Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் குறைந்த CSS ஆதரவு உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்). இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்ய, ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் தளத்தை ரெண்டர் செய்வோம்.
ஒரே நேரத்தில் மூன்று ஸ்லைடுகளைக் காட்டும் ஒரு கேரோசல். ஒரே நேரத்தில் மூன்று ஸ்லைடுகளின் வழியாக நகர்த்த முந்தைய மற்றும் அடுத்த பொத்தான்களைப் பயன்படுத்தவும் அல்லது ஒரே நேரத்தில் மூன்று ஸ்லைடுகளின் வழியாக நகர்த்த இறுதியில் உள்ள ஸ்லைடர் பொத்தான்களைப் பயன்படுத்தவும்.
சமீபத்தில், செயற்கை நீர் நானோ கட்டமைப்புகளைப் (EWNS) பயன்படுத்தி நானோ தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு வேதியியல்-இலவச நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு தளம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. EWNS கள் அதிக மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்களுடன் (ROS) நிறைவுற்றவை, அவை உணவில் பரவும் நோய்க்கிருமிகள் உட்பட பல நுண்ணுயிரிகளுடன் தொடர்புகொண்டு செயலிழக்கச் செய்யலாம். தொகுப்பின் போது அவற்றின் பண்புகளை நன்றாகச் சரிசெய்து, அவற்றின் பாக்டீரியா எதிர்ப்பு திறனை மேலும் மேம்படுத்த மேம்படுத்தலாம் என்பது இங்கே காட்டப்பட்டுள்ளது. EWNS ஆய்வக தளம் தொகுப்பு அளவுருக்களை மாற்றுவதன் மூலம் EWNS இன் பண்புகளை நன்றாகச் சரிசெய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. நவீன பகுப்பாய்வு முறைகளைப் பயன்படுத்தி EWNS பண்புகளின் (ROS இன் மின்னூட்டம், அளவு மற்றும் உள்ளடக்கம்) தன்மை. கூடுதலாக, Escherichia coli, Salmonella enterica, Listeria innocucious, Mycobacterium paraaccidentum மற்றும் Saccharomyces cerevisiae போன்ற உணவு மூலம் பரவும் நுண்ணுயிரிகளுக்கு எதிராக அவற்றின் நுண்ணுயிர் செயலிழப்பு திறனுக்காக அவை மதிப்பீடு செய்யப்பட்டன. இங்கு வழங்கப்பட்ட முடிவுகள், தொகுப்பின் போது EWNS இன் பண்புகளை நன்றாகச் சரிசெய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டுகின்றன, இதன் விளைவாக செயலிழக்கச் செயல்திறனில் அதிவேக அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. குறிப்பாக, மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் நான்கு மடங்கு அதிகரித்தது மற்றும் வினைத்திறன் மிக்க ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் அதிகரித்தன. நுண்ணுயிர் நீக்க விகிதம் நுண்ணுயிரி சார்ந்தது மற்றும் 40,000 #/cc EWNS என்ற ஏரோசல் டோஸுக்கு 45 நிமிட வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு 1.0 முதல் 3.8 பதிவு வரை இருந்தது.
நோய்க்கிருமிகள் அல்லது அவற்றின் நச்சுகளை உட்கொள்வதால் ஏற்படும் உணவு மூலம் பரவும் நோய்களுக்கு நுண்ணுயிர் மாசுபாடு முக்கிய காரணமாகும். அமெரிக்காவில் மட்டும், உணவு மூலம் பரவும் நோய் ஒவ்வொரு ஆண்டும் சுமார் 76 மில்லியன் நோய்களையும், 325,000 மருத்துவமனையில் அனுமதிக்கப்படுவதையும், 5,000 இறப்புகளையும் ஏற்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, அமெரிக்காவில் பதிவான அனைத்து உணவு மூலம் பரவும் நோய்களில் 48% புதிய விளைபொருட்களின் அதிகரித்த நுகர்வு காரணமாக இருப்பதாக அமெரிக்க வேளாண்மைத் துறை (USDA) மதிப்பிடுகிறது. அமெரிக்காவில் உணவு மூலம் பரவும் நோய்க்கிருமிகளால் ஏற்படும் நோய் மற்றும் இறப்புக்கான செலவு மிக அதிகமாக உள்ளது, இது நோய் கட்டுப்பாடு மற்றும் தடுப்பு மையங்களால் (CDC) ஆண்டுக்கு US$15.6 பில்லியனுக்கும் அதிகமாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது3.
தற்போது, ​​உணவுப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கான வேதியியல்4, கதிர்வீச்சு5 மற்றும் வெப்ப6 நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு தலையீடுகள் பெரும்பாலும் உற்பத்திச் சங்கிலியில் (பொதுவாக அறுவடைக்குப் பிறகு மற்றும்/அல்லது பேக்கேஜிங் செய்யும் போது) வரையறுக்கப்பட்ட முக்கியமான கட்டுப்பாட்டுப் புள்ளிகளில் (CCPs) தொடர்ச்சியாக அல்லாமல் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. இதனால், அவை குறுக்கு மாசுபாட்டிற்கு ஆளாகின்றன. 7. உணவு மூலம் பரவும் நோய் மற்றும் உணவு கெட்டுப்போவதை சிறப்பாகக் கட்டுப்படுத்த, சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், பண்ணையிலிருந்து மேசைக்கு தொடர்ச்சியில் பயன்படுத்தக்கூடிய நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு தலையீடுகள் தேவைப்படுகின்றன.
சமீபத்தில், செயற்கை நீர் நானோ கட்டமைப்புகளைப் (EWNS) பயன்படுத்தி மேற்பரப்பு மற்றும் வான்வழி பாக்டீரியாக்களை செயலிழக்கச் செய்யக்கூடிய ஒரு வேதியியல் இல்லாத, நானோ தொழில்நுட்ப அடிப்படையிலான நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு தளம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. EWNS இரண்டு இணையான செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது, எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே மற்றும் நீர் அயனியாக்கம் (படம் 1a). முந்தைய ஆய்வுகள் EWNS தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் உயிரியல் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகின்றன8,9,10. EWNS ஒரு கட்டமைப்பிற்கு சராசரியாக 10 எலக்ட்ரான்களையும் சராசரி நானோ அளவிலான அளவு 25 nm (படம் 1b,c)8,9,10. கூடுதலாக, எலக்ட்ரான் சுழல் அதிர்வு (ESR) EWNS அதிக அளவு எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் (ROS), முக்கியமாக ஹைட்ராக்சில் (OH•) மற்றும் சூப்பர் ஆக்சைடு (O2-) ரேடிக்கல்கள் (படம் 1c)8 ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. EVNS நீண்ட நேரம் காற்றில் இருக்கும் மற்றும் காற்றில் இடைநிறுத்தப்பட்ட மற்றும் மேற்பரப்பில் இருக்கும் நுண்ணுயிரிகளுடன் மோதக்கூடும், அவற்றின் ROS சுமையை வழங்கி நுண்ணுயிரிகளை செயலிழக்கச் செய்கிறது (படம் 1d). இந்த ஆரம்பகால ஆய்வுகள், EWNS, மேற்பரப்புகளிலும் காற்றிலும் மைக்கோபாக்டீரியா உட்பட பல்வேறு கிராம்-எதிர்மறை மற்றும் கிராம்-பாசிட்டிவ் பாக்டீரியாக்களுடன் தொடர்பு கொண்டு செயலிழக்கச் செய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டியது. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி, செல் சவ்வின் சீர்குலைவால் செயலிழப்பு ஏற்பட்டது என்பதைக் காட்டியது. கூடுதலாக, கடுமையான உள்ளிழுக்கும் ஆய்வுகள், அதிக அளவு EWNS நுரையீரல் சேதம் அல்லது வீக்கத்தை ஏற்படுத்தாது என்பதைக் காட்டுகின்றன 8.
(அ) ​​திரவம் கொண்ட ஒரு தந்துகி குழாய் மற்றும் எதிர் மின்முனைக்கு இடையே உயர் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே ஏற்படுகிறது. (ஆ) உயர் அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவது இரண்டு வெவ்வேறு நிகழ்வுகளில் விளைகிறது: (i) தண்ணீரை மின் தெளித்தல் மற்றும் (ii) EWNS இல் சிக்கியுள்ள எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் (அயனிகள்) உருவாக்கம். (இ) EWNS இன் தனித்துவமான அமைப்பு. (ஈ) அவற்றின் நானோ அளவிலான தன்மை காரணமாக, EWNS மிகவும் நகரக்கூடியவை மற்றும் காற்றில் பரவும் நோய்க்கிருமிகளுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும்.
புதிய உணவின் மேற்பரப்பில் உணவு மூலம் பரவும் நுண்ணுயிரிகளை செயலிழக்கச் செய்யும் EWNS நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு தளத்தின் திறனும் சமீபத்தில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. மின் புலத்துடன் இணைந்து EWNS இன் மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் இலக்கு விநியோகத்தை அடையப் பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதும் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், சுமார் 50,000 #/cm3 EWNS இல் 90 நிமிட வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு கரிம தக்காளிக்கான ஆரம்ப முடிவுகள் ஊக்கமளிப்பதாக இருந்தன, E. coli மற்றும் Listeria 11 போன்ற பல்வேறு உணவு மூலம் பரவும் நுண்ணுயிரிகள் காணப்பட்டன. கூடுதலாக, கட்டுப்பாட்டு தக்காளியுடன் ஒப்பிடும்போது ஆரம்ப ஆர்கனோலெப்டிக் சோதனைகள் எந்த உணர்ச்சி விளைவுகளையும் காட்டவில்லை. இந்த ஆரம்ப செயலிழப்பு முடிவுகள் உணவு பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளுக்கு 50,000 #/cc என்ற மிகக் குறைந்த EWNS அளவுகளில் கூட ஊக்கமளிக்கின்றன. பார்க்கவும், தொற்று மற்றும் கெட்டுப்போகும் அபாயத்தை மேலும் குறைக்க அதிக செயலிழப்பு திறன் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பது தெளிவாகிறது.
இங்கே, தொகுப்பு அளவுருக்களை நன்றாகச் சரிசெய்யவும், EWNS இன் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளை மேம்படுத்தவும், அவற்றின் பாக்டீரியா எதிர்ப்பு திறனை மேம்படுத்தவும் உதவும் ஒரு EWNS தலைமுறை தளத்தை உருவாக்குவது குறித்து எங்கள் ஆராய்ச்சியை மையப்படுத்துவோம். குறிப்பாக, உகப்பாக்கம் அவற்றின் மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தை அதிகரிப்பதில் (இலக்கு விநியோகத்தை மேம்படுத்த) மற்றும் ROS உள்ளடக்கத்தை (செயலிழக்கச் செய்யும் திறனை மேம்படுத்த) கவனம் செலுத்துகிறது. நவீன பகுப்பாய்வு முறைகளைப் பயன்படுத்தி உகந்ததாக்கப்பட்ட இயற்பியல்-வேதியியல் பண்புகளை (அளவு, மின்னூட்டம் மற்றும் ROS உள்ளடக்கம்) வகைப்படுத்தவும், E. போன்ற பொதுவான உணவு நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
EVNS ஆனது ஒரே நேரத்தில் அதிக தூய்மையான நீரை (18 MΩ செ.மீ–1) மின் தெளிப்பு மற்றும் அயனியாக்கம் செய்வதன் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. மின்சார நெபுலைசர் 12 பொதுவாக திரவங்களை அணுவாக்குவதற்கும், கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அளவிலான பாலிமர் மற்றும் பீங்கான் துகள்கள் 13 மற்றும் இழைகள் 14 ஆகியவற்றின் தொகுப்புக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
முந்தைய வெளியீடுகள் 8, 9, 10, 11 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு பொதுவான பரிசோதனையில், ஒரு உலோக நுண்குழாய்க்கும் ஒரு தரையிறக்கப்பட்ட எதிர் மின்முனைக்கும் இடையில் ஒரு உயர் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த செயல்முறையின் போது, ​​இரண்டு வெவ்வேறு நிகழ்வுகள் நிகழ்கின்றன: i) எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே மற்றும் ii) நீர் அயனியாக்கம். இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு வலுவான மின்சார புலம் அமுக்கப்பட்ட நீரின் மேற்பரப்பில் எதிர்மறை மின்னூட்டங்களை உருவாக்க காரணமாகிறது, இதன் விளைவாக டெய்லர் கூம்புகள் உருவாகின்றன. இதன் விளைவாக, அதிக மின்னூட்டப்பட்ட நீர் துளிகள் உருவாகின்றன, அவை ரேலீ கோட்பாடு 16 இல் உள்ளதைப் போல சிறிய துகள்களாக உடைந்து கொண்டே செல்கின்றன. அதே நேரத்தில், வலுவான மின்சார புலங்கள் சில நீர் மூலக்கூறுகளைப் பிரித்து எலக்ட்ரான்களை அகற்றுகின்றன (அயனியாக்கம்), இது அதிக அளவு எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்கள் (ROS) 17 உருவாக வழிவகுக்கிறது. ஒரே நேரத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ROS18 EWNS இல் இணைக்கப்பட்டது (படம் 1c).
படம் 2a இல், இந்த ஆய்வில் EWNS தொகுப்பில் உருவாக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்படும் EWNS தலைமுறை அமைப்பு காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒரு மூடிய பாட்டிலில் சேமிக்கப்பட்ட சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீர் ஒரு டெல்ஃபான் குழாய் (2 மிமீ உள் விட்டம்) வழியாக 30G துருப்பிடிக்காத எஃகு ஊசியில் (உலோக தந்துகியில்) செலுத்தப்பட்டது. படம் 2b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பாட்டிலுக்குள் இருக்கும் காற்று அழுத்தத்தால் நீரின் ஓட்டம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. ஊசி ஒரு டெல்ஃபான் கன்சோலில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது மற்றும் கவுண்டர் மின்முனையிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்திற்கு கைமுறையாக சரிசெய்யப்படலாம். கவுண்டர் மின்முனை என்பது மாதிரி எடுப்பதற்காக மையத்தில் ஒரு துளையுடன் கூடிய பளபளப்பான அலுமினிய வட்டு ஆகும். கவுண்டர் மின்முனைக்கு கீழே ஒரு அலுமினிய மாதிரி புனல் உள்ளது, இது ஒரு மாதிரி போர்ட் வழியாக மீதமுள்ள சோதனை அமைப்போடு இணைக்கப்பட்டுள்ளது (படம் 2b). மாதிரி செயல்பாட்டை சீர்குலைக்கக்கூடிய மின்னூட்டம் அதிகரிப்பதைத் தவிர்க்க, அனைத்து மாதிரி கூறுகளும் மின்சாரம் மூலம் தரையிறக்கப்படுகின்றன.
(அ) ​​பொறியியல் நீர் நானோ கட்டமைப்பு உருவாக்க அமைப்பு (EWNS). (ஆ) மாதிரி மற்றும் எலக்ட்ரோஸ்ப்ரேயின் குறுக்குவெட்டு, மிக முக்கியமான அளவுருக்களைக் காட்டுகிறது. (இ) பாக்டீரியா செயலிழப்புக்கான பரிசோதனை அமைப்பு.
மேலே விவரிக்கப்பட்ட EWNS தலைமுறை அமைப்பு, EWNS பண்புகளை நன்றாகச் சரிசெய்ய உதவும் வகையில் முக்கிய இயக்க அளவுருக்களை மாற்றும் திறன் கொண்டது. EWNS பண்புகளை நன்றாகச் சரிசெய்ய, பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம் (V), ஊசி மற்றும் எதிர் மின்முனை (L) இடையே உள்ள தூரம் மற்றும் தந்துகியின் வழியாக நீர் ஓட்டம் (φ) ஆகியவற்றை சரிசெய்யவும். வெவ்வேறு சேர்க்கைகளைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சின்னம்: [V (kV), L (cm)]. ஒரு குறிப்பிட்ட தொகுப்பின் [V, L] நிலையான டெய்லர் கூம்பைப் பெற நீர் ஓட்டத்தை சரிசெய்யவும். இந்த ஆய்வின் நோக்கங்களுக்காக, எதிர் மின்முனையின் (D) துளை விட்டம் 0.5 அங்குலங்களில் (1.29 செ.மீ) வைக்கப்பட்டுள்ளது.
வரையறுக்கப்பட்ட வடிவியல் மற்றும் சமச்சீரற்ற தன்மை காரணமாக, மின்சார புல வலிமையை முதல் கொள்கைகளிலிருந்து கணக்கிட முடியாது. அதற்கு பதிலாக, QuickField™ மென்பொருள் (Svendborg, Denmark)19 மின்சார புலத்தைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்பட்டது. மின்சார புலம் சீரானது அல்ல, எனவே தந்துகியின் நுனியில் உள்ள மின்சார புலத்தின் மதிப்பு பல்வேறு உள்ளமைவுகளுக்கு குறிப்பு மதிப்பாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.
ஆய்வின் போது, ​​ஊசிக்கும் எதிர் மின்முனைக்கும் இடையிலான மின்னழுத்தம் மற்றும் தூரத்தின் பல சேர்க்கைகள் டெய்லர் கூம்பு உருவாக்கம், டெய்லர் கூம்பு நிலைத்தன்மை, EWNS உற்பத்தி நிலைத்தன்மை மற்றும் மறுஉருவாக்கம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மதிப்பீடு செய்யப்பட்டன. பல்வேறு சேர்க்கைகள் துணை அட்டவணை S1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
EWNS தலைமுறை அமைப்பின் வெளியீடு, துகள் எண் செறிவு அளவீட்டிற்காக ஒரு ஸ்கேனிங் மொபிலிட்டி துகள் அளவு பகுப்பாய்வியுடன் (SMPS, மாடல் 3936, TSI, ஷோர்வியூ, MN) நேரடியாக இணைக்கப்பட்டது, அதே போல் ஏரோசல் மின்னோட்டங்களுக்கான ஏரோசல் ஃபாரடே எலக்ட்ரோமீட்டருடன் (TSI, மாடல் 3068B, ஷோர்வியூ, MN) நேரடியாக இணைக்கப்பட்டது. எங்கள் முந்தைய வெளியீட்டில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி ஏரோசல் மின்னோட்டங்களுக்கான SMPS மற்றும் ஏரோசல் எலக்ட்ரோமீட்டர் இரண்டும் 0.5 L/min ஓட்ட விகிதத்தில் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்டன (மொத்த மாதிரி ஓட்டம் 1 L/min). துகள்களின் எண்ணிக்கை செறிவு மற்றும் ஏரோசல் ஓட்டம் 120 வினாடிகளுக்கு அளவிடப்பட்டன. அளவீடு 30 முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. மின்னோட்ட அளவீடுகளின் அடிப்படையில், மொத்த ஏரோசல் கட்டணம் கணக்கிடப்படுகிறது மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட EWNS துகள்களின் கொடுக்கப்பட்ட மொத்த எண்ணிக்கைக்கு சராசரி EWNS கட்டணம் மதிப்பிடப்படுகிறது. EWNS இன் சராசரி செலவை சமன்பாடு (1) ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:
இங்கு IEl என்பது அளவிடப்பட்ட மின்னோட்டமாகும், NSMPS என்பது SMPS உடன் அளவிடப்படும் டிஜிட்டல் செறிவு ஆகும், மேலும் φEl என்பது ஒரு எலக்ட்ரோமீட்டருக்கு ஓட்ட விகிதம் ஆகும்.
ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம் (RH) மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தைப் பாதிப்பதால், வெப்பநிலை மற்றும் (RH) முறையே 21°C மற்றும் 45% இல் பரிசோதனையின் போது மாறாமல் வைக்கப்பட்டன.
EWNS இன் அளவு மற்றும் ஆயுட்காலத்தை அளவிட அணுசக்தி நுண்ணோக்கி (AFM), அசைலம் MFP-3D (அசைலம் ஆராய்ச்சி, சாண்டா பார்பரா, CA) மற்றும் AC260T ஆய்வு (ஒலிம்பஸ், டோக்கியோ, ஜப்பான்) ஆகியவை பயன்படுத்தப்பட்டன. AFM ஸ்கேனிங் அதிர்வெண் 1 Hz, ஸ்கேனிங் பகுதி 5 μm × 5 μm, மற்றும் 256 ஸ்கேன் கோடுகள். அனைத்து படங்களும் அசைலம் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி முதல் வரிசை பட சீரமைப்புக்கு உட்படுத்தப்பட்டன (முகமூடி வரம்பு 100 nm, வரம்பு 100 pm).
சோதனை புனல் அகற்றப்பட்டு, மைக்கா மேற்பரப்பில் துகள் திரட்டுதல் மற்றும் ஒழுங்கற்ற நீர்த்துளிகள் உருவாவதைத் தவிர்க்க, மைக்கா மேற்பரப்பு எதிர் மின்முனையிலிருந்து சராசரியாக 120 வினாடிகள் 2.0 செ.மீ தூரத்தில் வைக்கப்பட்டது. புதிதாக வெட்டப்பட்ட மைக்காவின் மேற்பரப்பில் (டெட் பெல்லா, ரெடிங், CA) EWNS நேரடியாக தெளிக்கப்பட்டது. AFM தெளித்த உடனேயே மைக்கா மேற்பரப்பின் படம். புதிதாக வெட்டப்பட்ட மாற்றப்படாத மைக்காவின் மேற்பரப்பின் தொடர்பு கோணம் 0°க்கு அருகில் உள்ளது, எனவே EVNS ஒரு குவிமாடம் வடிவத்தில் மைக்கா மேற்பரப்பில் விநியோகிக்கப்படுகிறது. பரவும் நீர்த்துளிகளின் விட்டம் (a) மற்றும் உயரம் (h) ஆகியவை AFM நிலப்பரப்பிலிருந்து நேரடியாக அளவிடப்பட்டு, முன்னர் சரிபார்க்கப்பட்ட எங்கள் முறையைப் பயன்படுத்தி EWNS குவிமாடம் பரவல் அளவைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்பட்டன. உள் EWNSகள் ஒரே அளவைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதினால், சமமான விட்டத்தை சமன்பாடு (2) ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:
முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட எங்கள் முறையின் அடிப்படையில், EWNS இல் குறுகிய கால தீவிர இடைநிலைகள் இருப்பதைக் கண்டறிய எலக்ட்ரான் சுழல் ஒத்ததிர்வு (ESR) சுழல் பொறி பயன்படுத்தப்பட்டது. DEPMPO(5-(டைதாக்ஸிபாஸ்போரில்)-5-மெத்தில்-1-பைரோலின்-என்-ஆக்சைடு) (ஆக்ஸிஸ் இன்டர்நேஷனல் இன்க்.) 235 mM கரைசலைக் கொண்ட 650 μm மிட்ஜெட் ஸ்பார்ஜர் (ஏஸ் கிளாஸ், வைன்லேண்ட், NJ) மூலம் ஏரோசோல்கள் குமிழியிடப்பட்டன. போர்ட்லேண்ட், ஓரிகான்). அனைத்து ESR அளவீடுகளும் ப்ரூக்கர் EMX ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் (ப்ரூக்கர் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் இன்க். பில்லெரிகா, MA, USA) மற்றும் ஒரு தட்டையான பேனல் செல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டன. தரவைச் சேகரித்து பகுப்பாய்வு செய்ய அக்விசிட் மென்பொருள் (ப்ரூக்கர் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் இன்க். பில்லெரிகா, MA, USA) பயன்படுத்தப்பட்டது. ROS இன் பண்புகளை நிர்ணயிப்பது ஒரு குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளுக்கு மட்டுமே [-6.5 kV, 4.0 செ.மீ] மட்டுமே மேற்கொள்ளப்பட்டது. தாக்கக் கருவியில் EWNS இழப்புகளைக் கணக்கிட்ட பிறகு, SMPS ஐப் பயன்படுத்தி EWNS செறிவுகள் அளவிடப்பட்டன.
205 இரட்டை பீம் ஓசோன் மானிட்டர்™ (2B டெக்னாலஜிஸ், போல்டர், கோ)8,9,10 ஐப் பயன்படுத்தி ஓசோன் அளவுகள் கண்காணிக்கப்பட்டன.
அனைத்து EWNS பண்புகளுக்கும், சராசரி மதிப்பு அளவீட்டு மதிப்பாகவும், நிலையான விலகல் அளவீட்டுப் பிழையாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உகந்த EWNS பண்புக்கூறுகளின் மதிப்புகளை அடிப்படை EWNS இன் தொடர்புடைய மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடுவதற்கு T-சோதனைகள் செய்யப்பட்டன.
படம் 2c, முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் வகைப்படுத்தப்பட்ட மின்னியல் மழைப்பொழிவு (EPES) "இழுத்தல்" அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இது மேற்பரப்பில் EWNS ஐ இலக்கு விநியோகிக்கப் பயன்படுகிறது. EPES, EVNS கட்டணங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை ஒரு வலுவான மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் இலக்கின் மேற்பரப்புக்கு நேரடியாக "வழிநடத்தப்படலாம்". EPES அமைப்பின் விவரங்கள் பிர்கியோடாகிஸ் மற்றும் பலர் சமீபத்தில் வெளியிட்ட வெளியீட்டில் வழங்கப்பட்டுள்ளன. 11. இவ்வாறு, EPES, குறுகலான முனைகளைக் கொண்ட 3D அச்சிடப்பட்ட PVC அறையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மையத்தில் 15.24 செ.மீ இடைவெளியில் இரண்டு இணையான துருப்பிடிக்காத எஃகு (304 துருப்பிடிக்காத எஃகு, கண்ணாடி பூசப்பட்ட) உலோகத் தகடுகளைக் கொண்டுள்ளது. பலகைகள் வெளிப்புற உயர் மின்னழுத்த மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டன (பெர்ட்ரான் 205B-10R, ஸ்பெல்மேன், ஹாப்பாஜ், NY), கீழ் தட்டு எப்போதும் நேர்மறை மின்னழுத்தத்துடன் இணைக்கப்பட்டது, மேலும் மேல் தட்டு எப்போதும் தரையுடன் (மிதக்கும் தரை) இணைக்கப்பட்டது. அறை சுவர்கள் அலுமினியத் தகடுடன் மூடப்பட்டிருக்கும், இது துகள் இழப்பைத் தடுக்க மின்சாரம் மூலம் தரையிறக்கப்படுகிறது. அறையில் சீல் செய்யப்பட்ட முன் ஏற்றுதல் கதவு உள்ளது, இது சோதனை மேற்பரப்புகளை பிளாஸ்டிக் ஸ்டாண்டுகளில் வைக்க அனுமதிக்கிறது, அவை உயர் மின்னழுத்த குறுக்கீட்டைத் தவிர்க்க அவற்றை கீழ் உலோகத் தகடுக்கு மேலே உயர்த்தும்.
துணை படம் S111 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட நெறிமுறையின்படி EPES இல் EWNS இன் படிவு திறன் கணக்கிடப்பட்டது.
ஒரு கட்டுப்பாட்டு அறையாக, இரண்டாவது உருளை வடிவ ஓட்ட அறை EPES அமைப்புடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டது, இதில் EWNS ஐ அகற்ற ஒரு இடைநிலை HEPA வடிகட்டி பயன்படுத்தப்பட்டது. படம் 2c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, EWNS ஏரோசல் இரண்டு உள்ளமைக்கப்பட்ட அறைகள் வழியாக செலுத்தப்பட்டது. கட்டுப்பாட்டு அறைக்கும் EPES க்கும் இடையிலான வடிகட்டி மீதமுள்ள EWNS ஐ நீக்குகிறது, இதன் விளைவாக அதே வெப்பநிலை (T), ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம் (RH) மற்றும் ஓசோன் அளவுகள் ஏற்படுகின்றன.
உணவு மூலம் பரவும் முக்கியமான நுண்ணுயிரிகள் புதிய உணவுகளை மாசுபடுத்துவதாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது, அதாவது ஈ. கோலை (ATCC #27325), மலக் காட்டி, சால்மோனெல்லா என்டெரிகா (ATCC #53647), உணவு மூலம் பரவும் நோய்க்கிருமி, லிஸ்டீரியா தீங்கு விளைவிக்காதது (ATCC #33090), நோய்க்கிருமி லிஸ்டீரியா மோனோசைட்டோஜீன்களுக்கான மாற்று, ATCC (மனாசாஸ், VA) சாக்கரோமைசஸ் செரிவிசியா (ATCC #4098), கெட்டுப்போகும் ஈஸ்டுக்கு மாற்றாக, மற்றும் மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட செயலற்ற பாக்டீரியா, மைக்கோபாக்டீரியம் பாராலக்கி (ATCC #19686).
உங்கள் உள்ளூர் சந்தையில் இருந்து சீரற்ற முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட கரிம திராட்சை தக்காளிப் பெட்டிகளை வாங்கி, 4°C வெப்பநிலையில் குளிர்சாதன பெட்டியில் வைத்துப் பயன்படுத்துங்கள் (3 நாட்கள் வரை). பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்ட தக்காளிகள் அனைத்தும் ஒரே அளவில், சுமார் 1/2 அங்குல விட்டம் கொண்டவை.
வளர்ப்பு, தடுப்பூசி, வெளிப்பாடு மற்றும் காலனி எண்ணிக்கை நெறிமுறைகள் எங்கள் முந்தைய வெளியீட்டில் விரிவாகவும் துணைத் தரவுகளிலும் விரிவாகவும் உள்ளன. தடுப்பூசி போடப்பட்ட தக்காளியை 40,000 #/cm3 க்கு 45 நிமிடங்களுக்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் EWNS இன் செயல்திறன் மதிப்பிடப்பட்டது. சுருக்கமாக, மூன்று தக்காளிகள் t = 0 நிமிட நேரத்தில் உயிர்வாழும் நுண்ணுயிரிகளை மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டன. மூன்று தக்காளிகள் EPES இல் வைக்கப்பட்டு 40,000 #/cc (EWNS வெளிப்படும் தக்காளி) இல் EWNS க்கு வெளிப்படுத்தப்பட்டன, மீதமுள்ள மூன்று கட்டுப்பாட்டு அறையில் (கட்டுப்பாட்டு தக்காளி) வைக்கப்பட்டன. இரு குழுக்களிலும் தக்காளியின் கூடுதல் செயலாக்கம் மேற்கொள்ளப்படவில்லை. EWNS இன் விளைவை மதிப்பிடுவதற்காக EWNS-வெளிப்படும் தக்காளி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு தக்காளி 45 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு அகற்றப்பட்டன.
ஒவ்வொரு பரிசோதனையும் மும்மடங்காக மேற்கொள்ளப்பட்டது. துணைத் தரவுகளில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள நெறிமுறையின்படி தரவு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.
வெளிப்படும் EWNS மாதிரிகள் (40,000 #/cm3 EWNS ஏரோசல் செறிவில் 45 நிமிடங்கள்) மற்றும் கதிர்வீச்சு செய்யப்படாத தீங்கற்ற பாக்டீரியா E. coli, Salmonella enterica மற்றும் Lactobacillus மாதிரிகளின் படிவு மூலம் செயலிழக்கச் செய்யும் வழிமுறைகள் மதிப்பிடப்பட்டன. துகள்கள் 2.5% குளுடரால்டிஹைடு, 1.25% பாராஃபோர்மால்டிஹைடு மற்றும் 0.03% பிக்ரிக் அமிலத்தில் 0.1 M சோடியம் ககோடைலேட் பஃபரில் (pH 7.4) 2 மணி நேரம் அறை வெப்பநிலையில் நிலைநிறுத்தப்பட்டன. கழுவிய பின், 1% ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு (OsO4)/1.5% பொட்டாசியம் ஃபெரோசயனைடு (KFeCN6) உடன் 2 மணி நேரம் நிலைநிறுத்தி, 3 முறை தண்ணீரில் கழுவி, 1% யுரேனைல் அசிடேட்டில் 1 மணி நேரம் அடைகாத்து, பின்னர் இரண்டு முறை தண்ணீரில் கழுவி, பின்னர் 50%, 70%, 90%, 100% ஆல்கஹாலில் 10 நிமிடங்கள் நீரிழப்பு செய்யப்பட்டன. பின்னர் மாதிரிகள் 1 மணி நேரம் புரோபிலீன் ஆக்சைடில் வைக்கப்பட்டு, 1:1 என்ற விகிதத்தில் புரோபிலீன் ஆக்சைடு மற்றும் TAAP Epon (Marivac Canada Inc. St. Laurent, CA) கலவையுடன் செறிவூட்டப்பட்டன. மாதிரிகள் TAAB Epon இல் பதிக்கப்பட்டு 60°C வெப்பநிலையில் 48 மணி நேரம் பாலிமரைஸ் செய்யப்பட்டன. குணப்படுத்தப்பட்ட சிறுமணி பிசின், AMT 2k CCD கேமரா (Advanced Microscopy Techniques, Corp., Woburn, Massachusetts, USA) பொருத்தப்பட்ட ஒரு வழக்கமான டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி JEOL 1200EX (JEOL, டோக்கியோ, ஜப்பான்) ஐப் பயன்படுத்தி TEM ஆல் வெட்டப்பட்டு காட்சிப்படுத்தப்பட்டது.
அனைத்து சோதனைகளும் மும்மடங்காக மேற்கொள்ளப்பட்டன. ஒவ்வொரு நேரப் புள்ளிக்கும், பாக்டீரியா கழுவல்கள் மும்மடங்காக விதைக்கப்பட்டன, இதன் விளைவாக ஒரு புள்ளிக்கு மொத்தம் ஒன்பது தரவு புள்ளிகள் கிடைத்தன, இதன் சராசரி அந்த குறிப்பிட்ட நுண்ணுயிரிக்கான பாக்டீரியா செறிவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. அளவீட்டுப் பிழையாக நிலையான விலகல் பயன்படுத்தப்பட்டது. அனைத்து புள்ளிகளும் கணக்கிடப்படுகின்றன.
t = 0 நிமிடத்துடன் ஒப்பிடும்போது பாக்டீரியாவின் செறிவு குறைவதற்கான மடக்கை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டது:
இங்கு C0 என்பது கட்டுப்பாட்டு மாதிரியில் 0 நேரத்தில் (அதாவது மேற்பரப்பு காய்ந்த பிறகு ஆனால் அறையில் வைக்கப்படுவதற்கு முன்பு) பாக்டீரியாக்களின் செறிவு ஆகும், மேலும் Cn என்பது வெளிப்பாட்டின் n நிமிடங்களுக்குப் பிறகு மேற்பரப்பில் உள்ள பாக்டீரியாக்களின் செறிவு ஆகும்.
45 நிமிட வெளிப்பாட்டின் போது பாக்டீரியாவின் இயற்கையான சிதைவைக் கணக்கிட, 45 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது பதிவு குறைப்பு பின்வருமாறு கணக்கிடப்பட்டது:
இங்கு Cn என்பது n நேரத்தில் கட்டுப்பாட்டு மாதிரியில் உள்ள பாக்டீரியாக்களின் செறிவு மற்றும் Cn-Control என்பது n நேரத்தில் கட்டுப்பாட்டு பாக்டீரியாக்களின் செறிவு ஆகும். தரவு கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு பதிவு குறைப்பாக வழங்கப்படுகிறது (EWNS வெளிப்பாடு இல்லை).
ஆய்வின் போது, ​​ஊசிக்கும் எதிர் மின்முனைக்கும் இடையிலான மின்னழுத்தம் மற்றும் தூரத்தின் பல சேர்க்கைகள் டெய்லர் கூம்பு உருவாக்கம், டெய்லர் கூம்பு நிலைத்தன்மை, EWNS உற்பத்தி நிலைத்தன்மை மற்றும் மறுஉருவாக்கம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மதிப்பீடு செய்யப்பட்டன. பல்வேறு சேர்க்கைகள் துணை அட்டவணை S1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. நிலையான மற்றும் மறுஉருவாக்கம் செய்யக்கூடிய பண்புகளைக் காட்டும் இரண்டு வழக்குகள் (டெய்லர் கூம்பு, EWNS உருவாக்கம் மற்றும் காலப்போக்கில் நிலைத்தன்மை) விரிவான ஆய்வுக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன. படம் 3 இல். இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் ROS இன் மின்னூட்டம், அளவு மற்றும் உள்ளடக்கத்திற்கான முடிவுகளை படம் 3 காட்டுகிறது. முடிவுகள் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. குறிப்புக்காக, படம் 3 மற்றும் அட்டவணை 1 இரண்டும் முன்னர் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட உகந்ததாக்கப்படாத EWNS8, 9, 10, 11 (அடிப்படை-EWNS) இன் பண்புகளை உள்ளடக்கியது. இரண்டு-வால் t-சோதனையைப் பயன்படுத்தி புள்ளிவிவர முக்கியத்துவம் கணக்கீடுகள் துணை அட்டவணை S2 இல் மீண்டும் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. கூடுதலாக, கூடுதல் தரவுகளில் எதிர் மின்முனை மாதிரி துளை விட்டம் (D) மற்றும் தரை மின்முனை மற்றும் முனை (L) இடையே உள்ள தூரம் (துணை புள்ளிவிவரங்கள் S2 மற்றும் S3) ஆகியவற்றின் விளைவு பற்றிய ஆய்வுகள் அடங்கும்.
(ac) AFM ஆல் அளவிடப்படும் அளவு பரவல். (df) மேற்பரப்பு மின்னூட்ட பண்பு. (g) EPR இன் ROS பண்பு.
மேற்கூறிய அனைத்து நிலைமைகளுக்கும், அளவிடப்பட்ட அயனியாக்கம் மின்னோட்டம் 2 முதல் 6 μA க்கும் மின்னழுத்தம் -3.8 முதல் -6.5 kV க்கும் இடையில் இருந்தது, இதன் விளைவாக இந்த ஒற்றை EWNS தலைமுறை தொடர்பு தொகுதிக்கு 50 mW க்கும் குறைவான மின் நுகர்வு ஏற்பட்டது என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். EWNS உயர் அழுத்தத்தின் கீழ் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டாலும், ஓசோன் அளவுகள் மிகக் குறைவாக இருந்தன, ஒருபோதும் 60 ppb ஐ தாண்டவில்லை.
துணை படம் S4, [-6.5 kV, 4.0 cm] மற்றும் [-3.8 kV, 0.5 cm] காட்சிகளுக்கான உருவகப்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலங்களை முறையே காட்டுகிறது. [-6.5 kV, 4.0 cm] மற்றும் [-3.8 kV, 0.5 cm] காட்சிகளுக்கு, புல கணக்கீடுகள் முறையே 2 × 105 V/m மற்றும் 4.7 × 105 V/m ஆகும். இரண்டாவது வழக்கில் மின்னழுத்த-தூர ​​விகிதம் மிக அதிகமாக இருப்பதால் இது எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
படம் 3a,b இல் AFM8 உடன் அளவிடப்பட்ட EWNS விட்டம் காட்டப்பட்டுள்ளது. [-6.5 kV, 4.0 cm] மற்றும் [-3.8 kV, 0.5 cm] திட்டங்களுக்கு கணக்கிடப்பட்ட சராசரி EWNS விட்டங்கள் முறையே 27 nm மற்றும் 19 nm ஆகும். [-6.5 kV, 4.0 cm] மற்றும் [-3.8 kV, 0.5 cm] காட்சிகளுக்கு, விநியோகங்களின் வடிவியல் நிலையான விலகல்கள் முறையே 1.41 மற்றும் 1.45 ஆகும், இது ஒரு குறுகிய அளவு பரவலைக் குறிக்கிறது. சராசரி அளவு மற்றும் வடிவியல் நிலையான விலகல் இரண்டும் முறையே 25 nm மற்றும் 1.41 இல் அடிப்படை EWNS க்கு மிக அருகில் உள்ளன. படம் 3c இல் அதே நிலைமைகளின் கீழ் அதே முறையைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்ட அடிப்படை EWNS இன் அளவு பரவலைக் காட்டுகிறது.
படம் 3d இல், e என்பது மின்னூட்ட பண்புகளின் முடிவுகளைக் காட்டுகிறது. தரவு என்பது செறிவு (#/cm3) மற்றும் மின்னோட்டம் (I) ஆகியவற்றின் ஒரே நேரத்தில் 30 அளவீடுகளின் சராசரி அளவீடுகள் ஆகும். பகுப்பாய்வு EWNS இல் சராசரி மின்னூட்டம் முறையே 22 ± 6 e- மற்றும் 44 ± 6 e- [-6.5 kV, 4.0 cm] மற்றும் [-3.8 kV, 0.5 cm] க்குக் காட்டுகிறது. அவை அடிப்படை EWNS (10 ± 2 e-) உடன் ஒப்பிடும்போது கணிசமாக அதிக மேற்பரப்பு மின்னூட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன, [-6.5 kV, 4.0 cm] காட்சியை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகவும் [-3 .8 kV, 0.5 cm] ஐ விட நான்கு மடங்கு அதிகமாகவும் உள்ளன. படம் 3f அடிப்படை-EWNS க்கான மின்னூட்டத்தைக் காட்டுகிறது. தரவு.
EWNS எண்ணின் செறிவு வரைபடங்களிலிருந்து (துணை படங்கள் S5 மற்றும் S6), [-6.5 kV, 4.0 செ.மீ] காட்சியில் [-3.8 kV, 0.5 செ.மீ] காட்சியை விட கணிசமாக அதிக துகள்கள் இருப்பதைக் காணலாம். EWNS எண் செறிவு 4 மணிநேரம் வரை கண்காணிக்கப்பட்டது என்பதையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் (துணை படங்கள் S5 மற்றும் S6), அங்கு EWNS தலைமுறை நிலைத்தன்மை இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் துகள் எண் செறிவின் அதே அளவைக் காட்டியது.
படம் 3g இல், [-6.5 kV, 4.0 செ.மீ] இல் உகந்த EWNS கட்டுப்பாட்டை (பின்னணி) கழித்த பிறகு EPR நிறமாலையைக் காட்டுகிறது. முன்னர் வெளியிடப்பட்ட ஒரு படைப்பில் ROS நிறமாலை அடிப்படை-EWNS காட்சியுடன் ஒப்பிடப்பட்டது. சுழல் பொறிகளுடன் வினைபுரியும் EWNS எண்ணிக்கை 7.5 × 104 EWNS/s என கணக்கிடப்பட்டது, இது முன்னர் வெளியிடப்பட்ட அடிப்படை-EWNS8 ஐப் போன்றது. EPR நிறமாலை இரண்டு வகையான ROS இருப்பதை தெளிவாகக் காட்டியது, O2- பிரதான இனமாகவும் OH• குறைவாகவும் இருந்தது. கூடுதலாக, உச்ச தீவிரங்களின் நேரடி ஒப்பீடு, அடிப்படை EWNS உடன் ஒப்பிடும்போது உகந்த EWNS கணிசமாக அதிக ROS உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டிருந்தது என்பதைக் காட்டுகிறது.
படம் 4 இல் EPES இல் EWNS இன் படிவுத் திறன் காட்டப்பட்டுள்ளது. தரவு அட்டவணை I இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அசல் EWNS தரவுகளுடன் ஒப்பிடப்பட்டுள்ளது. EUNS இன் இரண்டு நிகழ்வுகளுக்கும், 3.0 kV குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் கூட படிவு 100% க்கு அருகில் உள்ளது. பொதுவாக, மேற்பரப்பு மின்னூட்ட மாற்றத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், 100% படிவுக்கு 3.0 kV போதுமானது. அதே நிலைமைகளின் கீழ், அடிப்படை-EWNS இன் படிவுத் திறன் அவற்றின் குறைந்த மின்னூட்டம் காரணமாக 56% மட்டுமே இருந்தது (EWNS க்கு சராசரியாக 10 எலக்ட்ரான்கள்).
படம் 5 மற்றும் அட்டவணை 2 இல், உகந்த முறையில் [-6.5 kV, 4.0 செ.மீ] 45 நிமிடங்களுக்கு சுமார் 40,000 #/cm3 EWNS க்கு வெளிப்படுத்தப்பட்ட பிறகு தக்காளியின் மேற்பரப்பில் தடுப்பூசி போடப்பட்ட நுண்ணுயிரிகளின் செயலிழப்பு மதிப்பை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது. தடுப்பூசி போடப்பட்ட E. coli மற்றும் Lactobacillus innocus ஆகியவை 45 நிமிட வெளிப்பாட்டின் போது 3.8 பதிவுகளின் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பைக் காட்டின. அதே நிலைமைகளின் கீழ், S. enterica 2.2-log குறைப்பைக் கொண்டிருந்தது, அதே நேரத்தில் S. cerevisiae மற்றும் M. parafortutum 1.0-log குறைப்பைக் கொண்டிருந்தன.
எலக்ட்ரான் நுண்வரைபடங்கள் (படம் 6), EWNS ஆல் தூண்டப்பட்டு, பாதிப்பில்லாத Escherichia coli, Streptococcus மற்றும் Lactobacillus செல்கள் செயலிழக்க வழிவகுத்த இயற்பியல் மாற்றங்களை சித்தரிக்கின்றன. கட்டுப்பாட்டு பாக்டீரியாக்கள் அப்படியே செல் சவ்வுகளைக் கொண்டிருந்தன, அதே நேரத்தில் வெளிப்படும் பாக்டீரியாக்கள் வெளிப்புற சவ்வுகளை சேதப்படுத்தின.
கட்டுப்பாட்டு மற்றும் வெளிப்படும் பாக்டீரியாக்களின் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி இமேஜிங் சவ்வு சேதத்தை வெளிப்படுத்தியது.
மேம்படுத்தப்பட்ட EWNS இன் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் பற்றிய தரவு, முன்னர் வெளியிடப்பட்ட EWNS அடிப்படை தரவு8,9,10,11 உடன் ஒப்பிடும்போது EWNS இன் பண்புகள் (மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் மற்றும் ROS உள்ளடக்கம்) கணிசமாக மேம்பட்டிருப்பதைக் காட்டுகிறது. மறுபுறம், அவற்றின் அளவு நானோமீட்டர் வரம்பில் இருந்தது, முன்னர் அறிவிக்கப்பட்ட முடிவுகளுக்கு மிகவும் ஒத்ததாக இருந்தது, இதனால் அவை நீண்ட காலத்திற்கு காற்றில் இருக்க அனுமதித்தன. EWNS இன் அளவு, ரேலீ விளைவின் சீரற்ற தன்மை மற்றும் சாத்தியமான ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றை தீர்மானிக்கும் மேற்பரப்பு மின்னூட்ட மாற்றங்களால் கவனிக்கப்பட்ட பாலிடிஸ்பர்சிட்டியை விளக்க முடியும். இருப்பினும், நீல்சன் மற்றும் பலர் விவரித்தபடி. 22, அதிக மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் நீர் துளியின் மேற்பரப்பு ஆற்றல்/இழுவிசையை திறம்பட அதிகரிப்பதன் மூலம் ஆவியாதலைக் குறைக்கிறது. எங்கள் முந்தைய வெளியீடு8 இல் இந்த கோட்பாடு மைக்ரோடிராப்லெட்டுகள் 22 மற்றும் EWNS க்கு சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. கூடுதல் நேரத்தில் மின்னூட்ட இழப்பு அளவையும் பாதிக்கும் மற்றும் கவனிக்கப்பட்ட அளவு விநியோகத்திற்கு பங்களிக்கும்.