Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com. Kei te whakamahi koe i tetahi putanga tirotiro me te tautoko CSS iti. Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer). I tua atu, hei whakarite i te tautoko tonu, ka whakaatuhia e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
I tata nei, kua whakawhanakehia he papaaariri kore matū i runga i te nanotechnology ma te whakamahi i nga hanganga nano wai artificial (EWNS). He nui te utu o te mata o te EWNS me te nui o nga momo hāora tauhohe (ROS) ka taea te taunekeneke me te whakakore i te maha o nga microorganisms, tae atu ki nga tukumate kawe kai. I konei e whakaatuhia ana ko o raatau taonga i te wa o te whakahiato ka taea te whakatika me te arotau ki te whakarei ake i o raatau kaha antibacterial. I hangaia te papahanga taiwhanga EWNS ki te whakatikatika i nga ahuatanga o te EWNS ma te huri i nga tawhā whakahiato. Ko te tohu o nga taonga EWNS (te utu, te rahi, me te ihirangi ROS) i mahia ma te whakamahi i nga tikanga tātari hou. I tua atu, ko nga microorganisms kai pera i te Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocua, Mycobacterium para fortitum, me Saccharomyces cerevisiae i werohia ki runga i te mata o te karepe karepe pararopi hei arotake i te kaha kore mahi moroiti. Ko nga hua e whakaatuhia ana i konei e whakaatu ana ka taea te whakatikatika i nga ahuatanga o te EWNS i te wa o te whakahiatotanga, ka hua ake te pikinga o te pai o te kore mahi. Ina koa, ko te utu o te mata i piki ake ma te wha, ka piki ake te ihirangi ROS. Ko te tere tango moroiti i whakawhirinaki moroiti me te awhe mai i te 1.0 ki te 3.8 rangitaki i muri i te 45 meneti o te rongo ki te horopeta aerosol o 40,000 #/cm3 EWNS.
Ko te pokenga moroiti te take matua o te mate kawe mai i te kai na te whakaurunga o nga tukumate, o ratou paitini ranei. E 76 mirioni ma‘i, e 325 000 te mau fare ma‘i, e e 5 000 tei pohe i te mau matahiti atoa i Marite noa1. I tua atu, e kii ana te Tari Ahuwhenua o te United States (USDA) ko te nui o te kai o nga hua hou te kawenga mo te 48 paiheneti o nga mate kawe kai katoa kua panuitia i te United States2. He tino nui te utu mo te mate me te mate mai i nga pathogens kawe mai i te kai i te United States, e kiia ana e te Centers for Disease Control and Prevention (CDC) neke atu i te US$15.6 piriona ia tau3.
I tenei wa, ko nga wawaotanga matū4, radiation5 me te wera6 antimicrobial hei whakarite i te haumaru kai i te nuinga o te wa ka whakatinanahia i nga waahi whakahaere tino nui (CCPs) i roto i te mekameka whakaputa (i te nuinga o te waa i muri i te hauhaketanga me te / i te wa o te whakangao ranei) kaua ki te whakatinana tonu i runga i te huarahi e pa ana nga hua hou ki te whakawhiti-whakawhitiwhiti 7. Me whai nga mahi patu patupatu ki te pai ake te whakahaere i nga mate ka puta mai i te kai me nga mate ka mau tonu. He iti ake te paanga me te utu.
No tata nei i hangaia ai he papaaariri matū-kore matū-whakaahua ki te whakakore i nga huakita i runga i te mata me te rangi ma te whakamahi i nga hanganga nano wai horihori (EWNS). Mo te whakahiatotanga o te EVNS, e rua nga tukanga whakarara i whakamahia: te rehu hiko me te wai ionization (Fig. 1a). Kua whakaatuhia i mua a EWNS he huinga ahurei o nga taonga tinana me te koiora8,9,10. Ko te EWNS he 10 nga irahiko mo ia hanganga me te rahi nanometer toharite o 25 nm (Fig. 1b,c)8,9,10. I tua atu, i whakaatuhia e te hikohiko hiko (ESR) he maha nga momo hāora tauhohe (ROS) kei roto i te EWNS, te nuinga o te hydroxyl (OH•) me te superoxide (O2-) radicals (Fig. 1c) 8 . I noho a EWNS i te rangi mo te wa roa, ka taea e ia te tukinga ki nga moroiti kua whakatarewahia ki te rangi, ka noho ki runga i nga papa, ka tuku i a ratou utunga ROS me te kore whakakorikori moroiti (Fig. 1d). I whakaatu ano enei rangahau o mua ka taea e te EWNS te taunekeneke me te whakakore i nga momo huakita karamu-kino me te karamu pai o te hiranga hauora o te iwi, tae atu ki te mycobacteria, i runga i nga papa me te rangi8,9. Ko te karu hiko irahiko tuku i whakaatu ko te koretake i puta mai i te pakaru o te membrane pūtau. I tua atu, kua whakaatuhia e nga rangahau whakamomoritanga ko nga pota teitei o te EWNS karekau e kino te huhu, i te mumura ranei8.
(a) Ka puta te maru hiko ina tukuna he ngaohiko teitei i waenga i te kapi e mau ana te wai me te hiko porotiti. (b) Ko te tono o te ngaohiko teitei ka puta nga ahuatanga rereke e rua: (i) te maataki hiko o te wai me te (ii) te whakaputanga o nga momo hāora tauhohe (katote) kua mau ki roto i te EWNS. (c) Ko te hanganga ahurei o EWNS. (d) He tino pūkoro te EWNS na te ahua nanoscale ka taea te taunekeneke ki nga tukumate rererangi.
Ko te kaha o te EWNS antimicrobial platform ki te wetewete i nga microorganisms kawe kai i runga i te mata o te kai hou kua whakaatuhia ano. Kua whakaatuhia ano ka taea te whakamahi i te utu mata o te EWNS me te waahi hiko mo te tuku kua whakaritea. Ko te mea nui ake, ko te hua tuatahi o mua o te 1.4 rakau te whakahekenga o te mahi tomato waro ki nga momo moroiti kai penei i te E. coli me Listeria i kitea i roto i te 90 meneti o te rongo ki te EWNS i te kukū tata ki te 50,000#/cm311. I tua atu, karekau he paanga organoleptic i whakatauritea ki te tomato whakahaere. Ahakoa ko enei hua kore whakahohenga tuatahi ka oati te haumaru kai ahakoa he iti rawa nga pota EWNS o te 50,000#/cc. titiro, e marama ana ka nui ake te painga o te kaha kore whakahohe hei whakaiti ake i te tupono o te mate me te pakaru.
I konei, ka aro atu a maatau rangahau ki te whakawhanaketanga o te papahanga whakatipuranga EWNS kia pai ai nga tawhā whakahiato me te arotau i nga ahuatanga matū ahupūngao o EWNS ki te whakarei ake i o raatau kaha antibacterial. Ina koa, kua aro te arotautanga ki te whakanui ake i o raatau utu mo te mata (ki te whakapai ake i te tuku kua whakaritea) me te ihirangi ROS (ki te whakapai ake i te pai o te kore whakahohe). Te tohu o nga ahuatanga ahupūngao-matū (te rahi, te utu me te ihirangi ROS) ma te whakamahi i nga tikanga tātari hou me te whakamahi moroiti kai noa penei i te E. coli, S. enterica, L. innocua, S. cerevisiae me M. parafortuitum.
I whakahiatohia te EVNS ma te tukutahi hiko me te katote o te wai parakore teitei (18 MΩ cm–1). Ko te miihini ngota hiko 12 ka whakamahia ki te whakangota i te wai me te polymer waihanga me nga matūriki uku 13 me nga muka 14 o te rahi e whakahaeretia ana.
Ka rite ki nga korero i roto i nga tuhinga o mua 8, 9, 10, 11, i roto i tetahi whakamatautau angamaheni, ka tukuna he ngaohiko teitei i waenga i te kapoi whakarewa me te hiko porotiti kua mau. I roto i tenei tukanga, e rua nga ahuatanga rereke ka puta: 1) electrospray me 2) ionization o te wai. Ma te kaha kaha o te hiko i waenga i nga hiko e rua, ka piki ake nga utu kino ki runga i te mata o te wai whakapoapo, ka puta ko nga koo Taylor. Ko te mutunga mai, ka puta mai nga topata wai tino kaha, ka pakaru tonu ki nga matūriki iti, e ai ki te ariā Rayleigh16. I taua wa ano, na te kaha kaha o te papa hiko ka wehe etahi o nga ngota ngota wai ka wetewete i nga irahiko (katoonihana), na reira ka puta te tini o nga momo hāora tauhohe (ROS)17. Ko nga paatete ROS18 i hangaia i te wa kotahi, i whakauruhia ki roto i te EWNS (Fig. 1c).
I te piki. Ko te 2a e whakaatu ana i te punaha whakatipuranga EWNS i whakawhanakehia, i whakamahia i roto i te whakahiato EWNS i roto i tenei rangahau. Ko te wai kua purea i roto i te pounamu kati ka whangaia ma roto i te ngongo Teflon (2 mm te diameter o roto) ki te ngira kowiri tira 30G (metal capillary). E whakaatu ana i te Whakaahua 2b, ko te rere o te wai e whakahaeretia ana e te pehanga hau i roto i te pounamu. Ka piri te ngira ki te papatohu Teflon ka taea te whakatika-a-ringa ki tetahi tawhiti mai i te hiko porotiti. Ko te hiko porotiti he kōpae konumohe kua orohia me te kohao kei waenganui hei whakatauira. Kei raro iho i te hiko porotiti he kohao konumohe sampling, e hono ana ki te toenga o te tatūnga whakamatautau ma te tauranga tauira (Whakaahua 2b). Ko nga waahanga tauira katoa he mea hanga hiko kia kore ai e hanga utu ka taea te whakaheke i te tauira matūriki.
(a) Pūnaha Whakatupu Hanga Nano Wai Hangaia (EWNS). (b) Te wahanga whiti o te tauira me te waeine rehu hiko e whakaatu ana i nga tawhā tino nui. (c) Tatūnga whakamātautau mō te korenga huakita.
Ko te punaha whakatipuranga EWNS e whakaahuatia ana i runga ake nei ka taea te whakarereke i nga tawhā whakahaere matua kia pai ai te whakatika o nga taonga EWNS. Whakaritea te ngaohiko (V), te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti (L), me te rere o te wai (φ) i roto i te capillary kia pai ai nga ahuatanga EWNS. Ka whakamahia nga tohu [V (kV), L (cm)] hei tohu i nga huinga rereke. Whakaritea te rere o te wai kia whiwhi koe i te koeko Taylor o tetahi huinga [V, L]. Mo nga kaupapa o tenei rangahau, i whakaritea te kohao o te hiko porotiti (D) ki te 0.5 inihi (1.29 cm).
Na te iti o te ahuahanga me te hangarite, kaore e taea te tatau te kaha o te papa hiko mai i nga maapono tuatahi. Engari, ko te rorohiko QuickField™ (Svendborg, Denmark)19 i whakamahia hei tatau i te waahi hiko. Kaore i te rite te papa hiko, na reira i whakamahia te uara o te waahi hiko i te pito o te kapi hei uara tohutoro mo nga momo whirihoranga.
I te wa o te rangahau, he maha nga pahekotanga o te ngaohiko me te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti i arotakehia i runga i te hanga o te koo Taylor, te pumau o te koo Taylor, te pumau o te hanga EWNS, me te whakahoki ano. He maha nga huinga e whakaatuhia ana i te Ripanga Tāpiri S1.
Ko te putanga o te punaha whakatipuranga EWNS i hono tika ki te Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS, tauira 3936, TSI, Shoreview, Minnesota) ki te ine i te kukū tau matūriki, ka whakamahia ki te Faraday aerosol electrometer (TSI, tauira 3068B, Shoreview, USA). MN) hei ine i nga rere aerosol, pera i ta maatau panui o mua9. Ko nga SMPS me te aerosol electrometer i whakatauirahia i te tere rere o te 0.5 L / min (te rere tauira katoa 1 L / min). I inehia te kukū matūriki me te rere aerosol mo te 120 hēkona. Whakahokia te inenga kia 30 nga wa. Ko te tapeke utu aerosol ka tatauhia mai i nga inenga o naianei, a ko te utu toharite EWNS ka whakatauhia mai i te tapeke o nga matūriki EWNS i whakatauirahia. Ko te utu toharite o EWNS ka taea te tatau ma te whakamahi i te Wharite (1):
i te mea ko IEl te au ine, ko te NSMPS te kukū tau ine ki te SMPS, a ko te φEl te rerenga rere ki te ine hiko.
Na te mea ka pa te haumākū (RH) ki te utu o te mata, ka noho tonu te pāmahana me te (RH) ki te 21°C me te 45%, i te wa o te whakamatautau.
I whakamahia te microscopy kaha ngota (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) me te tirotiro AC260T (Olympus, Tokyo, Japan) ki te ine i te rahi me te oranga o te EWNS. Ko te reiti matawai AFM he 1 Hz me te waahi karapa he 5 µm×5 µm me nga raina matawai 256. Ko nga whakaahua katoa i tukuna ki te raupapa ota whakaahua tuatahi ma te whakamahi i te rorohiko Asylum (te kanohi me te awhe o te 100 nm me te paepae o te 100 pm).
Tangohia te kohanga tauira ka waiho te mata mika ki te tawhiti o te 2.0 cm mai i te hiko porotiti mo te wa toharite o te 120 s hei karo i te whakakotahitanga o nga matūriki me te hanga o nga rūrūtia kōhikohiko i runga i te mata mika. I tono tika te EWNS ki nga papa mica katahi ano ka tapahia (Ted Pella, Redding, CA). I muri tonu i te pupuhi, ka kitea te mata o te mica ma te whakamahi i te AFM. He tata ki te 0° te koki whakapiri mata o te mica katahi ano ka tapahia, kare ano i whakarereketia, no reira ka toha a EWNS ki runga i te mata mica i roto i te ahua 20. Ko te diameter (a) me te teitei (h) o nga rūrūtia marara i ine tika mai i te topography AFM ka whakamahia hei tatau i te rōrahi diffusion domed EWNS ma te whakamahi i ta maatau tikanga kua whakamanahia i mua8. Ki te whakaaro he rite te rōrahi o te EVNS o runga, ka taea te tatau te diameter rite mai i te whārite (2):
I runga ano i ta maatau tikanga i whakawhanakehia i mua, i whakamahia he mahanga hurihuri hiko (ESR) hei kite i te noho mai o nga takawaenga tuwhena poto i roto i te EWNS. I tukuna nga aerosol i roto i te otinga kei roto 235 mM DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl) -5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc., Portland, Oregon). Ko nga inenga EPR katoa i mahia ma te whakamahi i te Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) me nga raupapa pūtau papatahi. I whakamahia te rorohiko Acquisit (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, USA) ki te kohikohi me te tātari i nga raraunga. Ko te tohu ROS i mahia mo te huinga o nga tikanga whakahaere [-6.5 kV, 4.0 cm]. I inehia nga kohinga EWNS ma te SMPS i muri i te whakaaro ki te ngaro o te EWNS i roto i te paanga.
I aroturukihia nga taumata Ozone ma te whakamahi i te 205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10.
Mo nga taonga EWNS katoa, ko te uara ine te tikanga o nga inenga, ko te hapa ine ko te inenga paerewa. I mahia he whakamatautau-t hei whakatairite i te uara o te huanga EWNS kua arotau ki te uara o te turanga EWNS.
Ko te Whakaahua 2c e whakaatu ana i tetahi punaha i whakawhanakehia i mua me te tohu Electrostatic Precipitation Pass Through System (EPES) ka taea te whakamahi ki te aro ki te EWNS11 ki nga papa. Ka whakamahia e te EPES he utu EWNS me te papa hiko kaha ki te "tohu" tika ki te mata o te whaainga. Ko nga korero mo te punaha EPES kua whakaatuhia i roto i te panuitanga o tata nei na Pyrgiotakis et al.11. No reira, kei roto i te EPES he ruuma PVC kua taia 3D me nga pito riipene kei roto e rua nga kowiri tira whakarara (304 he kowiri tira, whakaata orohia) i waenganui 15.24 cm te wehe. I honoa nga papa ki tetahi puna ngaohiko teitei o waho (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), he pai tonu te papa o raro me te papa o runga i nga wa katoa e mau ana (maama). Ko nga pakitara o te ruuma kua hipokina ki te konumohe konumohe, he mea hiko kia kore e ngaro te matūriki. He kuaha hiri o mua te ruuma e taea ai te whakanoho i nga papa whakamatautau ki runga i nga whatanga kirihou, ka hikina atu i te pereti whakarewa o raro kia kore ai e pokanoa te ngaohiko teitei.
Ko te pai o te whakatakoto o te EWNS i roto i te EPES i tatauhia i runga i te kawa i whakawhanakehia i mua kua whakamaramatia i roto i te Whakaahua Tāpiri S111.
Hei ruma whakahaere, ko te rere tuarua i roto i te ruma porotakaroa e hono ana i roto i nga raupapa me te punaha EPES ma te whakamahi i te tātari HEPA takawaenga hei tango i te EWNS. Ka rite ki te whakaatu i te piki. 2c, ko te EWNS aerosol i maemaa i roto i nga ruuma e rua e hono ana i te raupapa. Ko te tātari i waenga i te ruma whakahaere me te EPES ka tango i nga toenga EWNS ka puta he rite tonu te pāmahana (T), te haumākū whanaunga (RH) me te taumata ozone.
Kua kitea nga microorganisms nui e kawe ana i te kai ki te whakapoke i nga hua hou penei i te Escherichia coli (ATCC #27325), he tohu fecal, Salmonella enterica (ATCC #53647), he pathogen kawe kai, Listeria innocua (ATCC #33090), he rereke ki te pathogenic Listeria monocytogenes. , Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098) hei rereke ki te rewena pakaru, me te Mycobacterium parafortuitous (ATCC #19686) hei huakita ora ake i hokona mai i ATCC (Manassas, Virginia).
Hokona matapōkeretia ngā pouaka tōmato karepe karepe mai i te maakete o to rohe ka whakamatao ki te 4°C kia whakamahia (tae atu ki te 3 ra). Tīpakohia ngā tōmato hei whakamātau kia kotahi te rahi, kia 1/2 inihi te whānui.
Ko nga tikanga mo te incubation, inoculation, exposure and colony counting have been detailed in our previous publications and explains in details in Supplementary Raraunga 11. EWNS performance was evaluated by expose in inculated tomatoes to 40,000 #/cm3 for 45 minutes. I te wa poto, i te wa t = 0 min, e toru nga tōmato i whakamahia hei arotake i nga microorganism e ora ana. E toru nga tōmato i tukuna ki roto i te EPES, ka tukuna ki te EWNS i te 40,000 #/cc (EWNS exposed tomatoes) me etahi atu e toru i whakanohoia ki roto i te ruma whakahaere (control tomatoes). Kaore tetahi o nga roopu tomato i tukuna ki etahi atu tukatuka. I tangohia nga tōmato me nga mana whakahaere i muri i te 45 meneti hei arotake i te paanga o te EWNS.
I mahia ia whakamatautau i roto i te taarua. I mahia te tātari raraunga i runga i te kawa i whakaahuatia i roto i nga Raraunga Tāpiri.
Ko nga tauira huakita E. coli, Enterobacter, me L. innocua kua kitea ki te EWNS (45 min, EWNS aerosol concentration 40,000 #/cm3) me te kore i kitea i pelleted ki te aromatawai i nga tikanga whakakore. I whakatauhia te rerenga mo te 2 haora i te pāmahana rūma i roto i te 0.1 M konutai cacodylate otinga (pH 7.4) me te whakatika o te 2.5% glutaraldehyde, 1.25% paraformaldehyde me te 0.03% waikawa picric. I muri i te horoinga, ka whakatikahia ki te 1% osmium tetroxide (OsO4)/1.5% pāhare pāporo ferrocyanide (KFeCN6) mo te 2 h, ka horoi kia 3 nga wa ki te wai, ka whakamaua ki te 1% uranyl acetate mo te 1 h, ka rua ka horoi ki te wai. Ko te matewai o muri mai 10 meneti ia 50%, 70%, 90%, 100% waipiro. Ka tukuna nga tauira ki roto i te propylene oxide mo te 1 haora, ka whakamauhia ki te ranunga 1: 1 o te propylene oxide me te TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA). I whakauruhia nga tauira ki te TAAB Epon me te polymerized i te 60°C mo te 48 haora. I tapahia te kapia kowhatu kua rongoahia e TEM ma te whakamahi i te JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Japan), he karu hiko tuku irahiko e mau ana ki te kamera AMT 2k CCD (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, MA, USA).
Ko nga whakamatautau katoa i mahia i roto i te taarua. Mo ia wa, ka whakakikoruatia nga horoi kitakita ki te taarua, ka puta he iwa nga tohu raraunga mo ia ira, ko te toharite o enei i whakamahia hei kuhanga huakita mo taua rauropi. I whakamahia te ine paerewa hei hapa ine. Ka tatau nga tohu katoa.
Ko te hautaka o te hekenga o te kukū o te huakita i whakaritea ki te t = 0 min i tatauhia ma te whakamahi i te tauira e whai ake nei:
ko C0 te kukū o te huakita i roto i te tauira whakahaere i te wa 0 (arā i muri i te whakamaroketanga o te mata engari i mua i te tuunga ki roto i te ruma) ko Cn te kukū o te huakita ki runga i te mata i muri i nga n meneti o te rongo.
Ki te whakaaro mo te paheketanga o te huakita i roto i te 45 meneti ka kitea, ka tatauhia ano te Whakaiti-Rakau ki te whakahaere i te 45 meneti e whai ake nei:
Ko te Cn te kukū o te huakita i roto i te tauira whakahaere i te wa n ko te Cn-Control te kukū o te huakita whakahaere i te wa n. Ko nga raraunga e whakaatuhia ana hei whakaiti i te raarangi ka whakaritea ki te mana whakahaere (kaore he whakaaturanga EWNS).
I te wa o te rangahau, he maha nga pahekotanga o te ngaohiko me te tawhiti i waenga i te ngira me te hiko porotiti i arotakehia i runga i te hanga o te koo Taylor, te pumau o te koo Taylor, te pumau o te hanga EWNS, me te whakahoki ano. He maha nga huinga e whakaatuhia ana i te Ripanga Tāpiri S1. E rua nga keehi i tohua mo te rangahau katoa e whakaatu ana i nga taonga pumau me te whakaputa (Taylor cone, te hanga EWNS, me te pumau i te waa). I te piki. Ko te 3 e whakaatu ana i nga hua mo te utu, te rahi me te kiko o te ROS mo nga keehi e rua. Ka whakarāpopotohia ngā hua ki te Ripanga 1. Hei tohutoro, kei roto i te Whakaaturanga 3 me te Ripanga 1 nga ahuatanga o te EWNS8, 9, 10, 11 (baseline-EWNS). Ko nga tatauranga hiranga o te tatauranga ma te whakamahi i te whakamatautau-t-rua ka taia ano ki te Ripanga Tāpiri S2. I tua atu, ko etahi atu raraunga kei roto i nga rangahau mo te paanga o te porowhita tauira ira hiko te diameter o te kohao (D) me te tawhiti i waenga i te hiko o te whenua me te pito o te ngira (L) (Whakaahua Tāpiri S2 me S3).
(a–c) Te tohatoha rahi AFM. (d – f) Ahuatanga utunga mata. (g) Te tohu o te ROS me te ESR.
He mea nui ano kia mohiohia mo nga ahuatanga katoa o runga ake nei, ko nga awa katote ine ine i roto i te awhe o te 2-6 µA, me nga ngaohiko kei roto i te awhe o -3.8 ki te -6.5 kV, ka hua te paunga hiko mo tenei EWNS kotahi-waahi iti iho i te 50 mW. . kōwae whakatipuranga. Ahakoa i whakahiatohia te EWNS i raro i te pehanga teitei, he iti rawa nga taumata ozone, kaore i neke ake i te 60 ppb.
Ko te Whakaaturanga Tāpiri S4 e whakaatu ana i nga waahi hiko kua whakatairite mo nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm]. Ko nga mara e ai ki nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me [-3.8 kV, 0.5 cm] ka tatauhia hei 2 × 105 V/m me te 4.7 × 105 V/m, ia. Ko te tikanga tenei, na te mea he teitei ake te tauwehenga o te ngaohiko ki te tawhiti i te keehi tuarua.
I te piki. 3a,b e whakaatu ana i te diameter EWNS i whanganga ki te AFM8. Ko nga taanea toharite o te EWNS mo nga ahuatanga [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm] i tatauhia hei 27 nm me te 19 nm, ia. Ko nga wehenga paerewa ahuahanga o nga tohatoha mo nga keehi [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm] he 1.41 me te 1.45, e tohu ana i te tohatoha rahi whaiti. Ko te rahi toharite me te inenga paerewa ahuahanga e tata ana ki te rarangi-EWNS, ko te 25 nm me te 1.41. I te piki. Ko te 3c e whakaatu ana i te tohatoha rahi o te EWNS turanga i whanganga ma te whakamahi i te tikanga ano i raro i nga tikanga ano.
I te piki. Ko te 3d,e e whakaatu ana i nga hua o te tohu utu. Ko nga raraunga he inenga toharite o te 30 inenga tukutahi o te kukū (#/cm3) me te naianei (I). Ko te tātaritanga e whakaatu ana ko te utu toharite i runga i te EWNS he 22 ± 6 e- me te 44 ± 6 e- mo te [-6.5 kV, 4.0 cm] me te [-3.8 kV, 0.5 cm]. Ka whakatauritea ki te Baseline-EWNS (10 ± 2 e-), he nui ake te utu o te mata, e rua nga wa o te [-6.5 kV, 4.0 cm] te ahua me te wha nga wa o te [-3 .8 kV, 0.5 cm]. 3f whakaatu raraunga utu EWNS taketake.
Mai i nga mapi kukū tau EWNS (Taupiri Pikitia S5 me S6), ka kitea ko te ahua [-6.5 kV, 4.0 cm] he nui ake te maha o nga matūriki i te [-3.8 kV, 0.5 cm]. Me tohu ano hoki i tirotirohia nga kuhanga tau EWNS mo te 4 haora (Taupiri Huka S5 me S6), i whakaatuhia e te whakapumautanga o te whakatipuranga EWNS nga taumata o nga tau matūriki i roto i nga keehi e rua.
Ko te ahua 3g e whakaatu ana i te tuāwhiorangi EPR i muri i te tangohanga mana (papamuri) mo te EWNS tino pai i te [-6.5 kV, 4.0 cm]. Ka whakatauritea ano te awhiowhio ROS ki te rarangi turanga EWNS i roto i te pepa kua whakaputaina i mua. Ko te tau tatau o EWNS e tauhohe ana me te mahanga hurihuri he 7.5 × 104 EWNS/s, he rite ki te Raina-EWNS8 kua whakaputaina i mua. I tino whakaatu te hihinga EPR i te noho o nga momo ROS e rua, ko te O2- te nuinga, i te mea he iti ake te OH•. I tua atu, ko te whakataurite tika o nga kaha teitei i whakaatu ko te EWNS kua arotauhia he nui ake te ihirangi ROS i whakaritea ki te EWNS turanga.
I te piki. Ko te 4 e whakaatu ana i te pai o te waipara o EWNS i EPES. Ka whakarapopotohia nga raraunga ki te Ripanga I ka whakatauritea ki nga raraunga EWNS taketake. Mo nga keehi EUNS e rua, i tata ki te 100% ahakoa te iti o te ngaohiko o te 3.0 kV. Ko te tikanga, he rawaka te 3.0 kV hei whakatutuki i te 100% te waipara ahakoa te rereke o te utu o te mata. I raro i nga ahuatanga ano, ko te pai o te tuunga o te Baseline-EWNS he 56% noa na te iti o te utu (toharite 10 irahiko mo ia EWNS).
Ko te Whakaahua 5 me te Ripanga 2 e whakarāpopoto ana i te tohu o te kore whakahohenga o te moroiti kua werohia ki runga i te mata o te tōmato i muri i te whakaraeraetanga ki te 40,000 #/cm3 EWNS mo te 45 meneti i raro i te ahuatanga tino pai [-6.5 kV, 4.0 cm]. I whakaatuhia e E. coli me L. innocua te whakahekenga nui o te 3.8 rangitaki i muri i nga meneti 45 o te waahi. I raro i nga ahuatanga ano, ka whakaatu a S. enterica i te iti iho o te whakahekenga o te rakau o te 2.2 rakau, ko te S. cerevisiae me te M. parafortuitum i whakaatu i te 1.0 te whakahekenga rakau.
Ko nga micrographs irahiko (Whakaahua 6) e whakaatu ana i nga huringa a-tinana na te EWNS i roto i te E. coli, Salmonella enterica, me te L. innocua nga pūtau e arai ana ki te kore mahi. Ko nga huakita whakahaere i whakaatu i nga kiriuhi pūtau mau tonu, ko nga huakita kua kitea kua pakaru nga kiriuhi o waho.
Ko te whakaata irahiko moroiti mo te whakahaere me nga huakita kua kitea i kitea te kino o te membrane.
Ko nga raraunga i runga i nga ahuatanga ahupūngao o te EWNS kua arotauhia e whakaatu ana ko nga taonga EWNS (te utu o te mata me te ihirangi ROS) i tino pai ake ki te whakataurite ki nga raraunga turanga EWNS kua whakaputaina i mua8,9,10,11. I tetahi atu ringa, i noho tonu to ratou rahi i roto i te awhe nanometer, he tino rite ki nga hua kua whakaputaina i mua, ka taea e ratou te noho ki te rangi mo te wa roa. Ka taea te whakamarama i te polydispersity i kitea e nga huringa o te utu o te mata, e whakatau ana i te nui o te paanga Rayleigh, te matapōkere, me te whakakotahitanga pea o EWNS. Heoi, e ai ki nga korero a Nielsen et al.22, ko te utu nui o te mata e whakaiti ana i te whakaetonga ma te whakanui ake i te kaha/te kaha o te mata o te topata wai. I whakamanahia tenei ariā mo te microdroplets22 me te EWNS i roto i ta maatau panui o mua8. Ko te ngaronga o te taima ka pa ki te rahi me te whai waahi ki te tohatoha rahi kua kitea.
I tua atu, ko te utu mo ia hangahanga e tata ana ki te 22-44 e-, i runga i nga ahuatanga, he tino teitei ake ki te EWNS taketake, he utu toharite o te 10 ± 2 irahiko mo ia hanganga. Engari, me tohu koinei te utu toharite o te EWNS. Seto et al. Kua kitea kaore i te rite te utu me te whai i te tuari-raupapa21. Ka whakatauritea ki a maatau mahi o mua, ko te rearua o te utu o te mata ka rererua te pai o te whakatakoto i roto i te punaha EPES ki te tata ki te 100%11.