Nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ସୀମିତ CSS ସମର୍ଥନ ସହିତ ଏକ ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଛନ୍ତି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏକ ଅପଡେଟ୍ ବ୍ରାଉଜର ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ଅକ୍ଷମ କରନ୍ତୁ)। ଏହା ସହିତ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ଷ୍ଟାଇଲ୍ ଏବଂ ଜାଭାସ୍କ୍ରିପ୍ଟ ବିନା ସାଇଟ୍ ଦେଖାଉଛୁ।
ସମ୍ପ୍ରତି, କୃତ୍ରିମ ଜଳ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର (EWNS) ବ୍ୟବହାର କରି ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ରାସାୟନିକ-ମୁକ୍ତ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ବିକଶିତ ହୋଇଛି। EWNS ର ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ଅଧିକ ଥାଏ ଏବଂ ଏହା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) ରେ ସମୃଦ୍ଧ ଯାହା ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗ ବିଶେଷକରି, ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ଚାରି ଗୁଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା ଏବଂ ROS ବିଷୟବସ୍ତୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା। 40,000 #/cm3 EWNS ର ଏରୋସୋଲ ଡୋଜର 45 ମିନିଟ୍ ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବ ଅପସାରଣ ହାର ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବ ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳ ଥିଲା ଏବଂ 1.0 ରୁ 3.8 ଲଗ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିଲା।
ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଦୂଷଣ ହେଉଛି ରୋଗଜନିତ ରୋଗ କିମ୍ବା ସେମାନଙ୍କ ବିଷାକ୍ତ ପଦାର୍ଥ ଗ୍ରହଣ ଦ୍ୱାରା ହେଉଥିବା ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗର ମୁଖ୍ୟ କାରଣ। କେବଳ ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ରରେ ପ୍ରତିବର୍ଷ ପ୍ରାୟ 76 ନିୟୁତ ରୋଗ, 325,000 ଡାକ୍ତରଖାନାରେ ଭର୍ତ୍ତି ଏବଂ 5,000 ମୃତ୍ୟୁ ପାଇଁ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗ ଦାୟୀ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ର କୃଷି ବିଭାଗ (USDA) ଆକଳନ କରିଛି ଯେ ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ରରେ ରିପୋର୍ଟ ହୋଇଥିବା ସମସ୍ତ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗର 48 ପ୍ରତିଶତ ପାଇଁ ତାଜା ଉତ୍ପାଦର ବର୍ଦ୍ଧିତ ବ୍ୟବହାର ଦାୟୀ। ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ରରେ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗଜନିତ ରୋଗ ଏବଂ ମୃତ୍ୟୁର ମୂଲ୍ୟ ବହୁତ ଅଧିକ, ରୋଗ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ନିବାରଣ କେନ୍ଦ୍ର (CDC) ଦ୍ୱାରା ଆକଳନ କରାଯାଇଛି ଯେ ପ୍ରତିବର୍ଷ 15.6 ବିଲିୟନ US$3 ରୁ ଅଧିକ।
ବର୍ତ୍ତମାନ, ଖାଦ୍ୟ ସୁରକ୍ଷା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ରାସାୟନିକ 4, ବିକିରଣ 5 ଏବଂ ଥର୍ମାଲ୍ 6 ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ମୁଖ୍ୟତଃ ଉତ୍ପାଦନ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ସୀମିତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁ (CCPs) ରେ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରାଯାଏ (ସାଧାରଣତଃ ଅମଳ ପରେ ଏବଂ/ଅଥବା ପ୍ୟାକେଜିଂ ସମୟରେ) ଏପରି ଭାବରେ ନିରନ୍ତର କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ କରାଯାଏ ନାହିଁ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସତେଜ ଉତ୍ପାଦ କ୍ରସ୍-ପ୍ରଦୁଷଣର ଶିକାର ହୁଏ 7. ଖାଦ୍ୟଜନିତ ରୋଗ ଏବଂ ଖାଦ୍ୟ ନଷ୍ଟକୁ ଭଲ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ଆବଶ୍ୟକ ଏବଂ ଫାର୍ମ-ଟୁ-ଟେବୁଲ ନିରନ୍ତର ଭାବରେ ପ୍ରୟୋଗ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ରହିଛି। କମ୍ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ଖର୍ଚ୍ଚ।
କୃତ୍ରିମ ଜଳ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର (EWNS) ବ୍ୟବହାର କରି ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ବାୟୁରେ ଜୀବାଣୁକୁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି-ଆଧାରିତ ରାସାୟନିକ-ମୁକ୍ତ ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ସମ୍ପ୍ରତି ବିକଶିତ ହୋଇଛି। EVNS ର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ, ଦୁଇଟି ସମାନ୍ତରାଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା: ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେ ଏବଂ ଜଳ ଆୟନାଇଜେସନ୍ (ଚିତ୍ର 1a)। EWNS ପୂର୍ବରୁ ଭୌତିକ ଏବଂ ଜୈବିକ ଗୁଣର ଏକ ଅନନ୍ୟ ସେଟ୍ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି8,9,10। EWNS ର ପ୍ରତି ଗଠନ ପାଇଁ ହାରାହାରି 10 ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଏବଂ ହାରାହାରି ନାନୋମିଟର ଆକାର 25 nm (ଚିତ୍ର 1b,c)8,9,10। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ସ୍ପିନ୍ ରେଜୋନାନ୍ସ (ESR) ଦେଖାଇଛି ଯେ EWNS ରେ ବହୁ ପରିମାଣର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS), ମୁଖ୍ୟତଃ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ (OH•) ଏବଂ ସୁପରଅକ୍ସାଇଡ୍ (O2-) ରେଡିକାଲ୍ (ଚିତ୍ର 1c) 8 ରହିଛି। EWNS ଦୀର୍ଘ ସମୟ ପାଇଁ ବାୟୁରେ ରହିଲା ଏବଂ ବାୟୁରେ ଝୁଲି ରହିଥିବା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠରେ ଉପସ୍ଥିତ ଜୀବାଣୁ ସହିତ ଧକ୍କା ଦେଇପାରେ, ସେମାନଙ୍କର ROS ପେଲୋଡ୍ ପ୍ରଦାନ କରି ମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ (ଚିତ୍ର 1d)। ଏହି ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟୟନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଦର୍ଶାଇଥିଲେ ଯେ EWNS ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ବାୟୁରେ ମାଇକୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ ସମେତ ସାର୍ବଜନୀନ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ରାମ-ନେଗେଟିଭ୍ ଏବଂ ଗ୍ରାମ-ପଜିଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିପାରେ ଏବଂ ନିଷ୍କ୍ରିୟ କରିପାରେ8,9। ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ଦେଖାଇଛି ଯେ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା କୋଷ ଝିଲ୍ଲୀର ବିଭ୍ରାଟ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, ତୀବ୍ର ଶ୍ୱାସକ୍ରିୟା ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ EWNS ର ଉଚ୍ଚ ମାତ୍ରା ଫୁସଫୁସ କ୍ଷତି କିମ୍ବା ପ୍ରଦାହ ସୃଷ୍ଟି କରେ ନାହିଁ8।
(କ) ତରଳ ଧାରଣ କରିଥିବା ଏକ କୈଶିକା ଏବଂ ଏକ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରୟୋଗ କଲେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେ ହୁଏ। (ଖ) ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରୟୋଗ ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଘଟଣା ସୃଷ୍ଟି କରେ: (୧) ପାଣିର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେ ଏବଂ (୨) EWNS ରେ ଫସି ରହିଥିବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ଆୟନ) ସୃଷ୍ଟି। (ଗ) EWNS ର ଅନନ୍ୟ ଗଠନ। (ଘ) EWNS ସେମାନଙ୍କର ନାନୋସ୍କେଲ ପ୍ରକୃତି ଯୋଗୁଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗତିଶୀଳ ଏବଂ ବାୟୁଜନିତ ରୋଗଜୀବକମାନଙ୍କ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିପାରେ।
ସତେଜ ଖାଦ୍ୟର ପୃଷ୍ଠରେ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କୁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ EWNS ଆଣ୍ଟିମାଇକ୍ରୋବାୟଲ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମର କ୍ଷମତା ମଧ୍ୟ ସମ୍ପ୍ରତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରାଯାଇଛି। ଏହା ମଧ୍ୟ ଦର୍ଶାଯାଇଛି ଯେ EWNS ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟଭେଦ ବିତରଣ ପାଇଁ ଏକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ସହିତ ମିଶ୍ରଣରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି, ପ୍ରାୟ 50,000#/cm311 ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ EWNS ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବାର 90 ମିନିଟ୍ ମଧ୍ୟରେ E. coli ଏବଂ Listeria ଭଳି ବିଭିନ୍ନ ଖାଦ୍ୟ ଅଣୁଜୀବଙ୍କ ବିରୁଦ୍ଧରେ ଜୈବିକ ଟମାଟୋ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପରେ ପ୍ରାୟ 1.4 ଲଗ୍ ହ୍ରାସର ଏକ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଫଳାଫଳ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଅର୍ଗାନୋଲେପ୍ଟିକ୍ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପରୀକ୍ଷାଗୁଡ଼ିକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଟମାଟୋ ତୁଳନାରେ କୌଣସି ଅର୍ଗାନୋଲେପ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ ଦେଖାଇ ନଥିଲା। ଯଦିଓ ଏହି ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ 50,000#/cc ର ଅତି କମ EWNS ଡୋଜ୍ ରେ ମଧ୍ୟ ଖାଦ୍ୟ ସୁରକ୍ଷାର ପ୍ରତିଶ୍ରୁତି ଦିଏ। ଦେଖନ୍ତୁ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ସଂକ୍ରମଣ ଏବଂ ନଷ୍ଟ ହେବାର ବିପଦକୁ ଆହୁରି ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଉଚ୍ଚ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ ଲାଭଦାୟକ ହେବ।
ଏଠାରେ, ଆମେ ଏକ EWNS ଜେନେରେସନ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମର ବିକାଶ ଉପରେ ଆମର ଗବେଷଣାକୁ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରିବୁ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଭାବରେ ସୁଗମ କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ EWNS ର ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସେମାନଙ୍କର ଆଣ୍ଟିବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଲ୍ କ୍ଷମତା ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ। ବିଶେଷକରି, ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ସେମାନଙ୍କର ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ (ଲକ୍ଷ୍ୟଯୁକ୍ତ ବିତରଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ) ଏବଂ ROS ବିଷୟବସ୍ତୁ (ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ) ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଛି। ଆଧୁନିକ ବିଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ E. coli, S. enterica, L. innocua, S. cerevisiae ଏବଂ M. parafortuitum ଭଳି ସାଧାରଣ ଖାଦ୍ୟ ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବ ବ୍ୟବହାର କରି ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା ଭୌତିକ-ରାସାୟନିକ ଗୁଣ (ଆକାର, ଚାର୍ଜ ଏବଂ ROS ବିଷୟବସ୍ତୁ) ର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟକରଣ।
EVNS କୁ ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା ଜଳର ଏକକାଳୀନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେଇଂ ଏବଂ ଆୟନାଇଜେସନ (18 MΩ cm–1) ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଇଥିଲା। ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଆଟୋମାଇଜର 12 ସାଧାରଣତଃ ତରଳ ଏବଂ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ପଲିମର ଏବଂ ସେରାମିକ୍ କଣିକା 13 ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ଆକାରର ଫାଇବର 14 କୁ ପରମାଣୁ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ପୂର୍ବ ପ୍ରକାଶନ 8, 9, 10, 11 ରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଛି ଯେ, ଏକ ସାଧାରଣ ପରୀକ୍ଷଣରେ, ଏକ ଧାତୁ କୈଶିକା ଏବଂ ଏକ ଗ୍ରାଉଣ୍ଡେଡ୍ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ୍ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଘଟଣା ଘଟେ: 1) ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେ ଏବଂ 2) ଜଳର ଆୟନାଇଜେସନ୍। ଦୁଇଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଘନୀଭୂତ ଜଳର ପୃଷ୍ଠରେ ନକାରାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଟେଲର କୋନ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଉଚ୍ଚ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଜଳ ବିନ୍ଦୁ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ରେଲି ତତ୍ତ୍ୱ 16 ଅନୁଯାୟୀ ଛୋଟ କଣିକାରେ ଭାଙ୍ଗିବାକୁ ଲାଗିଥାଏ। ସେହି ସମୟରେ, ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର କିଛି ଜଳ ଅଣୁକୁ ବିଭାଜିତ କରି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ (ଆୟନାଇଜେସନ୍) ବାହାର କରିଦିଏ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ବହୁ ପରିମାଣର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) 17 ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଏକକାଳୀନ ଉତ୍ପାଦିତ ROS18 ପ୍ୟାକେଟଗୁଡ଼ିକୁ EWNS (ଚିତ୍ର 1c) ରେ ଆବଦ୍ଧ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର 2a ରେ ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ EWNS ସଂଶ୍ଳେଷଣରେ ବିକଶିତ ଏବଂ ବ୍ୟବହୃତ EWNS ଜେନେରେସନ୍ ସିଷ୍ଟମ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏକ ବନ୍ଦ ବୋତଲରେ ସଂରକ୍ଷିତ ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳକୁ ଏକ ଟେଫଲୋନ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ (2 ମିମି ଭିତର ବ୍ୟାସ) ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ 30G ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ସୂଇ (ଧାତୁ କୈପିଲାରି) କୁ ଦିଆଯାଉଥିଲା। ଚିତ୍ର 2b ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ବୋତଲ ଭିତରେ ବାୟୁ ଚାପ ଦ୍ୱାରା ଜଳ ପ୍ରବାହ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୁଏ। ସୂଇଟି ଏକ ଟେଫଲୋନ୍ କନସୋଲ୍ ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ ଯାହାକୁ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଠାରୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦୂରତାରେ ମାନୁଆଲି ଆଡଜଷ୍ଟ କରାଯାଇପାରିବ। କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ହେଉଛି ଏକ ପଲିସ୍ ହୋଇଥିବା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଡିସ୍କ ଯାହାର ମଝିରେ ନମୁନା ପାଇଁ ଏକ ଛିଦ୍ର ଅଛି। କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ତଳେ ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ନମୁନା ଫନେଲ୍ ଅଛି, ଯାହା ଏକ ନମୁନା ପୋର୍ଟ (ଚିତ୍ର 2b) ମାଧ୍ୟମରେ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ସେଟଅପ୍ ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ। ସମସ୍ତ ନମୁନା ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଚାର୍ଜ ବିଲ୍ଡ-ଅପ୍ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ଗ୍ରାଉଣ୍ଡ କରାଯାଇଛି ଯାହା କଣିକା ନମୁନାକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରେ।
(କ) ଇଞ୍ଜିନିୟର୍ଡ ୱାଟର ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଜେନେରେସନ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ (EWNS)। (ଖ) ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାରାମିଟର ଦେଖାଉଥିବା ସାମ୍ପଲର ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍ପ୍ରେ ୟୁନିଟର କ୍ରସ୍ ସେକ୍ସନ୍। (ଗ) ଜୀବାଣୁ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ପାଇଁ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ସେଟଅପ୍।
ଉପରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ EWNS ଜେନେରେସନ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ EWNS ଗୁଣଗୁଡ଼ିକର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଟ୍ୟୁନିଂକୁ ସହଜ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରମୁଖ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରିବ। EWNS ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଟ୍ୟୁନିଂ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରୟୋଗିତ ଭୋଲଟେଜ୍ (V), ଛୁଞ୍ଚି ଏବଂ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ (L) ମଧ୍ୟରେ ଦୂରତା ଏବଂ କୈଶିକା ମାଧ୍ୟମରେ ଜଳ ପ୍ରବାହ (φ) କୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରନ୍ତୁ। ବିଭିନ୍ନ ମିଶ୍ରଣକୁ ସୂଚିତ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରତୀକ [V (kV), L (cm)] ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସେଟ୍ [V, L] ର ଏକ ସ୍ଥିର ଟେଲର କୋନ୍ ପାଇବା ପାଇଁ ଜଳ ପ୍ରବାହକୁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରନ୍ତୁ। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ପାଇଁ, କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ (D) ର ଆପେର୍ଚର 0.5 ଇଞ୍ଚ (1.29 ସେମି) ରେ ସେଟ୍ କରାଯାଇଥିଲା।
ସୀମିତ ଜ୍ୟାମିତି ଏବଂ ଅସମତା ଯୋଗୁଁ, ପ୍ରଥମ ନୀତିରୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି ଗଣନା କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଏହା ବଦଳରେ, ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଗଣନା କରିବା ପାଇଁ QuickField™ ସଫ୍ଟୱେର୍ (Svendborg, ଡେନମାର୍କ)19 ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ସମାନ ନୁହେଁ, ତେଣୁ କୈଶିକାଲର ଅଗ୍ରଭାଗରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ରର ମୂଲ୍ୟ ବିଭିନ୍ନ ବିନ୍ୟାସ ପାଇଁ ଏକ ସନ୍ଦର୍ଭ ମୂଲ୍ୟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା।
ଅଧ୍ୟୟନ ସମୟରେ, ଟେଲର କୋନ୍ ଗଠନ, ଟେଲର କୋନ୍ ସ୍ଥିରତା, EWNS ଉତ୍ପାଦନ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନଶୀଳତା ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଛୁଞ୍ଚି ଏବଂ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ ଦୂରତାର ଅନେକ ମିଶ୍ରଣ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରାଯାଇଥିଲା। ପରିପୂରକ ସାରଣୀ S1 ରେ ବିଭିନ୍ନ ମିଶ୍ରଣ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
କଣିକା ସଂଖ୍ୟା ସାନ୍ଦ୍ରତା ମାପିବା ପାଇଁ EWNS ଜେନେରେସନ୍ ସିଷ୍ଟମର ଆଉଟପୁଟ୍ ସିଧାସଳଖ ଏକ ସ୍କାନିଂ ମୋବିଲିଟି ପାର୍ଟିକିଲ୍ ସାଇଜର୍ (SMPS, ମଡେଲ୍ 3936, TSI, ଶୋରଭ୍ୟୁ, ମିନେସୋଟା) ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ ଥିଲା ଏବଂ ଆମର ପୂର୍ବ ପ୍ରକାଶନରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ଅନୁଯାୟୀ ଏରୋସୋଲ ପ୍ରବାହ ମାପିବା ପାଇଁ ଏକ ଫାରାଡେ ଏରୋସୋଲ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର୍ (TSI, ମଡେଲ୍ 3068B, ଶୋରଭ୍ୟୁ, USA) ସହିତ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା। SMPS ଏବଂ ଏରୋସୋଲ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର୍ ଉଭୟ 0.5 L/ମିନିଟ୍ (ମୋଟ ନମୁନା ପ୍ରବାହ 1 L/ମିନିଟ୍) ପ୍ରବାହ ହାରରେ ନମୁନା କରାଯାଇଥିଲା। କଣିକା ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ ଏରୋସୋଲ ଫ୍ଲକ୍ସ 120 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ମାପ କରାଯାଇଥିଲା। ମାପକୁ 30 ଥର ପୁନରାବୃତ୍ତି କରନ୍ତୁ। ମୋଟ ଏରୋସୋଲ ଚାର୍ଜ ବର୍ତ୍ତମାନର ମାପରୁ ଗଣନା କରାଯାଏ, ଏବଂ ହାରାହାରି EWNS ଚାର୍ଜ ନମୁନା କରାଯାଇଥିବା ମୋଟ EWNS କଣିକା ସଂଖ୍ୟାରୁ ଆକଳନ କରାଯାଏ। EWNS ର ହାରାହାରି ମୂଲ୍ୟ ସମୀକରଣ (1) ବ୍ୟବହାର କରି ଗଣନା କରାଯାଇପାରିବ:
ଯେଉଁଠାରେ IEl ହେଉଛି ମାପ କରାଯାଇଥିବା ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସ୍ରୋତ, NSMPS ହେଉଛି SMPS ସହିତ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ସଂଖ୍ୟା ସାନ୍ଦ୍ରତା, ଏବଂ φEl ହେଉଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମିଟରକୁ ପ୍ରବାହ ହାର।
ଯେହେତୁ ଆପେକ୍ଷିକ ଆର୍ଦ୍ରତା (RH) ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ (RH) ଯଥାକ୍ରମେ 21°C ଏବଂ 45% ରେ ସ୍ଥିର ରଖାଯାଇଥିଲା।
EWNS ର ଆକାର ଏବଂ ଜୀବନକାଳ ମାପିବା ପାଇଁ ପରମାଣୁ ବଳ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (AFM), ଆସାଇଲମ୍ MFP-3D (ଆସାଇଲମ୍ ରିସର୍ଚ୍ଚ, ସାଣ୍ଟା ବାର୍ବାରା, CA) ଏବଂ AC260T ପ୍ରୋବ୍ (ଅଲିମ୍ପସ୍, ଟୋକିଓ, ଜାପାନ) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। AFM ସ୍କାନ ହାର ହେଉଛି 1 Hz ଏବଂ ସ୍କାନ କ୍ଷେତ୍ର ହେଉଛି 5 µm×5 µm ସହିତ 256 ସ୍କାନ ଲାଇନ। ସମସ୍ତ ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକୁ ଆସାଇଲମ୍ ସଫ୍ଟୱେର୍ (100 nm ପରିସର ଏବଂ 100 pm ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ସହିତ ମାସ୍କ) ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରଥମ କ୍ରମ ପ୍ରତିଛବି ଆଲାଇନ୍ମେଣ୍ଟ୍ କରାଯାଇଥିଲା।
କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଏକତ୍ରୀକରଣ ଏବଂ ଅଭୁତ ପୃଷ୍ଠରେ ଅନିୟମିତ ବୁନ୍ଦା ଗଠନକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ନମୁନା ଫନେଲକୁ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଠାରୁ 2.0 ସେମି ଦୂରତାରେ ହାରାହାରି 120 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ରଖନ୍ତୁ। EWNS କୁ ସଦ୍ୟ କଟା ଅଭୁତ ପୃଷ୍ଠରେ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଥିଲା (ଟେଡ୍ ପେଲା, ରେଡିଂ, CA)। ଛିଟିକିବା ପରେ ତୁରନ୍ତ, AFM ବ୍ୟବହାର କରି ଅଭୁତ ପୃଷ୍ଠକୁ ଦୃଶ୍ୟମାନ କରାଯାଇଥିଲା। ସଦ୍ୟ କଟା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ଅଭୁତର ପୃଷ୍ଠ ସମ୍ପର୍କ କୋଣ 0° ପାଖାପାଖି, ତେଣୁ EWNS ଏକ ଗମ୍ବୁଜ ଆକାରରେ ଅଭୁତ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ20। ବିସ୍ତାରିତ ବୁନ୍ଦାଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାସ (a) ଏବଂ ଉଚ୍ଚତା (h) କୁ AFM ଟୋପୋଗ୍ରାଫିରୁ ସିଧାସଳଖ ମାପ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଆମର ପୂର୍ବ ବୈଧ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ଗମ୍ବୁଜ ବିସ୍ତାର ପରିମାଣ EWNS ଗଣନା କରିବାକୁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା8। ଅନୁମାନ କରାଯାଉଛି ଯେ ଅନ୍ବୋର୍ଡ EVNS ର ସମାନ ଆୟତନ ଅଛି, ସମତୁଲ୍ୟ ବ୍ୟାସକୁ ସମୀକରଣ (2) ରୁ ଗଣନା କରାଯାଇପାରିବ:
ଆମର ପୂର୍ବ ବିକଶିତ ପଦ୍ଧତି ଅନୁଯାୟୀ, EWNS ରେ କ୍ଷଣସ୍ଥାୟୀ ରାଡିକାଲ୍ ମଧ୍ୟସ୍ଥିର ଉପସ୍ଥିତି ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ସ୍ପିନ୍ ରେଜୋନାନ୍ସ (ESR) ସ୍ପିନ୍ ଟ୍ରାପ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। 235 mM DEPMPO (5-(ଡାଏଥୋକ୍ସିଫସଫୋରିଲ୍)-5-ମିଥାଇଲ୍-1-ପାଏରୋଲାଇନ୍-N-ଅକ୍ସାଇଡ୍) (ଅକ୍ସିସ୍ ଇଣ୍ଟରନ୍ୟାସନାଲ୍ ଇନକର୍ପୋରେଟେଡ୍, ପୋର୍ଟଲ୍ୟାଣ୍ଡ, ଓରେଗନ୍) ଧାରଣ କରିଥିବା ଏକ ଦ୍ରବଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଏରୋସଲ୍ ପଠାଯାଇଥିଲା। ସମସ୍ତ EPR ମାପ ଏକ ବ୍ରୁକର EMX ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମିଟର୍ (ବ୍ରୁକର ଇନଷ୍ଟ୍ରୁମେଣ୍ଟ୍ସ ଇନକର୍ପୋରେଟେଡ୍ ବିଲେରିକା, MA, USA) ଏବଂ ଫ୍ଲାଟ୍ ସେଲ୍ ଆରେ ବ୍ୟବହାର କରି କରାଯାଇଥିଲା। ତଥ୍ୟ ସଂଗ୍ରହ ଏବଂ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଆକ୍ୱିସିଟ୍ ସଫ୍ଟୱେର୍ (ବ୍ରୁକର ଇନଷ୍ଟ୍ରୁମେଣ୍ଟ୍ସ ଇନକର୍ପୋରେଟେଡ୍ ବିଲେରିକା, MA, USA) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ROS ଚରିତ୍ରକରଣ କେବଳ କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା ଅବସ୍ଥାର ଏକ ସେଟ୍ [-6.5 kV, 4.0 cm] ପାଇଁ କରାଯାଇଥିଲା। ଇମ୍ପାକ୍ଟରରେ EWNS ର କ୍ଷତିକୁ ହିସାବ କରିବା ପରେ SMPS ବ୍ୟବହାର କରି EWNS ସାନ୍ଦ୍ରତା ମାପ କରାଯାଇଥିଲା।
205 ଡୁଆଲ୍ ବିମ୍ ଓଜୋନ୍ ମନିଟର୍™ (2B ଟେକ୍ନୋଲୋଜିସ୍, ବୋଲ୍ଡର୍, କୋ)8,9,10 ବ୍ୟବହାର କରି ଓଜୋନ୍ ସ୍ତର ନିରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ସମସ୍ତ EWNS ଗୁଣଧର୍ମ ପାଇଁ, ପରିମାପ ମୂଲ୍ୟ ହେଉଛି ପରିମାପର ମଧ୍ୟମା, ଏବଂ ପରିମାପ ତ୍ରୁଟି ହେଉଛି ମାନକ ବିଚ୍ୟୁତି। ଅନୁକୂଳିତ EWNS ଗୁଣଧର୍ମର ମୂଲ୍ୟକୁ ମୂଳ EWNS ର ଅନୁରୂପ ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ତୁଳନା କରିବା ପାଇଁ ଏକ t-ପରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର 2c ଏକ ପୂର୍ବରୁ ବିକଶିତ ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପ୍ରିସିପେଟେସନ୍ ପାସ୍ ଥ୍ରୁ ସିଷ୍ଟମ୍ (EPES) ଦର୍ଶାଉଛି ଯାହାକୁ EWNS11 କୁ ପୃଷ୍ଠକୁ ଟାର୍ଗେଟ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। EPES ଏକ EWNS ଚାର୍ଜକୁ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରି ଟାର୍ଗେଟର ପୃଷ୍ଠକୁ ସିଧାସଳଖ "ନିର୍ଦ୍ଦେଶ" କରିଥାଏ। EPES ସିଷ୍ଟମର ବିବରଣୀ Pyrgiotakis et al.11 ଦ୍ୱାରା ଏକ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ପ୍ରକାଶନରେ ଉପସ୍ଥାପିତ ହୋଇଛି। ତେଣୁ, EPES ଏକ 3D ମୁଦ୍ରିତ PVC ଚାମ୍ବରକୁ ନେଇ ଗଠିତ ଯାହା ମଧ୍ୟରେ ଦୁଇଟି ସମାନ୍ତରାଳ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ (304 ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍, ମିରର୍ ପଲିସ୍ଡ୍) ଧାତୁ ପ୍ଲେଟ୍ 15.24 ସେମି ଦୂରତାରେ ଧାରଣ କରିଥାଏ। ବୋର୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଏକ ବାହ୍ୟ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ୍ ଉତ୍ସ (ବର୍ଟ୍ରାନ୍ 205B-10R, ସ୍ପେଲମ୍ୟାନ୍, ହାଉପାଉଜ୍, NY) ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ ଥିଲା, ତଳ ବୋର୍ଡ ସର୍ବଦା ପଜିଟିଭ୍ ଥିଲା ଏବଂ ଉପର ବୋର୍ଡ ସର୍ବଦା ଗ୍ରାଉଣ୍ଡେଡ୍ (ଭାସମାନ) ଥିଲା। ଚାମ୍ବର କାନ୍ଥଗୁଡ଼ିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଫଏଲ୍ ସହିତ ଆଚ୍ଛାଦିତ, ଯାହା କଣିକା କ୍ଷତିକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ଗ୍ରାଉଣ୍ଡେଡ୍ ହୋଇଥାଏ। ଚାମ୍ବରରେ ଏକ ସିଲ୍ ହୋଇଥିବା ଫ୍ରଣ୍ଟ ଲୋଡିଂ ଦ୍ୱାର ଅଛି ଯାହା ପରୀକ୍ଷଣ ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ର୍ୟାକ୍ ଉପରେ ରଖିବା ପାଇଁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ ହସ୍ତକ୍ଷେପକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ତଳ ଧାତୁ ପ୍ଲେଟରୁ ଉଠାଇ ଥାଏ।
EPES ରେ EWNS ର ଜମା ଦକ୍ଷତା ପରିପୂରକ ଚିତ୍ର S111 ରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବିକଶିତ ଏକ ପ୍ରୋଟୋକଲ ଅନୁସାରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା।
ଏକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଚାମ୍ବର ଭାବରେ, ସିଲିଣ୍ଡ୍ରାଲ୍ ଚାମ୍ବର ମାଧ୍ୟମରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ପ୍ରବାହ EPES ସିଷ୍ଟମ ସହିତ ଏକ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ HEPA ଫିଲ୍ଟର ବ୍ୟବହାର କରି EPES ସିଷ୍ଟମ ସହିତ ସିରିଜରେ ସଂଯୁକ୍ତ ହୋଇଥାଏ ଯାହା EWNS କୁ ବାହାର କରିଥାଏ। ଚିତ୍ର 2c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, EWNS ଏରୋସୋଲକୁ ସିରିଜରେ ସଂଯୁକ୍ତ ଦୁଇଟି ଚାମ୍ବର ମାଧ୍ୟମରେ ପମ୍ପ କରାଯାଇଥିଲା। ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କକ୍ଷ ଏବଂ EPES ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଫିଲ୍ଟର ଯେକୌଣସି ଅବଶିଷ୍ଟ EWNS କୁ ବାହାର କରିଦିଏ ଯାହା ଫଳରେ ସମାନ ତାପମାତ୍ରା (T), ଆପେକ୍ଷିକ ଆର୍ଦ୍ରତା (RH) ଏବଂ ଓଜୋନ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ଜୀବାଣୁମାନେ ସତେଜ ଉତ୍ପାଦକୁ ଦୂଷିତ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି ଯେପରିକି Escherichia coli (ATCC #27325), ଏକ ମଳ ସୂଚକ, ସାଲମୋନେଲା ଏଣ୍ଟେରିକା (ATCC #53647), ଏକ ଖାଦ୍ୟଜନିତ ଜୀବାଣୁ, Listeria innocua (ATCC #33090), ରୋଗଜନିତ ଲିଷ୍ଟେରିଆ ମୋନୋସାଇଟୋଜେନ୍ସର ବିକଳ୍ପ। , Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098) ଏକ ବିକୃତ ଇଷ୍ଟର ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ, ଏବଂ Mycobacterium parafortuitous (ATCC #19686) ଏକ ଅଧିକ ପ୍ରତିରୋଧୀ ଜୀବାଣୁ ଭାବରେ ATCC (ମାନସାସ, ଭର୍ଜିନିଆ) ରୁ କିଣାଯାଇଥିଲା।
ଆପଣଙ୍କ ସ୍ଥାନୀୟ ବଜାରରୁ ଅନିୟମିତ ଭାବରେ ଜୈବିକ ଅଙ୍ଗୁର ଟମାଟୋର ବାକ୍ସ କିଣନ୍ତୁ ଏବଂ ବ୍ୟବହାର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ (3 ଦିନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ) 4°C ରେ ଫ୍ରିଜରେ ରଖନ୍ତୁ। ପ୍ରାୟ 1/2 ଇଞ୍ଚ ବ୍ୟାସର ଗୋଟିଏ ଆକାର ସହିତ ପରୀକ୍ଷଣ କରିବାକୁ ଟମାଟୋ ବାଛନ୍ତୁ।
ଇନକ୍ୟୁବେସନ୍, ଇନୋକୁଲେସନ୍, ଏକ୍ସପୋଜର ଏବଂ କଲୋନି ଗଣନା ପାଇଁ ପ୍ରୋଟୋକଲ୍ ବିଷୟରେ ଆମର ପୂର୍ବ ପ୍ରକାଶନରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି ଏବଂ ପରିପୂରକ ତଥ୍ୟ 11 ରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇଛି। 45 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ 40,000 #/cm3 ରେ ଇନୋକ୍ୟୁଲେଟ୍ ହୋଇଥିବା ଟମାଟୋଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରକାଶ କରି EWNS କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରାଯାଇଥିଲା। ସଂକ୍ଷେପରେ, t = 0 ମିନିଟ୍ ସମୟରେ, ବଞ୍ଚିଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବଗୁଡ଼ିକର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ ତିନୋଟି ଟମାଟୋ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ତିନୋଟି ଟମାଟୋକୁ EPES ରେ ରଖାଯାଇଥିଲା ଏବଂ 40,000 #/cc (EWNS ଉନ୍ମୁକ୍ତ ଟମାଟୋ) ରେ EWNS ସହିତ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଅନ୍ୟ ତିନୋଟିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଚାମ୍ବରରେ (ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଟମାଟୋ) ରଖାଯାଇଥିଲା। କୌଣସି ଟମାଟୋ ଗୋଷ୍ଠୀକୁ ଅତିରିକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯାଇ ନଥିଲା। EWNS ର ପ୍ରଭାବ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିବା ପାଇଁ 45 ମିନିଟ୍ ପରେ EWNS-ଉନ୍ମୁକ୍ତ ଟମାଟୋ ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରୀକ୍ଷଣ ତିନିପ୍ରତିଲିପିରେ କରାଯାଇଥିଲା। ସପ୍ଲିମେଣ୍ଟାରୀ ତଥ୍ୟରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ପ୍ରୋଟୋକଲ ଅନୁସାରେ ତଥ୍ୟ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
E. coli, Enterobacter, ଏବଂ L. innocua ଜୀବାଣୁ ନମୁନାଗୁଡ଼ିକୁ EWNS (45 ମିନିଟ୍, EWNS ଏରୋସୋଲ ସାନ୍ଦ୍ରତା 40,000 #/cm3) ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶିତ ଏବଂ ଅନାବୃତ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା କ୍ରିୟାକୁ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିବା ପାଇଁ ପେଲେଟେଡ୍ କରାଯାଇଥିଲା। 0.1 M ସୋଡିୟମ କାକୋଡାଇଲେଟ୍ ଦ୍ରବଣ (pH 7.4) ରେ 2.5% ଗ୍ଲୁଟାରାଲଡିହାଇଡ୍, 1.25% ପାରାଫର୍ମାଲଡିହାଇଡ୍ ଏବଂ 0.03% ପିକ୍ରିକ୍ ଏସିଡର ଏକ ଫିକ୍ସେଟିଭ୍ ସହିତ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଅବଶେଷ ସ୍ଥିର କରାଯାଇଥିଲା। ଧୋଇବା ପରେ, ସେମାନଙ୍କୁ 1% ଅସମିୟମ୍ ଟେଟ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ (OsO4)/1.5% ପୋଟାସିୟମ୍ ଫେରୋସାଇନାଇଡ୍ (KFeCN6) ସହିତ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ସ୍ଥିର କରାଯାଇଥିଲା, 3 ଥର ପାଣିରେ ଧୋଇ ଦିଆଯାଇଥିଲା ଏବଂ 1% ୟୁରାନିଲ୍ ଆସେଟେଟରେ 1 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଇନକ୍ୟୁବେଟେଡ୍ କରାଯାଇଥିଲା, ତାପରେ ପାଣିରେ ଦୁଇଥର ଧୋଇ ଦିଆଯାଇଥିଲା। ପରବର୍ତ୍ତୀ ଡିହାଇଡ୍ରେସନ୍ 10 ମିନିଟ୍ ପ୍ରତ୍ୟେକ 50%, 70%, 90%, 100% ଆଲକୋହଲ୍ ସହିତ। ତା’ପରେ ନମୁନାଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରୋପିଲିନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍‌ରେ ୧ ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ରଖାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ପ୍ରୋପିଲିନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ TAAP Epon (ମାରିଭାକ୍ କାନାଡା ଇନକର୍ପୋରେଟେଡ୍ ସେଣ୍ଟ ଲରେଣ୍ଟ, CA) ର ୧:୧ ମିଶ୍ରଣ ସହିତ ଗର୍ଭିତ କରାଯାଇଥିଲା। ନମୁନାଗୁଡ଼ିକୁ TAAB Epon ରେ ଏମ୍ବେଡ୍ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ 60°C ତାପମାତ୍ରାରେ 48 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ପଲିମରାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା। TEM ଦ୍ୱାରା ଏକ JEOL 1200EX (JEOL, ଟୋକିଓ, ଜାପାନ), ଏକ ପାରମ୍ପରିକ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ସଂଶୋଧିତ ଦାନାଦାର ରେଜିନ୍ କଟାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଦୃଶ୍ୟମାନ କରାଯାଇଥିଲା ଯାହା ଏକ AMT 2k CCD କ୍ୟାମେରା (ଆଡଭାନ୍ସଡ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ଟେକ୍ନିକ୍ସ, କର୍ପୋରେସନ୍, ୱୋବର୍ନ, MA, USA) ସହିତ ସଜ୍ଜିତ ଥିଲା।
ସମସ୍ତ ପରୀକ୍ଷଣ ତିନୋଟି ପ୍ରତିଲିପିରେ କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରତ୍ୟେକ ସମୟ ବିନ୍ଦୁ ପାଇଁ, ଜୀବାଣୁ ଧୋଇକୁ ତିନୋଟି ପ୍ରତିଲିପିରେ ପ୍ଲେଟ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହାର ପରିଣାମ ସ୍ୱରୂପ ପ୍ରତି ପଏଣ୍ଟରେ ମୋଟ ନଅଟି ତଥ୍ୟ ବିନ୍ଦୁ ଥିଲା, ଯାହାର ହାରାହାରି ସେହି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଜୀବ ପାଇଁ ଜୀବାଣୁ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା। ମାନକ ବିଚ୍ୟୁତିକୁ ମାପ ତ୍ରୁଟି ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା। ସମସ୍ତ ବିନ୍ଦୁ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା।
t = 0 min ତୁଳନାରେ ଜୀବାଣୁର ସାନ୍ଦ୍ରତା ହ୍ରାସର ଲଗାରିଥମ୍ ନିମ୍ନଲିଖିତ ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରି ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା:
ଯେଉଁଠାରେ C0 ହେଉଛି 0 ସମୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ନମୁନାରେ ଜୀବାଣୁର ସାନ୍ଦ୍ରତା (ଅର୍ଥାତ୍ ପୃଷ୍ଠ ଶୁଖିବା ପରେ କିନ୍ତୁ ଚାମ୍ବରରେ ରଖିବା ପୂର୍ବରୁ) ଏବଂ Cn ହେଉଛି n ମିନିଟ୍ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବା ପରେ ପୃଷ୍ଠରେ ଜୀବାଣୁର ସାନ୍ଦ୍ରତା।
45 ମିନିଟର ଏକ୍ସପୋଜର ଅବଧି ମଧ୍ୟରେ ଜୀବାଣୁର ପ୍ରାକୃତିକ ଅବକ୍ଷୟକୁ ହିସାବ କରିବା ପାଇଁ, 45 ମିନିଟର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ତୁଳନାରେ ଲଗ୍-ରିଡକ୍ସନ ମଧ୍ୟ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା:
ଯେଉଁଠାରେ Cn ହେଉଛି n ସମୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ନମୁନାରେ ଜୀବାଣୁର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ Cn-ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ହେଉଛି n ସମୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଜୀବାଣୁର ସାନ୍ଦ୍ରତା। ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ତୁଳନାରେ ତଥ୍ୟକୁ ଏକ ଲଗ୍ ହ୍ରାସ ଭାବରେ ଉପସ୍ଥାପିତ କରାଯାଏ (EWNS ଏକ୍ସପୋଜର ନାହିଁ)।
ଅଧ୍ୟୟନ ସମୟରେ, ଟେଲର କୋନ୍ ଗଠନ, ଟେଲର କୋନ୍ ସ୍ଥିରତା, EWNS ଉତ୍ପାଦନ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନଶୀଳତା ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଛୁଞ୍ଚି ଏବଂ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ ଦୂରତାର ଅନେକ ମିଶ୍ରଣ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରାଯାଇଥିଲା। ପରିପୂରକ ସାରଣୀ S1 ରେ ବିଭିନ୍ନ ମିଶ୍ରଣ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ସ୍ଥିର ଏବଂ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନଯୋଗ୍ୟ ଗୁଣ (ଟେଲର କୋନ୍, EWNS ଉତ୍ପାଦନ, ଏବଂ ସମୟ ସହିତ ସ୍ଥିରତା) ଦର୍ଶାଉଥିବା ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଦୁଇଟି ମାମଲା ଚୟନ କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦୁଇଟି ମାମଲା ପାଇଁ ROS ର ଚାର୍ଜ, ଆକାର ଏବଂ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଉପରେ ଫଳାଫଳ ଦେଖାଯାଇଛି। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ସାରଣୀ 1 ରେ ମଧ୍ୟ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇଛି। ସନ୍ଦର୍ଭ ପାଇଁ, ଚିତ୍ର 3 ଏବଂ ସାରଣୀ 1 ରେ ପୂର୍ବରୁ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ଅଣ-ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା EWNS8, 9, 10, 11 (ବେସଲାଇନ୍-EWNS) ର ଗୁଣ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଦୁଇ-ଲାଞ୍ଜଯୁକ୍ତ ଟି-ପରୀକ୍ଷା ବ୍ୟବହାର କରି ପରିସଂଖ୍ୟାନଗତ ଗୁରୁତ୍ୱ ଗଣନା ପରିପୂରକ ସାରଣୀ S2 ରେ ପୁନଃପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଛି। ଏହା ସହିତ, ଅତିରିକ୍ତ ତଥ୍ୟରେ କାଉଣ୍ଟର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ନମୁନା ଗର୍ତ୍ତ ବ୍ୟାସ (D) ର ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ଭୂମି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଏବଂ ଛୁଞ୍ଚିର ଅଗ୍ରଭାଗ (L) ମଧ୍ୟରେ ଦୂରତା (ପରିପୂରକ ଚିତ୍ର S2 ଏବଂ S3) ଉପରେ ଅଧ୍ୟୟନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
(a–c) AFM ଆକାର ବଣ୍ଟନ। (d – f) ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ। (g) ROS ଏବଂ ESR ର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟୀକରଣ।
ଏହା ମଧ୍ୟ ମନେ ରଖିବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ ଉପରୋକ୍ତ ସମସ୍ତ ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ, ମାପ କରାଯାଇଥିବା ଆୟନାଇଜେସନ ସ୍ରୋତ 2-6 µA ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଥିଲା, ଏବଂ ଭୋଲଟେଜ -3.8 ରୁ -6.5 kV ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଥିଲା, ଯାହା ଫଳରେ ଏହି ଏକକ-ଟର୍ମିନାଲ EWNS ପାଇଁ 50 mW ରୁ କମ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହୋଇଥିଲା। . ଜେନେରେସନ ମଡ୍ୟୁଲ୍। ଯଦିଓ EWNS ଉଚ୍ଚ ଚାପରେ ସଂଶ୍ଳେଷିତ ହୋଇଥିଲା, ଓଜୋନ ସ୍ତର ବହୁତ କମ୍ ଥିଲା, କେବେବି 60 ppb ଅତିକ୍ରମ କରିନଥିଲା।
ପରିପୂରକ ଚିତ୍ର S4 ଯଥାକ୍ରମେ [-6.5 kV, 4.0 cm] ଏବଂ [-3.8 kV, 0.5 cm] ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ ସିମୁଲେଟେଡ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଉଛି। [-6.5 kV, 4.0 cm] ଏବଂ [-3.8 kV, 0.5 cm] ପରିସ୍ଥିତି ଅନୁସାରେ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଯଥାକ୍ରମେ 2 × 105 V/m ଏବଂ 4.7 × 105 V/m ଭାବରେ ଗଣନା କରାଯାଇଛି। ଏହା ଆଶା କରାଯିବା ଉଚିତ, କାରଣ ଦ୍ୱିତୀୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଭୋଲଟେଜର ଦୂରତା ସହିତ ଅନୁପାତ ବହୁତ ଅଧିକ।
ଚିତ୍ର 3a,b ରେ AFM8 ସହିତ ମାପ କରାଯାଇଥିବା EWNS ବ୍ୟାସ ଦେଖାଯାଉଛି। [-6.5 kV, 4.0 cm] ଏବଂ [-3.8 kV, 0.5 cm] ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ ହାରାହାରି EWNS ବ୍ୟାସ ଯଥାକ୍ରମେ 27 nm ଏବଂ 19 nm ଭାବରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। [-6.5 kV, 4.0 cm] ଏବଂ [-3.8 kV, 0.5 cm] ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ ବଣ୍ଟନର ଜ୍ୟାମିତିକ ମାନକ ବିଚ୍ୟୁତି ଯଥାକ୍ରମେ 1.41 ଏବଂ 1.45, ଯାହା ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ଆକାର ବଣ୍ଟନକୁ ସୂଚିତ କରେ। ଉଭୟ ମଧ୍ୟମ ଆକାର ଏବଂ ଜ୍ୟାମିତିକ ମାନକ ବିଚ୍ୟୁତି ଯଥାକ୍ରମେ 25 nm ଏବଂ 1.41 ହେଉଛି, ବେସଲାଇନ୍-EWNS ର ବହୁତ ନିକଟତର। ଚିତ୍ର 3c ରେ ସମାନ ପରିସ୍ଥିତିରେ ସମାନ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି ମାପ କରାଯାଇଥିବା ବେସଲାଇନ୍ EWNS ର ଆକାର ବଣ୍ଟନ ଦେଖାଯାଉଛି।
ଚିତ୍ର 3d,e ରେ ଚାର୍ଜ ଚରିତ୍ରୀକରଣର ଫଳାଫଳ ଦେଖାଯାଉଛି। ତଥ୍ୟ ହେଉଛି ସାନ୍ଦ୍ରତା (#/cm3) ଏବଂ ଧାରାର (I) 30 ସମକାଳୀନ ମାପର ହାରାହାରି ମାପ। ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ EWNS ରେ ହାରାହାରି ଚାର୍ଜ ଯଥାକ୍ରମେ [-6.5 kV, 4.0 cm] ଏବଂ [-3.8 kV, 0.5 cm] ପାଇଁ 22 ± 6 e- ଏବଂ 44 ± 6 e-। ବେସଲାଇନ୍-EWNS (10 ± 2 e-) ତୁଳନାରେ, ସେମାନଙ୍କର ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ, [-6.5 kV, 4.0 cm] ପରିସ୍ଥିତିର ଦୁଇଗୁଣ ଏବଂ [-3 .8 kV, 0.5 cm] ଅପେକ୍ଷା ଚାରିଗୁଣ। 3f ମୌଳିକ EWNS ଦେୟ ତଥ୍ୟ ଦେଖାଉଛି।
EWNS ସଂଖ୍ୟା ସାନ୍ଦ୍ରତା ମାନଚିତ୍ର (ପରିପୂରକ ଚିତ୍ର S5 ଏବଂ S6) ରୁ, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରିବ ଯେ [-6.5 kV, 4.0 cm] ଦୃଶ୍ୟରେ [-3.8 kV, 0.5 cm] ଦୃଶ୍ୟ ଅପେକ୍ଷା ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ କଣିକା ଅଛି। ଏହା ମଧ୍ୟ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯିବା ଉଚିତ ଯେ EWNS ସଂଖ୍ୟା ସାନ୍ଦ୍ରତାକୁ 4 ଘଣ୍ଟା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ନିରୀକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା (ପରିପୂରକ ଚିତ୍ର S5 ଏବଂ S6), ଯେଉଁଠାରେ EWNS ଜେନେରେସନ ସ୍ଥିରତା ଉଭୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ କଣିକା ସଂଖ୍ୟା ସାନ୍ଦ୍ରତାର ସମାନ ସ୍ତର ଦେଖାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର 3g [-6.5 kV, 4.0 cm] ରେ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା EWNS ପାଇଁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପରେ EPR ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ (ପୃଷ୍ଠଭୂମି) ବିଯୋଗ ଦର୍ଶାଉଛି। ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରକାଶିତ ଏକ ପତ୍ରରେ ROS ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ କୁ EWNS ବେସଲାଇନ୍ ସହିତ ମଧ୍ୟ ତୁଳନା କରାଯାଇଛି। ସ୍ପିନ୍ ଟ୍ରାପ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରୁଥିବା EWNS ର ଗଣନା ସଂଖ୍ୟା 7.5 × 104 EWNS/s, ଯାହା ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରକାଶିତ ବେସଲାଇନ୍-EWNS8 ସହିତ ସମାନ। EPR ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର ROS ର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚାଇଥିଲା, ଯେଉଁଠାରେ O2- ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ଥିଲା, ଯେତେବେଳେ OH• କମ୍ ପରିମାଣରେ ଉପସ୍ଥିତ ଥିଲା। ଏହା ସହିତ, ଶିଖର ତୀବ୍ରତାର ସିଧାସଳଖ ତୁଳନା ଦେଖାଇଲା ଯେ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା EWNS ରେ ବେସଲାଇନ୍ EWNS ତୁଳନାରେ ଏକ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ ROS ବିଷୟବସ୍ତୁ ଥିଲା।
ଚିତ୍ର 4 ରେ EPES ରେ EWNS ର ଜମା ଦକ୍ଷତା ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ତଥ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ସାରଣୀ I ରେ ମଧ୍ୟ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇଛି ଏବଂ ମୂଳ EWNS ତଥ୍ୟ ସହିତ ତୁଳନା କରାଯାଇଛି। ଉଭୟ EUNS କ୍ଷେତ୍ରରେ, 3.0 kV ର ଏକ କମ୍ ଭୋଲଟେଜରେ ମଧ୍ୟ ଜମା 100% ପାଖାପାଖି ଥିଲା। ସାଧାରଣତଃ, ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ପରିବର୍ତ୍ତନ ନିର୍ବିଶେଷରେ 100% ଜମା ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ 3.0 kV ଯଥେଷ୍ଟ। ସମାନ ପରିସ୍ଥିତିରେ, କମ ଚାର୍ଜ (ପ୍ରତି EWNS ରେ ହାରାହାରି 10 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ) ଯୋଗୁଁ ବେସଲାଇନ୍-EWNS ର ଜମା ଦକ୍ଷତା କେବଳ 56% ଥିଲା।
ଚିତ୍ର 5 ଏବଂ ସାରଣୀ 2 ସର୍ବୋତ୍ତମ ପରିସ୍ଥିତି [-6.5 kV, 4.0 cm] ଅଧୀନରେ ପ୍ରାୟ 40,000 #/cm3 EWNS ସହିତ 45 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବା ପରେ ଟମାଟୋ ପୃଷ୍ଠରେ ଟୀକା ଦିଆଯାଇଥିବା ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କର ନିଷ୍କ୍ରିୟତାର ମାତ୍ରା ସଂକ୍ଷେପ କରେ। ଟୀକା ଦିଆଯାଇଥିବା E. coli ଏବଂ L. innocua 45 ମିନିଟ୍ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବା ପରେ 3.8 ଲଗ୍ ର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ହ୍ରାସ ଦେଖାଇଥିଲେ। ସମାନ ପରିସ୍ଥିତିରେ, S. enterica 2.2 ଲଗ୍ ର ଏକ ନିମ୍ନ ଲଗ୍ ହ୍ରାସ ଦେଖାଇଥିଲା, ଯେତେବେଳେ S. cerevisiae ଏବଂ M. parafortuitum 1.0 ଲଗ୍ ହ୍ରାସ ଦେଖାଇଥିଲା।
ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋଗ୍ରାଫ୍ (ଚିତ୍ର 6) E. coli, Salmonella enterica, ଏବଂ L. innocua କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ EWNS ଦ୍ୱାରା ପ୍ରେରିତ ଭୌତିକ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ଚିତ୍ରଣ କରୁଛି ଯାହା ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ। ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଜୀବାଣୁ ଅକ୍ଷତ କୋଷ ଝିଲ୍ଲୀ ଦେଖାଇଥିଲେ, ଯେତେବେଳେ ପ୍ରକାଶିତ ଜୀବାଣୁ ବାହ୍ୟ ଝିଲ୍ଲୀକୁ କ୍ଷତି ପହଞ୍ଚାଇଥିଲେ।
ନିୟନ୍ତ୍ରଣର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପିକ୍ ଇମେଜିଂ ଏବଂ ଉନ୍ମୁକ୍ତ ଜୀବାଣୁ ଝିଲ୍ଲୀ କ୍ଷତି ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା।
ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା EWNS ର ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଉପରେ ତଥ୍ୟ ସାମୂହିକ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରକାଶିତ EWNS ବେସଲାଇନ୍ ତଥ୍ୟ8,9,10,11 ତୁଳନାରେ EWNS ଗୁଣ (ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ROS ବିଷୟବସ୍ତୁ) ଯଥେଷ୍ଟ ଉନ୍ନତ ହୋଇଥିଲା। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ସେମାନଙ୍କର ଆକାର ନାନୋମିଟର ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ରହିଥିଲା, ଯାହା ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରକାଶିତ ଫଳାଫଳ ସହିତ ବହୁତ ସମାନ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଦୀର୍ଘ ସମୟ ପାଇଁ ବାୟୁରେ ରହିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥିଲା। ପରିଲକ୍ଷିତ ପଲିଡିସପର୍ସିଟିକୁ ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ରେଲେ ପ୍ରଭାବ, ଅନିୟମିତତା ଏବଂ EWNS ର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ମିଶ୍ରଣର ପରିମାଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ତଥାପି, ନିଲସେନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍.22 ଦ୍ୱାରା ବିସ୍ତାରିତ ଭାବରେ, ଉଚ୍ଚ ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ପାଣି ବୁନ୍ଦାର ପୃଷ୍ଠ ଶକ୍ତି/ଟେନସନ୍ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି କରି ବାଷ୍ପୀଭବନକୁ ହ୍ରାସ କରେ। ଏହି ତତ୍ତ୍ୱ ଆମର ପୂର୍ବ ପ୍ରକାଶନରେ microdroplets22 ଏବଂ EWNS ପାଇଁ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଭାବରେ ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା। ଅଧିକ ସମୟର କ୍ଷତି ଆକାରକୁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷିତ ଆକାର ବଣ୍ଟନରେ ଯୋଗଦାନ ଦେଇପାରେ।
ଏହା ସହିତ, ପ୍ରତି ଗଠନର ଚାର୍ଜ ପ୍ରାୟ 22–44 e-, ପରିସ୍ଥିତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ଯାହା ମୌଳିକ EWNS ତୁଳନାରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ, ଯାହାର ପ୍ରତି ଗଠନର ହାରାହାରି ଚାର୍ଜ 10 ± 2 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅଟେ। ତଥାପି, ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରିବା ଉଚିତ ଯେ ଏହା EWNSର ହାରାହାରି ଚାର୍ଜ। ​​ସେଟୋ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ। ଏହା ଦେଖାଯାଇଛି ଯେ ଚାର୍ଜ ସମାନ ନୁହେଁ ଏବଂ ଏକ ଲଗ୍-ସାଧାରଣ ବଣ୍ଟନ ଅନୁସରଣ କରେ21। ଆମର ପୂର୍ବ କାର୍ଯ୍ୟ ତୁଳନାରେ, ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜକୁ ଦ୍ୱିଗୁଣିତ କରିବା ଦ୍ୱାରା EPES ସିଷ୍ଟମରେ ଜମା ଦକ୍ଷତା ପ୍ରାୟ 100%11 କୁ ଦ୍ୱିଗୁଣିତ ହୁଏ।