Faafetai mo le asiasi ile Nature.com. O lo'o e fa'aogaina se su'esu'ega e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS. Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer). E le gata i lea, ina ia mautinoa le lagolago faifaipea, matou te faʻaalia le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Talu ai nei, ua fausia ai se fausaga fa'aantimicrobial e leai ni vaila'au fa'avae i luga o le nanotechnology e fa'aogaina ai le fa'aogaina o le vai fa'atosina (EWNS). E maualuga le tau o le EWNS ma e mauoa i ituaiga o okesene fa'afoliga (ROS) e mafai ona fegalegaleai ma fa'agataina le tele o meaola ninii, e aofia ai fa'ama'i pipisi mai mea'ai. O iinei o loʻo faʻaalia ai o latou meatotino i le taimi o le tuʻufaʻatasiga e mafai ona faʻaleleia lelei ma faʻaleleia atili e faʻaleleia atili ai lo latou gafatia antibacterial. O le EWNS fale su'esu'e fausaga na mamanuina e fa'alelei lelei meatotino a le EWNS e ala i le suia o fa'asologa fa'asologa. O le fa'avasegaina o meatotino a le EWNS (totogi, lapopoa, ma le anotusi ROS) na fa'atinoina i le fa'aaogaina o metotia fa'aonaponei. E le gata i lea, o meaola ninii meaai e pei o le Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocua, Mycobacterium para fortitum, ma le Saccharomyces cerevisiae sa tui i luga o le pito i luga o tamato vine vine e iloilo ai lo latou microbial inactivation gafatia. O faʻaiʻuga o loʻo tuʻuina atu iinei o loʻo faʻaalia ai e mafai ona faʻaleleia lelei meatotino a le EWNS i le taimi o le tuʻufaʻatasia, e mafua ai le faʻateleina o le faʻaogaina o le faʻaogaina. Aemaise lava, o le maualuga o le tau na faʻateleina i se vaega o le fa, ma faʻateleina le anotusi ROS. Ole fua ole ave'esea ole microbial sa fa'alagolago ile microbial ma e amata ile 1.0 i le 3.8 log ina ua mae'a le 45 minute ole fa'aalia ile aerosol dose ole 40,000 #/cm3 EWNS.
O le fa'aleagaina ole microbial ole mafua'aga autu lea ole ma'i e mafua mai ile taumafa ole pathogens po'o a latou toxins. O ma'i e mafua mai i mea'ai e tusa ma le 76 miliona ma'i, 325,000 falema'i, ma le 5,000 maliu i tausaga ta'itasi i le Iunaite Setete lava ia. E le gata i lea, ua fuafuaina e le Matagaluega o Faatoaga a le Iunaite Setete (USDA) o le faateleina o le taumafaina o fualaʻau fou e nafa ma le 48 pasene o maʻi uma e mafua mai i meaʻai na lipotia i le Iunaite Setete2. O le tau o ma'i ma le oti mai fa'ama'i e mafua mai i mea'ai i totonu o le Iunaite Setete e matua maualuga lava, fa'atatau e le Centers for Disease Control and Prevention (CDC) e sili atu i le US$15.6 piliona i le tausaga3.
I le taimi nei, chemical4, radiation5 and thermal6 antimicrobial interventions e mautinoa ai le saogalemu o taumafa e masani lava ona faʻatinoina i vaega faʻatapulaʻaina e pulea ai (CCPs) i le faasologa o gaosiga (e masani lava pe a maeʻa le seleselega ma / poʻo le taimi o afifiina) nai lo le faʻaauau pea ona faʻaogaina i se auala e mafai ai ona faʻaleagaina fualaʻau fou. Fa'aitiitia le a'afiaga ma le tau.
E le'i leva ona fausia se fa'avae fa'ata'ita'i fa'ama'i e leai ni vaila'au e fa'atatau i le nanotechnology e fa'agata ai siama i luga o luga ma luga o le ea e fa'aaoga ai nanostructures vai (EWNS). Mo le faʻapipiʻiina o le EVNS, e lua faiga tutusa na faʻaogaina: eletise eletise ma le faʻaogaina o le vai (Fig 1a). EWNS na faʻaalia muamua e iai se seti tulaga ese o mea faʻaletino ma meaola8,9,10. EWNS ei ai le averesi o 10 electrons i le fausaga ma le averesi nanometer lapoa o 25 nm (Fig. 1b, c) 8,9,10. E le gata i lea, o le electron spin resonance (ESR) na faʻaalia ai o le EWNS o loʻo i ai le tele o ituaiga o okesene faʻafoʻi (ROS), aemaise lava hydroxyl (OH•) ma superoxide (O2-) radicals (Fig. 1c) 8. O le EWNS na tumau pea i luga o le ea mo se taimi umi ma e mafai ona fetoʻai ma microbes o loʻo tautau i luga o le ea ma faʻaalia i luga o luga, tuʻuina atu a latou uta ROS ma mafua ai le le faʻaaogaina o microbial (Fig. 1d). O nei suʻesuʻega muamua na faʻaalia ai foi e mafai e le EWNS ona fegalegaleai ma faʻagataina le tele o siama gram-negative ma gram-positive o le taua o le soifua maloloina lautele, e aofia ai le mycobacteria, i luga o luga ma le ea8,9. Transmisi electron microscopy na faʻaalia ai o le le toe faʻaaogaina na mafua ona o le faʻalavelaveina o le membrane cell. E le gata i lea, o suʻesuʻega faʻamaʻi inhalation ua faʻaalia ai o le maualuga o tui ole EWNS e le afaina ai le mama poʻo le mumū8.
(a) Fa'aeletise e fa'atupu pe a fa'aogaina se voluma maualuga i le va o le kapila o lo'o i ai le vai ma se fa'aeletise fa'ata. (b) O le fa'aogaina o le eletise maualuga e i'u ai i ni fa'ailoga eseese se lua: (i) fa'aeletise o le vai ma (ii) fa'atupuina o ituaiga o okesene fa'agaoioi (ions) ua pu'eina i totonu o le EWNS. (c) Le fausaga tulaga ese o le EWNS. (d) EWNS e maualuga tele le feavea'i ona o lo latou natura nanoscale ma e mafai ona fegalegaleai ma fa'ama'i pipisi i luga ole ea.
O le malosi o le EWNS antimicrobial platform e le mafai ai ona fa'aagaoioia meaola ninii i luga o mea'ai fou ua fa'aalia talu ai nei. Ua fa'aalia fo'i e mafai ona fa'aogaina le tau o luga ole EWNS fa'atasi ma se eletise eletise mo le tu'uina atu. O le mea e sili atu ona taua, o se taunuuga lelei muamua o le fa'aitiitia o le 1.4 ogalaau i le gaioiga o tamato fa'atatau i meaola ninii mea'ai eseese e pei o le E. coli ma Listeria na matauina i totonu o le 90 minute o le fa'aalia i le EWNS i le maualuga o le 50,000#/cm311. E le gata i lea, o su'esu'ega muamua o su'esu'ega o le organoleptic na fa'aalia ai e leai se a'afiaga o le organoleptic pe a fa'atusatusa i le tamato fa'atonutonu. E ui lava o nei fa'ai'uga fa'ato'a fa'ato'aga e folafola atu ai le saogalemu o mea'ai e tusa lava pe la'ititi la'ititi la'ititi o tui ole EWNS ole 50,000#/cc. va'ai, o lo'o manino lava o le maualuga atu o le le mafai ona fa'aaogaina o le a sili atu ona aoga e fa'aitiitia ai le lamatiaga o fa'ama'i ma le pala.
O iinei, o le a taulaʻi a matou suʻesuʻega i le atinaʻeina o se faʻavae faʻavae EWNS e faʻafetaui lelei le faʻasologa o mea faʻapipiʻi ma faʻamalieina mea faʻapitoa o le EWNS e faʻaleleia ai lo latou gafatia antibacterial. Aemaise lava, optimization ua taulaʻi atu i le faʻateleina o latou totogi luga (ia faʻaleleia le tuʻuina atu) ma le ROS mea (e faʻaleleia atili ai le le faʻaaogaina). Faʻamatalaga o mea faʻapitoa faʻapitoa-kemisi (tele, tau ma ROS mea e aofia ai) faʻaaogaina metotia faʻaonaponei faʻaonaponei ma faʻaogaina meaʻai masani microorganisms e pei ole E. coli, S. enterica, L. innocua, S. cerevisiae ma M. parafortuitum.
O le EVNS na faʻapipiʻiina e ala i le faʻaogaina o le eletise ma le faʻamaʻiina o le vai mama maualuga (18 MΩ cm-1). O le eletise 12 e masani ona fa'aoga e fa'atometi ai vai ma polymer synthetic ma vaega sima 13 ma alava 14 o lapopo'a fa'atonutonu.
E pei ona auiliiliina i lomiga talu ai 8, 9, 10, 11, i se faʻataʻitaʻiga masani, e faʻaaogaina se voli maualuga i le va o le uʻamea uʻamea ma se faʻamau faʻamau. I le faagasologa o lenei faagasologa, e lua mea eseese e tutupu: 1) electrospray ma 2) ionization o le vai. O se eletise malosi i le va o eletise e lua e mafua ai le faʻatupuina o tau le lelei i luga o le vai faʻafefete, ma mafua ai le faʻavaeina o Taylor cones. O le i'uga, o lo'o fa'atupuina ni matā'ele vai e mamafa tele, lea e fa'aauau pea ona malepe i ni vaega laiti, e tusa ai ma le manatu o Rayleigh16. I le taimi lava e tasi, o le malosi eletise malosi e mafua ai ona vaeluaina ma aveese ese le eletise (ionization), ma faʻatupuina ai le tele o ituaiga okesene faʻafefe (ROS)17. I le taimi lava e tasi na gaosia ai ROS18 afifi na faʻapipiʻiina i le EWNS (Fig. 1c).
I luga o le fig. 2a o loʻo faʻaalia ai le EWNS generation system ua atiaʻe ma faʻaaogaina i le EWNS synthesis i lenei suʻesuʻega. O vai mama na teuina i totonu o se fagu tapuni sa fafaga i se fa'alava Teflon (2 mm le lautele totonu) i se nila u'amea 30G (metal capillary). E pei ona faʻaalia i le Ata 2b, o le tafe o le vai e pulea e le ea o loʻo i totonu o le fagu. O loʻo faʻapipiʻi le nila i se Teflon faʻamafanafanaga e mafai ona faʻafetaui ma le lima i se mamao mai le fata eletise. O le fata eletise o se tisiki alumini polesi ma se pu i le ogatotonu mo le sampling. I lalo ifo o le fata eletise o loʻo i ai se alumini faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga, lea e fesoʻotaʻi atu i le vaega o totoe o le seti faʻataʻitaʻiga e ala i se pusa faʻataʻitaʻiga (Ata. 2b). O vaega uma o fa'ata'ita'iga e fa'a'ele'ele'ele'ele e 'alofia ai le fa'atupuina o tau e ono fa'aleagaina ai le fa'ata'ita'iga.
(a) Fa'ainisinia Suavai Nanostructure Generation System (EWNS). (b) Vaega fa'alava ole vaega fa'ata'ita'i ma le vaega fa'aeletise e fa'aalia ai vaega sili ona taua. (i) Fa'atonuga fa'ata'ita'i mo le fa'agata siama.
Ole faiga ole fa'atupuina ole EWNS o lo'o fa'amatalaina i luga e mafai ona suia ta'iala fa'aoga autu e faafaigofie ai le fa'afetaui lelei o meatotino a le EWNS. Fetuuna'i le voli fa'aoga (V), le mamao i le va o le nila ma le fa'aeletise fa'atau (L), ma le tafe o le vai (φ) i totonu o le capillary e fa'alelei ai uiga EWNS. O faʻailoga [V (kV), L (cm)] e faʻaaogaina e faʻaalia ai tuʻufaʻatasiga eseese. Fetuuna'i le tafega o le vai ina ia maua ai se fale mautu Taylor o se seti [V, L]. Mo faʻamoemoega o lenei suʻesuʻega, o le avanoa o le fata eletise (D) na faʻatulagaina i le 0.5 inisi (1.29 cm).
Ona o le faʻatapulaʻaina o le geometry ma le asymmetry, e le mafai ona faʻatatauina le malosi o le eletise mai mataupu muamua. Nai lo lena, o le QuickField™ software (Svendborg, Tenimaka)19 na faʻaaogaina e faʻatatau ai le eletise eletise. E le tutusa le eletise eletise, o lea na faʻaaogaina ai le tau o le eletise i le pito o le capillary e fai ma faʻamatalaga tau mo faʻasalalauga eseese.
I le taimi o le suʻesuʻega, o le tele o tuʻufaʻatasiga o le voltage ma le mamao i le va o le nila ma le faʻailoga eletise na iloiloina i tulaga o le Taylor cone formation, Taylor cone stability, EWNS production stability, ma reproducibility. O tu'ufa'atasiga 'ese'ese o lo'o fa'aalia i le Laulau Fa'aopoopo S1.
O le gaosiga o le EWNS generation system na feso'ota'i sa'o i le Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS, fa'ata'ita'iga 3936, TSI, Shoreview, Minnesota) e fua ai le fa'aogaina o numera ma sa fa'aogaina i le Faraday aerosol electrometer (TSI, model 3068B, Shoreview, USA). MN) e fua ai le aerosol, e pei ona faamatalaina i la tatou lomiga talu ai9. O le SMPS ma le aerosol electrometer faʻataʻitaʻiina i le tafe o le 0.5 L / min (faʻataʻitaʻiga atoa tafe 1 L / min). Sa fuaina le fa'aputuga o vaega ma le aerosol mo le 120 s. Toe fai le fua 30 taimi. O le aofa'i o le tau o le aerosol e fa'atatau mai fua o lo'o iai nei, ma o le averesi o le tau o le EWNS e fa'atatau mai le aofa'i o vaega EWNS na fa'ata'ita'iina. Ole tau ole EWNS e mafai ona fa'atatau ile Fa'atusa (1):
o le IEl o le fua o le taimi nei, o le NSMPS o le numera numera fuaina i le SMPS, ma le φEl o le tafe i le eletise.
Talu ai ona o le susu (RH) e aʻafia ai le tau o luga, o le vevela ma le (RH) sa tumau pea ile 21 ° C ma le 45%, i le faasologa, i le taimi o le suʻega.
Atomic force microscopy (AFM), Asylum MFP-3D (Asylum Research, Santa Barbara, CA) ma AC260T probe (Olympus, Tokyo, Iapani) na faʻaaogaina e fua ai le tele ma le ola o le EWNS. Ole fua ole AFM ole 1Hz ma ole vaega ole su'esu'ega ole 5 µm×5 µm ma 256 laina fa'ata'ita'i. O ata uma na tuʻuina atu i le faʻatonuga muamua o ata faʻaoga e faʻaaoga ai le polokalama Asylum (mask ma le tele o le 100 nm ma le paepae o le 100 pm).
Aveese le sampling funnel ma tuu le mica surface i se mamao e 2.0 cm mai le counter electrode mo se taimi averesi o le 120 s e aloese ai mai le tuufaatasia o mea iti ma le fausiaina o matāua le masani i luga o le mica surface. O le EWNS sa fa'aoga sa'o i luga ole mica fou (Ted Pella, Redding, CA). I le taimi lava na maeʻa ai le sputtering, o le mica surface na vaʻaia i le faʻaaogaina o le AFM. O le pito fa'afeso'ota'i i luga o le mika e le'i toe suia e latalata i le 0°, o lea e fa'asolo atu ai le EWNS i luga o le mica i se foliga fa'ato'atoa20. O le lautele (a) ma le maualuga (h) o matāua faʻasalalau na fua saʻo mai le faʻafanua AFM ma faʻaaoga e faʻatatau ai le voluma faʻasalalau faʻasalalau EWNS e faʻaaoga ai la matou metotia na faʻamaonia muamua8. Fa'apea o le EVNS i luga ole laiga e tutusa le voluma, e mafai ona fa'atatau le ta'ita'i tutusa mai le fa'atusa (2):
E tusa ai ma la tatou metotia na fausia muamua, na faʻaogaina ai le mailei faʻasolosolo eletise (ESR) e iloa ai le i ai o faʻalavelave faʻalavelave pupuu i le EWNS. Aerosols na pasia e ala i se vaifofo o loʻo i ai le 235 mM DEPMPO (5-(diethoxyphosphoryl) -5-methyl-1-pyrroline-N-oxide) (Oxis International Inc., Portland, Oregon). O fua uma o le EPR sa faia i le fa'aaogaina o le Bruker EMX spectrometer (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, ISA) ma fa'asologa o sela mafolafola. O le polokalama Acquisit (Bruker Instruments Inc. Billerica, MA, ISA) na faʻaaogaina e aoina ma auʻiliʻili faʻamaumauga. O le faʻataʻitaʻiga ROS na faia naʻo se seti o tulaga faʻaogaina [-6.5 kV, 4.0 cm]. EWNS concentrations na fuaina e faʻaaoga ai le SMPS ina ua uma ona amanaʻia le leiloa o le EWNS i totonu o le aʻafiaga.
Sa mata'ituina le maualuga o le osone e fa'aaoga ai le 205 Dual Beam Ozone Monitor™ (2B Technologies, Boulder, Co)8,9,10.
Mo meatotino uma a le EWNS, o le fua o le tau o le uiga o fua, ma o le mea sese o le fuaina o le eseesega masani. Na faia se su'ega-t e fa'atusatusa ai le tau o le uiga EWNS sili ona lelei ma le tau tutusa o le faavae EWNS.
O le Ata 2c o lo'o fa'aalia ai se fa'aa'oa'oga muamua ma fa'ailoga Electrostatic Precipitation Pass Through System (EPES) e mafai ona fa'aoga e fa'atatau ai le EWNS11 i luga. E fa'aogaina e le EPES se tau EWNS fa'atasi ma se eletise malosi e "fa'asino" sa'o i luga o le fa'atatau. O fa'amatalaga o le faiga o le EPES o lo'o tu'uina atu i se lomiga talu ai nei a Pyrgiotakis et al.11. O le mea lea, EPES e aofia ai se potu PVC lolomi 3D ma pito tape'a o loʻo i ai lua uʻamea uʻamea tutusa (304 uʻamea uʻamea, faʻata polesi) ipu uʻamea i le ogatotonu 15.24 cm va. O laupapa na fesoʻotaʻi atu i se puna eletise maualuga i fafo (Bertran 205B-10R, Spellman, Hauppauge, NY), o le laupapa pito i lalo e lelei i taimi uma ma o le laupapa pito i luga e faʻavae i taimi uma (opeopea). O puipui o potu e ufiufi i le alumini pepa, lea e faʻavae eletise e puipuia ai le gau. O le potu o loʻo i ai se faitotoʻa faʻamaufaʻailoga pito i luma e mafai ai ona tuʻu luga o suʻega i luga o fata palasitika, sii aʻe i luga o le ipu uʻamea pito i lalo e aloese ai mai le faʻalavelave maualuga.
O le lelei o le teuina o le EWNS i le EPES na fuafuaina e tusa ai ma se faʻataʻitaʻiga ua uma ona atiaʻe o loʻo faʻamatalaina i le Ata Faʻaopoopo S111.
I le avea ai o se potu faʻatonutonu, o le tafe lona lua i totonu o le potu cylindrical e fesoʻotaʻi faʻasolosolo ma le EPES system e faʻaaoga ai se faamama HEPA vavalalata e aveese ai le EWNS. E pei ona faaalia i le fig. 2c, o le EWNS aerosol na pamuina i totonu o potu e lua e fesoʻotaʻi i le faasologa. O le faamama i le va o le potu fa'atonutonu ma le EPES e aveese ai so'o se EWNS o totoe e mafua ai le tutusa o le vevela (T), susū fa'atatau (RH) ma le maualuga o le osone.
O meaola ninii taua mai mea'ai ua maua e fa'aleagaina ai fua fou e pei o le Escherichia coli (ATCC #27325), o le fecal indicator, Salmonella enterica (ATCC #53647), o le mea'ai fa'ama'i, Listeria innocua (ATCC #33090), o se isi mea i le pathogenic Listeria monocytogenes. , Saccharomyces cerevisiae (ATCC #4098) e fai ma sui i le fefete pala, ma Mycobacterium parafortuitous (ATCC #19686) o se siama ola e sili atu ona tetee na faatauina mai ATCC (Manassas, Virginia).
Fa'atau fa'afuase'i pusa tamato vine mai lau maketi fa'apitonu'u ma fa'a'aisa ile 4°C se'ia fa'aoga (e o'o ile 3 aso). Filifili tamato e fa'ata'ita'i i le lapo'a e tasi, e tusa ma le 1/2 inisi le lautele.
O faʻamaumauga mo le incubation, inoculation, exposure and colony counting ua maeʻa faʻamatalaina i totonu oa tatou lomiga talu ai ma faʻamatalaina auiliili i Faʻamatalaga Faʻaopoopo 11. EWNS faʻatinoga na iloiloina e ala i le faʻaalia o tamato tui ile 40,000 #/cm3 mo le 45 minute. I se faapuupuuga, i le taimi t = 0 min, e tolu tamato na faʻaaogaina e iloilo ai meaola ninii o loʻo ola. E tolu tamato na tu'u ile EPES ma fa'aalia ile EWNS ile 40,000 #/cc (EWNS exposed tamato) ae tolu isi sa tu'u ile potu fa'atonutonu (control tomatoes). E leai se vaega o tamato na fa'apipi'iina i le fa'aogaina atili. EWNS-fa'aalia tamato ma fa'atonuga na aveese ina ua uma le 45 minute e iloilo ai le a'afiaga o le EWNS.
Sa faia fa'ata'ita'iga ta'i tolu. Sa faia le su'esu'ega o fa'amaumauga e tusa ai ma le fa'asologa o lo'o fa'amatalaina i Fa'amatalaga Fa'aopoopo.
E. coli, Enterobacter, ma L. innocua faʻataʻitaʻiga siama faʻaalia i le EWNS (45 min, EWNS aerosol concentration 40,000 # / cm3) ma le le faʻaalia na faʻapipiʻiina e iloilo ai le faʻaogaina o masini. Na faʻamauina le paʻu mo le 2 itula i le vevela o le potu i le 0.1 M sodium cacodylate solution (pH 7.4) faʻatasi ai ma se faʻamautu o le 2.5% glutaraldehyde, 1.25% paraformaldehyde ma le 0.03% picric acid. Ina ua uma ona fufulu, na faʻapipiʻiina i le 1% osmium tetroxide (OsO4) / 1.5% potassium ferrocyanide (KFeCN6) mo le 2 h, fufulu 3 taimi i le vai ma faʻafefe i le 1% uranyl acetate mo le 1 h, ona fufulu faalua i le vai. Fa'agata mulimuli 10 minute ta'itasi 50%, 70%, 90%, 100% ava malosi. Ona tuʻuina lea o faʻataʻitaʻiga i totonu ole propylene oxide mo le 1 itula ma faʻapipiʻi ile 1: 1 faʻafefiloi ole propylene oxide ma TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA). O faʻataʻitaʻiga na faʻapipiʻiina i le TAAB Epon ma polymerized i le 60 ° C mo le 48 itula. O le resini granular fofo na tipiina ma vaʻaia e TEM e faʻaaoga ai le JEOL 1200EX (JEOL, Tokyo, Iapani), o se microscope eletise eletise masani faʻapipiʻiina ma se mea pueata AMT 2k CCD (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, MA, ISA).
O fa'ata'ita'iga uma sa fa'atino i fa'atolu. Mo taimi ta'itasi ta'itasi, o fufulu fa'ama'i sa fa'apipi'i fa'atolu, ma maua ai le aofa'i o fa'amaumauga e iva i le mata, o le averesi na fa'aaogaina e fai ma fa'ama'i pipisi mo lea tino. O le fa'asologa masani na fa'aaogaina e fai ma mea sese o fua. E taua uma manatu.
O le logarithm o le faʻaitiitia o le faʻaogaina o siama faʻatusatusa i le t = 0 min na faʻatatauina e faʻaaoga ai le fua faʻatatau:
o le C0 o le fa'atupuina lea o siama i totonu o le fa'ata'ita'iga fa'atonutonu i le taimi 0 (pe a uma ona mago le pito ae le'i tu'u i totonu o le potu) ma le Cn o le fa'aogaina lea o siama i luga ole la'asaga pe a uma le n minute o le fa'aalia.
I le faʻamatalaga mo le faʻaleagaina masani o siama i le 45 minute faʻaalia taimi, Log-Reduction sa faʻatusatusa foi i le pulea ile 45 minute e pei ona taua i lalo:
O le Cn o le fa'asalaina o siama i le fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga i le taimi n ma le Cn-Pule o le fa'atonuga o siama fa'atonutonu i le taimi n. O faʻamatalaga o loʻo tuʻuina atu o se faʻaitiitiga ogalaau pe a faʻatusatusa i le pulea (leai se faʻaaliga EWNS).
I le taimi o le suʻesuʻega, o le tele o tuʻufaʻatasiga o le voltage ma le mamao i le va o le nila ma le faʻailoga eletise na iloiloina i tulaga o le Taylor cone formation, Taylor cone stability, EWNS production stability, ma reproducibility. O tu'ufa'atasiga 'ese'ese o lo'o fa'aalia i le Laulau Fa'aopoopo S1. E lua mataupu na filifilia mo se suʻesuʻega atoa e faʻaalia ai meatotino mautu ma toe faʻaleleia (Taylor cone, gaosiga EWNS, ma le mautu i le taimi). I luga o le fig. 3 o lo'o fa'aalia ai fa'ai'uga i le moliaga, lapo'a ma mea o lo'o i totonu ole ROS mo mataupu e lua. O taunu'uga o lo'o aoteleina fo'i i le Laulau 1. Mo fa'amatalaga, Ata 3 ma le Laulau 1 o lo'o aofia ai meatotino o le EWNS8, 9, 10, 11 (baseline-EWNS) na tu'ufa'atasia muamua. Fa'atatauga taua o fa'amaumauga e fa'aaoga ai le su'ega-t-lua e toe fa'asalalauina ile Laulau Fa'aopoopo S2. E le gata i lea, o faʻamatalaga faʻaopoopo e aofia ai suʻesuʻega i le aʻafiaga o le faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga o le pu (D) ma le mamao i le va o le eletise eleele ma le pito o le nila (L) (Ata Faʻaopoopo S2 ma S3).
(a-c) Fa'asoa tele AFM. (d – f) Uiga tau i luga. (g) Fa'ailoga o le ROS ma le ESR.
E taua foi le maitauina o tulaga uma o loʻo i luga, o le fuaina o le ionization o loʻo i le va o le 2-6 μA, ma o le voltage sa i le va o le -3.8 i le -6.5 kV, e mafua ai le faʻaaogaina o le eletise mo lenei EWNS tasi-terminal e itiiti ifo i le 50 mW. . fa'atupuina module. E ui lava na fa'apipi'iina le EWNS i lalo o le mamafa maualuga, o le maualuga o le osone sa matua maualalo, e le sili atu i le 60 ppb.
Fa'aopoopo Fa'atusa S4 o lo'o fa'aalia ai malae eletise fa'atusa mo fa'ata'ita'iga [-6.5 kV, 4.0 cm] ma le [-3.8 kV, 0.5 cm]. O fanua e tusa ai ma faʻataʻitaʻiga [-6.5 kV, 4.0 cm] ma [-3.8 kV, 0.5 cm] e faʻatatau i le 2 × 105 V/m ma le 4.7 × 105 V/m, i le faasologa. E tatau ona faʻamoemoeina, talu ai o le fua faatatau o le voltage i le mamao e sili atu le maualuga i le tulaga lona lua.
I luga o le fig. 3a,b o loʻo faʻaalia ai le EWNS diameter e fuaina i le AFM8. O le averesi EWNS diameters mo le [-6.5 kV, 4.0 cm] ma [-3.8 kV, 0.5 cm] faʻataʻitaʻiga na fuafuaina e 27 nm ma 19 nm, faasologa. Ole fa'asologa fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'i o fa'asoasoaina mo mataupu [-6.5 kV, 4.0 cm] ma le [-3.8 kV, 0.5 cm] o le 1.41 ma le 1.45, fa'asologa, e fa'aalia ai se fa'asoa vaapiapi. Ole fua ole lapo'a ma le fa'avasegaina fa'ata'atia e latalata tele ile laina-EWNS, ole 25 nm ma le 1.41, fa'asologa. I luga o le fig. 3c o loʻo faʻaalia ai le tele o le tufatufaga o le laina faʻavae EWNS fuaina i le auala tutusa i lalo o tulaga tutusa.
I luga o le fig. 3d,e o loʻo faʻaalia ai iʻuga o faʻamatalaga tau. O fa'amaumauga o fua fa'atatau ole 30 fua fa'atasi ole fa'atonuga (#/cm3) ma le taimi nei (I). O le auʻiliʻiliga o loʻo faʻaalia ai o le averesi o le tau ile EWNS e 22 ± 6 e- ma le 44 ± 6 e- mo [-6.5 kV, 4.0 cm] ma le [-3.8 kV, 0.5 cm], i le faasologa. Pe a faatusatusa i le Baseline-EWNS (10 ± 2 e-), e sili atu le maualuga o lo latou totogi i luga o le eleele, e faaluaina i lo le [-6.5 kV, 4.0 cm] faʻataʻitaʻiga ma faʻafaina i le [-3 .8 kV, 0.5 cm]. 3f o loʻo faʻaalia ai faʻamatalaga masani o totogi EWNS.
Mai fa'afanua fa'atonuga o numera EWNS (Fa'atusa Fa'aopoopo S5 ma le S6), e mafai ona va'aia o le [-6.5 kV, 4.0 cm] fa'aaliga e sili atu le maualuga o le numera o vaega nai lo le [-3.8 kV, 0.5 cm] vaaiga. E tatau foi ona maitauina o le numera o le EWNS na mataʻituina mo le oʻo atu i le 4 itula (Faʻaopoopo Faʻamatalaga S5 ma le S6), lea na faʻaalia ai e le faʻamautu o le EWNS le tulaga tutusa o numera numera i tulaga uma e lua.
O le ata 3g o lo'o fa'aalia ai le alaleo o le EPR pe a mae'a le toese (tua) mo le EWNS sili ona lelei i le [-6.5 kV, 4.0 cm]. E fa'atusatusa fo'i le fusi ole ROS ile laina fa'avae ole EWNS ile pepa na fa'asalalau muamua. Ole numera fa'atatau ole EWNS o lo'o tali atu ile mailei vili ole 7.5 × 104 EWNS/s, e tutusa ma le Baseline-EWNS8 na fa'asalalau muamua. O le fa'aaliga o le EPR na fa'aalia manino ai le i ai o ituaiga ROS e lua, lea o lo'o i ai le O2-, a'o le OH• sa i ai i se aofaiga la'ititi. E le gata i lea, o se faʻatusatusaga tuusaʻo o le maualuga o le malosi na faʻaalia ai o le EWNS sili ona lelei sa i ai le maualuga maualuga o le ROS faʻatusatusa i le laina EWNS.
I luga o le fig. 4 o lo'o fa'aalia ai le fa'aogaina lelei o le EWNS ile EPES. O fa'amaumauga o lo'o aoteleina fo'i ile Laulau I ma fa'atusatusa i fa'amaumauga muamua a le EWNS. Mo mataupu uma e lua a le EUNS, o le tuʻuina atu na latalata ile 100% e oʻo lava ile laʻititi laʻititi ole 3.0 kV. E masani lava, 3.0 kV e lava e ausia ai le 100% fa'aputu e tusa lava po'o le a le suiga o le tau. I lalo o tulaga lava e tasi, o le lelei o le teuina o le Baseline-EWNS na o le 56% ona o le tau maualalo (averesi 10 electrons mo EWNS).
Ata 5 ma le Laulau 2 o loʻo otootoina ai le maualuga o le le faʻaaogaina o meaola ninii o loʻo tui i luga o tamato pe a uma ona faʻaalia i le tusa ma le 40,000 #/cm3 EWNS mo le 45 minute i lalo o le ata sili ona lelei [-6.5 kV, 4.0 cm]. Inoculated E. coli ma L. innocua na faʻaalia ai se faʻaititia tele o le 3.8 log ina ua maeʻa le 45 minute o faʻaaliga. I lalo o tulaga tutusa, na faʻaalia ai e le S. enterica le faʻaitiitia o le faʻaitiitiga o le 2.2 ogalaau, ae o le S. cerevisiae ma le M. parafortuitum na faʻaalia ai le faʻaitiitia o le 1.0 log.
Electron micrographs (Ata 6) o loʻo faʻaalia ai suiga faʻaletino na faʻaosoina e EWNS i le E. coli, Salmonella enterica, ma le L. innocua sela e taʻitaʻia ai le le faʻaaogaina. O siama fa'atonutonu na fa'aalia ai le pa'u o sela, a'o siama fa'aalia na fa'aleagaina ai i fafo.
Electron microscopic imaging o le pulea ma faʻaalia siama na faʻaalia ai le faaleagaina o membrane.
O faʻamatalaga i luga o mea faʻapitoa o le EWNS faʻamalosia faʻatasi o loʻo faʻaalia ai o meatotino a le EWNS (totogi luga ma le ROS content) na faʻaleleia atili pe a faʻatusatusa i le faʻamaumauga muamua a le EWNS baseline data8,9,10,11. I le isi itu, o lo latou tele na tumau pea i le nanometer range, lea e talitutusa lava ma faʻamaumauga na faʻasalalau muamua, e mafai ai ona latou nonofo i le ea mo se taimi umi. O le polydispersity mataʻituina e mafai ona faʻamatalaina e ala i suiga i luga o le tau, lea e fuafua ai le tele o le aafiaga Rayleigh, randomness, ma le mafai ona tuʻufaʻatasia o le EWNS. Ae ui i lea, e pei ona auiliiliina e Nielsen et al.22, o le maualuga o le totogi o luga e faʻaitiitia ai le faʻasao e ala i le faʻaleleia lelei o le malosi / faʻalavelave o le pa'ū vai. O lenei aʻoaʻoga na faʻamaonia faʻataʻitaʻi mo microdroplets22 ma EWNS i la matou lomiga talu ai8. O le leiloa o ovataimi e mafai foi ona aafia ai le tele ma saofagā i le vaʻaia o le tele o le tufatufaina.
E le gata i lea, o le totogi mo le fausaga e tusa ma le 22-44 e-, e faʻatatau i tulaga, lea e sili atu le maualuga pe a faʻatusatusa i le EWNS faavae, o loʻo i ai le averesi o le 10 ± 2 electrons i le fausaga. Ae ui i lea, e tatau ona maitauina o le tau averesi lea a le EWNS. Seto et al. Ua fa'ailoa mai e le'o tutusa le moliaga ma o lo'o mulimulita'i i se fa'asoa masani21. Fa'atusatusa i la matou galuega talu ai, o le fa'aluaina o le totogi o luga e fa'aluaina ai le lelei o le tu'uina i totonu o le EPES system i le toetoe lava 100%11.