إن تنفيذ إعادة تدوير المياه في مفاعل مياه محمول مفعل بالبلازما يعزز التأثير المضاد للميكروبات ضد الإشريكية القولونية

تتطلب الحاجة إلى طرق تعقيم مستدامة وموثوقة اهتمامًا بسبب المخاوف المتعلقة بمقاومة المضادات الحيوية، بالإضافة إلى التحديات البيئية والتكلفة المرتبطة بالطرق التقليدية. يحمل الماء المفعل بالبلازما (PAW) وعودًا كبيرة كطريقة تعقيم مبتكرة وصديقة للبيئة. ومع ذلك، قبل التنفيذ الصناعي لأجهزة التعقيم المعتمدة على PAW، يتطلب الأمر فهمًا عميقًا لآليات تعطيل البكتيريا وتداخلها مع التركيب الكيميائي لـ PAW. يتطلب التقدم في هذا المجال بحثًا متعدد التخصصات وتعاونًا باستخدام ممارسات موحدة مع مفاعلات PAW فعالة من حيث التكلفة وقابلة للمشاركة والتي لا تزال مفقودة اليوم. هنا، من أجل ذلك، يتم تقديم مفاعل PAW محمول، يتميز بتفريغ حاجز عازل سطحي (SDBD) يعمل في الهواء. تم تمييز الأطوار الغازية والسائلة كيميائيًّا بواسطة مطياف الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) ومطيافية الضوء المرئي، على التوالي. لتقييم فعالية PAW المضادة للميكروبات، تم استخدام الإشريكية القولونية ككائن نموذج على ست عينات مختلفة من PAW لثلاث فترات معالجة مختلفة. يتم توضيح أهمية إعادة تدوير المياه في التحكم في التركيب الكيميائي لـ PAW، مع تغيير توازن الأنواع النيتروجينية لصالح NO2−. أدى هذا التعديل الكيميائي إلى تعزيز الفعالية المضادة للميكروبات لـ PAW، حيث وصل إلى تقليل لوجاريتمي يبلغ ∼6. كانت التعرض لـ E. coli لتركيزات مكافئة من RONS الموجودة في PAW تحققت تخفيضات لوجاريتمية مماثلة، مما يشير إلى أن النيتريتات الحمضية هي مفتاح نشاط PAW المضاد للميكروبات. من خلال تصميم مبتكر ومحمول، توضح هذه الدراسة الدور الحاسم لإعادة تدوير المياه في تخصيص تركيب PAW، مما يؤدي إلى تحسين قدرات التعقيم وإقامة معيار رئيسي لمزيد من تحسين إنتاج PAW.