا استعمال ڪندي حساب ڪيو ويو:
جتي C0 آهي بيڪٽيريا جو ڪنسنٽريشن ڪنٽرول نموني ۾ 0 وقت تي (يعني سطح سڪي وڃڻ کان پوءِ پر چيمبر ۾ رکڻ کان اڳ) ۽ Cn نمائش جي n منٽن کان پوءِ مٿاڇري تي بيڪٽيريا جو ڪنسنٽريشن آهي.
45 منٽن جي نمائش دوران بيڪٽيريا جي قدرتي تباهي کي حساب ڏيڻ لاء، 45 منٽن کان پوء ڪنٽرول جي مقابلي ۾ لاگ ان جي گھٽتائي پڻ هن ريت حساب ڪئي وئي هئي:
جتي Cn وقت n تي ڪنٽرول نموني ۾ بيڪٽيريا جو ڪنسنٽريشن آهي ۽ Cn-ڪنٽرول وقت n تي ڪنٽرول بيڪٽيريا جو ڪنسنٽريشن آهي.ڊيٽا کي ڪنٽرول جي مقابلي ۾ لاگ گھٽائڻ جي طور تي پيش ڪيو ويو آھي (ڪو EWNS نمائش نه).
مطالعي دوران، وولٹیج جي ڪيترن ئي مجموعن ۽ انجڻ ۽ انسداد اليڪٽرروڊ جي وچ ۾ فاصلو ٽيلر شنک ٺهڻ، ٽيلر شنک جي استحڪام، EWNS پيداوار جي استحڪام، ۽ ٻيهر پيداوار جي لحاظ کان جائزو ورتو ويو.ضمني جدول S1 ۾ مختلف مجموعا ڏيکاريا ويا آھن.ٻه ڪيس جيڪي مستحڪم ۽ ٻيهر پيدا ٿيندڙ ملڪيت ڏيکاريندا آهن (ٽيلر ڪون، EWNS نسل، ۽ وقت سان استحڪام) جامع مطالعي لاء چونڊيو ويو.انجير تي.شڪل 3 ٻنهي صورتن ۾ ROS جي چارج، سائيز، ۽ مواد جا نتيجا ڏيکاري ٿو.نتيجا جدول 1 ۾ پڻ ڏيکاريا ويا آھن. حوالن لاءِ، شڪل 3 ۽ جدول 1 ٻئي ۾ شامل آھن اڳيئي ٺھيل غير اصلاحي EWNS8, 9, 10, 11 (baseline-EWNS).شمارياتي اهميت جي حسابن کي استعمال ڪندي ٻه ٽي-ٽيسٽ ٽيسٽ کي ضمني جدول S2 ۾ ٻيهر شايع ڪيو ويو آهي.اضافي طور تي، اضافي ڊيٽا شامل آهن انسداد اليڪٽرروڊ نموني سوراخ قطر جي اثر جو مطالعو (D) ۽ گرائونڊ اليڪٽرروڊ ۽ ٽپ (L) جي وچ ۾ فاصلو (ضمني انگ اکر S2 ۽ S3).
(ac) ماپ جي ورڇ AFM پاران ماپي وئي.(df) سطح جي چارج جي خاصيت.(g) EPR جي ROS خاصيت.
اهو نوٽ ڪرڻ پڻ ضروري آهي ته مٿين سڀني حالتن لاءِ، ماپيل آئنائيزيشن ڪرنٽ 2 ۽ 6 μA جي وچ ۾ ۽ وولٹیج -3.8 ۽ -6.5 kV جي وچ ۾ هو، جنهن جي نتيجي ۾ هن واحد EWNS نسل جي رابطي واري ماڊل لاءِ 50 ميگاواٽ کان گهٽ بجلي جو استعمال.جيتوڻيڪ EWNS تيز دٻاءَ هيٺ ٺهيو هو، اوزون جي سطح تمام گهٽ هئي، ڪڏهن به 60 ppb کان وڌيڪ نه هئي.
ضمني شڪل S4 ڏيکاري ٿو نقلي برقي شعبن لاءِ [-6.5 kV، 4.0 cm] ۽ [-3.8 kV، 0.5 cm] منظرنامو، ترتيب سان.[-6.5 kV، 4.0 cm] ۽ [-3.8 kV، 0.5 cm] منظرنامي لاءِ، فيلڊ جي حساب سان ترتيبوار 2 × 105 V/m ۽ 4.7 × 105 V/m آهن.اهو توقع آهي، ڇو ته ٻئي صورت ۾ وولٹیج-فاصلي جو تناسب تمام گهڻو آهي.
انجير تي.3a،b ڏيکاري ٿو EWNS قطر AFM8 سان ماپيل.حساب ڪيل سراسري EWNS قطر 27 nm ۽ 19 nm هئا [-6.5 kV، 4.0 cm] ۽ [-3.8 kV، 0.5 cm] اسڪيمن لاءِ، ترتيب وار.[-6.5 kV، 4.0 cm] ۽ [-3.8 kV، 0.5 cm] منظرنامي لاءِ، تقسيم جا جاميٽري معياري انحراف بالترتيب 1.41 ۽ 1.45 آهن، هڪ تنگ ماپ جي ورڇ کي ظاهر ڪري ٿو.ٻئي وچولي سائيز ۽ جاميٽري معياري انحراف بيس لائين EWNS جي تمام ويجهو آهن، ترتيب سان 25 nm ۽ 1.41 تي.انجير تي.3c بنيادي EWNS جي ماپ جي ورڇ ڏيکاري ٿو ساڳئي طريقي سان ساڳين حالتن ۾ استعمال ڪندي.
انجير تي.3d، اي چارج جي خاصيت جا نتيجا ڏيکاري ٿو.ڊيٽا سراسري ماپ آهن 30 هڪ ئي وقت ۾ ڪنسنٽريشن جي ماپ (#/cm3) ۽ موجوده (I).تجزيو ڏيکاري ٿو ته EWNS تي سراسري چارج 22 ± 6 e- ۽ 44 ± 6 e- لاءِ [-6.5 kV، 4.0 cm] ۽ [-3.8 kV، 0.5 cm]، ترتيب سان.انهن وٽ بيس لائين EWNS (10 ± 2 e-) جي مقابلي ۾ مٿاڇري جا چارج تمام وڏا آهن، [-6.5 kV، 4.0 سينٽي] منظرنامي کان ٻه ڀيرا وڌيڪ ۽ [-3.8 kV، 0.5 سينٽي] کان چار ڀيرا وڌيڪ.شڪل 3f چارج ڏيکاري ٿو.Baseline-EWNS لاءِ ڊيٽا.
EWNS نمبر (ضمني انگن اکرن S5 ۽ S6) جي ڪنسنٽريشن نقشن مان، اھو ڏسي سگھجي ٿو ته [-6.5 kV، 4.0 cm] منظرنامي ۾ [-3.8 kV، 0.5 cm] منظرنامي کان خاصا وڌيڪ ذرات آھن.اهو پڻ نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته EWNS نمبر ڪنسنٽريشن کي 4 ڪلاڪن تائين مانيٽر ڪيو ويو (ضمني انگ اکر S5 ۽ S6)، جتي EWNS نسل جي استحڪام ٻنهي صورتن ۾ ذرہ نمبر ڪنسنٽريشن جي ساڳي سطح ڏيکاري ٿي.
انجير تي.3g ڏيکاري ٿو EPR اسپيڪٽرم کي گھٽائڻ کان پوءِ بهتر EWNS ڪنٽرول (پس منظر) تي [-6.5 kV، 4.0 cm].ROS اسپيڪٽرا پڻ اڳ ۾ شايع ٿيل ڪم ۾ بيس لائين-EWNS منظر سان مقابلو ڪيو ويو.اسپن ٽريپس سان رد عمل ڪندڙ EWNS جو تعداد 7.5 × 104 EWNS/s ڪيو ويو، جيڪو اڳ ۾ شايع ٿيل بيس لائين-EWNS8 سان ملندڙ جلندڙ آهي.EPR اسپيڪٽرا واضح طور تي ROS جي ٻن قسمن جي موجودگي کي ظاهر ڪيو، جنهن ۾ O2- وڏي پيماني تي جنس ۽ OH• گهٽ گهڻي هجڻ سان.ان کان علاوه، چوٽي جي شدت جو سڌو مقابلو ڏيکاريو ويو آهي ته بهتر ڪيل EWNS بيس لائين EWNS جي مقابلي ۾ هڪ خاص طور تي اعلي ROS مواد هئي.
انجير تي.4 ڏيکاري ٿو EPES ۾ EWNS جي جمع ڪارڪردگي.ڊيٽا کي جدول I ۾ پڻ اختصار ڪيو ويو آهي ۽ اصل EWNS ڊيٽا سان مقابلو ڪيو ويو آهي.EUNS جي ٻنهي صورتن لاءِ، 3.0 kV جي گهٽ وولٽيج تي به جمع 100٪ جي ويجهو آهي.عام طور تي، 3.0 kV 100٪ جمع ڪرڻ لاء ڪافي آهي، مٿاڇري جي چارج جي تبديلي کان سواء.ساڳئي حالتن هيٺ، بيس لائين-EWNS جي جمع ڪارڪردگي صرف 56٪ هئي ان جي گھٽ چارج جي ڪري (اوسط 10 اليڪٽرانڪ في EWNS).
انجير تي.5 ۽ ٽيبل ۾.2 ٽماٽن جي مٿاڇري تي 40,000 #/cm3 EWNS کي 45 منٽن لاءِ وڌ ۾ وڌ موڊ [-6.5 kV, 4.0 cm] جي نمائش کان پوءِ ٽماٽن جي مٿاڇري تي انوول ٿيل مائڪروجنزمن جي غير فعال ٿيڻ واري قدر جو خلاصو.Inoculated E. coli ۽ Lactobacillus innocuous 45 منٽ جي نمائش دوران 3.8 لاگز جي وڏي گهٽتائي ڏيکاري ٿي.ساڳين حالتن ۾، ايس اينٽريڪا ۾ 2.2-لاگ گهٽتائي هئي، جڏهن ته S. cerevisiae ۽ M. parafortutum ۾ 1.0-لاگ گهٽتائي هئي.
اليڪٽران مائيڪروگرافس (شڪل 6) EWNS پاران بي ضرر Escherichia coli، Streptococcus، ۽ Lactobacillus سيلز تي پيدا ٿيندڙ جسماني تبديلين کي ظاهر ڪن ٿا جيڪي انهن جي غير فعال ٿيڻ جي ڪري ٿي.ڪنٽرول بيڪٽيريا وٽ سيل جھليون برقرار هيون، جڏهن ته ظاهر ٿيل بيڪٽيريا ٻاهرئين جھلي کي نقصان پهچايو هو.
ڪنٽرول جي اليڪٽران خوردبيني تصويرن ۽ بيڪٽريا کي ظاهر ڪيو ويو جھلي کي نقصان پهچايو.
بهتر ڪيل EWNS جي جسماني ڪيميڪل پراپرٽيز تي ڊيٽا مجموعي طور تي ڏيکاري ٿي ته EWNS جون خاصيتون (سطح چارج ۽ ROS مواد) اڳ ۾ شايع ٿيل EWNS بيس لائين ڊيٽا 8,9,10,11 جي مقابلي ۾ خاص طور تي بهتر ڪيون ويون.ٻئي طرف، انهن جي سائيز نانو ميٽر جي حد ۾ رهي، اڳ ۾ رپورٽ ڪيل نتيجن سان بلڪل ملندڙ، انهن کي ڊگهي عرصي تائين هوا ۾ رهڻ جي اجازت ڏني وئي.مٿاڇري جي چارج تبديلين جي ذريعي مشاهدو ڪيل پوليو ڊسپيسرٽي وضاحت ڪري سگهجي ٿي جيڪا EWNS جي ماپ، Rayleigh اثر جي بي ترتيبي، ۽ امڪاني اتحاد کي طئي ڪندي.بهرحال، جيئن تفصيل سان نيلسن ايٽ ال.22، اعلي مٿاڇري جي چارج پاڻي جي قطري جي سطح جي توانائي / تڪرار کي مؤثر طور تي وڌائي ٿو.اسان جي پوئين اشاعت8 ۾ هي نظريو تجرباتي طور تي microdroplets 22 ۽ EWNS لاءِ تصديق ڪئي وئي هئي.اوور ٽائيم دوران چارج جو نقصان پڻ سائيز کي متاثر ڪري سگھي ٿو ۽ مشاهدو ڪيل سائز جي ورڇ ۾ حصو وٺي سگھي ٿو.