Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තූතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රව්සර් අනුවාදයේ සීමිත CSS සහාය ඇත. හොඳම අත්දැකීම සඳහා, යාවත්කාලීන කළ බ්‍රව්සරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා මාදිලිය අක්‍රීය කරන්න). මේ අතරතුර, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි වෙබ් අඩවිය විලාස සහ JavaScript නොමැතිව විදැහුම් කරන්නෙමු.
මෑතකදී, කෘතිම ජල නැනෝ ව්‍යුහයන් (EWNS) භාවිතා කරමින් නැනෝ තාක්‍ෂණය මත පදනම් වූ රසායනික-නිදහස් ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී වේදිකාවක් සංවර්ධනය කර ඇත. EWNS වලට ඉහළ මතුපිට ආරෝපණයක් ඇති අතර ආහාර මගින් බෝවන රෝග කාරක ඇතුළු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ගණනාවක් සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කර අක්‍රිය කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (ROS) සමඟ සංතෘප්ත වේ. සංස්ලේෂණය අතරතුර ඒවායේ ගුණාංග සියුම්ව සකස් කර ඒවායේ ප්‍රතිබැක්ටීරීය විභවය තවදුරටත් වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ප්‍රශස්තිකරණය කළ හැකි බව මෙහිදී පෙන්වා දී ඇත. EWNS රසායනාගාර වේදිකාව නිර්මාණය කර ඇත්තේ සංස්ලේෂණ පරාමිතීන් වෙනස් කිරීමෙන් EWNS හි ගුණාංග සියුම්ව සකස් කිරීමට ය. නවීන විශ්ලේෂණාත්මක ක්‍රම භාවිතා කරමින් EWNS ගුණාංග (ආරෝපණය, ප්‍රමාණය සහ ROS අන්තර්ගතය) සංලක්ෂිත කිරීම. ඊට අමතරව, Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocucious, Mycobacterium paraaccidentum සහ Saccharomyces cerevisiae වැනි ආහාර මගින් බෝවන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට එරෙහිව ඒවායේ ක්ෂුද්‍ර ජීවී අක්‍රිය කිරීමේ විභවය සඳහා ඒවා ඇගයීමට ලක් කරන ලදී. මෙහි ඉදිරිපත් කර ඇති ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ සංස්ලේෂණය අතරතුර EWNS හි ගුණාංග සියුම්ව සකස් කළ හැකි බවත්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අක්‍රිය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයේ ඝාතීය වැඩි වීමක් ඇති වන බවත්ය. විශේෂයෙන්, මතුපිට ආරෝපණය හතර ගුණයකින් වැඩි වූ අතර ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ වැඩි විය. ක්ෂුද්‍රජීවී ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය ක්ෂුද්‍රජීවී මත රඳා පවතින අතර 40,000 #/cc EWNS හි aerosol මාත්‍රාවකට මිනිත්තු 45 ක නිරාවරණයකින් පසු ලොග් 1.0 සිට 3.8 දක්වා පරාසයක පැවතුනි.
ක්ෂුද්‍ර ජීවී දූෂණය යනු රෝග කාරක හෝ ඒවායේ විෂ ද්‍රව්‍ය ශරීරගත වීම නිසා ඇතිවන ආහාර මගින් බෝවන රෝග සඳහා ප්‍රධාන හේතුවයි. එක්සත් ජනපදයේ පමණක්, ආහාර මගින් බෝවන රෝග නිසා සෑම වසරකම රෝග මිලියන 76 ක් පමණ, රෝහල්ගතවීම් 325,000 ක් සහ මරණ 5,000 ක් ඇති වේ. ඊට අමතරව, එක්සත් ජනපද කෘෂිකර්ම දෙපාර්තමේන්තුව (USDA) ඇස්තමේන්තු කරන්නේ නැවුම් නිෂ්පාදන පරිභෝජනය වැඩිවීම එක්සත් ජනපදයේ වාර්තා වන සියලුම ආහාර මගින් බෝවන රෝගවලින් 48% කට වගකිව යුතු බවයි2. එක්සත් ජනපදයේ ආහාර මගින් බෝවන රෝග කාරක මගින් ඇති වන රෝග සහ මරණ සඳහා වන පිරිවැය ඉතා ඉහළ බව රෝග පාලන හා වැළැක්වීමේ මධ්‍යස්ථාන (CDC) විසින් වසරකට ඇමරිකානු ඩොලර් බිලියන 15.6 කට වඩා වැඩි යැයි ගණන් බලා ඇත3.
වර්තමානයේ, ආහාර සුරක්ෂිතතාව සහතික කිරීම සඳහා රසායනික4, විකිරණ5 සහ තාප6 ක්ෂුද්‍ර ජීවී මැදිහත්වීම් බොහෝ දුරට නිෂ්පාදන දාමය දිගේ සීමිත තීරණාත්මක පාලන ස්ථානවල (CCPs) සිදු කරනු ලැබේ (සාමාන්‍යයෙන් අස්වැන්න නෙලීමෙන් පසු සහ/හෝ ඇසුරුම් කිරීමේදී) අඛණ්ඩව නොව. එබැවින්, ඒවා හරස් දූෂණයට ගොදුරු වේ. 7. ආහාර මගින් බෝවන රෝග සහ ආහාර නරක් වීම වඩා හොඳින් පාලනය කිරීම සඳහා පාරිසරික බලපෑම සහ පිරිවැය අඩු කරන අතරම ගොවිපල සිට මේසය දක්වා අඛණ්ඩව යෙදිය හැකි ක්ෂුද්‍ර ජීවී මැදිහත්වීම් අවශ්‍ය වේ.
මෑතකදී, රසායනික-නිදහස්, නැනෝ තාක්‍ෂණය මත පදනම් වූ ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී වේදිකාවක් සංවර්ධනය කර ඇති අතර එමඟින් කෘතිම ජල නැනෝ ව්‍යුහයන් (EWNS) භාවිතයෙන් මතුපිට සහ වාතයේ බැක්ටීරියා අක්‍රිය කළ හැකිය. EWNS සමාන්තර ක්‍රියාවලීන් දෙකක්, විද්‍යුත් ඉසින සහ ජල අයනීකරණය (රූපය 1a) භාවිතයෙන් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. පෙර අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ EWNS වලට අද්විතීය භෞතික හා ජීව විද්‍යාත්මක ගුණාංග සමූහයක් ඇති බවයි8,9,10. EWNS වල ව්‍යුහයකට සාමාන්‍යයෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝන 10 ක් සහ සාමාන්‍ය නැනෝ පරිමාණ ප්‍රමාණය 25 nm (රූපය 1b,c)8,9,10 ඇත. ඊට අමතරව, ඉලෙක්ට්‍රෝන භ්‍රමණ අනුනාදය (ESR) පෙන්නුම් කළේ EWNS වල ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (ROS) විශාල ප්‍රමාණයක්, ප්‍රධාන වශයෙන් හයිඩ්‍රොක්සයිල් (OH•) සහ සුපර් ඔක්සයිඩ් (O2-) රැඩිකලුන් (රූපය 1c)8 අඩංගු බවයි. EVNS දිගු කාලයක් වාතයේ පවතින අතර වාතයේ අත්හිටුවන ලද සහ මතුපිට පවතින ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සමඟ ගැටිය හැකි අතර, ඒවායේ ROS බර ලබා දෙන අතර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අක්‍රිය වීමට හේතු වේ (රූපය 1d). මෙම මුල් අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දුන්නේ EWNS හට මතුපිට සහ වාතය තුළ මයිකොබැක්ටීරියා ඇතුළු විවිධ ග්‍රෑම්-ඍණ සහ ග්‍රෑම්-ධනාත්මක බැක්ටීරියා සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කර අක්‍රිය කළ හැකි බවයි. සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය මගින් පෙන්නුම් කළේ අක්‍රිය වීම සෛල පටලයේ බාධාවක් නිසා ඇති වූ බවයි. ඊට අමතරව, උග්‍ර ආශ්වාස අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ EWNS හි ඉහළ මාත්‍රාවලින් පෙනහළු හානි හෝ දැවිල්ල ඇති නොවන බවයි 8.
(අ) ද්‍රවයක් අඩංගු කේශනාලිකා නලයක් සහ කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් අතර අධි වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට විද්‍යුත් ඉසිනය සිදු වේ. (ආ) අධි පීඩන යෙදීමෙන් වෙනස් සංසිද්ධි දෙකක් ඇති වේ: (i) ජලය විද්‍යුත් ඉසීම සහ (ii) EWNS තුළ සිරවී ඇති ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (අයන) සෑදීම. (ඇ) EWNS හි අද්විතීය ව්‍යුහය. (ඈ) ඒවායේ නැනෝ පරිමාණ ස්වභාවය නිසා, EWNS ඉතා ජංගම වන අතර වාතයේ ඇති රෝග කාරක සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කළ හැකිය.
නැවුම් ආහාර මතුපිට ආහාර මගින් බෝවන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අක්‍රිය කිරීමට EWNS ප්‍රති-ක්ෂුද්‍ර ජීවී වේදිකාවේ හැකියාව ද මෑතකදී පෙන්නුම් කර ඇත. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සමඟ ඒකාබද්ධව EWNS හි මතුපිට ආරෝපණය ඉලක්කගත බෙදාහැරීමක් ලබා ගැනීමට භාවිතා කළ හැකි බව ද පෙන්වා දී ඇත. එපමණක් නොව, E. coli සහ Listeria 11 වැනි විවිධ ආහාර මගින් බෝවන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් නිරීක්ෂණය කරන ලද EWNS 50,000 ක් පමණ වන විට මිනිත්තු 90 ක නිරාවරණයකින් පසු කාබනික තක්කාලි සඳහා මූලික ප්‍රතිඵල දිරිගන්වන සුළු විය. ඊට අමතරව, මූලික කාබනික පරීක්ෂණ මගින් පාලන තක්කාලි හා සසඳන විට කිසිදු සංවේදී බලපෑමක් නොපෙන්වයි. මෙම මූලික අක්‍රිය කිරීමේ ප්‍රතිඵල 50,000 #/cc ඉතා අඩු EWNS මාත්‍රාවකින් පවා ආහාර සුරක්ෂිතතා යෙදුම් සඳහා දිරිගන්වන සුළු වුවද. බලන්න, ආසාදනය හා නරක් වීමේ අවදානම තවදුරටත් අඩු කිරීම සඳහා ඉහළ අක්‍රිය කිරීමේ විභවයක් වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇති බව පැහැදිලිය.
මෙහිදී, සංස්ලේෂණ පරාමිතීන් සියුම් ලෙස සකස් කිරීම සහ EWNS වල භෞතික රසායනික ගුණාංග ප්‍රශස්තිකරණය කිරීම මගින් ඒවායේ ප්‍රතිබැක්ටීරීය විභවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා EWNS උත්පාදන වේදිකාවක් සංවර්ධනය කිරීම කෙරෙහි අපගේ පර්යේෂණ අවධානය යොමු කරමු. විශේෂයෙන්, ප්‍රශස්තිකරණය ඒවායේ මතුපිට ආරෝපණය (ඉලක්කගත බෙදාහැරීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා) සහ ROS අන්තර්ගතය (අක්‍රිය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා) වැඩි කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත. නවීන විශ්ලේෂණාත්මක ක්‍රම භාවිතා කරමින් ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද භෞතික-රසායනික ගුණාංග (ප්‍රමාණය, ආරෝපණය සහ ROS අන්තර්ගතය) සංලක්ෂිත කර E. වැනි පොදු ආහාර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් භාවිතා කරන්න.
EVNS සංස්ලේෂණය කරන ලද්දේ එකවර විද්‍යුත් ඉසීම සහ ඉහළ සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ජලය (18 MΩ cm–1) අයනීකරණය කිරීමෙනි. විද්‍යුත් නෙබියුලයිසර් 12 සාමාන්‍යයෙන් ද්‍රව පරමාණුකරණය සහ පාලිත ප්‍රමාණයේ පොලිමර් සහ සෙරමික් අංශු 13 සහ තන්තු 14 සංස්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරයි.
පෙර ප්‍රකාශන 8, 9, 10, 11 හි විස්තර කර ඇති පරිදි, සාමාන්‍ය අත්හදා බැලීමකදී, ලෝහ කේශනාලිකා සහ භූගත කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් අතර අධි වෝල්ටීයතාවයක් යොදන ලදී. මෙම ක්‍රියාවලිය අතරතුර, වෙනස් සංසිද්ධි දෙකක් සිදු වේ: i) විද්‍යුත් ඉසිනය සහ ii) ජල අයනීකරණය. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙක අතර ශක්තිමත් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ඝනීභවනය වූ ජලයේ මතුපිට සෘණ ආරෝපණ ගොඩනැගීමට හේතු වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ටේලර් කේතු සෑදේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, අධික ලෙස ආරෝපිත ජල බිඳිති සෑදී ඇති අතර, ඒවා රේලී න්‍යායේ මෙන් කුඩා අංශු වලට කැඩී යාම දිගටම කරගෙන යයි16. ඒ සමඟම, ශක්තිමත් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර සමහර ජල අණු බෙදීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඉවත් කිරීමට (අයනීකරණය) හේතු වන අතර එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂ (ROS) විශාල ප්‍රමාණයක් සෑදීමට හේතු වේ17. එකවර ජනනය කරන ලද ROS18 EWNS හි කැප්සියුලගත කරන ලදී (රූපය 1c).
රූපයේ. 2a හි මෙම අධ්‍යයනයේ EWNS සංස්ලේෂණය සඳහා සංවර්ධනය කර භාවිතා කරන ලද EWNS උත්පාදන පද්ධතිය පෙන්වයි. සංවෘත බෝතලයක ගබඩා කර ඇති පිරිසිදු ජලය ටෙෆ්ලෝන් නළයක් (මි.මී. 2 ක අභ්‍යන්තර විෂ්කම්භයක්) හරහා 30G මල නොබැඳෙන වානේ ඉඳිකටුවකට (ලෝහ කේශනාලිකා) පෝෂණය කරන ලදී. රූපය 2b හි පෙන්වා ඇති පරිදි, බෝතලය තුළ ඇති වායු පීඩනය මගින් ජල ප්‍රවාහය පාලනය වේ. ඉඳිකටුව ටෙෆ්ලෝන් කොන්සෝලයක් මත සවි කර ඇති අතර කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයෙන් යම් දුරකට අතින් සකස් කළ හැකිය. කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩය යනු නියැදීම සඳහා මධ්‍යයේ සිදුරක් සහිත ඔප දැමූ ඇලුමිනියම් තැටියකි. කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට පහළින් ඇලුමිනියම් නියැදි පුනීලයක් ඇති අතර එය නියැදි වරායක් හරහා පර්යේෂණාත්මක සැකසුමේ ඉතිරි කොටසට සම්බන්ධ කර ඇත (රූපය 2b). නියැදි ක්‍රියාකාරිත්වයට බාධා කළ හැකි ආරෝපණ ගොඩනැගීම වළක්වා ගැනීම සඳහා, සියලුම නියැදි සංරචක විද්‍යුත් වශයෙන් පදනම් කර ඇත.
(අ) ඉංජිනේරු ජල නැනෝ ව්‍යුහ උත්පාදන පද්ධතිය (EWNS). (ආ) සාම්පලයේ හරස්කඩ සහ විද්‍යුත් ඉසිනය, වඩාත්ම වැදගත් පරාමිතීන් පෙන්වයි. (ඇ) බැක්ටීරියා අක්‍රිය කිරීම සඳහා පර්යේෂණාත්මක සැකසුම.
ඉහත විස්තර කර ඇති EWNS උත්පාදන පද්ධතිය EWNS ගුණාංග සියුම් ලෙස සකස් කිරීම පහසු කිරීම සඳහා ප්‍රධාන මෙහෙයුම් පරාමිතීන් වෙනස් කිරීමට සමත් වේ. EWNS ලක්ෂණ සියුම් ලෙස සකස් කිරීම සඳහා කේශනාලිකා හරහා යොදන ලද වෝල්ටීයතාවය (V), ඉඳිකටුව සහ කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩය (L) අතර දුර සහ ජල ප්‍රවාහය (φ) සකසන්න. විවිධ සංයෝජන නිරූපණය කිරීමට භාවිතා කරන සංකේතය: [V (kV), L (cm)]. නිශ්චිත කට්ටලයක [V, L] ස්ථාවර ටේලර් කේතුවක් ලබා ගැනීම සඳහා ජල ප්‍රවාහය සකසන්න. මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුණු සඳහා, කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ (D) විවර විෂ්කම්භය අඟල් 0.5 (සෙ.මී. 1.29) ලෙස තබා ඇත.
සීමිත ජ්‍යාමිතිය සහ අසමමිතිය නිසා, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය පළමු මූලධර්මවලින් ගණනය කළ නොහැක. ඒ වෙනුවට, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ගණනය කිරීම සඳහා QuickField™ මෘදුකාංගය (Svendborg, Denmark)19 භාවිතා කරන ලදී. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ඒකාකාර නොවන බැවින්, කේශනාලිකා කෙළවරේ ඇති විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයේ අගය විවිධ වින්‍යාසයන් සඳහා යොමු අගයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී.
අධ්‍යයනය අතරතුර, ටේලර් කේතු සෑදීම, ටේලර් කේතු ස්ථායිතාව, EWNS නිෂ්පාදන ස්ථායිතාව සහ ප්‍රජනන හැකියාව අනුව ඉඳිකටුව සහ කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩය අතර වෝල්ටීයතාවයේ සහ දුරෙහි සංයෝජන කිහිපයක් ඇගයීමට ලක් කරන ලදී. විවිධ සංයෝජන අතිරේක වගුව S1 හි දක්වා ඇත.
EWNS උත්පාදන පද්ධතියේ ප්‍රතිදානය අංශු සංඛ්‍යා සාන්ද්‍රණය මැනීම සඳහා ස්කෑනිං චලන අංශු ප්‍රමාණය විශ්ලේෂකයකට (SMPS, මාදිලිය 3936, TSI, Shoreview, MN) සෘජුවම සම්බන්ධ කරන ලද අතර, ඒරොසෝල් ධාරා සඳහා Aerosol Faraday විද්‍යුත්මානයකට (TSI, මාදිලිය 3068B, Shoreview, MN) සම්බන්ධ කරන ලදී. අපගේ පෙර ප්‍රකාශනයේ විස්තර කර ඇති පරිදි Aerosol ධාරා සඳහා SMPS සහ ඒරොසෝල් විද්‍යුත්මානය 0.5 L/min ප්‍රවාහ අනුපාතයකින් සාම්පල ලබා ගන්නා ලදී (මුළු සාම්පල ප්‍රවාහය 1 L/min). අංශු සංඛ්‍යාව සහ ඒරොසෝල් ප්‍රවාහය තත්පර 120 ක් සඳහා මනිනු ලැබීය. මිනුම 30 වතාවක් පුනරාවර්තනය වේ. ධාරා මිනුම් මත පදනම්ව, මුළු ඒරොසෝල් ආරෝපණය ගණනය කරනු ලබන අතර තෝරාගත් EWNS අංශුවල මුළු සංඛ්‍යාව සඳහා සාමාන්‍ය EWNS ආරෝපණය ඇස්තමේන්තු කෙරේ. EWNS හි සාමාන්‍ය පිරිවැය සමීකරණය (1) භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැකිය:
මෙහි IEl යනු මනින ලද ධාරාව වන අතර, NSMPS යනු SMPS මගින් මනින ලද ඩිජිටල් සාන්ද්‍රණය වන අතර, φEl යනු විද්‍යුත් මීටරයකට ප්‍රවාහ අනුපාතය වේ.
සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාවය (RH) පෘෂ්ඨීය ආරෝපණයට බලපාන බැවින්, අත්හදා බැලීම අතරතුර උෂ්ණත්වය සහ (RH) පිළිවෙලින් 21°C සහ 45% දී නියතව තබා ගන්නා ලදී.
EWNS හි ප්‍රමාණය සහ ආයු කාලය මැනීම සඳහා පරමාණුක බල අන්වීක්ෂය (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) සහ AC260T probe (Olympus, Tokyo, Japan) භාවිතා කරන ලදී. AFM ස්කෑන් කිරීමේ සංඛ්‍යාතය 1 Hz, ස්කෑන් කිරීමේ ප්‍රදේශය 5 μm × 5 μm සහ ස්කෑන් රේඛා 256 කි. සියලුම රූප Asylum මෘදුකාංගය භාවිතයෙන් පළමු අනුපිළිවෙල රූප පෙළගැස්මට ලක් කරන ලදී (වෙස් පරාසය 100 nm, සීමාව 100 pm).
පරීක්ෂණ පුනීලය ඉවත් කරන ලද අතර, අංශු සමුච්චය වීම සහ මයිකා මතුපිට අක්‍රමවත් බිංදු සෑදීම වළක්වා ගැනීම සඳහා තත්පර 120 ක සාමාන්‍ය කාලයක් සඳහා මයිකා මතුපිට කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩයෙන් සෙන්ටිමීටර 2.0 ක් දුරින් තබා ඇත. EWNS නැවුම්ව කැපූ මයිකා මතුපිටට (ටෙඩ් පෙලා, රෙඩින්, CA) සෘජුවම ඉසින ලදී. AFM ඉසීමෙන් පසු වහාම මයිකා මතුපිට රූපය. නැවුම්ව කැපූ වෙනස් නොකළ මයිකා මතුපිට සම්බන්ධතා කෝණය 0° ට ආසන්න වේ, එබැවින් EVNS ගෝලාකාර ස්වරූපයෙන් මයිකා මතුපිට බෙදා හරිනු ලැබේ. විසරණ බිංදු වල විෂ්කම්භය (a) සහ උස (h) AFM භූ විෂමතාවයෙන් සෘජුවම මනිනු ලබන අතර අපගේ කලින් වලංගු කරන ලද ක්‍රමය භාවිතයෙන් EWNS ගෝලාකාර විසරණ පරිමාව ගණනය කිරීමට භාවිතා කරන ලදී. පුවරුවේ ඇති EWNS වලට එකම පරිමාවක් ඇති බව උපකල්පනය කළහොත්, සමීකරණය (2) භාවිතයෙන් සමාන විෂ්කම්භය ගණනය කළ හැකිය:
අපගේ කලින් සංවර්ධනය කරන ලද ක්‍රමය මත පදනම්ව, EWNS හි කෙටි කාලීන රැඩිකල් අතරමැදි පවතින බව හඳුනා ගැනීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝන භ්‍රමණ අනුනාද (ESR) භ්‍රමණ උගුලක් භාවිතා කරන ලදී. DEPMPO(5-(ඩයිතොක්සිෆොස්ෆොරිල්)-5-මෙතිල්-1-පයිරොලයින්-එන්-ඔක්සයිඩ්) (ඔක්සිස් ඉන්ටර්නැෂනල් ඉන්කෝපරේෂන්) හි 235 mM ද්‍රාවණයක් අඩංගු 650 μm මිඩ්ජට් ස්පාර්ජර් (ඒස් ග්ලාස්, වයින්ලන්ඩ්, එන්ජේ) හරහා එයරොසෝල් බුබුලු දමන ලදී. පෝට්ලන්ඩ්, ඔරිගන්). සියලුම ESR මිනුම් සිදු කරන ලද්දේ බෲකර් EMX වර්ණාවලීක්ෂයක් (බෲකර් උපකරණ ඉන්කෝපරේෂන් බිල්ලරිකා, එම්ඒ, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) සහ පැතලි පැනල් සෛලයක් භාවිතා කරමිනි. දත්ත රැස් කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා ඇක්විසිට් මෘදුකාංගය (බෲකර් උපකරණ ඉන්කෝපරේෂන් බිල්ලරිකා, එම්ඒ, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) භාවිතා කරන ලදී. ROS හි ලක්ෂණ තීරණය කිරීම සිදු කරන ලද්දේ මෙහෙයුම් කොන්දේසි සමූහයක් සඳහා පමණි [-6.5 kV, 4.0 cm]. බලපෑම්කාරකයේ EWNS පාඩු ගණනය කිරීමෙන් පසු SMPS භාවිතයෙන් EWNS සාන්ද්‍රණයන් මනිනු ලැබීය.
205 ද්විත්ව කදම්භ ඕසෝන් මොනිටරයක්™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10 භාවිතයෙන් ඕසෝන් මට්ටම් නිරීක්ෂණය කරන ලදී.
සියලුම EWNS ගුණාංග සඳහා, මධ්‍යන්‍ය අගය මිනුම් අගය ලෙස භාවිතා කරන අතර, සම්මත අපගමනය මිනුම් දෝෂය ලෙස භාවිතා කරයි. ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද EWNS ගුණාංගවල අගයන් පාදක EWNS හි අනුරූප අගයන් සමඟ සංසන්දනය කිරීම සඳහා T-පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී.
රූපය 2c හි මතුපිටට EWNS ඉලක්කගත බෙදාහැරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි, කලින් සංවර්ධනය කරන ලද සහ සංලක්ෂිත විද්‍යුත් ස්ථිතික වර්ෂාපතනයක් (EPES) “ඇදීම” පද්ධතියක් පෙන්වයි. EPES EVNS ආරෝපණ භාවිතා කරන අතර එය ශක්තිමත් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක බලපෑම යටතේ ඉලක්කයේ මතුපිටට කෙලින්ම “මඟ පෙන්විය හැකිය”. Pyrgiotakis et al විසින් මෑතකදී ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද EPES පද්ධතියේ විස්තර Pyrgiotakis et al විසින් ඉදිරිපත් කර ඇත. 11. මේ අනුව, EPES කේතුකාකාර කෙළවර සහිත ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත PVC කුටියකින් සමන්විත වන අතර මධ්‍යයේ සෙන්ටිමීටර 15.24 ක් දුරින් සමාන්තර මල නොබැඳෙන වානේ (304 මල නොබැඳෙන වානේ, දර්පණ ආලේපිත) ලෝහ තහඩු දෙකක් අඩංගු වේ. පුවරු බාහිර අධි වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයකට සම්බන්ධ කර ඇත (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), පහළ තහඩුව සැමවිටම ධනාත්මක වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කර ඇති අතර ඉහළ තහඩුව සැමවිටම බිමට (පාවෙන බිම) සම්බන්ධ කර ඇත. කුටියේ බිත්ති ඇලුමිනියම් තීරු වලින් ආවරණය කර ඇති අතර එය අංශු නැතිවීම වැළැක්වීම සඳහා විද්‍යුත් වශයෙන් පදනම් කර ඇත. කුටියේ මුද්‍රා තැබූ ඉදිරිපස පැටවීමේ දොරක් ඇති අතර එමඟින් පරීක්ෂණ පෘෂ්ඨයන් ප්ලාස්ටික් ස්ටෑන්ඩ් මත තැබීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් අධි වෝල්ටීයතා මැදිහත්වීම් වළක්වා ගැනීම සඳහා ඒවා පහළ ලෝහ තහඩුවට ඉහළින් ඔසවයි.
EPES හි EWNS හි තැන්පත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ගණනය කරන ලද්දේ පරිපූරක රූප සටහන S111 හි විස්තර කර ඇති පෙර සංවර්ධනය කරන ලද ප්‍රොටෝකෝලයකට අනුව ය.
පාලන කුටියක් ලෙස, දෙවන සිලින්ඩරාකාර ප්‍රවාහ කුටියක් EPES පද්ධතියට ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කරන ලද අතර, එහිදී අතරමැදි HEPA පෙරහනක් EWNS ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරන ලදී. රූපය 2c හි පෙන්වා ඇති පරිදි, EWNS aerosol බිල්ට්-ඉන් කුටි දෙකක් හරහා පොම්ප කරන ලදී. පාලක කාමරය සහ EPES අතර පෙරහන ඉතිරි EWNS ඉවත් කරන අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස එකම උෂ්ණත්වය (T), සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාවය (RH) සහ ඕසෝන් මට්ටම් ඇති වේ.
ආහාර මගින් බෝවන වැදගත් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් නැවුම් ආහාර දූෂණය කරන බව සොයාගෙන ඇත, උදාහරණයක් ලෙස E. coli (ATCC #27325), මළපහ දර්ශකය, සැල්මොනෙල්ලා එන්ටරිකා (ATCC #53647), ආහාර මගින් බෝවන රෝග කාරකය, Listeria harmless (ATCC #33090), ව්යාධිජනක Listeria monocytogenes සඳහා ආදේශකයක්, ATCC (Manassas, VA) Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098), නරක් වන යීස්ට් සඳහා ආදේශකයක් සහ වඩාත් ප්‍රතිරෝධී අක්‍රිය බැක්ටීරියාවක් වන Mycobacterium paralucky (ATCC #19686) වලින් ලබා ගනී.
ඔබේ දේශීය වෙළඳපොළෙන් අහඹු ලෙස කාබනික මිදි තක්කාලි පෙට්ටි මිලදී ගෙන භාවිතයට ගන්නා තෙක් (දින 3ක් දක්වා) 4°C හි ශීතකරණයේ තබන්න. අත්හදා බැලීමේ තක්කාලි සියල්ලම එකම ප්‍රමාණයේ, විෂ්කම්භය අඟල් 1/2ක් පමණ විය.
සංස්කෘතිය, එන්නත් කිරීම, නිරාවරණය සහ ජනපද ගණන් කිරීමේ ප්‍රොටෝකෝල අපගේ පෙර ප්‍රකාශනයේ විස්තර කර ඇති අතර අතිරේක දත්තවල විස්තර කර ඇත. එන්නත් කරන ලද තක්කාලි විනාඩි 45 ක් සඳහා 40,000 #/cm3 ට නිරාවරණය කිරීමෙන් EWNS හි කාර්යක්ෂමතාව ඇගයීමට ලක් කරන ලදී. කෙටියෙන් කිවහොත්, t = 0 මිනිත්තුවේදී දිවි ගලවා ගත් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඇගයීමට තක්කාලි තුනක් භාවිතා කරන ලදී. තක්කාලි තුනක් EPES හි තබා 40,000 #/cc (EWNS නිරාවරණය වූ තක්කාලි) හි EWNS වලට නිරාවරණය කරන ලද අතර ඉතිරි තුන පාලන කුටියේ (තක්කාලි පාලනය) තබා ඇත. කණ්ඩායම් දෙකෙහිම තක්කාලි අතිරේක සැකසුම් සිදු නොකළේය. EWNS හි බලපෑම තක්සේරු කිරීම සඳහා EWNS-නිරාවරණය වූ තක්කාලි සහ පාලන තක්කාලි මිනිත්තු 45 කට පසු ඉවත් කරන ලදී.
සෑම අත්හදා බැලීමක්ම ත්‍රිත්ව වශයෙන් සිදු කරන ලදී. අතිරේක දත්තවල විස්තර කර ඇති ප්‍රොටෝකෝලයට අනුව දත්ත විශ්ලේෂණය සිදු කරන ලදී.
නිරාවරණය වූ EWNS සාම්පල (40,000 #/cm3 EWNS aerosol සාන්ද්‍රණයේදී මිනිත්තු 45) සහ හානිකර නොවන බැක්ටීරියා E. coli, Salmonella enterica සහ Lactobacillus වල විකිරණය නොකළ සාම්පල අවසාදිත කිරීමෙන් අක්‍රිය කිරීමේ යාන්ත්‍රණයන් තක්සේරු කරන ලදී. අංශු 2.5% ග්ලූටරල්ඩිහයිඩ්, 1.25% පැරෆෝමල්ඩිහයිඩ් සහ 0.03% පික්රික් අම්ලය 0.1 M සෝඩියම් කැකෝඩිලේට් බෆරයේ (pH 7.4) කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පැය 2 ක් සවි කර ඇත. සේදීමෙන් පසු, 1% ඔස්මියම් ටෙට්‍රොක්සයිඩ් (OsO4)/1.5% පොටෑසියම් ෆෙරෝසයනයිඩ් (KFeCN6) සමඟ පැය 2 ක් සවි කර, 3 වතාවක් ජලයේ සෝදා 1% යුරේනයිල් ඇසිටේට් එකක පැය 1 ක් පුර්ව ගන්වා, පසුව දෙවරක් ජලයේ සෝදා, පසුව 50%, 70%, 90%, 100% ඇල්කොහොල් වල විනාඩි 10 ක් විජලනය කරන්න. ඉන්පසු සාම්පල පැය 1 ක් ප්‍රොපිලීන් ඔක්සයිඩ් තුළ තබා 1:1 අනුපාතයකින් ප්‍රොපිලීන් ඔක්සයිඩ් සහ TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) මිශ්‍රණයකින් පුරවන ලදී. සාම්පල TAAB Epon තුළට කාවැදී පැය 48 ක් 60°C දී බහුඅවයවීකරණය කරන ලදී. සුව කළ කැටිති දුම්මල AMT 2k CCD කැමරාවකින් සමන්විත සාම්ප්‍රදායික සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂයක් JEOL 1200EX (JEOL, ටෝකියෝ, ජපානය) භාවිතයෙන් TEM විසින් කපා දෘශ්‍යමාන කරන ලදී (උසස් අන්වීක්ෂීය ශිල්පීය ක්‍රම, සංස්ථාව, වෝබර්න්, මැසචුසෙට්ස්, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය).
සියලුම අත්හදා බැලීම් ත්‍රිත්ව ආකාරයෙන් සිදු කරන ලදී. සෑම කාල ලක්ෂ්‍යයක් සඳහාම, බැක්ටීරියා සේදීම් ත්‍රිත්ව ආකාරයෙන් බීජ කරන ලද අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස එක් ලක්ෂ්‍යයකට මුළු දත්ත ලක්ෂ්‍ය නවයක් ලැබුණි, එහි සාමාන්‍යය එම විශේෂිත ක්ෂුද්‍ර ජීවියාගේ බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය ලෙස භාවිතා කරන ලදී. මිනුම් දෝෂය ලෙස සම්මත අපගමනය භාවිතා කරන ලදී. සියලුම ලක්ෂ්‍ය ගණන් ගනී.
t = 0 min හා සසඳන විට බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය අඩුවීමේ ලඝුගණකය පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කරන ලදී:
මෙහි C0 යනු පාලන සාම්පලයේ 0 වන අවස්ථාවේදී (එනම් මතුපිට වියළී ගිය පසු නමුත් කුටියේ තැබීමට පෙර) බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය වන අතර Cn යනු නිරාවරණයෙන් මිනිත්තු n කට පසු මතුපිට ඇති බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය වේ.
මිනිත්තු 45 ක නිරාවරණය තුළ බැක්ටීරියා වල ස්වාභාවික හායනය සඳහා හේතු දැක්වීම සඳහා, මිනිත්තු 45 කට පසු පාලනයට සාපේක්ෂව ලොග් අඩුවීම පහත පරිදි ගණනය කරන ලදී:
මෙහි Cn යනු n වේලාවේදී පාලන සාම්පලයේ බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය වන අතර Cn-Control යනු n වේලාවේදී පාලන බැක්ටීරියා සාන්ද්‍රණය වේ. දත්ත පාලකයට සාපේක්ෂව ලොග් අඩු කිරීමක් ලෙස ඉදිරිපත් කෙරේ (EWNS නිරාවරණයක් නොමැත).
අධ්‍යයනය අතරතුර, ටේලර් කේතු සෑදීම, ටේලර් කේතු ස්ථායිතාව, EWNS නිෂ්පාදන ස්ථායිතාව සහ ප්‍රජනන හැකියාව අනුව ඉඳිකටුව සහ කවුන්ටරය අතර වෝල්ටීයතාවයේ සහ දුරෙහි සංයෝජන කිහිපයක් ඇගයීමට ලක් කරන ලදී. විවිධ සංයෝජන අතිරේක වගුව S1 හි දක්වා ඇත. ස්ථාවර සහ ප්‍රජනනය කළ හැකි ගුණාංග පෙන්වන අවස්ථා දෙකක් (ටේලර් කේතුව, EWNS උත්පාදනය සහ කාලයත් සමඟ ස්ථායිතාව) පුළුල් අධ්‍යයනයක් සඳහා තෝරා ගන්නා ලදී. රූපයේ. අවස්ථා දෙකෙහිම ROS හි ආරෝපණය, ප්‍රමාණය සහ අන්තර්ගතය සඳහා රූප සටහන 3 පෙන්වයි. ප්‍රතිඵල 1 වගුවේ ද සාරාංශ කර ඇත. යොමුව සඳහා, රූප සටහන 3 සහ වගුව 1 යන දෙකෙහිම කලින් සංස්ලේෂණය කරන ලද ප්‍රශස්තකරණය නොකළ EWNS8, 9, 10, 11 (මූලික රේඛාව-EWNS) හි ගුණාංග ඇතුළත් වේ. වලිග දෙකක t-පරීක්ෂණයක් භාවිතා කරන සංඛ්‍යානමය වැදගත්කම ගණනය කිරීම් අතිරේක වගුව S2 හි නැවත ප්‍රකාශයට පත් කෙරේ. ඊට අමතරව, අතිරේක දත්ත අතර කවුන්ටර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සාම්පල සිදුරු විෂ්කම්භය (D) සහ බිම් ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සහ ඉඟිය (L) අතර දුර පිළිබඳ අධ්‍යයනයන් ඇතුළත් වේ (පරිපූරක රූප S2 සහ S3).
(ac) AFM මගින් මනිනු ලබන ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය. (df) මතුපිට ආරෝපණ ලක්ෂණය. (g) EPR හි ROS ලක්ෂණය.
ඉහත සියලු තත්වයන් සඳහා, මනින ලද අයනීකරණ ධාරාව 2 සහ 6 μA අතර සහ වෝල්ටීයතාව -3.8 සහ -6.5 kV අතර වූ අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස මෙම තනි EWNS උත්පාදන සම්බන්ධතා මොඩියුලය සඳහා 50 mW ට අඩු බල පරිභෝජනයක් ඇති වූ බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය. EWNS අධි පීඩනය යටතේ සංස්ලේෂණය කළද, ඕසෝන් මට්ටම් ඉතා අඩු වූ අතර කිසි විටෙකත් 60 ppb නොඉක්මවිය.
පරිපූරක රූප සටහන S4 හි [-6.5 kV, 4.0 cm] සහ [-3.8 kV, 0.5 cm] අවස්ථා සඳහා අනුකරණය කරන ලද විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර පිළිවෙලින් පෙන්වයි. [-6.5 kV, 4.0 cm] සහ [-3.8 kV, 0.5 cm] අවස්ථා සඳහා, ක්ෂේත්‍ර ගණනය කිරීම් පිළිවෙලින් 2 × 105 V/m සහ 4.7 × 105 V/m වේ. දෙවන අවස්ථාවේදී වෝල්ටීයතා-දුර අනුපාතය බෙහෙවින් වැඩි බැවින් මෙය අපේක්ෂා කෙරේ.
රූපය 3a,b හි AFM8 සමඟ මනින ලද EWNS විෂ්කම්භය පෙන්වයි. ගණනය කරන ලද සාමාන්‍ය EWNS විෂ්කම්භයන් පිළිවෙලින් [-6.5 kV, 4.0 cm] සහ [-3.8 kV, 0.5 cm] යෝජනා ක්‍රම සඳහා 27 nm සහ 19 nm විය. [-6.5 kV, 4.0 cm] සහ [-3.8 kV, 0.5 cm] අවස්ථා සඳහා, බෙදාහැරීම්වල ජ්‍යාමිතික සම්මත අපගමනයන් පිළිවෙලින් 1.41 සහ 1.45 වන අතර එය පටු ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තියක් පෙන්නුම් කරයි. මධ්‍යන්‍ය ප්‍රමාණය සහ ජ්‍යාමිතික සම්මත අපගමනය යන දෙකම පිළිවෙලින් 25 nm සහ 1.41 හි මූලික EWNS වලට ඉතා ආසන්න වේ. රූපය 3c හි එකම කොන්දේසි යටතේ එකම ක්‍රමය භාවිතා කර මනින ලද පාදක EWNS හි ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය පෙන්වයි.
රූපය 3d හි, e ආරෝපණ ලක්ෂණකරණයේ ප්‍රතිඵල පෙන්වයි. දත්ත යනු සාන්ද්‍රණය (#/cm3) සහ ධාරාව (I) එකවර මැනීම් 30 ක සාමාන්‍ය මිනුම් වේ. විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ EWNS හි සාමාන්‍ය ආරෝපණය පිළිවෙලින් 22 ± 6 e- සහ 44 ± 6 e- [-6.5 kV, 4.0 cm] සහ [-3.8 kV, 0.5 cm] සඳහා බවයි. ඒවාට මූලික EWNS (10 ± 2 e-) හා සසඳන විට සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ මතුපිට ආරෝපණ ඇත, [-6.5 kV, 4.0 cm] අවස්ථාවට වඩා දෙගුණයක් සහ [-3 .8 kV, 0.5 cm] ට වඩා හතර ගුණයකින් වැඩි ය. රූපය 3f මූලික-EWNS සඳහා ආරෝපණ දත්ත පෙන්වයි.
EWNS අංකයේ සාන්ද්‍රණ සිතියම් වලින් (පරිපූරක රූප S5 සහ S6), [-6.5 kV, 4.0 cm] අවස්ථාවෙහි [-3.8 kV, 0.5 cm] අවස්ථාවට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අංශු ඇති බව දැකිය හැකිය. EWNS සංඛ්‍යා සාන්ද්‍රණය පැය 4ක් දක්වා නිරීක්ෂණය කරන ලද බව ද සඳහන් කිරීම වටී (පරිපූරක රූප S5 සහ S6), එහිදී EWNS උත්පාදන ස්ථායිතාව අවස්ථා දෙකේදීම අංශු සංඛ්‍යා සාන්ද්‍රණයේ එකම මට්ටම් පෙන්නුම් කළේය.
රූපයේ. 3g හි ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද EWNS පාලනය (පසුබිම) [-6.5 kV, 4.0 cm] අඩු කිරීමෙන් පසු EPR වර්ණාවලිය පෙන්වයි. ROS වර්ණාවලි කලින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද කෘතියක මූලික-EWNS අවස්ථාව සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී. භ්‍රමණ උගුල් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන EWNS සංඛ්‍යාව 7.5 × 104 EWNS/s ලෙස ගණනය කරන ලද අතර එය කලින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද මූලික-EWNS8 ට සමාන වේ. EPR වර්ණාවලි මඟින් ROS වර්ග දෙකක පැවැත්ම පැහැදිලිව පෙන්නුම් කළ අතර, O2- ප්‍රමුඛ විශේෂය වන අතර OH• අඩු බහුල වේ. ඊට අමතරව, උච්ච තීව්‍රතාවයන් සෘජුව සංසන්දනය කිරීමෙන් පෙන්නුම් කළේ ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද EWNS මූලික EWNS හා සසඳන විට සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ ROS අන්තර්ගතයක් ඇති බවයි.
රූපය 4 හි EPES හි EWNS හි තැන්පත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව පෙන්වයි. දත්ත I වගුවේ ද සාරාංශ කර ඇති අතර මුල් EWNS දත්ත සමඟ සංසන්දනය කර ඇත. EUNS අවස්ථා දෙකෙහිම, 3.0 kV අඩු වෝල්ටීයතාවයකින් වුවද තැන්පත් වීම 100% කට ආසන්න වේ. සාමාන්‍යයෙන්, මතුපිට ආරෝපණ වෙනසක් නොසලකා 100% තැන්පත් වීම සඳහා 3.0 kV ප්‍රමාණවත් වේ. එම කොන්දේසි යටතේම, මූලික-EWNS හි තැන්පත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව 56% ක් පමණක් වූ අතර ඒවායේ අඩු ආරෝපණය (EWNS එකකට සාමාන්‍ය ඉලෙක්ට්‍රෝන 10) හේතුවෙන්.
රූපය 5 සහ වගුව 2 හි ප්‍රශස්ත මාදිලියේදී [-6.5 kV, 4.0 cm] මිනිත්තු 45 ක් සඳහා 40,000 #/cm3 EWNS වලට නිරාවරණය වීමෙන් පසු තක්කාලි මතුපිට එන්නත් කරන ලද ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ අක්‍රිය අගය සාරාංශ කරයි. එන්නත් කරන ලද E. coli සහ Lactobacillus innocuous මිනිත්තු 45 ක නිරාවරණය තුළ ලොග් 3.8 ක සැලකිය යුතු අඩුවීමක් පෙන්නුම් කළේය. එම තත්වයන් යටතේම, S. enterica හි 2.2-log අඩුවීමක් ඇති වූ අතර, S. cerevisiae සහ M. parafortutum හි 1.0-log අඩුවීමක් දක්නට ලැබුණි.
ඉලෙක්ට්‍රෝන ක්ෂුද්‍ර ඡායා රූප (රූපය 6) මගින් EWNS මගින් හානිකර නොවන Escherichia coli, Streptococcus සහ Lactobacillus සෛල මත ඇතිවන භෞතික වෙනස්කම් නිරූපණය කර ඇති අතර එමඟින් ඒවායේ අක්‍රියතාවයට හේතු වේ. පාලන බැක්ටීරියා වලට නොවෙනස්ව සෛල පටල තිබූ අතර නිරාවරණය වූ බැක්ටීරියා බාහිර පටල වලට හානි කර තිබුණි.
පාලනය කරන ලද සහ නිරාවරණය වූ බැක්ටීරියා වල ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂීය රූපකරණය මගින් පටල හානිය අනාවරණය විය.
ප්‍රශස්තිකරණය කරන ලද EWNS හි භෞතික රසායනික ගුණාංග පිළිබඳ දත්ත සාමූහිකව පෙන්නුම් කරන්නේ, කලින් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද EWNS මූලික දත්ත8,9,10,11 හා සසඳන විට EWNS හි ගුණාංග (මතුපිට ආරෝපණය සහ ROS අන්තර්ගතය) සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වී ඇති බවයි. අනෙක් අතට, ඒවායේ ප්‍රමාණය නැනෝමීටර පරාසයේ පැවති අතර, කලින් වාර්තා කරන ලද ප්‍රතිඵලවලට බෙහෙවින් සමාන වූ අතර, එමඟින් දිගු කාලයක් වාතයේ රැඳී සිටීමට ඉඩ සලසයි. නිරීක්ෂණය කරන ලද බහුවිස්පර්සිටි EWNS හි ප්‍රමාණය, රේලී ආචරණයේ අහඹු බව සහ විභව ඒකාබද්ධතාවය තීරණය කරන මතුපිට ආරෝපණ වෙනස්කම් මගින් පැහැදිලි කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, නීල්සන් සහ වෙනත් අය විසින් විස්තර කරන ලද පරිදි. 22, ඉහළ මතුපිට ආරෝපණය ජල බිංදුවේ මතුපිට ශක්තිය/ආතතිය ඵලදායී ලෙස වැඩි කිරීමෙන් වාෂ්පීකරණය අඩු කරයි. අපගේ පෙර ප්‍රකාශනය8 හි මෙම න්‍යාය ක්ෂුද්‍ර බිඳිති 22 සහ EWNS සඳහා පර්යේෂණාත්මකව තහවුරු කරන ලදී. අතිකාලයේදී ආරෝපණය නැතිවීම ප්‍රමාණයට බලපාන අතර නිරීක්ෂණය කරන ලද ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තියට දායක විය හැකිය.
ඊට අමතරව, ව්‍යුහයකට ආරෝපණය 22-44 e- පමණ වන අතර, එය තත්වය අනුව, ව්‍යුහයකට ඉලෙක්ට්‍රෝන 10 ± 2 ක සාමාන්‍ය ආරෝපණයක් ඇති මූලික EWNS හා සසඳන විට සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි ය. කෙසේ වෙතත්, මෙය EWNS හි සාමාන්‍ය ආරෝපණය බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. සෙටෝ සහ තවත් අය. ආරෝපණය සමජාතීය නොවන අතර ලොග්-සාමාන්‍ය ව්‍යාප්තියක් අනුගමනය කරන බව පෙන්වා දී ඇත21. අපගේ පෙර කාර්යයට සාපේක්ෂව, මතුපිට ආරෝපණය දෙගුණ කිරීම EPES පද්ධතියේ තැන්පත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව 100% 11 දක්වා දෙගුණ කරයි.