Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದೀರಿ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆಂದು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಕೃತಕ ನೀರಿನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು (EWNS) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ-ಮುಕ್ತ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. EWNSಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಆಹಾರದಿಂದ ಹರಡುವ ರೋಗಕಾರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹಲವಾರು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ (ROS) ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿವೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ವಿರೋಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ-ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ EWNS ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ-ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಲು EWNS ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ (ಚಾರ್ಜ್, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ROS ವಿಷಯ) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆಧುನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿ, ಸಾಲ್ಮೊನೆಲ್ಲಾ ಎಂಟರಿಕಾ, ಲಿಸ್ಟೇರಿಯಾ ಇನೋಕುವಾ, ಮೈಕೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಪ್ಯಾರಾ ಫೋರ್ಟಿಟಮ್ ಮತ್ತು ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯಾ ಮುಂತಾದ ಆಹಾರ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ದ್ರಾಕ್ಷಿ ಟೊಮೆಟೊಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅವುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ EWNS ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ-ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಘಾತೀಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ROS ಅಂಶ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 40,000 #/cm3 EWNS ನ ಏರೋಸಾಲ್ ಡೋಸ್‌ಗೆ 45 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ 1.0 ರಿಂದ 3.8 ಲಾಗ್ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ರೋಗಕಾರಕಗಳು ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ವಿಷಕಾರಿ ವಸ್ತುಗಳ ಸೇವನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಆಹಾರಜನ್ಯ ಅನಾರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಮಾಲಿನ್ಯವು ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಆಹಾರಜನ್ಯ ಅನಾರೋಗ್ಯವು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು 76 ಮಿಲಿಯನ್ ಕಾಯಿಲೆಗಳು, 325,000 ಆಸ್ಪತ್ರೆಗೆ ದಾಖಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು 5,000 ಸಾವುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಕೃಷಿ ಇಲಾಖೆ (USDA) ಅಂದಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರ, ತಾಜಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸೇವನೆಯು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾದ ಎಲ್ಲಾ ಆಹಾರಜನ್ಯ ಕಾಯಿಲೆಗಳಲ್ಲಿ 48 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಹಾರಜನ್ಯ ರೋಗಕಾರಕಗಳಿಂದ ಅನಾರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಸಾವಿನ ವೆಚ್ಚವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ರೋಗ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆ ಕೇಂದ್ರಗಳು (CDC) ವರ್ಷಕ್ಕೆ US$15.6 ಶತಕೋಟಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಿದೆ3.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಆಹಾರ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ರಾಸಾಯನಿಕ4, ವಿಕಿರಣ5 ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ6 ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ (CCP ಗಳು) (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ) ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬದಲಿಗೆ ತಾಜಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅಡ್ಡ-ಮಾಲಿನ್ಯಕ್ಕೆ ಒಳಪಡುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ 7. ಆಹಾರದಿಂದ ಹರಡುವ ಅನಾರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಆಹಾರ ಹಾಳಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮತ್ತು ಕೃಷಿಯಿಂದ ಮೇಜಿನವರೆಗೆ ನಿರಂತರತೆಯಾದ್ಯಂತ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಲು ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ.
ಕೃತಕ ನೀರಿನ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ಗಳನ್ನು (EWNS) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಆಧಾರಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ-ಮುಕ್ತ ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. EVNS ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ, ಎರಡು ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು: ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ (ಚಿತ್ರ 1a). EWNS ಗಳು ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಂಪನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಈ ಹಿಂದೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ8,9,10. EWNS ಪ್ರತಿ ರಚನೆಗೆ ಸರಾಸರಿ 10 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ 25 nm ಗಾತ್ರದ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1b,c)8,9,10. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ESR) EWNS ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು (ROS) ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ (OH•) ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ಆಕ್ಸೈಡ್ (O2-) ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು (ಚಿತ್ರ 1c) 8. EWNSಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿದುಕೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಅಮಾನತುಗೊಂಡಿರುವ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಯಬಹುದು, ಅವುಗಳ ROS ಪೇಲೋಡ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 1d). ಈ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು EWNS ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಆರೋಗ್ಯದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ವಿವಿಧ ಗ್ರಾಂ-ಋಣಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಂ-ಪಾಸಿಟಿವ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ8,9. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯು ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಯ ಅಡ್ಡಿಯಿಂದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆ ಉಂಟಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ತೀವ್ರವಾದ ಇನ್ಹಲೇಷನ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ EWNS ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಹಾನಿ ಅಥವಾ ಉರಿಯೂತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ8.
(ಎ) ದ್ರವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. (ಬಿ) ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ: (i) ನೀರಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇಯಿಂಗ್ ಮತ್ತು (ii) EWNS ನಲ್ಲಿ ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳ (ಅಯಾನುಗಳು) ಉತ್ಪಾದನೆ. (ಸಿ) EWNS ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ರಚನೆ. (ಡಿ) EWNS ಗಳು ಅವುಗಳ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಚಲನಶೀಲವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ವಾಯುಗಾಮಿ ರೋಗಕಾರಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು.
ತಾಜಾ ಆಹಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಆಹಾರಜನ್ಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು EWNS ಆಂಟಿಮೈಕ್ರೊಬಿಯಲ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. EWNS ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿತ ವಿತರಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಹ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, E. ಕೋಲಿ ಮತ್ತು ಲಿಸ್ಟೇರಿಯಾದಂತಹ ವಿವಿಧ ಆಹಾರ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಸಾವಯವ ಟೊಮೆಟೊ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 1.4 ಲಾಗ್ ಕಡಿತದ ಭರವಸೆಯ ಆರಂಭಿಕ ಫಲಿತಾಂಶವು EWNS ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ 90 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 50,000#/cm311 ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಆರ್ಗನೊಲೆಪ್ಟಿಕ್ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಟೊಮೆಟೊಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಯಾವುದೇ ಆರ್ಗನೊಲೆಪ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ. ಈ ಆರಂಭಿಕ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯೀಕರಣ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು 50,000#/cc ಯ ಕಡಿಮೆ EWNS ಪ್ರಮಾಣಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಆಹಾರ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ನೋಡಿ, ಸೋಂಕು ಮತ್ತು ಹಾಳಾಗುವಿಕೆಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ಇಲ್ಲಿ, ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ವಿರೋಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು EWNS ನ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು EWNS ಉತ್ಪಾದನಾ ವೇದಿಕೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಮೇಲೆ ನಾವು ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ (ಉದ್ದೇಶಿತ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು) ಮತ್ತು ROS ವಿಷಯವನ್ನು (ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು) ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮತ್ತು E. coli, S. enterica, L. innocua, S. cerevisiae ಮತ್ತು M. parafortuitum ನಂತಹ ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಹಾರ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ (ಗಾತ್ರ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ROS ವಿಷಯ) ಗುಣಲಕ್ಷಣ.
EVNS ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ನೀರಿನ (18 MΩ cm–1) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇಯಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ವಿದ್ಯುತ್ ಅಟೊಮೈಜರ್ 12 ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ ಮತ್ತು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಕಣಗಳು 13 ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಗಾತ್ರದ ಫೈಬರ್‌ಗಳು 14 ಅನ್ನು ಪರಮಾಣುಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳು 8, 9, 10, 11 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಮತ್ತು ಗ್ರೌಂಡೆಡ್ ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ: 1) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇ ಮತ್ತು 2) ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ. ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಟೇಲರ್ ಕೋನ್‌ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚು ಆವೇಶದ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ರೇಲೀ ಸಿದ್ಧಾಂತ 16 ರ ಪ್ರಕಾರ ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕೆಲವು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಅಯಾನೀಕರಣ), ಇದರಿಂದಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳು (ROS) 17 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ROS18 ಪ್ಯಾಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು EWNS (ಚಿತ್ರ 1c) ನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 2a ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ EWNS ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ EWNS ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ಬಾಟಲಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ನೀರನ್ನು ಟೆಫ್ಲಾನ್ ಟ್ಯೂಬ್ (2 ಮಿಮೀ ಒಳ ವ್ಯಾಸ) ಮೂಲಕ 30G ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಸೂಜಿಗೆ (ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ) ಪೂರೈಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 2b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ಬಾಟಲಿಯೊಳಗಿನ ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಜಿಯನ್ನು ಟೆಫ್ಲಾನ್ ಕನ್ಸೋಲ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದೂರಕ್ಕೆ ಹಸ್ತಚಾಲಿತವಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮಾದರಿಗಾಗಿ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವಿರುವ ಹೊಳಪುಳ್ಳ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಡಿಸ್ಕ್ ಆಗಿದೆ. ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ನ ಕೆಳಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಫನಲ್ ಇದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಪೋರ್ಟ್ ಮೂಲಕ ಉಳಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2b). ಕಣ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕೆಡಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಎಲ್ಲಾ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲರ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ನೆಲಸಮ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಎ) ಎಂಜಿನಿಯರ್ಡ್ ವಾಟರ್ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಜನರೇಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್). (ಬಿ) ಸ್ಯಾಂಪ್ಲರ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಪ್ರೇ ಘಟಕದ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. (ಸಿ) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್.
ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ EWNS ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಶ್ರುತಿಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಲು ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಮೂಲಕ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (V), ಸೂಜಿ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (L) ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು (φ) ಹೊಂದಿಸಿ. ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಲು [V (kV), L (cm)] ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೆಟ್ [V, L] ನ ಸ್ಥಿರವಾದ ಟೇಲರ್ ಕೋನ್ ಪಡೆಯಲು ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (D) ನ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು 0.5 ಇಂಚುಗಳು (1.29 cm) ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸೀಮಿತ ರೇಖಾಗಣಿತ ಮತ್ತು ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವತೆಯಿಂದಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವನ್ನು ಮೊದಲ ತತ್ವಗಳಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಕ್ವಿಕ್‌ಫೀಲ್ಡ್™ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ (ಸ್ವೆಂಡ್‌ಬೋರ್ಗ್, ಡೆನ್ಮಾರ್ಕ್)19 ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಏಕರೂಪವಾಗಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ವಿವಿಧ ಸಂರಚನೆಗಳಿಗೆ ಉಲ್ಲೇಖ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಅಧ್ಯಯನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಟೇಲರ್ ಕೋನ್ ರಚನೆ, ಟೇಲರ್ ಕೋನ್ ಸ್ಥಿರತೆ, ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಸೂಜಿ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ನಡುವಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಅಂತರದ ಹಲವಾರು ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪೂರಕ ಕೋಷ್ಟಕ ಎಸ್ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
EWNS ಜನರೇಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಕಣ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ ಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಸೈಜರ್ (SMPS, ಮಾದರಿ 3936, TSI, ಶೋರ್‌ವ್ಯೂ, ಮಿನ್ನೇಸೋಟ) ಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕಟಣೆಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಏರೋಸಾಲ್ ಹರಿವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಫ್ಯಾರಡೆ ಏರೋಸಾಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ (TSI, ಮಾದರಿ 3068B, ಶೋರ್‌ವ್ಯೂ, USA) ನೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಲಾಯಿತು. MN) SMPS ಮತ್ತು ಏರೋಸಾಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ ಎರಡನ್ನೂ 0.5 L/min (ಒಟ್ಟು ಮಾದರಿ ಹರಿವು 1 L/min) ಹರಿವಿನ ದರದಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕಣ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸಾಲ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು 120 ಸೆಕೆಂಡುಗಳವರೆಗೆ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಮಾಪನವನ್ನು 30 ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿ. ಒಟ್ಟು ಏರೋಸಾಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಳತೆಗಳಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ EWNS ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಮಾದರಿ ಮಾಡಿದ EWNS ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. EWNS ನ ಸರಾಸರಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಸಮೀಕರಣ (1) ಬಳಸಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ IEl ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರವಾಹ, NSMPS SMPS ಬಳಸಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಸಂಖ್ಯಾ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಮತ್ತು φEl ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗೆ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣ.
ಸಾಪೇಕ್ಷ ಆರ್ದ್ರತೆ (RH) ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಯೋಗದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು (RH) ಅನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ 21°C ಮತ್ತು 45% ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು.
EWNS ನ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪರಮಾಣು ಬಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ (AFM), ಅಸಿಲಮ್ MFP-3D (ಅಸಿಲಮ್ ಸಂಶೋಧನೆ, ಸಾಂತಾ ಬಾರ್ಬರಾ, CA) ಮತ್ತು AC260T ಪ್ರೋಬ್ (ಒಲಿಂಪಸ್, ಟೋಕಿಯೊ, ಜಪಾನ್) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. AFM ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ದರವು 1 Hz ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಪ್ರದೇಶವು 256 ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ರೇಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ 5 µm×5 µm ಆಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಅಸಿಲಮ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ (100 nm ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಮತ್ತು 100 pm ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮುಖವಾಡ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೊದಲ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಚಿತ್ರ ಜೋಡಣೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು.
ಸ್ಯಾಂಪಲಿಂಗ್ ಫನಲ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ ಮತ್ತು ಮೈಕಾ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ನಿಂದ ಸರಾಸರಿ 120 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ 2.0 ಸೆಂ.ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ, ಇದರಿಂದ ಕಣಗಳ ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಮೈಕಾ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅನಿಯಮಿತ ಹನಿಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬಹುದು. EWNS ಅನ್ನು ಹೊಸದಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿದ ಮೈಕಾ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ (ಟೆಡ್ ಪೆಲ್ಲಾ, ರೆಡ್ಡಿಂಗ್, CA) ನೇರವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಮಾಡಿದ ತಕ್ಷಣ, ಮೈಕಾ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು AFM ಬಳಸಿ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಹೊಸದಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿದ ಮಾರ್ಪಡಿಸದ ಮೈಕಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಪರ್ಕ ಕೋನವು 0° ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ EWNS ಗುಮ್ಮಟದ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಮೈಕಾ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಹರಡುತ್ತದೆ20. ಪ್ರಸರಣ ಹನಿಗಳ ವ್ಯಾಸ (a) ಮತ್ತು ಎತ್ತರ (h) ಅನ್ನು AFM ಸ್ಥಳಾಕೃತಿಯಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಹಿಂದೆ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುಮ್ಮಟದ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಮಾಣ EWNS ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ8. ಆನ್‌ಬೋರ್ಡ್ EVNS ಒಂದೇ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿ, ಸಮಾನ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಮೀಕರಣ (2) ರಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು:
ನಮ್ಮ ಹಿಂದೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, EWNS ನಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ರಾಡಿಕಲ್ ಮಧ್ಯಂತರಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ESR) ಸ್ಪಿನ್ ಟ್ರಾಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಏರೋಸಾಲ್‌ಗಳನ್ನು 235 mM DEPMPO (5-(ಡೈಥಾಕ್ಸಿಫಾಸ್ಫೊರಿಲ್)-5-ಮೀಥೈಲ್-1-ಪೈರೋಲಿನ್-N-ಆಕ್ಸೈಡ್) (ಆಕ್ಸಿಸ್ ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇಂಕ್., ಪೋರ್ಟ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್, ಒರೆಗಾನ್) ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲಾಯಿತು. ಎಲ್ಲಾ EPR ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಬ್ರೂಕರ್ EMX ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ (ಬ್ರೂಕರ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ಸ್ ಇಂಕ್. ಬಿಲ್ಲೆರಿಕಾ, MA, USA) ಮತ್ತು ಫ್ಲಾಟ್ ಸೆಲ್ ಅರೇಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಅಕ್ವಿಸಿಟ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ (ಬ್ರೂಕರ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ಸ್ ಇಂಕ್. ಬಿಲ್ಲೆರಿಕಾ, MA, USA) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ROS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಗುಂಪಿಗೆ ಮಾತ್ರ [-6.5 kV, 4.0 cm] ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಯಿತು. ಇಂಪ್ಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ EWNS ನಷ್ಟವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ನಂತರ SMPS ಬಳಸಿ EWNS ಸಾಂದ್ರತೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು.
205 ಡ್ಯುಯಲ್ ಬೀಮ್ ಓಝೋನ್ ಮಾನಿಟರ್™ (2B ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್, ಬೌಲ್ಡರ್, Co)8,9,10 ಬಳಸಿ ಓಝೋನ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು.
ಎಲ್ಲಾ EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ, ಮಾಪನ ಮೌಲ್ಯವು ಮಾಪನಗಳ ಸರಾಸರಿಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಮಾಪನ ದೋಷವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಚಲನವಾಗಿದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೂಲ EWNS ನ ಅನುಗುಣವಾದ ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಟಿ-ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಚಿತ್ರ 2c, EWNS11 ಅನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಗುರಿಯಾಗಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಈ ಹಿಂದೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರಿಸಿಪಿಟೇಶನ್ ಪಾಸ್ ಥ್ರೂ ಸಿಸ್ಟಮ್ (EPES) ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. EPES, ಗುರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ "ಪಾಯಿಂಟ್" ಮಾಡಲು ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿ EPES ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. Pyrgiotakis et al.11 ರ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಕಟಣೆಯಲ್ಲಿ EPES ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಿವರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, EPES 15.24 ಸೆಂ.ಮೀ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಸಮಾನಾಂತರ ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ (304 ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್, ಮಿರರ್ ಪಾಲಿಶ್ಡ್) ಲೋಹದ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೊನಚಾದ ತುದಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ 3D ಮುದ್ರಿತ PVC ಕೊಠಡಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ (ಬರ್ಟ್ರಾನ್ 205B-10R, ಸ್ಪೆಲ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಹೌಪ್ಪಾಜ್, NY), ಕೆಳಗಿನ ಬೋರ್ಡ್ ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಬೋರ್ಡ್ ಯಾವಾಗಲೂ ನೆಲಸಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ತೇಲುತ್ತದೆ). ಕೋಣೆಯ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಫಾಯಿಲ್‌ನಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಣಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಲಸಮವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯು ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಮುಂಭಾಗದ ಲೋಡಿಂಗ್ ಬಾಗಿಲನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಪರೀಕ್ಷಾ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಚರಣಿಗೆಗಳ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಲೋಹದ ತಟ್ಟೆಯಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಎತ್ತುತ್ತದೆ.
ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ S111 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಈ ಹಿಂದೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಪ್ರಕಾರ EPES ನಲ್ಲಿ EWNS ನ ಶೇಖರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ.
ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೊಠಡಿಯಾಗಿ, ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಕೊಠಡಿಯ ಮೂಲಕ ಎರಡನೇ ಹರಿವನ್ನು EWNS ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮಧ್ಯಂತರ HEPA ಫಿಲ್ಟರ್ ಬಳಸಿ EPES ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 2c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, EWNS ಏರೋಸಾಲ್ ಅನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಎರಡು ಕೋಣೆಗಳ ಮೂಲಕ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೊಠಡಿ ಮತ್ತು EPES ನಡುವಿನ ಫಿಲ್ಟರ್ ಉಳಿದಿರುವ ಯಾವುದೇ EWNS ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನ (T), ಸಾಪೇಕ್ಷ ಆರ್ದ್ರತೆ (RH) ಮತ್ತು ಓಝೋನ್ ಮಟ್ಟಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ.
ಆಹಾರಜನ್ಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ತಾಜಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಲ ಸೂಚಕವಾದ ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿ (ATCC #27325), ಆಹಾರಜನ್ಯ ರೋಗಕಾರಕವಾದ ಸಾಲ್ಮೊನೆಲ್ಲಾ ಎಂಟರಿಕಾ (ATCC #53647), ರೋಗಕಾರಕ ಲಿಸ್ಟೇರಿಯಾ ಮೊನೊಸೈಟೋಜೀನ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾದ ಲಿಸ್ಟೇರಿಯಾ ಇನೋಕುವಾ (ATCC #33090), ಹಾಳಾಗುವ ಯೀಸ್ಟ್‌ಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಸ್ಯಾಕರೊಮೈಸಸ್ ಸೆರೆವಿಸಿಯೆ (ATCC #4098) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿರೋಧಕವಾದ ಜೀವಂತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವಾದ ಮೈಕೋಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಂ ಪ್ಯಾರಾಫೋರ್ಚುಟಿಯಸ್ (ATCC #19686) ಅನ್ನು ATCC (ಮನಸಾಸ್, ವರ್ಜೀನಿಯಾ) ನಿಂದ ಖರೀದಿಸಲಾಯಿತು.
ನಿಮ್ಮ ಸ್ಥಳೀಯ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಿಂದ ಸಾವಯವ ದ್ರಾಕ್ಷಿ ಟೊಮೆಟೊಗಳ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಖರೀದಿಸಿ ಮತ್ತು ಬಳಸುವವರೆಗೆ (3 ದಿನಗಳವರೆಗೆ) 4 ° C ನಲ್ಲಿ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿಡಿ. ಸುಮಾರು 1/2 ಇಂಚು ವ್ಯಾಸದ ಒಂದು ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗಿಸಲು ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ.
ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾವುಕೊಡುವಿಕೆ, ಇನಾಕ್ಯುಲೇಷನ್, ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಸಾಹತು ಎಣಿಕೆಯ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪೂರಕ ದತ್ತಾಂಶ 11 ರಲ್ಲಿ ವಿವರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇನಾಕ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು 40,000 #/cm3 ಗೆ 45 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಒಡ್ಡುವ ಮೂಲಕ EWNS ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, t = 0 ನಿಮಿಷದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬದುಕುಳಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಮೂರು ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಮೂರು ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು EPES ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 40,000 #/cc (EWNS ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಟೊಮೆಟೊಗಳು) ನಲ್ಲಿ EWNS ಗೆ ಒಡ್ಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಇತರ ಮೂರು ಟೊಮೆಟೊಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೊಠಡಿಯಲ್ಲಿ (ನಿಯಂತ್ರಣ ಟೊಮೆಟೊಗಳು) ಇರಿಸಲಾಯಿತು. ಯಾವುದೇ ಟೊಮೆಟೊ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. EWNS ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು 45 ನಿಮಿಷಗಳ ನಂತರ EWNS- ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಟೊಮೆಟೊಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು.
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ತ್ರಿವಳಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಪೂರಕ ದತ್ತಾಂಶದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಪ್ರಕಾರ ದತ್ತಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
EWNS (45 ನಿಮಿಷ, EWNS ಏರೋಸಾಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆ 40,000 #/cm3) ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಮತ್ತು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸದ E. coli, Enterobacter, ಮತ್ತು L. innocua ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಉಂಡೆಗಳನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು. 0.1 M ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಯಾಕೋಡಿಲೇಟ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ (pH 7.4) 2.5% ಗ್ಲುಟರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್, 1.25% ಪ್ಯಾರಾಫಾರ್ಮಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಮತ್ತು 0.03% ಪಿಕ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಅವಕ್ಷೇಪವನ್ನು 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. ತೊಳೆಯುವ ನಂತರ, ಅವುಗಳನ್ನು 1% ಆಸ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (OsO4)/1.5% ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಫೆರೋಸೈನೈಡ್ (KFeCN6) ನೊಂದಿಗೆ 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು, 3 ಬಾರಿ ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 1% ಯುರೇನಿಲ್ ಅಸಿಟೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ 1 ಗಂಟೆ ಕಾಲ ಕಾವುಕೊಡಲಾಯಿತು, ನಂತರ ಎರಡು ಬಾರಿ ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯಲಾಯಿತು. ನಂತರದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣವು 50%, 70%, 90%, 100% ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ನ ತಲಾ 10 ನಿಮಿಷಗಳು. ನಂತರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ 1 ಗಂಟೆ ಇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು TAAP ಎಪಾನ್‌ನ 1:1 ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ತುಂಬಿಸಲಾಯಿತು (ಮಾರಿವಾಕ್ ಕೆನಡಾ ಇಂಕ್. ಸೇಂಟ್ ಲಾರೆಂಟ್, CA). ಮಾದರಿಗಳನ್ನು TAAB ಎಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿಸಿ 60°C ನಲ್ಲಿ 48 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಪಾಲಿಮರೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಹರಳಿನ ರಾಳವನ್ನು TEM ನಿಂದ JEOL 1200EX (JEOL, ಟೋಕಿಯೊ, ಜಪಾನ್) ಬಳಸಿ ಕತ್ತರಿಸಿ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು AMT 2k CCD ಕ್ಯಾಮೆರಾ (ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಟೆಕ್ನಿಕ್ಸ್, ಕಾರ್ಪ್., ವೋಬರ್ನ್, MA, USA) ಹೊಂದಿದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಸರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವಾಗಿದೆ.
ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ತ್ರಿಪ್ರತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರತಿ ಸಮಯ ಬಿಂದುವಿಗೆ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ತೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ತ್ರಿಪ್ರತಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸಲಾಯಿತು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಒಟ್ಟು ಒಂಬತ್ತು ಡೇಟಾ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳಾಗಿದ್ದವು, ಅದರ ಸರಾಸರಿಯನ್ನು ಆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀವಿಗೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಚಲನವನ್ನು ಮಾಪನ ದೋಷವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಎಲ್ಲಾ ಅಂಕಗಳು ಎಣಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ.
t = 0 ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯ ಲಾಗರಿಥಮ್ ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ:
ಇಲ್ಲಿ C0 ಎಂಬುದು ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ 0 ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ಅಂದರೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒಣಗಿದ ನಂತರ ಆದರೆ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ಇಡುವ ಮೊದಲು) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು Cn ಎಂಬುದು ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ n ನಿಮಿಷಗಳ ನಂತರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ.
45 ನಿಮಿಷಗಳ ಮಾನ್ಯತೆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅವನತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು, ಲಾಗ್-ರಿಡಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು 45 ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ:
ಇಲ್ಲಿ Cn ಎಂಬುದು n ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು Cn-ನಿಯಂತ್ರಣವು n ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಲಾಗ್ ಕಡಿತವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ (EWNS ಮಾನ್ಯತೆ ಇಲ್ಲ).
ಅಧ್ಯಯನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಟೇಲರ್ ಕೋನ್ ರಚನೆ, ಟೇಲರ್ ಕೋನ್ ಸ್ಥಿರತೆ, ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಸೂಜಿ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ನಡುವಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಅಂತರದ ಹಲವಾರು ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪೂರಕ ಕೋಷ್ಟಕ S1 ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ ಎರಡು ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ (ಟೇಲರ್ ಕೋನ್, ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರತೆ). ಚಿತ್ರ 3 ಎರಡು ಪ್ರಕರಣಗಳಿಗೆ ROS ನ ಚಾರ್ಜ್, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ವಿಷಯದ ಮೇಲಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಕ್ಕಾಗಿ, ಚಿತ್ರ 3 ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ಹಿಂದೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾದ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಲ್ಲದ ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್ 8, 9, 10, 11 (ಬೇಸ್‌ಲೈನ್-ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಎನ್ಎಸ್) ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಎರಡು-ಬಾಲದ ಟಿ-ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಹತ್ವದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಪೂರಕ ಕೋಷ್ಟಕ S2 ನಲ್ಲಿ ಮರುಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಡೇಟಾವು ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮಾದರಿ ರಂಧ್ರ ವ್ಯಾಸ (D) ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ನೆಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮತ್ತು ಸೂಜಿಯ ತುದಿ (L) ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು S2 ಮತ್ತು S3).
(a–c) AFM ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆ. (d – f) ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ. (g) ROS ಮತ್ತು ESR ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣ.
ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ, ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಅಯಾನೀಕರಣ ಪ್ರವಾಹಗಳು 2-6 µA ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದ್ದವು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು -3.8 ರಿಂದ -6.5 kV ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದ್ದವು ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಈ ಸಿಂಗಲ್-ಟರ್ಮಿನಲ್ EWNS ಗೆ 50 mW ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಾಗಿದೆ. . ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್. EWNS ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಓಝೋನ್ ಮಟ್ಟಗಳು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದವು, ಎಂದಿಗೂ 60 ppb ಅನ್ನು ಮೀರಲಿಲ್ಲ.
ಪೂರಕ ಚಿತ್ರ S4 ಕ್ರಮವಾಗಿ [-6.5 kV, 4.0 cm] ಮತ್ತು [-3.8 kV, 0.5 cm] ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗೆ ಅನುಕರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗೆ [-6.5 kV, 4.0 cm] ಮತ್ತು [-3.8 kV, 0.5 cm] ಪ್ರಕಾರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ 2 × 105 V/m ಮತ್ತು 4.7 × 105 V/m ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ದೂರ ಅನುಪಾತವು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
ಚಿತ್ರ 3a,b ನಲ್ಲಿ AFM8 ಬಳಸಿ ಅಳೆಯಲಾದ EWNS ವ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. [-6.5 kV, 4.0 cm] ಮತ್ತು [-3.8 kV, 0.5 cm] ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗೆ ಸರಾಸರಿ EWNS ವ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ 27 nm ಮತ್ತು 19 nm ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ. [-6.5 kV, 4.0 cm] ಮತ್ತು [-3.8 kV, 0.5 cm] ಪ್ರಕರಣಗಳಿಗೆ ವಿತರಣೆಗಳ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಚಲನಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1.41 ಮತ್ತು 1.45 ಆಗಿದ್ದು, ಕಿರಿದಾದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸರಾಸರಿ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಚಲನ ಎರಡೂ ಬೇಸ್‌ಲೈನ್-EWNS ಗೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ, ಕ್ರಮವಾಗಿ 25 nm ಮತ್ತು 1.41 ಆಗಿವೆ. ಚಿತ್ರ 3c ನಲ್ಲಿ ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅದೇ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಳೆಯಲಾದ ಬೇಸ್‌ಲೈನ್ EWNS ನ ಗಾತ್ರ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 3d ನಲ್ಲಿ, e ಚಾರ್ಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ದತ್ತಾಂಶವು ಸಾಂದ್ರತೆಯ 30 ಏಕಕಾಲಿಕ ಅಳತೆಗಳ (#/cm3) ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹ (I) ನ ಸರಾಸರಿ ಅಳತೆಗಳಾಗಿವೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು EWNS ನಲ್ಲಿನ ಸರಾಸರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ರಮವಾಗಿ 22 ± 6 e- ಮತ್ತು 44 ± 6 e- [-6.5 kV, 4.0 cm] ಮತ್ತು [-3.8 kV, 0.5 cm] ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇಸ್‌ಲೈನ್-EWNS (10 ± 2 e-) ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, [-6.5 kV, 4.0 cm] ಸನ್ನಿವೇಶಕ್ಕಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಮತ್ತು [-3 .8 kV, 0.5 cm] ಗಿಂತ ನಾಲ್ಕು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. 3f ಮೂಲ EWNS ಪಾವತಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
EWNS ಸಂಖ್ಯಾ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಕ್ಷೆಗಳಿಂದ (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು S5 ಮತ್ತು S6), [-6.5 kV, 4.0 cm] ದೃಶ್ಯವು [-3.8 kV, 0.5 cm] ದೃಶ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. EWNS ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳನ್ನು 4 ಗಂಟೆಗಳವರೆಗೆ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಬೇಕು (ಪೂರಕ ಚಿತ್ರಗಳು S5 ಮತ್ತು S6), ಅಲ್ಲಿ EWNS ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಕಣ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಒಂದೇ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 3g [-6.5 kV, 4.0 cm] ನಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ EWNS ಗಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಣ (ಹಿನ್ನೆಲೆ) ವ್ಯವಕಲನದ ನಂತರ EPR ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ROS ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಹಿಂದೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ EWNS ಬೇಸ್‌ಲೈನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಪಿನ್ ಟ್ರಾಪ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ EWNS ಗಳ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಸಂಖ್ಯೆ 7.5 × 104 EWNS/s ಆಗಿದೆ, ಇದು ಹಿಂದೆ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾದ ಬೇಸ್‌ಲೈನ್-EWNS8 ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. EPR ವರ್ಣಪಟಲವು ಎರಡು ರೀತಿಯ ROS ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸೂಚಿಸಿತು, ಅಲ್ಲಿ O2- ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, OH• ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿತ್ತು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಗಳ ನೇರ ಹೋಲಿಕೆಯು ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ EWNS ಬೇಸ್‌ಲೈನ್ EWNS ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ROS ವಿಷಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ EPES ನಲ್ಲಿ EWNS ನ ಶೇಖರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಡೇಟಾವನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ I ರಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ EWNS ದತ್ತಾಂಶದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎರಡೂ EUNS ಪ್ರಕರಣಗಳಿಗೆ, 3.0 kV ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಶೇಖರಣೆ 100% ಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ 100% ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು 3.0 kV ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜ್ (ಪ್ರತಿ EWNS ಗೆ ಸರಾಸರಿ 10 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಬೇಸ್‌ಲೈನ್-EWNS ನ ಶೇಖರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯು ಕೇವಲ 56% ಆಗಿತ್ತು.
ಸೂಕ್ತ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ [-6.5 kV, 4.0 cm] 45 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಸರಿಸುಮಾರು 40,000 #/cm3 EWNS ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ ಟೊಮೆಟೊಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ E. coli ಮತ್ತು L. innocua 45 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ 3.8 ಲಾಗ್‌ನ ಗಮನಾರ್ಹ ಕಡಿತವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, S. enterica 2.2 ಲಾಗ್‌ಗಳ ಕಡಿಮೆ ಲಾಗ್ ಕಡಿತವನ್ನು ತೋರಿಸಿದರೆ, S. cerevisiae ಮತ್ತು M. parafortuitum 1.0 ಲಾಗ್ ಕಡಿತವನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ.
E. coli, Salmonella enterica ಮತ್ತು L. innocua ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ EWNS ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಭೌತಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು (ಚಿತ್ರ 6). ನಿಯಂತ್ರಣ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಅಖಂಡ ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಆದರೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಹೊರಗಿನ ಪೊರೆಗಳನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಿದವು.
ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಚಿತ್ರಣವು ಪೊರೆಯ ಹಾನಿಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು.
ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲಾದ EWNS ನ ಭೌತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ದತ್ತಾಂಶವು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ EWNS ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ROS ವಿಷಯ) ಹಿಂದೆ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾದ EWNS ಮೂಲ ಡೇಟಾ8,9,10,11 ಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿಯೇ ಉಳಿಯಿತು, ಇದು ಹಿಂದೆ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಇದು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಗಮನಿಸಿದ ಪಾಲಿಡಿಸ್ಪರ್ಸಿಟಿಯನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಇದು ರೇಲೀ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಮಾಣ, ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆ ಮತ್ತು EWNS ನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವಿಲೀನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೀಲ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ವಿವರಿಸಿದಂತೆ.22, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ನೀರಿನ ಹನಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿ/ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕಟಣೆ8 ರಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಡ್ರಾಪ್ಲೆಟ್‌ಗಳು22 ಮತ್ತು EWNS ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಧಿಕಾವಧಿಯ ನಷ್ಟವು ಗಾತ್ರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಮನಿಸಿದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರತಿ ರಚನೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಸುಮಾರು 22–44 e- ಆಗಿದ್ದು, ಸಂದರ್ಭಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಇದು ಪ್ರತಿ ರಚನೆಗೆ ಸರಾಸರಿ 10 ± 2 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮೂಲ EWNS ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು EWNS ನ ಸರಾಸರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಸೆಟೊ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಚಾರ್ಜ್ ಏಕರೂಪವಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಲಾಗ್-ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ 21. ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ EPES ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಶೇಖರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಮಾರು 100% ಕ್ಕೆ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ 11.