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在细菌中,失活过程的活性羟基自由基可以按照5反应通路:
●氧化的辅酶A导致抑制细胞呼吸和细胞死亡(38);
●破坏细菌细胞外膜(12)
●氧化不饱和磷脂在细菌细胞膜(39);
●K +离子渗漏细胞内(11);
●不利影响在DNA和RNA(36、37)。
失活的原因之一,枯草芽孢杆菌的内生孢子是时间是他们的厚膜层包含肽葡聚糖。这是符合Matsunagaet和al的研究。(40),他发现光致氧化的辅酶一个由二氧化钛光催化剂并非完全有效的反对小球藻在水中藻类寻常因为它的厚细胞壁。其他一些自卫机制的细菌对氧化压力,包括超氧化物的合成岐化酶酶,也可以减缓失活过程(41)。
尽管时间是一个因素在细菌孢子失活,失去相对迅速地发生的可行性双方MS2病毒和枯草芽孢杆菌的。这可以归因于快速交互的价带孔(h +)(二氧化钛+hv→ h + e -。)与有机物质,存在于病毒和细菌的外墙或膜。上述交互可能发生在相当大的羟基自由基的数量(OH)是在空气中生成体积。虽然以前的研究(11、12)强调了羟基自由基的作用(水+ h + →OH + h +),这些激进分子也许不是在微生物失活的主要因素,尤其是在空气中。此外,因为我们的实验在相对干燥的空气进行(RH < 30%),水分子没有接触的主要物种催化剂,因此羟基自由基的贡献了可能比液体低很多。 (9)得出结论,在气相、有机化合物等作为庚烷,可以随时与光生洞而与水蒸气分子的相互作用是不一样的突出的。Alberici and Jardim (8)报道,价带孔二氧化钛光致氧化生成的是能氧化任何有机化合物。这个过程也会产生过氧化氢(O2 + e- →O2-;O2- + H + →HO2;2 HO2 →O2+H2O2),它可以自由地渗透细胞膜和墙壁和引起微生物失活(42)。进一步的生化研究气相的作用二氧化钛在大气微生物氧化以及研究反应动力学在气溶胶相似乎值得进一步检查上面的解释。
实验与荧光假单细胞显示CFU计数低于检测限均在测试和控制样品。在枯草芽孢杆菌的内生孢子相比,即使是很短的暴露于环境空气(相对湿度< 30%)大减可行性的雾化荧光假单细胞营养细胞,这是已知且对应力敏感。也许,微生物敏感干燥应力更可用的这种测试如果测试是执行相对较高湿度水平。
额外的控制实验研究如果可行性降低发现MS2病毒和枯草芽孢杆菌孢子发生在气溶胶相或采样滤波器。对于MS2,我们发现1835±270 /毫升PFU和1855±325 /毫升PFU发达当滤波器提取物培养和10分钟未暴露明胶过滤器,分别。对枯草芽孢杆菌的,我们观察到1770±275 CFU /mLand1125±410 CFU / 毫升 在提取物是从未曝光和60分钟暴露的过滤器,分别。没有明显的要么改变病毒或者细菌生存能力发生作为一个由于非气溶胶暴露(p > 0.05)。因此,这些结果确认病毒和细菌失活在我们的测试中观察到的确实发生在气溶胶相和不相关的失活在过滤器。
综合效应(样本计算)。得出粒子去除发生完全是因为单极离子发射,而失活的可行的机载一纳米颗粒和枯草芽孢杆菌的孢子发生由于光催化反应得到RCI细胞。两种机制都同时工作在一个混合类型空气净化器可能导致相当大的减少暴露于预先存在的可培养的气溶胶污染微生物在室内环境。臭氧产生的RCI细胞不是认为造成的重要的微生物失活,因为其水平不是足够的。曾和李(43)提到3.43 ppm作为适当水平的机载MS2病毒,和李、王(44)不遵守任何失活的机载枯草芽胞杆菌孢子在O3高达20 ppm。
下面的估计是基于实验在这项研究中获得的数据。假设离子诱导空气净化去除大约80%的可培养的空降病原体从房间的空气和RCI诱导 30分钟光氧化叶子只有10%的剩余的空降微生物可培养,整体气溶胶接触可行的病原体在这个房间后30分钟是减少一个系数约为50。