Nature.com غا كىرگىنىڭىزگە رەھمەت. سىز ئىشلىتىۋاتقان تور كۆرگۈچنىڭ نەشرىدە CSS قوللاش چەكلىك. ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن، يېڭىلانغان تور كۆرگۈچ ئىشلىتىشىڭىزنى (ياكى Internet Explorer دا ماسلىشىشچانلىق ھالىتىنى چەكلىشىڭىزنى) تەۋسىيە قىلىمىز. بۇ ئارىلىقتا، داۋاملىق قوللاشنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، تور بېكەتنى ئۇسلۇب ۋە JavaScriptسىز كۆرسىتىمىز.
بىرلا ۋاقىتتا ئۈچ سىيرىلما كۆرسىتىلگەن ئايلانما رەسىم. بىرلا ۋاقىتتا ئۈچ سىيرىلما ئىچىدە يۆتكىلىش ئۈچۈن «ئالدىنقى» ۋە «كېيىنكى» كۇنۇپكىلىرىنى ئىشلىتىڭ، ياكى بىرلا ۋاقىتتا ئۈچ سىيرىلما ئىچىدە يۆتكىلىش ئۈچۈن ئاخىرىدىكى سىيرىلما كۇنۇپكىلىرىنى ئىشلىتىڭ.
يېقىندا، سۈنئىي سۇ نانو قۇرۇلمىسى (EWNS) ئارقىلىق نانوتېخنىكىغا ئاساسلانغان خىمىيىلىك ماددىلارسىز مىكروبقا قارشى تۇرۇش سۇپىسى تەرەققىي قىلدۇرۇلدى. EWNS نىڭ يۈزەكى زەررىجى يۇقىرى بولۇپ، يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان كېسەللىك قوزغاتقۇچىلار قاتارلىق بىر قاتار مىكرو ئورگانىزملار بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىپ، ئۇلارنى ئاكتىپسىزلاندۇرالايدىغان ئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرلىرى (ROS) بىلەن تويۇنغان. بۇ يەردە ئۇلارنىڭ بىرىكتۈرۈش جەريانىدىكى خۇسۇسىيەتلىرىنى تەڭشەش ۋە ئەلالاشتۇرۇش ئارقىلىق ئۇلارنىڭ باكتېرىيەگە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى تېخىمۇ ئاشۇرۇشقا بولىدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. EWNS تەجرىبىخانا سۇپىسى بىرىكتۈرۈش پارامېتىرلىرىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق EWNS نىڭ خۇسۇسىيەتلىرىنى تەڭشەش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. زامانىۋى ئانالىز ئۇسۇللىرى ئارقىلىق EWNS خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ (زېرجىتى، چوڭلۇقى ۋە ROS تەركىبى) خاراكتېرى. بۇنىڭدىن باشقا، ئۇلارنىڭ Escherichia coli، Salmonella enterica، Listeria innocuous، Mycobacterium paraaccidentum ۋە Saccharomyces cerevisiae قاتارلىق يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملارغا قارشى مىكرو ئورگانىزملارنىڭ ئاكتىپسىزلاندۇرۇش ئىقتىدارى باھالانغان. بۇ يەردە كۆرسىتىلگەن نەتىجىلەر EWNS نىڭ خۇسۇسىيەتلىرىنى بىرىكتۈرۈش جەريانىدا تەڭشەشكە بولىدىغانلىقىنى، بۇنىڭ بىلەن ئاكتىپسىزلاندۇرۇش ئۈنۈمىنىڭ ئېكىسپونېنتسىيەلىك ئېشىشىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بولۇپمۇ يۈزەكى زەررىجى تۆت ھەسسە ئاشقان ۋە ئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرلىرى ئاشقان. مىكروبلارنىڭ چىقىرىلىش نىسبىتى مىكروبلارغا باغلىق بولۇپ، 40،000 #/cc EWNS ئائېروزول مىقدارىغا 45 مىنۇت ئۇچرىغاندىن كېيىن 1.0 دىن 3.8 log غىچە بولغان.
مىكروبلارنىڭ بۇلغىنىشى يېمەكلىك ئارقىلىق يۇقۇملىنىشنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى بولۇپ، كېسەللىك قوزغاتقۇچى مىكروبلار ياكى ئۇلارنىڭ زەھەرلىك ماددىلارنى يۇتۇشتىن كېلىپ چىقىدۇ. پەقەت ئامېرىكىدالا، يېمەكلىك ئارقىلىق يۇقۇملىنىش ھەر يىلى تەخمىنەن 76 مىليون كېسەللىك، 325 مىڭ ئادەمنىڭ دوختۇرخانىغا ياتقۇزۇلۇشى ۋە 5000 ئادەمنىڭ ئۆلۈمىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ1. بۇنىڭدىن باشقا، ئامېرىكا يېزا ئىگىلىك مىنىستىرلىكى (USDA) ئامېرىكىدا دوكلات قىلىنغان يېمەكلىك ئارقىلىق يۇقۇملىنىش كېسەللىكلىرىنىڭ %48 نى يېڭى مەھسۇلاتلارنى كۆپ ئىستېمال قىلىش كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغانلىقىنى مۆلچەرلىدى2. ئامېرىكىدا يېمەكلىك ئارقىلىق يۇقۇملىنىش كېسەللىك قوزغاتقۇچى مىكروبلار كەلتۈرۈپ چىقارغان كېسەللىك ۋە ئۆلۈمنىڭ چىقىمى ناھايىتى يۇقىرى بولۇپ، كېسەللىكلەرنى كونترول قىلىش ۋە ئالدىنى ئېلىش مەركىزى (CDC) نىڭ مۆلچەرلىشىچە، ھەر يىلى 15 مىليارد 600 مىليون ئامېرىكا دوللىرىدىن ئاشىدۇ3.
ھازىر، يېمەكلىك بىخەتەرلىكىنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن خىمىيىلىك 4، رادىئاتسىيە 5 ۋە ئىسسىقلىق 6 مىكروبقا قارشى ئارىلىشىشلار كۆپىنچە ئىشلەپچىقىرىش زەنجىرى بويىدىكى چەكلىك مۇھىم كونترول نۇقتىلىرىدا (CCP) ئۈزلۈكسىز ئەمەس (ئادەتتە ھوسۇل يىغىۋېلىنغاندىن كېيىن ۋە/ياكى ئوراپ قاچىلاش جەريانىدا) ئېلىپ بېرىلىۋاتىدۇ. شۇڭا، ئۇلار ئۆزئارا بۇلغىنىشقا ئاسان ئۇچرايدۇ. 7. يېمەكلىكتىن كېلىپ چىقىدىغان كېسەللىكلەر ۋە يېمەكلىكنىڭ بۇزۇلۇشىنى ياخشى كونترول قىلىش ئۈچۈن، مۇھىتقا بولغان تەسىر ۋە چىقىمنى ئازايتىش بىلەن بىر ۋاقىتتا، دېھقانچىلىقتىن داستىخانغىچە بولغان ئارىلىقتا قوللىنىلىدىغان مىكروبقا قارشى ئارىلىشىشلار تەلەپ قىلىنىدۇ.
يېقىندا، سۈنئىي سۇ نانو قۇرۇلمىسى (EWNS) ئارقىلىق يەر يۈزى ۋە ھاۋادىكى باكتېرىيەلەرنى ئاكتىپسىزلاندۇرالايدىغان خىمىيىلىك ماددىلارسىز، نانوتېخنىكىغا ئاساسلانغان مىكروبقا قارشى تۇرۇش سۇپىسى تەرەققىي قىلدۇرۇلدى. EWNS ئىككى پاراللېل جەريان، يەنى ئېلېكترو پۈركۈش ۋە سۇ ئىئونلاشتۇرۇش ئارقىلىق بىرىكتۈرۈلدى (1a-رەسىم). ئىلگىرىكى تەتقىقاتلار EWNS نىڭ ئۆزگىچە فىزىكىلىق ۋە بىئولوگىيىلىك خۇسۇسىيەتكە ئىگە ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى8،9،10. EWNS نىڭ ھەر بىر قۇرۇلمىسىدا ئوتتۇرا ھېساب بىلەن 10 ئېلېكترون بار، ئوتتۇرىچە نانو كۆلەمدىكى چوڭلۇقى 25 نانومېتىر (1b،c-رەسىم)8،9،10. بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترون ئايلىنىش رېزونانسى (ESR) EWNS نىڭ كۆپ مىقداردا ئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرى (ROS)، ئاساسلىقى گىدروكسىل (OH•) ۋە سۇپېرئوكسىد (O2-) رادىكاللىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدىغانلىقىنى كۆرسەتتى (1c-رەسىم)8. EVNS ھاۋادا ئۇزۇن ۋاقىت تۇرىدۇ ۋە ھاۋادا توختاپ قالغان ۋە يەر يۈزىدە مەۋجۇت بولغان مىكرو ئورگانىزملار بىلەن سوقۇلۇپ، ئۇلارنىڭ ROS يۈكىنى يەتكۈزۈپ، مىكرو ئورگانىزملارنىڭ ئاكتىپسىزلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (1d-رەسىم). بۇ دەسلەپكى تەتقىقاتلار يەنە EWNS نىڭ يۈزە ۋە ھاۋادىكى ھەر خىل گرام-مەنپىي ۋە گرام-مۇسبەت باكتېرىيەلەر، شۇ جۈملىدىن مىكوباكتېرىيەلەر بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىپ، ئۇلارنى ئاكتىپسىزلاندۇرالايدىغانلىقىنى كۆرسەتتى. ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپ ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلغان تەكشۈرۈشتە، ئاكتىپسىزلاندۇرۇش ھۈجەيرە پەردىسىنىڭ بۇزۇلۇشىدىن كېلىپ چىققانلىقى كۆرسىتىلدى. بۇنىڭدىن باشقا، ئۆتكۈر نەپەس يولى تەتقىقاتلىرى EWNS نىڭ يۇقىرى مىقداردا ئىشلىتىلىشى ئۆپكىگە زىيان يەتكۈزمەيدىغانلىقىنى ياكى ياللۇغلىنىش پەيدا قىلمايدىغانلىقىنى كۆرسەتتى8.
(a) سۇيۇقلۇق قاچىلانغان كاپىليار تۇرۇبا بىلەن قارشى ئېلېكترود ئارىسىغا يۇقىرى توك بېسىمى بېرىلگەندە ئېلېكترو پۈركۈش يۈز بېرىدۇ. (b) يۇقىرى بېسىم قوللىنىلغاندا ئىككى خىل ھادىسىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ: (i) سۇنىڭ ئېلېكترو پۈركۈشى ۋە (ii) EWNS دا قاپسىلىپ قالغان ئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرلىرى (ئىئونلىرى) نىڭ شەكىللىنىشى. (c) EWNS نىڭ ئۆزگىچە قۇرۇلمىسى. (d) نانو كۆلەملىك تەبىئىتى سەۋەبىدىن، EWNS لار ناھايىتى ھەرىكەتچان بولۇپ، ھاۋادىكى پاتوگېنلار بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتەلەيدۇ.
يېقىندا EWNS مىكروبقا قارشى تۇرۇش سۇپىسىنىڭ يېڭى يېمەكلىكلەرنىڭ يۈزىدىكى يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملارنى ئاكتىپسىزلاندۇرۇش ئىقتىدارىمۇ كۆرسىتىلدى. شۇنداقلا، EWNS نىڭ يۈزەكى توك مىقدارىنىڭ ئېلېكتر مەيدانى بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈشىنى نىشانلىق يەتكۈزۈشكە ئىشلىتىشكە بولىدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. ئۇنىڭدىن باشقا، ئورگانىك پەمىدۇرنىڭ تەخمىنەن 50،000 #/cm3 EWNS دا 90 مىنۇت تەسىرگە ئۇچرىغاندىن كېيىنكى دەسلەپكى نەتىجىلىرى ئۈمىدۋارلىق بىلەن ئىپادىلەندى، بۇنىڭ ئىچىدە E. coli ۋە Listeria 11 قاتارلىق ھەر خىل يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملار كۆزىتىلدى. بۇنىڭدىن باشقا، دەسلەپكى ئورگانولېپتىك سىناقلاردا كونترول پەمىدۇرلىرىغا سېلىشتۇرغاندا ھېچقانداق سېزىم تەسىرى كۆرۈلمىدى. بۇ دەسلەپكى ئاكتىپسىزلاندۇرۇش نەتىجىلىرى يېمەكلىك بىخەتەرلىكى قوللىنىشلىرى ئۈچۈن، ھەتتا 50،000 #/cc لىق ئىنتايىن تۆۋەن EWNS مىقدارىدا بولسىمۇ، ئىلھاملاندۇرغۇچى بولسىمۇ، يۇقىرى ئاكتىپسىزلاندۇرۇش پوتېنسىيالى يۇقۇملىنىش ۋە بۇزۇلۇش خەۋپىنى تېخىمۇ ئازايتىش ئۈچۈن تېخىمۇ پايدىلىق بولىدىغانلىقى ئېنىق.
بۇ يەردە، بىز تەتقىقاتىمىزنى EWNS ئىشلەپچىقىرىش سۇپىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇشقا مەركەزلەشتۈرىمىز، بۇ سۇپا EWNS نىڭ سىنتېز پارامېتىرلىرىنى ئىنچىكە تەڭشەش ۋە فىزىكىلىق-خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش ئارقىلىق ئۇلارنىڭ باكتېرىيەگە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى ئاشۇرىدۇ. بولۇپمۇ ئەلالاشتۇرۇش ئۇلارنىڭ يۈزەكى زەرەتلىنىشىنى (نىشانلىق يەتكۈزۈشنى ياخشىلاش ئۈچۈن) ۋە ROS مىقدارىنى (ئىجابىيسىزلاندۇرۇش ئۈنۈمىنى ياخشىلاش ئۈچۈن) ئاشۇرۇشقا مەركەزلەشكەن. زامانىۋى ئانالىز ئۇسۇللىرىنى قوللىنىپ ۋە E. قاتارلىق كۆپ ئۇچرايدىغان يېمەكلىك مىكروئورگانىزملىرىنى ئىشلىتىپ، ئەلالاشتۇرۇلغان فىزىكىلىق-خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلەرنى (چوڭلۇقى، زەرەتلىنىشى ۋە ROS مىقدارى) خاراكتېرلەندۈرۈڭ.
EVNS يۇقىرى ساپلىقتىكى سۇ (18 MΩ cm–1) نى بىرلا ۋاقىتتا ئېلېكترو پۈركۈش ۋە ئىئونلاشتۇرۇش ئارقىلىق بىرىكتۈرۈلدى. ئېلېكترلىك پۈركۈش ئۈسكۈنىسى 12 ئادەتتە سۇيۇقلۇقلارنى ئاتوملاشتۇرۇش ۋە كونترول قىلىنىدىغان چوڭلۇقتىكى پولىمېر ۋە كېرامىكا زەررىچىلىرى 13 ۋە تالا 14 نى بىرىكتۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.
ئىلگىرىكى نەشر بۇيۇملىرىنىڭ 8، 9، 10، 11-بەتلىرىدە تەپسىلىي بايان قىلىنغاندەك، ئادەتتىكى بىر تەجرىبىدە، مېتال كاپىللا بىلەن يەرگە ئۇلانغان قارشى ئېلېكترود ئارىسىغا يۇقىرى توك بېسىمى قوللىنىلغان. بۇ جەرياندا ئىككى خىل ھادىسە يۈز بېرىدۇ: i) ئېلېكترو پۈركۈش ۋە ii) سۇنىڭ ئىئونلىشىشى. ئىككى ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدىكى كۈچلۈك ئېلېكتر مەيدانى قويۇق سۇ يۈزىدە مەنپىي توكلارنىڭ يىغىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، نەتىجىدە تېيلور كونۇسلىرى شەكىللىنىدۇ. نەتىجىدە، يۇقىرى توك زەرەتلىك سۇ تامچىلىرى شەكىللىنىدۇ، بۇ تامچىلار رېيلېي نەزەرىيىسىدىكىگە ئوخشاش كىچىك زەررىچىلەرگە پارچىلىنىشنى داۋاملاشتۇرىدۇ16. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، كۈچلۈك ئېلېكتر مەيدانى بەزى سۇ مولېكۇلالىرىنىڭ پارچىلىنىشىنى ۋە ئېلېكترونلارنى ئايرىۋېتىشىنى (ئىئونلىشىشىنى) كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇ كۆپ مىقداردا ئاكتىپ ئوكسىگېن تۈرىنىڭ (ROS) شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ17. بىرلا ۋاقىتتا ھاسىل بولغان ROS18 EWNS غا قاپلانغان (1c-رەسىم).
2a-رەسىمدە بۇ تەتقىقاتتىكى EWNS سىنتېزىدا تەرەققىي قىلدۇرۇلغان ۋە ئىشلىتىلگەن EWNS ھاسىل قىلىش سىستېمىسى كۆرسىتىلگەن. يېپىق بوتۇلكىدا ساقلانغان تازىلانغان سۇ تېفلون تۇرۇبىسى (ئىچكى دىئامېتىرى 2 مىللىمېتىر) ئارقىلىق 30G داتلاشماس پولات ئىگنىگە (مېتال كاپىللا) كىرگۈزۈلگەن. سۇ ئېقىمى بوتۇلكىنىڭ ئىچىدىكى ھاۋا بېسىمى تەرىپىدىن كونترول قىلىنىدۇ، بۇ 2b-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك. ئىگنە تېفلون كونترول تاختىسىغا ئورنىتىلغان بولۇپ، قولدا قارشى ئېلېكترودتىن بەلگىلىك ئارىلىقتا تەڭشىگىلى بولىدۇ. قارشى ئېلېكترود ئەۋرىشكە ئېلىش ئۈچۈن ئوتتۇرىسىغا تۆشۈك قويۇلغان سىلىقلانغان ئاليۇمىن دىسكا. قارشى ئېلېكترودنىڭ ئاستىدا ئاليۇمىن ئەۋرىشكە ئېلىش قۇۋۇرى بار بولۇپ، ئۇ ئەۋرىشكە ئېغىزى ئارقىلىق تەجرىبە قۇرۇلمىسىنىڭ قالغان قىسمىغا ئۇلىنىدۇ (2b-رەسىم). ئەۋرىشكە ئېلىش ئۈسكۈنىسىنىڭ ئىشلىشىگە توسقۇنلۇق قىلىدىغان توك يىغىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئەۋرىشكە ئېلىش ئۈسكۈنىسىنىڭ بارلىق زاپچاسلىرى ئېلېكترلىك يەرگە ئۇلانغان.
(a) قۇرۇلۇش سۇ نانو قۇرۇلمىسى ھاسىل قىلىش سىستېمىسى (EWNS). (b) ئەۋرىشكە ئالغۇچ ۋە ئېلېكترو پۈركۈگۈچنىڭ كېسىشمە يۈزى، ئەڭ مۇھىم پارامېتىرلارنى كۆرسىتىدۇ. (c) باكتېرىيەنىڭ ئاكتىپسىزلىنىشى ئۈچۈن تەجرىبە قۇرۇلمىسى.
يۇقىرىدا تەسۋىرلەنگەن EWNS ئىشلەپچىقىرىش سىستېمىسى EWNS خۇسۇسىيەتلىرىنى ئىنچىكە تەڭشەش ئۈچۈن ئاساسلىق مەشغۇلات پارامېتىرلىرىنى ئۆزگەرتەلەيدۇ. قوللىنىلغان توك بېسىمى (V)، ئىگنە بىلەن قارشى ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدىكى ئارىلىق (L) ۋە كاپىللا ئارقىلىق سۇ ئېقىمىنى (φ) تەڭشەپ، EWNS خۇسۇسىيەتلىرىنى ئىنچىكە تەڭشەڭ. ھەر خىل بىرىكمىلەرنى ئىپادىلەش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان بەلگە: [V (kV), L (cm)]. بەلگىلىك بىر يۈرۈشلۈكتىكى مۇقىم تېيلور كونۇسىغا ئېرىشىش ئۈچۈن سۇ ئېقىمىنى تەڭشەڭ [V, L]. بۇ تەتقىقاتنىڭ مەقسىتى ئۈچۈن، قارشى ئېلېكترودنىڭ (D) دىئامېتىرى 0.5 دىيۇم (1.29 cm) قىلىپ ساقلاندى.
چەكلىك گېئومېتىرىيە ۋە ئاسسىمېترىيە سەۋەبىدىن، ئېلېكتر مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنى دەسلەپكى پىرىنسىپلار بويىچە ھېسابلىغىلى بولمايدۇ. ئەكسىچە، ئېلېكتر مەيدانىنى ھېسابلاش ئۈچۈن QuickField™ يۇمشاق دېتالى (Svendborg, Daniya)19 ئىشلىتىلدى. ئېلېكتر مەيدانى بىردەك ئەمەس، شۇڭا كاپىللا ئۇچىدىكى ئېلېكتر مەيدانىنىڭ قىممىتى ھەر خىل سەپلىمىلەر ئۈچۈن پايدىلىنىش قىممىتى سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى.
تەتقىقات جەريانىدا، تايلور كونۇس شەكىللىنىشى، تايلور كونۇس مۇقىملىقى، EWNS ئىشلەپچىقىرىش مۇقىملىقى ۋە قايتا ئىشلەپچىقىرىشچانلىقى قاتارلىق جەھەتلەردە توك بېسىمى ۋە ئىگنە بىلەن قارشى ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدىكى ئارىلىقنىڭ بىر قانچە خىل بىرىكمىسى باھالاندى. ھەر خىل بىرىكمىلەر قوشۇمچە جەدۋەل S1 دا كۆرسىتىلدى.
EWNS ھاسىل قىلىش سىستېمىسىنىڭ چىقىرىش مىقدارى زەررىچە سانىنىڭ قويۇقلۇقىنى ئۆلچەش ئۈچۈن بىۋاسىتە سىكانىرلاش ھەرىكەتچانلىق زەررىچە چوڭلۇقى ئانالىزاتورىغا (SMPS, Model 3936, TSI, Shoreview, MN)، شۇنداقلا ئائېروزول فاراداي ئېلېكترومېتىرىغا (TSI, Model 3068B, Shoreview, MN) ئۇلاندى. ئائېروزول ئېقىمى ئىلگىرىكى ماقالىمىزدە بايان قىلىنغاندەك ئۆلچەندى. SMPS ۋە ئائېروزول ئېلېكترومېتىرىنىڭ ھەر ئىككىسى 0.5 L/min ئېقىم سۈرئىتىدە (ئومۇمىي ئەۋرىشكە ئېقىمى 1 L/min) ئۆلچەندى. زەررىچىلەرنىڭ سانىنىڭ قويۇقلۇقى ۋە ئائېروزول ئېقىمى 120 سېكۇنت ئۆلچەندى. ئۆلچەش 30 قېتىم تەكرارلىنىدۇ. توك ئۆلچەش ئاساسىدا، ئائېروزولنىڭ ئومۇمىي زەررىچىسى ھېسابلىنىدۇ ۋە تاللانغان EWNS زەررىچىلىرىنىڭ بېرىلگەن ئومۇمىي سانى ئۈچۈن ئوتتۇرىچە EWNS زەررىچىسى مۆلچەرلىنىدۇ. EWNS نىڭ ئوتتۇرىچە تەننەرخىنى (1) فورمۇلا ئارقىلىق ھېسابلىغىلى بولىدۇ:
بۇ يەردە IEl ئۆلچەنگەن توك مىقدارى، NSMPS SMPS بىلەن ئۆلچەنگەن رەقەملىك قويۇقلۇق، φEl بولسا ھەر بىر ئېلېكترومېتىرنىڭ ئېقىم سۈرئىتى.
نىسپىي نەملىك (RH) يۈزەكى زەرەتكە تەسىر كۆرسىتىدىغان بولغاچقا، تەجرىبە جەريانىدا تېمپېراتۇرا ۋە (RH) ئايرىم-ئايرىم ھالدا %21 ۋە %45 تېمپېراتۇرىدا مۇقىم ساقلاندى.
ئاتوم كۈچ مىكروسكوپى (AFM)، Asylum MFP-3D (Asylum تەتقىقاتى، سانتا باربارا، كالىفورنىيە) ۋە AC260T زوندى (ئولىمپۇس، توكيو، ياپونىيە) EWNS نىڭ چوڭلۇقى ۋە ئۆمرىنى ئۆلچەش ئۈچۈن ئىشلىتىلدى. AFM سىكانىرلاش چاستوتىسى 1 گېرتس، سىكانىرلاش كۆلىمى 5 μm × 5 μm، ۋە 256 سىكانىرلاش سىزىقى ئىدى. بارلىق رەسىملەر Asylum يۇمشاق دېتالى ئارقىلىق 1-دەرىجىلىك رەسىم ماسلاشتۇرۇشقا دۇچ كەلدى (نىقاب دائىرىسى 100 nm، چەك 100 pm).
سىناق قۇۋۇرى چىقىرىۋېتىلدى ۋە مىكا يۈزى قارشى ئېلېكترودتىن 2.0 سانتىمېتىر ئارىلىقتا قويۇلۇپ، زەررىچىلەرنىڭ يىغىلىشى ۋە مىكا يۈزىدە قالايمىقان تامچىلارنىڭ شەكىللىنىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئوتتۇرىچە ۋاقىت 120 سېكۇنت بولدى. EWNS يېڭى كېسىلگەن مىكا يۈزىگە بىۋاسىتە پۈركۈلدى (Ted Pella, Redding, CA). AFM پۈركۈگەندىن كېيىن مىكا يۈزىنىڭ سۈرىتى. يېڭى كېسىلگەن ئۆزگەرتىلمىگەن مىكا يۈزىنىڭ تېگىش بۇلۇڭى 0° غا يېقىن، شۇڭا EVNS مىكا يۈزىگە گۈمبەز شەكلىدە تارقالغان. تارقىلىدىغان تامچىلارنىڭ دىئامېتىرى (a) ۋە ئېگىزلىكى (h) بىۋاسىتە AFM توپوگرافىيەسىدىن ئۆلچەندى ۋە ئىلگىرى دەلىللەنگەن ئۇسۇلىمىز ئارقىلىق EWNS گۈمبەز شەكىللىك تارقىلىش ھەجىمىنى ھېسابلاشقا ئىشلىتىلدى. پاراخوتتىكى EWNS نىڭ ھەجىمى ئوخشاش دەپ پەرەز قىلساق، تەڭ دىئامېتىرنى (2) فورمۇلا ئارقىلىق ھېسابلاشقا بولىدۇ:
بىز ئىلگىرى تەرەققىي قىلدۇرغان ئۇسۇلغا ئاساسەن، ئېلېكترون ئايلىنىش رېزونانسى (ESR) ئايلىنىش تۇزىقى EWNS دا قىسقا مۇددەتلىك رادىكال ئارىلىق ماددىلارنىڭ بارلىقىنى بايقاش ئۈچۈن ئىشلىتىلدى. ئايروسوللار 235 mM DEPMPO(5-(دىئېتوكسىفوسفورىل)-5-مېتىل-1-پىررولىن-N-ئوكسىد) ئېرىتمىسى (Oxis International Inc.) قاچىلانغان 650 μm Midget سپارگېرى (Ace Glass, Vineland, NJ) ئارقىلىق كۆپۈكچە قىلىندى. پورتلاند, ئورېگون. بارلىق ESR ئۆلچەشلىرى Bruker EMX سپېكترومېتىرى (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ۋە ياپىلاق تاختايلىق ھۈجەيرە ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى. سانلىق مەلۇماتلارنى توپلاش ۋە تەھلىل قىلىش ئۈچۈن Acquisit يۇمشاق دېتالى (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ئىشلىتىلدى. ROS نىڭ ئالاھىدىلىكلىرىنى بېكىتىش پەقەت بىر يۈرۈش ئىشلىتىش شارائىتى [-6.5 kV, 4.0 cm] ئۈچۈن ئېلىپ بېرىلدى. EWNS قويۇقلۇقى سوقۇلۇش كۈچىدىكى EWNS يوقىتىشلىرىنى ھېسابقا ئالغاندىن كېيىن SMPS ئارقىلىق ئۆلچەندى.
ئوزون سەۋىيىسى 205 قوش نۇرلۇق ئوزون كۆزىتىش ئۈسكۈنىسى (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10 ئارقىلىق كۆزىتىلدى.
بارلىق EWNS خۇسۇسىيەتلىرى ئۈچۈن، ئوتتۇرىچە قىممەت ئۆلچەش قىممىتى، ئۆلچەملىك چەتنىش بولسا ئۆلچەش خاتالىقى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ. ئەلالاشتۇرۇلغان EWNS خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ قىممەتلىرىنى ئاساسىي EWNS نىڭ ماس كېلىدىغان قىممەتلىرى بىلەن سېلىشتۇرۇش ئۈچۈن T سىنىقى ئېلىپ بېرىلدى.
2c-رەسىمدە ئىلگىرى تەرەققىي قىلدۇرۇلغان ۋە خاراكتېرلەنگەن ئېلېكتروستاتىك چۆكمە (EPES) «تارتىش» سىستېمىسى كۆرسىتىلگەن بولۇپ، بۇ سىستېما يەر يۈزىدە EWNS نى نىشانلىق يەتكۈزۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. EPES كۈچلۈك ئېلېكتر مەيدانىنىڭ تەسىرىدە نىشان يۈزىگە بىۋاسىتە «يېتەكلەيدىغان» EVNS زەرەتلىرىنى ئىشلىتىدۇ. EPES سىستېمىسىنىڭ تەپسىلاتلىرى يېقىندا Pyrgiotakis قاتارلىقلار تەرىپىدىن نەشر قىلىنغان 11-نەشرىدە كۆرسىتىلدى. شۇڭا، EPES ئۇچى كونۇس شەكىللىك 3D بېسىلغان PVC كامېرادىن تەركىب تاپقان بولۇپ، مەركىزىدە 15.24 سانتىمېتىر ئارىلىقتا ئىككى پاراللېل داتلاشماس پولات (304 داتلاشماس پولات، ئەينەك بىلەن قاپلانغان) مېتال تاختىلاردىن تەركىب تاپقان. تاختىلار سىرتقى يۇقىرى توك بېسىمى مەنبەسىگە (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY) ئۇلانغان، ئاستىنقى تاختا ھەمىشە مۇسبەت توك بېسىمىغا ئۇلانغان، ئۈستۈنكى تاختا ھەمىشە يەرگە (سۇ ئۈستىدە) ئۇلانغان. كامېرانىڭ تاملىرى ئاليۇمىن يوپۇق بىلەن قاپلانغان بولۇپ، زەررىچە يوقىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئېلېكترلىك يەرگە ئۇلانغان. كامېرانىڭ ئالدى يۈكلەش ئىشىكى پېچەتلەنگەن بولۇپ، سىناق يۈزلىرىنى ئاستىنقى مېتال تاختىدىن يۇقىرى كۆتۈرۈپ تۇرىدىغان پلاستىك تىرەكلەرگە قويۇشقا يول قويىدۇ، بۇ ئارقىلىق يۇقىرى ۋولتلۇق توسالغۇنىڭ ئالدىنى ئالغىلى بولىدۇ.
EPES دىكى EWNS نىڭ چۆكمە ئۈنۈمى S111 قوشۇمچە رەسىمدە تەپسىلىي بايان قىلىنغان ئىلگىرى تۈزۈلگەن كېلىشىمگە ئاساسەن ھېسابلىنىدۇ.
كونترول كامېراسى سۈپىتىدە، ئىككىنچى سىلىندىر شەكىللىك ئېقىم كامېراسى EPES سىستېمىسىغا ئارقا-ئارقىدىن ئۇلانغان بولۇپ، بۇ سىستېمىدا EWNS نى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن ئارىلىق HEPA سۈزگۈچ ئىشلىتىلگەن. 2c-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، EWNS ئايروزول ئىككى ئىچكى كامېرا ئارقىلىق پومپىلانغان. كونترول ئۆيى بىلەن EPES ئوتتۇرىسىدىكى سۈزگۈچ قالغان EWNS نى چىقىرىۋېتىپ، تېمپېراتۇرا (T)، نىسپىي نەملىك (RH) ۋە ئوزون سەۋىيەسى ئوخشاش بولغان.
مۇھىم يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملارنىڭ يېڭى يېمەكلىكلەرنى، مەسىلەن، E. coli (ATCC #27325)، تەرەت كۆرسەتكۈچى، Salmonella enterica (ATCC #53647)، يېمەكلىك ئارقىلىق تارقىلىدىغان پاتوگېن، Listeria زىيانسىز (ATCC #33090)، پاتوگېن Listeria monocytogenes نىڭ ئورنىنى ئالىدىغان ماددا، ATCC (Manassas, VA) دىن ئېلىنغان Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098)، بۇزۇلغان خېمىرنىڭ ئورنىنى ئالىدىغان باكتېرىيە ۋە تېخىمۇ چىداملىق ئاكتىپسىزلاندۇرۇلغان Mycobacterium paralucky (ATCC #19686) قاتارلىق يېمەكلىكلەرنى بۇلغىغانلىقى بايقالغان.
يەرلىك بازاردىن خالىغان قۇتا ئورگانىك ئۈزۈم پەمىدۇر سېتىۋېلىپ، 4 سېلسىيە گرادۇستا توڭلاتقۇدا ئىشلىتىڭ (ئەڭ كۆپ بولغاندا 3 كۈن). سىناق پەمىدۇرلىرىنىڭ ھەممىسى ئوخشاش چوڭلۇقتا، دىئامېتىرى تەخمىنەن 1/2 دىيۇم ئىدى.
مەدەنىيەت، ئوكۇل قىلىش، ئاشكارىلاش ۋە كولونىيە سانى قائىدىلىرى ئالدىنقى ماقالىمىزدا ۋە قوشۇمچە سانلىق مەلۇماتلاردا تەپسىلىي بايان قىلىنغان. EWNS نىڭ ئۈنۈمى ئوكۇل قىلىنغان پەمىدۇرنى 40،000 #/cm3 غا 45 مىنۇت قويۇپ بېرىش ئارقىلىق باھالانغان. قىسقىسى، ئۈچ پەمىدۇر t = 0 مىنۇت ۋاقىت ئىچىدە ھايات قالغان مىكرو ئورگانىزملارنى باھالاش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن. ئۈچ پەمىدۇر EPES غا قويۇلۇپ، EWNS غا 40،000 #/cc (EWNS ئاشكارىلانغان پەمىدۇر) قويۇپ بېرىلگەن، قالغان ئۈچ پەمىدۇر كونترول كامېراسىغا قويۇلغان (كونترول پەمىدۇر). ئىككى گۇرۇپپىدىكى پەمىدۇرلارنى قوشۇمچە بىر تەرەپ قىلىش ئېلىپ بېرىلمىغان. EWNS نىڭ تەسىرىنى باھالاش ئۈچۈن EWNS ئاشكارىلانغان پەمىدۇر ۋە كونترول پەمىدۇرلىرى 45 مىنۇتتىن كېيىن ئېلىۋېتىلگەن.
ھەر بىر تەجرىبە ئۈچ نۇسخا ئېلىپ بېرىلدى. سانلىق مەلۇماتلارنى تەھلىل قىلىش قوشۇمچە سانلىق مەلۇماتلاردا تەسۋىرلەنگەن ئۇسۇلغا ئاساسەن ئېلىپ بېرىلدى.
ئاكتىپسىزلاندۇرۇش مېخانىزمى ئاشكارىلانغان EWNS ئەۋرىشكىلىرىنى (40،000 #/cm3 EWNS ئايروزول قويۇقلۇقىدا 45 مىنۇت) ۋە نۇرلاندۇرۇلمىغان زىيانسىز E. coli، Salmonella enterica ۋە Lactobacillus باكتېرىيە ئەۋرىشكىلىرىنى چۆكتۈرۈش ئارقىلىق باھالاندى. زەررىچىلەر 0.1 M ناترىي كاكودىلات بۇفېرىدا (pH 7.4) 2.5% گلۇتارالدېھىد، 1.25% پارافورمالدېھىد ۋە 0.03% پىكرىك كىسلاتاسىدا 0.1 M ناترىي كاكودىلات بۇفېرىدا (pH 7.4) 2 سائەت تۇرغۇزۇلدى. يۇيۇپ بولغاندىن كېيىن، 1% ئوسمىي تېتروكسىد (OsO4) / 1.5% كالىي فېرروسىئانىد (KFeCN6) بىلەن 2 سائەت تۇرغۇزۇلدى، 3 قېتىم سۇدا يۇيۇلدى ۋە 1% ئۇرانىل ئاتسېتاتتا 1 سائەت تۇرغۇزۇلدى، ئاندىن ئىككى قېتىم سۇدا يۇيۇلدى، ئاندىن 50%، 70%، 90%، 100% ئىسپىرتتا 10 مىنۇت سۇسىزلاندۇرۇلدى. ئاندىن ئەۋرىشكىلەر 1 سائەت پروپىلېن ئوكسىدقا سېلىنىپ، 1:1 نىسبەتتىكى پروپىلېن ئوكسىد ۋە TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) ئارىلاشمىسى بىلەن چىلانغان. ئەۋرىشكىلەر TAAB Eponغا سېلىنىپ، 60 سېلسىيە گرادۇستا 48 سائەت پولىمېرلانغان. دانىلىق قالدۇق كېسىلىپ، AMT 2k CCD كامېراسى (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA) بىلەن تەمىنلەنگەن ئادەتتىكى ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپ JEOL 1200EX (JEOL, توكيو, ياپونىيە) ئارقىلىق TEM ئارقىلىق كۆرۈنگەن.
بارلىق تەجرىبىلەر ئۈچ قېتىم ئېلىپ بېرىلدى. ھەر بىر ۋاقىت نۇقتىسى ئۈچۈن، باكتېرىيە يۇيۇش ئۈچ قېتىم ئېلىپ بېرىلدى، نەتىجىدە ھەر بىر نۇقتىدا جەمئىي توققۇز سانلىق مەلۇمات نۇقتىسى ھاسىل بولدى، بۇنىڭ ئوتتۇرىچە قىممىتى شۇ مىكرو ئورگانىزمنىڭ باكتېرىيە قويۇقلۇقى سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى. ئۆلچەملىك چەتنىش ئۆلچەش خاتالىقى سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى. بارلىق نۇقتىلار ھېسابلىنىدۇ.
باكتېرىيەلەرنىڭ قويۇقلۇقىنىڭ t = 0 مىنۇتقا سېلىشتۇرغاندا تۆۋەنلىشىنىڭ لوگارىفىمى تۆۋەندىكى فورمۇلا ئارقىلىق ھېسابلىنىدۇ:
بۇ يەردە C0 0 ۋاقىتتىكى كونترول ئەۋرىشكىسىدىكى باكتېرىيەنىڭ قويۇقلۇقى (يەنى يۈزەكى قۇرۇغاندىن كېيىن، ئەمما كامېراغا قويۇلۇشتىن بۇرۇن)، Cn بولسا n مىنۇت تەسىرگە ئۇچرىغاندىن كېيىنكى يۈزەكى باكتېرىيەنىڭ قويۇقلۇقى.
45 مىنۇتلۇق تەسىر جەريانىدا باكتېرىيەنىڭ تەبىئىي پارچىلىنىشىنى ھېسابلاش ئۈچۈن، 45 مىنۇتتىن كېيىنكى كونترول گۇرۇپپىسىغا سېلىشتۇرغاندا لوگارىكا ئازىيىشى تۆۋەندىكىدەك ھېسابلاندى:
بۇ يەردە Cn n ۋاقىتتىكى كونترول ئەۋرىشكىسىدىكى باكتېرىيەنىڭ قويۇقلۇقى، Cn-Control بولسا n ۋاقىتتىكى كونترول باكتېرىيەسىنىڭ قويۇقلۇقى. سانلىق مەلۇماتلار كونترول ئەۋرىشكىسىگە سېلىشتۇرغاندا لوگارىكا قىسقارتىش شەكلىدە كۆرسىتىلدى (EWNS تەسىرى يوق).
تەتقىقات جەريانىدا، تايلور كونۇس شەكىللىنىشى، تايلور كونۇس مۇقىملىقى، EWNS ئىشلەپچىقىرىش مۇقىملىقى ۋە قايتا ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارى جەھەتتىن بىر قانچە خىل توك بېسىمى ۋە ئارىلىق بىرىكمىسى باھالاندى. ھەر خىل بىرىكمىلەر قوشۇمچە جەدۋەل S1 دا كۆرسىتىلدى. مۇقىم ۋە قايتا ئىشلەپچىقىرىش خۇسۇسىيەتلىرىنى كۆرسىتىدىغان ئىككى ئەھۋال (تايلور كونۇس، EWNS ھاسىل قىلىش ۋە ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ مۇقىملىق) ئومۇميۈزلۈك تەتقىقات ئۈچۈن تاللاندى. 3-رەسىمدە ھەر ئىككى ئەھۋالدا ROS نىڭ زەرەت مىقدارى، چوڭلۇقى ۋە مىقدارىنىڭ نەتىجىلىرى كۆرسىتىلدى. نەتىجىلەر 1-جەدۋەلدىمۇ كۆرسىتىلدى. پايدىلىنىش ئۈچۈن، 3-رەسىم ۋە 1-جەدۋەل ئىلگىرى سىنتېزلانغان ئەلالاشتۇرۇلمىغان EWNS8، 9، 10، 11 (ئاساسىي سىزىق-EWNS) نىڭ خۇسۇسىيەتلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئىككى قۇيرۇقلۇق t سىنىقى ئارقىلىق ستاتىستىكىلىق ئەھمىيەت ھېسابلاشلىرى قوشۇمچە جەدۋەل S2 دا قايتا ئېلان قىلىندى. بۇنىڭدىن باشقا، قوشۇمچە سانلىق مەلۇماتلار قارشى ئېلېكترود ئەۋرىشكە تۆشۈكىنىڭ دىئامېتىرى (D) ۋە يەر ئېلېكترودى بىلەن ئۇچى ئوتتۇرىسىدىكى ئارىلىق (L) نىڭ تەسىرىنى تەتقىق قىلىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ (قوشۇمچە رەسىملەر S2 ۋە S3).
(ac) AFM ئارقىلىق ئۆلچەنگەن چوڭلۇق تەقسىملىنىشى. (df) يۈزەكى زەرەت خاراكتېرى. (g) EPR نىڭ ROS خاراكتېرى.
شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، يۇقىرىدىكى بارلىق ئەھۋاللاردا، ئۆلچەنگەن ئىئونلىشىش توكى 2 دىن 6 μA غىچە، توك بېسىمى -3.8 دىن -6.5 kV غىچە بولۇپ، بۇ يەككە EWNS ھاسىل قىلىش ئالاقىلىشىش مودۇلىنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتى 50 mW دىن تۆۋەن ئىكەنلىكىنى ئەسكەرتىش كېرەك. EWNS يۇقىرى بېسىم ئاستىدا بىرىكتۈرۈلگەن بولسىمۇ، ئوزون سەۋىيەسى ناھايىتى تۆۋەن بولۇپ، ھەرگىز 60 ppb دىن ئېشىپ كەتمىگەن.
قوشۇمچە رەسىم S4 ئايرىم-ئايرىم ھالدا [-6.5 kV، 4.0 cm] ۋە [-3.8 kV، 0.5 cm] ئەھۋاللىرى ئۈچۈن سىمۇلياتسىيە قىلىنغان ئېلېكتر مەيدانىنى كۆرسىتىدۇ. [-6.5 kV، 4.0 cm] ۋە [-3.8 kV، 0.5 cm] ئەھۋاللىرى ئۈچۈن، مەيدان ھېسابلاشلىرى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 2 × 105 V/m ۋە 4.7 × 105 V/m بولىدۇ. بۇ مۆلچەرلەنمەكتە، چۈنكى ئىككىنچى ئەھۋالدا توك بېسىمى-ئارلىق نىسبىتى خېلىلا يۇقىرى بولىدۇ.
3a،b-رەسىمدە AFM8 ئارقىلىق ئۆلچەنگەن EWNS دىئامېتىرى كۆرسىتىلگەن. ھېسابلىغان ئوتتۇرىچە EWNS دىئامېتىرى [-6.5 kV, 4.0 cm] ۋە [-3.8 kV, 0.5 cm] لايىھەلىرى ئۈچۈن ئايرىم-ئايرىم ھالدا 27 nm ۋە 19 nm بولغان. [-6.5 kV, 4.0 cm] ۋە [-3.8 kV, 0.5 cm] ئەھۋاللىرى ئۈچۈن، تەقسىملىنىشنىڭ گېئومېتىرىيەلىك ئۆلچەملىك چەتنىشى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 1.41 ۋە 1.45 بولۇپ، تار چوڭلۇقتىكى تەقسىملىنىشنى كۆرسىتىدۇ. ئوتتۇرىچە چوڭلۇق ۋە گېئومېتىرىيەلىك ئۆلچەملىك چەتنىشىنىڭ ھەر ئىككىسى ئاساسىي EWNS غا ئىنتايىن يېقىن بولۇپ، ئايرىم-ئايرىم ھالدا 25 nm ۋە 1.41 گە يېتىدۇ. 3c-رەسىمدە ئوخشاش شارائىتتا ئوخشاش ئۇسۇل ئارقىلىق ئۆلچەنگەن ئاساسىي EWNS نىڭ چوڭلۇق تەقسىملىنىشى كۆرسىتىلگەن.
3d،e-رەسىمدە زەرەت خاراكتېرىنى بېكىتىش نەتىجىسى كۆرسىتىلدى. سانلىق مەلۇماتلار بىرلا ۋاقىتتا 30 قېتىم قىلىنغان قويۇقلۇق (#/cm3) ۋە توك (I) ئۆلچەشلىرىنىڭ ئوتتۇرىچە ئۆلچەش نەتىجىسى. تەھلىل شۇنى كۆرسىتىدۇكى، EWNS دىكى ئوتتۇرىچە زەرەت [-6.5 kV، 4.0 cm] ۋە [-3.8 kV، 0.5 cm] ئۈچۈن ئايرىم-ئايرىم ھالدا 22 ± 6 e- ۋە 44 ± 6 e- بولىدۇ. ئۇلارنىڭ ئاساسىي EWNS (10 ± 2 e-) غا سېلىشتۇرغاندا يۈزەكى زەرەتلىرى كۆرۈنەرلىك يۇقىرى بولۇپ، [-6.5 kV، 4.0 cm] سىنارىيەسىدىن ئىككى ھەسسە ۋە [-3 .8 kV، 0.5 cm] دىن تۆت ھەسسە چوڭ. 3f-رەسىمدە ئاساسىي EWNS نىڭ زەرەت سانلىق مەلۇماتلىرى كۆرسىتىلدى.
EWNS سانىنىڭ قويۇقلۇق خەرىتىسىدىن (قوشۇمچە رەسىملەر S5 ۋە S6)، [-6.5 kV، 4.0 cm] ئەھۋالىدا [-3.8 kV، 0.5 cm] ئەھۋالىغا قارىغاندا كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە كۆپ زەررىچىلەر بارلىقىنى كۆرۈۋالغىلى بولىدۇ. يەنە شۇنى ئەسكەرتىش كېرەككى، EWNS سانىنىڭ قويۇقلۇقى 4 سائەتكىچە كۆزىتىلدى (قوشۇمچە رەسىملەر S5 ۋە S6)، بۇ يەردە EWNS ھاسىل قىلىش مۇقىملىقى ھەر ئىككى ئەھۋالدا زەررىچە سانىنىڭ قويۇقلۇقىنىڭ ئوخشاش سەۋىيەسىنى كۆرسەتتى.
3g-رەسىمدە [-6.5 kV, 4.0 cm] دىكى ئەلالاشتۇرۇلغان EWNS كونتروللۇقىنى (ئارقا كۆرۈنۈش) چىقىرىۋەتكەندىن كېيىنكى EPR سپېكتىرى كۆرسىتىلگەن. ROS سپېكتىرى ئىلگىرى ئېلان قىلىنغان بىر ئەسەردىكى ئاساسىي سىزىق-EWNS سىنارىيەسى بىلەن سېلىشتۇرۇلغان. ئايلىنىش تۇزاقلىرى بىلەن رېئاكسىيە قىلىدىغان EWNS سانى 7.5 × 104 EWNS/s دەپ ھېسابلانغان بولۇپ، بۇ ئىلگىرى ئېلان قىلىنغان ئاساسىي سىزىق-EWNS8 گە ئوخشايدۇ. EPR سپېكتىرى ئىككى خىل ROS نىڭ بارلىقىنى ئېنىق كۆرسىتىپ بەردى، بۇنىڭ ئىچىدە O2- ئاساسلىق تۈر، OH• بولسا ئاز مىقداردا. بۇنىڭدىن باشقا، ئەڭ يۇقىرى كۈچلۈكلۈكنى بىۋاسىتە سېلىشتۇرۇش ئەلالاشتۇرۇلغان EWNS نىڭ ئاساسىي سىزىق EWNS غا سېلىشتۇرغاندا ROS مىقدارىنىڭ كۆرۈنەرلىك يۇقىرى ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى.
4-رەسىمدە EPES دىكى EWNS نىڭ چۆكمە ئۈنۈمى كۆرسىتىلدى. بۇ سانلىق مەلۇماتلار I جەدۋەلدە خۇلاسىلىنىپ، دەسلەپكى EWNS سانلىق مەلۇماتلىرى بىلەن سېلىشتۇرۇلدى. EUNS نىڭ ھەر ئىككى ئەھۋالىدا، 3.0 كىلوۋولتلۇق تۆۋەن توك بېسىمىدىمۇ چۆكمە %100 كە يېقىن. ئادەتتە، يۈزەكى زەرەت ئۆزگىرىشىدىن قەتئىينەزەر، 3.0 كىلوۋولت %100 چۆكمە ئۈچۈن يېتەرلىك. ئوخشاش شارائىتتا، ئاساسىي-EWNS نىڭ چۆكمە ئۈنۈمى پەقەت %56 ئىدى، چۈنكى ئۇلارنىڭ زەرەت مىقدارى تۆۋەن (ھەر بىر EWNS دا ئوتتۇرا ھېساب بىلەن 10 ئېلېكترون).
5-رەسىم ۋە 2-جەدۋەلدە، ئەڭ ياخشى ھالەتتە [-6.5 kV, 4.0 cm] 45 مىنۇت تەخمىنەن 40،000 #/cm3 EWNS بىلەن ئۇچراشقاندىن كېيىن، پەمىدۇر يۈزىگە ئوكۇل قىلىنغان مىكرو ئورگانىزملارنىڭ ئاكتىپسىزلىنىش قىممىتى قىسقىچە كۆرسىتىلدى. ئوكۇل قىلىنغان E. coli ۋە Lactobacillus innocuous باكتېرىيەلىرى 45 مىنۇتلۇق ئۇچراش جەريانىدا 3.8 لوگ ئازايدى. ئوخشاش شارائىتتا، S. enterica نىڭ 2.2 لوگ ئازايدى، S. cerevisiae ۋە M. parafortutum نىڭ 1.0 لوگ ئازايدى.
ئېلېكترون مىكروگرافلىرى (6-رەسىم) EWNS نىڭ زىيانسىز Escherichia coli، Streptococcus ۋە Lactobacillus ھۈجەيرىلىرىدە پەيدا قىلغان فىزىكىلىق ئۆزگىرىشلىرىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، بۇ ئۆزگىرىشلەر ئۇلارنىڭ ئاكتىپسىزلىنىشىغا سەۋەب بولىدۇ. كونترول باكتېرىيەسىنىڭ ھۈجەيرە پەردىسى پۈتۈن، ئاشكارىلانغان باكتېرىيەنىڭ سىرتقى پەردىسى بولسا بۇزۇلغان.
كونترول ۋە ئاشكارىلانغان باكتېرىيەلەرنىڭ ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپ ئارقىلىق سۈرەتكە ئېلىنىشى پەردىنىڭ بۇزۇلۇشىنى كۆرسەتتى.
ئەلالاشتۇرۇلغان EWNS نىڭ فىزىكىلىق-خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلىرى توغرىسىدىكى سانلىق مەلۇماتلار EWNS نىڭ خۇسۇسىيەتلىرىنىڭ (يۈزە زەررىجى ۋە ROS مىقدارى) ئىلگىرى ئېلان قىلىنغان EWNS ئاساسىي سانلىق مەلۇماتلىرىغا سېلىشتۇرغاندا كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلانغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ8،9،10،11. يەنە بىر تەرەپتىن، ئۇلارنىڭ چوڭلۇقى نانومېتىر دائىرىسىدە ساقلىنىپ، ئىلگىرى دوكلات قىلىنغان نەتىجىلەرگە ئىنتايىن ئوخشايدۇ، بۇ ئۇلارنىڭ ھاۋادا ئۇزۇن ۋاقىت تۇرۇشىغا شارائىت ھازىرلايدۇ. كۆزىتىلگەن كۆپ تارقىلىشچانلىقنى EWNS نىڭ چوڭلۇقىنى بەلگىلەيدىغان يۈزە زەررىجى ئۆزگىرىشى، رېيلېي ئېففېكتىنىڭ تاسادىپىيلىقى ۋە يوشۇرۇن بىرلىشىش ئارقىلىق چۈشەندۈرۈشكە بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، نىلسېن قاتارلىقلارنىڭ تەپسىلىي بايان قىلىشىچە، يۇقىرى يۈزە زەررىجى سۇ تامچىسىنىڭ يۈزە ئېنېرگىيەسى/كۈچلۈكلۈكىنى ئۈنۈملۈك ئاشۇرۇش ئارقىلىق پارغا ئايلىنىشنى ئازايتىدۇ. بىزنىڭ ئالدىنقى ماقالىمىزدا8 بۇ نەزەرىيە مىكرو تامچىلار 22 ۋە EWNS ئۈچۈن تەجرىبە ئارقىلىق دەلىللەنگەن. ئارتۇق ۋاقىت ئىچىدە زەرەتنىڭ يوقىلىشىمۇ چوڭلۇققا تەسىر كۆرسىتىپ، كۆزىتىلگەن چوڭلۇق تەقسىملىنىشىغا تۆھپە قوشىدۇ.