वहाँ सामग्री और triboelectrification की घटना, उपयुक्त सामग्री और सर्किट डिजाइन का चयन करके के आधार पर के रूप में बिजली के बीच निकट संबंध है, सफलतापूर्वक यांत्रिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा जनरेटर घर्षण नैनोमीटर में है, जबकि बिजली के क्षेत्र सामग्री के लिए लागू किया तैयार किया जा सकता, लेकिन यह भी यह सामग्री के कई पहलुओं को प्रभावित कर सकता है, जैसे सामग्री की चार्ज और चार्ज वितरण को बदलना। इसके विपरीत, कम ज्ञात यह है कि जैविक कोशिकाएं भी गहन, नाजुक, सक्रिय विद्युत गतिविधि से गुजर रही हैं। चयापचय ऊर्जा की आवश्यकता उत्पन्न होता है को बनाए रखने, प्रोटीन लागू की श्रृंखला में सांस की श्रृंखला के बीच इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के माध्यम से है। यूकेरियोटिक सेल सांस की श्रृंखला जुड़े प्रोटीन माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानीय है, इस तरह के बैक्टीरिया से संबंधित प्रोटीन के रूप में सूक्ष्म जीवाणुओं की सांस की श्रृंखला सेल झिल्ली पर स्थित है। इसलिए, सूक्ष्मजीव बाहरी विद्युत गड़बड़ी के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
शारीरिक संशोधन या इसकी सतह के रासायनिक संशोधन द्वारा कई प्रत्यारोपण सामग्री, एक निश्चित जीवाणुरोधी गुण प्राप्त करने के लिए, और इस प्रकार अधिक प्रत्यारोपण की जरूरतों के लिए अनुकूलित। इन संशोधनों के कार्रवाई के तंत्र 'शक्ति' पर गिर सकता है। एक टाइटेनियम आधारित सामग्री के रूप में आयन आरोपण चांदी, जस्ता नैनोकणों, सूक्ष्म विद्युत प्रतिक्रिया के माध्यम से सतह में पेश चांदी में हो सकता है, नैनोकणों के आसपास जस्ता टाइटेनियम सब्सट्रेट ऐसी है कि टाइटेनियम सब्सट्रेट जीवाणुरोधी गुण प्राप्त की। एक अन्य उदाहरण रासायनिक संशोधन द्वारा, सामग्री की सतह है सकारात्मक नैनो सामग्री के छोटे आकार की वजह सामग्री का संशोधित सतह पर बहुलक का आरोप लगाया ऐसी है कि प्रभारी बदल गया है, लेकिन यह भी सामग्री अन्यथा है जीवाणुरोधी क्षमता प्राप्त नहीं कर सकते हैं जीवाणुरोधी गुण। बिजली के क्षेत्र नैनो सामग्री की सतह, के लिए सीधे पेश किया जा सकता इसके अलावा, बैक्टीरिया के electroporation का कारण बनने के लिए सतह पर एक उच्च वोल्टेज विद्युत क्षेत्र का गठन किया जा सकता है, और यह नसबंदी का कारण बन सकता है।
हाल ही में, नैनो ऊर्जा और चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के बीजिंग संस्थान ने पाया है कि परीक्षण में और सामग्री की कार्रवाई का एक नया बिजली मोड की पुष्टि, सामग्री 24 मई "नेचर में प्रकाशित पर निष्कर्षों का जीवाणुरोधी गुण प्राप्त किया जा सकता - संचार (प्रकृति संचार) (डीओआई: 10.1038 / एस 41467-018-04317-2)।
इस अध्ययन में पाया गया कि शोध 2017 में नैनो एनर्जी पर संयुक्त शोध में नैनो एनर्जी इंस्टीट्यूट के ली झोउ और वांग झोंगलिन के शोध कार्य से हुआ था। सहायक शोध साथी फेंग हांगकिंग पहले लेखक थे। उस काम में, वे घर्षण एकत्र नैनो लहर ऊर्जा जनरेटर उत्पादन वोल्टेज, वर्तमान कार्बन कपड़ा इलेक्ट्रोड जिंक आक्साइड nanowire और नैनो चांदी के कणों के साथ संशोधित करने के लिए जुड़ा हुआ है, और कार्बन कपड़ा के बीच बिजली के क्षेत्र के माध्यम से बह से बैक्टीरिया समाधान के लिए अनुमति देते है। वे जनरेटर का परीक्षण किया एक वोल्टेज, वर्तमान, प्रणाली जहां बैक्टीरिया मारे गए हैं के माध्यम से बह। बंद होने के बाद सिस्टम नहीं रह गया है बिजली जनरेटर, जहां वे लगातार जीवाणुओं को मारने के लिए समय की अवधि के भीतर का पता चला है। वे एक अजीब पाया घटना: जनरेटर अप करने के लिए 20 मिनट की अवधि में बिजली की आपूर्ति बंद हो जाता है, और संशोधित जिंक आक्साइड नैनो चांदी कार्बन कपड़ा इलेक्ट्रोड अभी भी उन्हें के माध्यम से बह अगर कोई जनरेटर शक्ति प्रक्रिया है इससे पहले कि बैक्टीरिया को मारने पर एक मजबूत प्रभाव है! जस्ता ऑक्साइड और नैनोसिल्वर के साथ संशोधित वही कार्बन कपड़ा इलेक्ट्रोड का कोई मजबूत जीवाणुनाशक प्रभाव नहीं होता है। क्योंकि इस प्रयोगात्मक प्रणाली का जीवाणु समाधान केवल एक बार बहता है इलेक्ट्रोड विद्युत उत्पाद विद्युतीकरण के दौरान हो सकता गया है के साथ समाधान करने से पहले नीचे बहता है, और इसलिए बिजली की विफलता के बाद रोगाणुरोधी गुण विद्युत का अवशिष्ट उत्पादों के कारण नहीं है, लेकिन बिजली के क्षेत्र में से एक तरह का 'के अवशिष्ट प्रभाव' सामग्री की वजह से शोधकर्ताओं ने पाया कि बड़ा इलेक्ट्रोड सामग्री की समाई (चांदी नैनो जिंक आक्साइड दोगुना संशोधित> जिंक आक्साइड एकल संशोधित> मूल कार्बन कपड़ा), जो लंबे समय तक बिजली की विफलता, मजबूत रोगाणुरोधी गुण के बाद। इस बीच, बिजली उपचार के बाद विफलता जीवाणु कोशिका शरीर में, एक मजबूत आरओएस संकेत का पता चला था।
इस आधार पर, प्रयोगात्मक कार्य पत्र लाल, हरे गाइड डॉक्टरेट वांग Guomin, नैनो-ऊर्जा ली झोउ टास्क फोर्स और हांगकांग के सिटी विश्वविद्यालय Zhujian हाओ टास्क फोर्स मिलकर काम किया इस घटना अध्ययन किया गया है द्वारा किया जाता है। इस अध्ययन में एक स्थिर उपचार प्रणाली, टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोट्यूब, कार्बन सामग्री और उपयोग में समाई बढ़ाने के लिए संशोधित आधार पर संधारित्र सामग्री के लिए मूल गतिशील प्रवाह प्रणाली से: वे एक नया विरोधी बैक्टीरियल प्रणाली और एक नया संधारित्र इलेक्ट्रोड सामग्री को अपनाया। पारंपरिक डीसी, एसी बिजली की आपूर्ति बिजली का पता लगाने इलेक्ट्रोड चादर के बाद इलेक्ट्रोड सामग्री और जीवाणुरोधी गुण चार्ज करने के लिए। नैनो ऊर्जा निष्कर्षों के साथ संगत है, वे नई प्रणाली में भी कर रहे हैं के बाद बिजली चली मूल बिजली के क्षेत्र को पता चला है जीवाणुरोधी प्रदान नहीं करता है एक नए जीवाणुरोधी गुणों के साथ समाई सामग्री, और जीवाणुरोधी क्षमताओं सामग्री का उपयोग करने, एक आम डीसी के उपयोग, एसी बिजली की आपूर्ति इस तरह के प्रभाव का उत्पादन कर सकते हैं पहले जनरेटर शक्ति नैनोमीटर के अलावा एक सकारात्मक संबंध संधारित्र था, बैक्टीरियल कोशिकाओं में इलाज किया जाना है विवो में, एक ही सक्रिय ऑक्सीजन संकेत का पता चला है। इस पर आधारित है, वे इस बात की पुष्टि है कि प्रभारी अन्यथा रोगाणुरोधी समाई प्रदान नहीं कर सकते सामग्री के रोगाणुरोधी गुण एक सार्वभौमिक घटना है, वे इस घटना (के बाद चार्ज विरोधी बैक्टीरियल गुण) 'रोगाणुरोधी चार्ज के बाद' नाम दिया। उन्होंने यह भी पाया कि कार्बन-डोप्ड टाइटेनियम ऑक्साइड के चार्ज आपरेशन biocompatible सतह कोई प्रतिकूल प्रभाव उत्पन्न कर दिया, फिर अस्थिकोरक आसंजन और सब्सट्रेट पर विकास को बढ़ावा देने के।
'आरोप लगाया रोगाणुरोधी' की खोज और पुष्टि, उदाहरण के लिए, रोगाणुरोधी गुण प्रदान करने के लिए चिकित्सा प्रत्यारोपण सामग्री की एक नई विधि प्रदान करता है: बस इसे चार्ज करके भौतिक, रासायनिक, आदि, के पारंपरिक सतह संशोधन विधि के अलावा यह, टाइटेनियम डाइऑक्साइड इस तरह हो सकता है कि आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण की सतह जीवाणुरोधी सामग्री प्राप्त है, जिससे पश्चात संक्रमण और जटिलताओं के जोखिम को कम करने। इस नए दृष्टिकोण आगे भौतिकी और रसायन शास्त्र का पारंपरिक साधन के नकारात्मक प्रभावों से बचने के लिए संशोधित 'चार्ज रोगाणुरोधी के बाद', अस्थिकोरक प्रत्यारोपण सतह आसंजन और विकास को बढ़ावा देने, उपचार के बाद भंग की मरम्मत के लिए बहुत अनुकूल है। इस बीच, इस घटना के 'जीवाणुरोधी चार्ज', लेकिन यह भी बिजली, जैविक सामग्री और लोगों की एक जोड़ी के बीच के रहस्योद्घाटन बातचीत का एक नई समझ, अधिक बिजली सामग्री के हिसाब से संशोधित योजना और अधिक अनुप्रयोगों के विकास के डिजाइन करने के लिए उम्मीद है। गहरे बैठा घटना की व्यवस्था भी है लायक आगे अन्वेषण। इस काम लाल, हरे सील, बंधा हुआ है वांग Guomin एक लेखक, ली झोउ और झू जिआन्हाओ, चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज के उन्नत प्रौद्योगिकी संस्थान के शोधकर्ता वांग हुआईयू पेपर के पक्ष में लेखक हैं।
1 अंजीर, जब नैनो पानी जनरेटर के साथ बिजली के छिद्रित जीवाणुनाशक परख, एक बिजली के क्षेत्र जेडएनओ / एजी इलेक्ट्रोड की खोज के बाद लागू किया जाता है में, इलेक्ट्रोड अभी भी बैक्टीरिया को नष्ट करने की क्षमता है। धारिता और बिजली जीवाणुनाशक प्रभाव के बाद सामग्री का आकार सकारात्मक सहसंबंध।
अंजीर। 2 'का आरोप लगाया रोगाणुरोधी' के तंत्र की व्याख्या की। जोरदार प्रभारी, सकारात्मक इलेक्ट्रोड चादर और चार्ज के बाद बैक्टीरिया के हस्तांतरण के बीच होता है ऑक्सीडेटिव फट गतिविधि (आरओएस फट) के कारण, बैक्टीरियल मौत में जिसके परिणामस्वरूप, इस घटना के कारण हो सकता कारणों।
