د Nature.com د لیدنې لپاره مننه. هغه براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ د CSS لپاره محدود ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ سپارښتنه کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت بند کړئ). په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه وښیو.
د مایکروبیل زنګ وهل (MIC) په ډیری صنعتونو کې یوه جدي ستونزه ده ځکه چې دا کولی شي لوی اقتصادي زیانونه رامینځته کړي. 2707 سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیل (2707 HDSS) د سمندري چاپیریالونو کې د هغې د غوره کیمیاوي مقاومت له امله کارول شوی. په هرصورت، د MIC په وړاندې د هغې مقاومت په تجربوي ډول نه دی ښودل شوی. پدې څیړنه کې، د 2707 HDSS د MIC چلند چې د سمندري ایروبیک باکتریا Pseudomonas aeruginosa له امله رامینځته شوی و، وڅیړل شو. د الیکټرو کیمیکل تحلیل ښودلې چې د 2216E میډیم کې د Pseudomonas aeruginosa بایو فلم په شتون کې، د زنګ وهلو ظرفیت کې مثبت بدلون او د زنګ وهلو اوسني کثافت کې زیاتوالی راغلی. د ایکس رې فوټو الیکټرون سپیکٹروسکوپي (XPS) تحلیل د بایو فلم لاندې د نمونې په سطحه د Cr مینځپانګې کې کمښت ښودلی. د کندو انځور کولو تحلیل ښودلې چې د P. aeruginosa بایو فلم د 14 ورځو انکیوبیشن په جریان کې د 0.69 μm اعظمي کندې ژوروالی تولید کړ. که څه هم دا کوچنی دی، دا په ګوته کوي چې 2707 HDSS د P. aeruginosa بایوفلمونو د MIC په وړاندې په بشپړه توګه معاف نه دی.
ډوپلیکس سټینلیس سټیلونه (DSS) په پراخه کچه په مختلفو صنعتونو کې د غوره میخانیکي ملکیتونو او د زنګ وهلو مقاومت د مثالي ترکیب لپاره کارول کیږي 1,2. په هرصورت، ځایی کنده لاهم پیښیږي او دا د دې فولاد بشپړتیا اغیزه کوي 3,4. DSS د مایکروبیل زنګ وهلو (MIC) 5,6 په وړاندې مقاومت نلري. د DSS د غوښتنلیکونو پراخه لړۍ سره سره، لاهم داسې چاپیریالونه شتون لري چیرې چې د DSS د زنګ وهلو مقاومت د اوږدې مودې کارونې لپاره کافي ندي. دا پدې مانا ده چې د لوړ زنګ وهلو مقاومت سره ډیر ګران توکي اړین دي. جیون او نور 7 وموندله چې حتی سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیلونه (SDSS) د زنګ وهلو مقاومت له مخې ځینې محدودیتونه لري. له همدې امله، سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیلونه (HDSS) د لوړ زنګ وهلو مقاومت سره په ځینو غوښتنلیکونو کې اړین دي. دا د لوړ الیاژ HDSS پراختیا لامل شو.
د DSS د زنګ وهلو مقاومت د الفا او ګاما مرحلو او د دوهم پړاو سره نږدې د Cr، Mo او W کم شوي سیمو 8، 9، 10 تناسب پورې اړه لري. HDSS د Cr، Mo او N11 لوړ مینځپانګه لري، نو دا غوره زنګ وهلو مقاومت او لوړ ارزښت (45-50) لري د پټینګ مقاومت مساوي شمیره (PREN)، چې د wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12 لخوا ټاکل کیږي. د دې غوره زنګ وهلو مقاومت په متوازن ترکیب پورې اړه لري چې نږدې 50٪ فیرایټ (α) او 50٪ آسټینایټ (γ) مرحلو لري، HDSS غوره میخانیکي ملکیتونه او د دودیز DSS13 په پرتله لوړ مقاومت لري. د کلورایډ زنګ وهلو ملکیتونه. د زنګ وهلو ښه مقاومت د HDSS کارول په ډیر زنګ وهونکي کلورایډ چاپیریالونو کې پراخوي، لکه سمندري چاپیریال.
MICs په ډیری صنعتونو لکه د تیلو او ګازو او اوبو اسانتیاو کې یوه لویه ستونزه ده14. MIC د ټولو زنګ وهلو زیانونو 20٪ جوړوي15. MIC بایو الیکټرو کیمیکل زنګ دی چې په ډیری چاپیریالونو کې لیدل کیدی شي. بایو فلمونه چې د فلزاتو په سطحو کې جوړیږي د الیکټرو کیمیکل شرایط بدلوي، په دې توګه د زنګ وهلو پروسه اغیزه کوي. دا په پراخه کچه باور کیږي چې د MIC زنګ وهل د بایو فلمونو له امله رامینځته کیږي. الیکټروجینک مایکرو ارګانیزمونه د ژوندي پاتې کیدو لپاره دوامداره انرژي ترلاسه کولو لپاره فلزات زنګ وهي17. د MIC وروستیو مطالعاتو ښودلې چې EET (د حجرو څخه بهر الکترون لیږد) د الیکترجینک مایکرو ارګانیزمونو لخوا رامینځته شوي MIC کې د نرخ محدودولو فاکتور دی. ژانګ او نور. 18 ښودلې چې د الکترون منځګړیتوب کونکي د ډیسلفوویبریو سیسیفیکان حجرو او 304 سټینلیس سټیل ترمنځ د الکترون لیږد ګړندی کوي، چې د MIC ډیر سخت برید لامل کیږي. اینینګ او نور. 19 او وینزلف او نور. 20 ښودلې چې د زنګ وهونکي سلفیټ کمولو باکتریا (SRB) بایو فلمونه کولی شي په مستقیم ډول د فلزي سبسټریټونو څخه الکترون جذب کړي، چې پایله یې د سخت کنګل کیدو لامل کیږي.
DSS په هغو چاپیریالونو کې چې SRB، د اوسپنې کمولو باکتریا (IRB) او داسې نور لري د MIC لپاره حساس پیژندل کیږي. 21. دا باکتریا د بایو فلمونو لاندې د DSS سطحو باندې ځایی شوي کندې رامینځته کوي 22,23. د DSS برعکس، د HDSS24 MIC په ښه توګه نه پیژندل کیږي.
سوډوموناس ایروګینوسا یو ګرام منفي متحرک راډ شکل لرونکی باکتریا ده چې په طبیعت کې په پراخه کچه ویشل کیږي25. سوډوموناس ایروګینوسا هم په سمندري چاپیریال کې یو لوی مایکروبیل ګروپ دی، چې MIC فولادو ته اړوي. سوډوموناس د زنګ وهلو پروسو کې نږدې ښکیل دی او د بایوفیلم جوړولو پرمهال د مخکښ استعمار کونکي په توګه پیژندل شوی. مهات او نور 28 او یوان او نور 29 ښودلې چې سوډوموناس ایروګینوسا په اوبو چاپیریال کې د نرم فولادو او الیاژونو د زنګ وهلو کچه لوړه کولو تمایل لري.
د دې کار اصلي موخه د 2707 HDSS د MIC ملکیتونو څیړنه وه چې د سمندري ایروبیک باکتریا Pseudomonas aeruginosa له امله رامینځته کیږي د الیکټرو کیمیکل میتودونو، سطحي تحلیلي تخنیکونو او د زنګ وهلو محصول تحلیل په کارولو سره. د 2707 HDSS د MIC چلند مطالعې لپاره د خلاص سرکټ پوټینشیل (OCP)، خطي قطبي کولو مقاومت (LPR)، الیکټرو کیمیکل امپیډنس سپیکٹروسکوپي (EIS)، او احتمالي متحرک قطبي کولو په شمول د الیکټرو کیمیکل مطالعات ترسره شول. د زنګ وهلو سطحې کې د کیمیاوي عناصرو موندلو لپاره د انرژۍ خپریدونکي سپیکٹرومیټر (EDS) تحلیل ترسره شو. سربیره پردې، د ایکس رې فوټو الیکټرون سپیکٹروسکوپي (XPS) تحلیل د Pseudomonas aeruginosa لرونکي سمندري چاپیریال تر اغیز لاندې د آکسایډ فلم د غیر فعال کیدو ثبات ټاکلو لپاره کارول شوی و. د کندې ژوروالی د کنفوکل لیزر سکین کولو مایکروسکوپ (CLSM) لاندې اندازه شوی و.
جدول ۱ د ۲۷۰۷ HDSS کیمیاوي جوړښت لیست کوي. جدول ۲ ښیي چې ۲۷۰۷ HDSS د ۶۵۰ MPa د حاصلاتو ځواک سره غوره میخانیکي ځانګړتیاوې لري. شکل ۱ د محلول تودوخې درملنې شوي ۲۷۰۷ HDSS نظري مایکرو جوړښت ښیې. د ثانوي مرحلو پرته د آسټینایټ او فیرایټ مرحلو اوږد شوي بانډونه په مایکرو جوړښت کې لیدل کیدی شي چې شاوخوا ۵۰٪ آسټینایټ او ۵۰٪ فیرایټ پړاوونه لري.
شکل ۲a د ۲۷۰۷ HDSS لپاره د ابیوټیک ۲۲۱۶E میډیم او P. aeruginosa broth لپاره د ۳۷ درجو سانتي ګراد په تودوخه کې د ۱۴ ورځو لپاره د خلاص سرکټ پوټینشیل (Eocp) په مقابل کې د افشا کیدو وخت ډیټا ښیې. دا ښیې چې په Eocp کې ترټولو لوی او د پام وړ بدلون په لومړیو ۲۴ ساعتونو کې پیښیږي. په دواړو حالتونو کې د Eocp ارزښتونه شاوخوا ۱۶ ساعته -۱۴۵ mV (د SCE په مقابل کې) ته ورسیدل او بیا په چټکۍ سره راټیټ شول، په ترتیب سره د ابیوټیک نمونې او P لپاره -۴۷۷ mV (د SCE په مقابل کې) او -۲۳۶ mV (د SCE په مقابل کې) ته ورسیدل. په ترتیب سره، د Pseudomonas aeruginosa کوپنونه. د 24 ساعتونو وروسته، د P. aeruginosa لپاره د 2707 HDSS Eocp ارزښت په -228 mV (د SCE په پرتله) کې نسبتا مستحکم و، پداسې حال کې چې د غیر بیولوژیکي نمونو لپاره اړونده ارزښت نږدې -442 mV (د SCE په پرتله) و. د P. aeruginosa په شتون کې Eocp خورا ټیټ و.
د ۲۷۰۷ HDSS نمونو الیکټرو کیمیکل ازموینه په ابیوټیک میډیم او سیوډوموناس ایروګینوسا شوربا کې په ۳۷ درجو سانتي ګراد کې:
(a) Eocp د مخ په وړاندې د وخت د فعالیت په توګه، (b) په 14مه ورځ کې د قطبي کولو منحني، (c) Rp د مخ په وړاندې د وخت د فعالیت په توګه او (d) icorr د مخ په وړاندې د وخت د فعالیت په توګه.
جدول ۳ د ۲۷۰۷ HDSS نمونو د الکترو کیمیکل زنګ پیرامیټر ارزښتونه لیست کوي چې د ۱۴ ورځو لپاره د ابیوټیک میډیم او سیوډوموناس ایروګینوسا واکسین شوي میډیم سره مخ شوي وو. د انوډیک او کیتوډیک منحنی لمسونه د معیاري میتودونو سره سم د زنګ اوسني کثافت (icorr)، د زنګ ظرفیت (Ecorr) او د تافیل سلیپونه (βα او βc) تولیدولو لپاره تقاطع ته رسیدو لپاره پراخه شوي وو.
لکه څنګه چې په شکل 2b کې ښودل شوي، د P. aeruginosa منحني پورته بدلون د ابیوټیک منحني په پرتله د Ecorr کې د زیاتوالي لامل شو. د icorr ارزښت، چې د زنګ وهلو نرخ سره متناسب دی، د Pseudomonas aeruginosa نمونې کې 0.328 μA cm-2 ته لوړ شو، چې د غیر بیولوژیکي نمونې (0.087 μA cm-2) څخه څلور ځله زیات شو.
LPR د چټک زنګ وهلو تحلیل لپاره یو کلاسیک غیر تخریبي الکترو کیمیکل میتود دی. دا د MIC32 مطالعې لپاره هم کارول شوی و. شکل 2c د قطبي کولو مقاومت (Rp) د افشا کولو وخت د فعالیت په توګه ښیې. د Rp لوړ ارزښت معنی لري لږ زنګ وهل. په لومړیو 24 ساعتونو کې، د 2707 HDSS Rp د ابیوټیک نمونو لپاره د 1955 kΩ cm2 اعظمي ارزښت او د Pseudomonas aeruginosa نمونو لپاره 1429 kΩ cm2 ته ورسید. شکل 2c دا هم ښیې چې د Rp ارزښت د یوې ورځې وروسته په چټکۍ سره کم شو او بیا د راتلونکو 13 ورځو لپاره نسبتا بدل نه شو. د Pseudomonas aeruginosa نمونې Rp ارزښت شاوخوا 40 kΩ cm2 دی، کوم چې د غیر بیولوژیکي نمونې د 450 kΩ cm2 ارزښت څخه خورا ټیټ دی.
د آیکور ارزښت د یونیفورم سنکنرن نرخ سره متناسب دی. ارزښت یې د لاندې سټرن-ګیري معادلې څخه محاسبه کیدی شي،
د زو او نورو 33 په تعقیب، په دې کار کې د ټافل سلپ B یو عادي ارزښت 26 mV/dec ګڼل شوی و. شکل 2d ښیي چې د غیر بیولوژیکي 2707 نمونې icorr نسبتا مستحکم پاتې شو، پداسې حال کې چې د P. aeruginosa نمونې د لومړیو 24 ساعتونو وروسته خورا بدلون وموند. د P. aeruginosa نمونو د icorr ارزښتونه د غیر بیولوژیکي کنټرولونو په پرتله لوړ وو. دا رجحان د قطبي کولو مقاومت پایلو سره مطابقت لري.
EIS یو بل غیر تخریبي تخنیک دی چې د زنګ وهلو انٹرفیسونو کې د الیکټرو کیمیکل تعاملاتو ځانګړتیا لپاره کارول کیږي. د ابیوټیک میډیا او سیوډوموناس ایروګینوسا محلول سره مخ شوي نمونو د امپیډنس سپیکٹرا او محاسبه شوي ظرفیت ارزښتونه، د نمونې په سطحه جوړ شوي غیر فعال فلم / بایو فلم Rb مقاومت، د Rct چارج لیږد مقاومت، د Cdl بریښنایی دوه ګونی پرت ظرفیت (EDL) او QCPE ثابت پړاو عنصر (CPE) پیرامیټرونه. دا پیرامیټرونه د مساوي سرکټ (EEC) ماډل په کارولو سره د معلوماتو په فټ کولو سره نور تحلیل شوي.
شکل ۳ د مختلفو انکیوبیشن وختونو لپاره په ابیوټیک میډیم او P. ایروګینوسا بروتھ کې د 2707 HDSS نمونو عادي Nyquist پلاټونه (a او b) او Bode پلاټونه (a' او b') ښیي. د Nyquist حلقې قطر د Pseudomonas aeruginosa په شتون کې کمیږي. د Bode پلاټ (انځور 3b') د ټول امپیډینس شدت کې زیاتوالی ښیې. د آرامۍ وخت ثابت په اړه معلومات د فیز میکسیما لخوا چمتو کیدی شي. شکل 4 د مونولیر (a) او بلیر (b) پر بنسټ فزیکي جوړښتونه او د دوی اړوند EECs ښیې. CPE د EEC ماډل کې معرفي شوی. د هغې داخلیدل او امپیډینس په لاندې ډول څرګند شوي:
د ۲۷۰۷ HDSS نمونې د امپیډینس سپیکٹرم د فټ کولو لپاره دوه فزیکي ماډلونه او اړونده مساوي سرکټونه:
چیرې چې Y0 د CPE شدت دی، j خیالي شمیره یا (-1)1/2 ده، ω زاویه فریکونسي ده، او n د CPE بریښنا شاخص دی چې د یووالي څخه کم دی 35. د چارج لیږد مقاومت (یعنې 1/Rct) معکوس د زنګ وهلو نرخ سره مطابقت لري. کوچنی Rct د زنګ وهلو چټک نرخ معنی لري 27. د 14 ورځو انکیوبیشن وروسته، د Pseudomonas aeruginosa نمونو Rct 32 kΩ cm2 ته ورسید، چې د غیر بیولوژیکي نمونو د 489 kΩ cm2 څخه ډیر کوچنی دی (جدول 4).
په شکل ۵ کې د CLSM انځورونه او SEM انځورونه په څرګنده توګه ښیي چې د ۲۷۰۷ HDSS نمونې په سطحه د بایوفیلم پوښښ د ۷ ورځو وروسته ډیر دی. په هرصورت، د ۱۴ ورځو وروسته، د بایوفیلم پوښښ کم و او ځینې مړه حجرې راڅرګندې شوې. جدول ۵ د ۷ او ۱۴ ورځو لپاره د P. aeruginosa سره د تماس وروسته د ۲۷۰۷ HDSS نمونو کې د بایوفیلم ضخامت ښیې. د بایوفیلم اعظمي ضخامت د ۷ ورځو وروسته له ۲۳.۴ μm څخه د ۱۴ ورځو وروسته ۱۸.۹ μm ته بدل شو. د بایوفیلم اوسط ضخامت هم دا رجحان تایید کړ. دا د ۷ ورځو وروسته له ۲۲.۲ ± ۰.۷ μm څخه د ۱۴ ورځو وروسته ۱۷.۸ ± ۱.۰ μm ته راټیټ شو.
(a) د 7 ورځو وروسته د 3-D CLSM انځور، (b) د 14 ورځو وروسته د 3-D CLSM انځور، (c) د 7 ورځو وروسته د SEM انځور او (d) د 14 ورځو وروسته د SEM انځور.
EDS د بایو فلمونو او زنګ وهلو محصولاتو کې کیمیاوي عناصر په هغو نمونو کې چې د P. aeruginosa سره مخ شوي وو د 14 ورځو لپاره څرګند کړل. شکل 6 ښیي چې د بایو فلمونو او زنګ وهلو محصولاتو کې د C، N، O، او P مینځپانګه د خالي فلزاتو په پرتله خورا لوړه ده، ځکه چې دا عناصر د بایو فلمونو او د دوی میټابولیتونو سره تړاو لري. مایکروبونه یوازې د کرومیم او اوسپنې ټریس مقدار ته اړتیا لري. د نمونو په سطحه د بایو فلمونو او زنګ وهلو محصولاتو کې د Cr او Fe لوړه کچه ښیي چې فلزي میټریکس د زنګ وهلو له امله عناصر له لاسه ورکړي دي.
د ۱۴ ورځو وروسته، د P. aeruginosa سره او پرته له P. aeruginosa سره د کندې اچول په ۲۲۱۶E میډیم کې لیدل شوي. د انکیوبیشن دمخه، د نمونې سطحه نرمه او له عیب څخه پاکه وه (انځور ۷a). د بایو فلم او زنګ وهلو محصولاتو د انکیوبیشن او لرې کولو وروسته، د نمونو په سطحه ژورې کندې د CLSM لاندې معاینه شوې، لکه څنګه چې په شکل ۷b او c کې ښودل شوي. د غیر بیولوژیکي کنټرول نمونو په سطحه هیڅ څرګند کندې ونه موندل شوې (د کندې اعظمي ژوروالی ۰.۰۲ μm). د Pseudomonas aeruginosa له امله رامینځته شوی اعظمي ژوروالی د ۷ ورځو وروسته ۰.۵۲ μm او د ۱۴ ورځو وروسته ۰.۶۹ μm و، د ۳ نمونو د اوسط اعظمي کندې ژوروالي پراساس (د هرې نمونې لپاره د ۱۰ اعظمي کندې ژوروالي ارزښتونه غوره شوي) په ترتیب سره ۰.۴۲ ± ۰.۱۲ μm او ۰.۵۲ ± ۰.۱۵ μm ته ورسیدل (جدول ۵). دا د کندې ژوروالي ارزښتونه کوچني دي مګر مهم دي.
(الف) د مخ په وړاندې کېدو دمخه، (ب) په غیر حیاتي منځنی کې ۱۴ ورځې او (ج) په سوډوموناس ایروګینوسا شوربا کې ۱۴ ورځې.
شکل ۸ د مختلفو نمونو سطحو د XPS سپیکٹرا ښیي، او د هرې سطحې لپاره تحلیل شوي کیمیاوي ترکیبونه په جدول ۶ کې لنډیز شوي دي. په جدول ۶ کې، د P. aeruginosa (نمونې A او B) په شتون کې د Fe او Cr اټومي سلنه د غیر بیولوژیکي کنټرول نمونو (نمونې C او D) په پرتله خورا ټیټه وه. د P. aeruginosa نمونې لپاره، د Cr 2p د کور کچې سپیکٹرل وکر د 574.4، 576.6، 578.3 او 586.8 eV د پابندۍ انرژي (BE) ارزښتونو سره د څلورو چوکیو برخو سره فټ شوی و، کوم چې په ترتیب سره Cr، Cr2O3، CrO3 او Cr(OH)3 ته منسوب کیدی شي (انځور 9a او b). د غیر بیولوژیکي نمونو لپاره، د Cr 2p د کور کچې سپیکٹرم د Cr (573.80 eV د BE لپاره) او Cr2O3 (575.90 eV لپاره) لپاره دوه اصلي چوکۍ لري. د ابیوټیک او P. ایروګینوسا نمونو ترمنځ ترټولو د پام وړ توپیر د بایو فلم لاندې د Cr6+ او د Cr(OH)3 (BE د 586.8 eV) لوړ نسبي کسر شتون و.
په دواړو رسنیو کې د ۲۷۰۷ HDSS نمونې د سطحې پراخه XPS طیف په ترتیب سره ۷ ورځې او ۱۴ ورځې دي.
(الف) د P. aeruginosa سره د 7 ورځو تماس، (ب) د P. aeruginosa سره د 14 ورځو تماس، (ج) په غیر حیاتي چاپیریال کې 7 ورځې او (د) په غیر حیاتي چاپیریال کې 14 ورځې.
HDSS په ډیری چاپیریالونو کې د زنګ وهلو مقاومت لوړه کچه ښیې. کیم او نور 2 راپور ورکړ چې UNS S32707 HDSS د 45 څخه ډیر PREN سره د لوړ الیاژ DSS په توګه تعریف شوی. پدې کار کې د 2707 HDSS نمونې PREN ارزښت 49 و. دا د هغې د لوړ کرومیم مینځپانګې او لوړ مولبډینم او Ni کچې له امله دی، کوم چې په تیزابي او لوړ کلورایډ چاپیریال کې ګټور دي. سربیره پردې، یو ښه متوازن جوړښت او له عیب څخه پاک مایکرو جوړښت د ساختماني ثبات او زنګ وهلو مقاومت لپاره ګټور دي. په هرصورت، د دې غوره کیمیاوي مقاومت سره سره، پدې کار کې تجربوي معلومات وړاندیز کوي چې 2707 HDSS د P. aeruginosa بایوفلمونو MIC ته په بشپړ ډول معافیت نلري.
د الکترو کیمیاوي پایلو ښودلې چې د P. aeruginosa broth کې د 2707 HDSS د زنګ وهلو کچه د غیر بیولوژیکي میډیم په پرتله د 14 ورځو وروسته د پام وړ لوړه شوې. په شکل 2a کې، په لومړیو 24 ساعتونو کې په ابیوټیک میډیم او P. aeruginosa broth کې د Eocp کمښت لیدل شوی. وروسته، بایوفیلم د نمونې سطح پوښل بشپړ کړي او Eocp نسبتا مستحکم کیږي 36. په هرصورت، د بیولوژیکي Eocp کچه د غیر بیولوژیکي Eocp په پرتله ډیره لوړه وه. د دې باور کولو دلیل شتون لري چې دا توپیر د P. aeruginosa biofilm جوړښت له امله دی. په شکل 2d کې، د P. aeruginosa په شتون کې، د 2707 HDSS icorr ارزښت 0.627 μA cm-2 ته ورسید، کوم چې د ابیوټیک کنټرول (0.063 μA cm-2) په پرتله د اندازې لوړ ترتیب و، کوم چې د EIS لخوا اندازه شوي Rct ارزښت سره مطابقت درلود. د لومړیو څو ساعتونو په جریان کې په ورځو کې، د P. aeruginosa په شوربا کې د امپیډینس ارزښتونه د P. aeruginosa حجرو د نښلولو او د بایوفلمونو د جوړولو له امله زیات شول. په هرصورت، کله چې بایوفلم په بشپړه توګه د نمونې سطحه پوښي، امپیډینس کمیږي. محافظتي طبقه لومړی د بایوفلمونو او بایوفلم میټابولیټونو د جوړولو له امله برید کیږي. له همدې امله، د وخت په تیریدو سره د زنګ وهلو مقاومت کم شو، او د P. aeruginosa ضمیمه د ځایی زنګ وهلو لامل شوه. په ابیوټیک میډیا کې رجحانات توپیر درلود. د غیر بیولوژیکي کنټرول د زنګ وهلو مقاومت د P. aeruginosa شوربا ته د افشا شوي نمونو د ورته ارزښت څخه ډیر لوړ و. سربیره پردې، د ابیوټیک نمونو لپاره، د 2707 HDSS Rct ارزښت په 14 ورځ 489 kΩ cm2 ته ورسید، کوم چې د P. aeruginosa په شتون کې د Rct ارزښت (32 kΩ cm2) 15 ځله و. له همدې امله، 2707 HDSS په تعقیم چاپیریال کې غوره زنګ وهلو مقاومت لري، مګر د P. aeruginosa لخوا د MIC برید په وړاندې مقاومت نلري. بایو فلمونه.
دا پایلې د شکل 2b کې د قطبي کولو منحنی څخه هم لیدل کیدی شي. د انوډیک شاخ کول د سیوډوموناس ایروګینوسا بایوفیلم جوړښت او د فلزي اکسیډیشن تعاملاتو ته منسوب شوي. په ورته وخت کې د کاتوډیک تعامل د اکسیجن کمښت دی. د P. ایروګینوسا شتون د زنګ وهلو اوسني کثافت خورا ډیر کړی، تقریبا د ابیوټیک کنټرول څخه د اندازې لوړ ترتیب. دا په ګوته کوي چې د P. ایروګینوسا بایوفیلم د 2707 HDSS ځایی زنګ زیاتوي. یوان او نور 29 وموندله چې د 70/30 Cu-Ni الیاژ د زنګ وهلو اوسني کثافت د P. ایروګینوسا بایوفیلم ننګونې لاندې زیات شوی. دا ممکن د سیوډوموناس ایروګینوسا بایوفیلمونو لخوا د اکسیجن کمولو بایوکیټالیزس له امله وي. دا مشاهده ممکن پدې کار کې د 2707 HDSS MIC هم تشریح کړي. ایروبیک بایوفیلمونه ممکن د دوی لاندې لږ اکسیجن هم ولري. له همدې امله، د اکسیجن لخوا د فلزي سطحې بیا فعالولو کې پاتې راتلل ممکن د MIC لپاره مرسته کونکی فاکتور وي. په دې کار کې.
ډیکنسن او نورو ۳۸ وړاندیز وکړ چې د کیمیاوي او الکترو کیمیاوي تعاملاتو کچه په مستقیم ډول د نمونې په سطحه د سیسیل باکتریا د میټابولیک فعالیت او د زنګ وهلو محصولاتو طبیعت لخوا اغیزمن کیدی شي. لکه څنګه چې په شکل ۵ او جدول ۵ کې ښودل شوي، د حجرو شمیره او د بایوفلم ضخامت دواړه د ۱۴ ورځو وروسته کم شوي. دا په معقول ډول تشریح کیدی شي چې د ۱۴ ورځو وروسته، د ۲۷۰۷ HDSS په سطحه ډیری سیسیل حجرې د ۲۲۱۶E میډیم کې د مغذي موادو کمښت یا د ۲۷۰۷ HDSS میټریکس څخه د زهرجن فلزي ایونونو خوشې کیدو له امله مړه شوې. دا د بیچ تجربو محدودیت دی.
په دې کار کې، د P. aeruginosa بایوفیلم د 2707 HDSS سطحې (انځور 6) کې د بایوفیلم لاندې د Cr او Fe سیمه ایز کمښت ته وده ورکړه. په جدول 6 کې، د نمونې C په پرتله د نمونې D کې د Fe او Cr کمښت، دا په ګوته کوي چې د P. aeruginosa بایوفیلم له امله رامینځته شوي منحل شوي Fe او Cr د لومړیو 7 ورځو څخه هاخوا دوام لري. د 2216E میډیم د سمندري چاپیریالونو تقلید لپاره کارول کیږي. دا 17700 ppm Cl- لري، کوم چې د طبیعي سمندري اوبو کې موندل شوي سره پرتله کیدونکی دی. د 17700 ppm Cl- شتون د XPS لخوا تحلیل شوي 7- او 14 ورځو ابیوټیک نمونو کې د Cr د کمښت اصلي دلیل و. د P. aeruginosa نمونو په پرتله، په ابیوټیک نمونو کې د Cr تحلیل په ابیوټیک چاپیریال کې د 2707 HDSS د قوي Cl− مقاومت له امله خورا لږ و. شکل 9 د غیر فعال کیدو کې د Cr6+ شتون ښیې. فلم. دا ممکن د P. aeruginosa biofilms لخوا د فولادو سطحو څخه د Cr په لرې کولو کې ښکیل وي، لکه څنګه چې د چن او کلیټن لخوا وړاندیز شوی.
د باکتریا د ودې له امله، د کښت څخه مخکې او وروسته د منځني pH ارزښتونه په ترتیب سره 7.4 او 8.2 وو. له همدې امله، د P. aeruginosa بایوفیلم لاندې، د عضوي اسید زنګ د دې کار لپاره د مرستې فکتور نه دی ځکه چې په بلک منځني کې نسبتا لوړ pH دی. د غیر بیولوژیکي کنټرول منځني pH د 14 ورځو ازموینې دورې په جریان کې د پام وړ بدلون نه دی راغلی (له لومړني 7.4 څخه تر وروستي 7.5 پورې). د انکیوبیشن وروسته د واکسین کولو منځني کې د pH زیاتوالی د P. aeruginosa د میټابولیک فعالیت له امله و او وموندل شو چې د ازموینې پټو په نشتوالي کې په pH باندې ورته اغیزه لري.
لکه څنګه چې په شکل ۷ کې ښودل شوي، د P. aeruginosa بایوفیلم له امله د کندې اعظمي ژوروالی 0.69 μm و، کوم چې د ابیوټیک میډیم (0.02 μm) په پرتله خورا لوی و. دا د پورته تشریح شوي الیکټرو کیمیکل معلوماتو سره مطابقت لري. د 0.69 μm کندې ژوروالی د ورته شرایطو لاندې د 2205 DSS لپاره راپور شوي 9.5 μm ارزښت څخه لس ځله ډیر کوچنی دی. دا معلومات ښیې چې 2707 HDSS د 2205 DSS په پرتله غوره MIC مقاومت ښیې. دا باید د حیرانتیا خبره نه وي، ځکه چې 2707 HDSS د کرومیم لوړ مینځپانګه لري، د اوږدمهاله غیر فعال کیدو چمتو کوي، د متوازن پړاو جوړښت له امله پرته له زیان رسونکي ثانوي پرسیپیټیټونو څخه، د P. aeruginosa لپاره د غیر فعال کیدو او د پیل نقطو د نیولو لپاره ستونزمن کوي.
په پایله کې، د P. aeruginosa broth کې د 2707 HDSS په سطحه د MIC پیټینګ وموندل شو، په پرتله چې په ابیوټیک میډیا کې د پام وړ پیټینګ نه دی. دا کار ښیي چې 2707 HDSS د 2205 DSS په پرتله غوره MIC مقاومت لري، مګر دا د P. aeruginosa بایو فلم له امله د MIC څخه په بشپړ ډول معافیت نلري. دا موندنې د مناسب سټینلیس سټیلونو په انتخاب او د سمندري چاپیریال لپاره د اټکل شوي خدمت ژوند کې مرسته کوي.
د ۲۷۰۷ HDSS لپاره کوپن د چین په شین یانګ کې د شمال ختیځ پوهنتون (NEU) د فلزاتو ښوونځي لخوا چمتو شوی. د ۲۷۰۷ HDSS عنصري ترکیب په جدول ۱ کې ښودل شوی، کوم چې د NEU موادو تحلیل او ازموینې څانګې لخوا تحلیل شوی. ټولې نمونې د یو ساعت لپاره په ۱۱۸۰ درجو سانتي ګراد کې د محلول درملنه شوې. د زنګ وهلو ازموینې دمخه، د سکې په شکل ۲۷۰۷ HDSS د ۱ سانتي مترو په پورتنۍ برخه کې د افشا شوي سطحې ساحې سره د سیلیکون کاربایډ کاغذ سره ۲۰۰۰ ګریټ ته پالش شوی او د ۰.۰۵ μm Al2O3 پوډر تعلیق سره نور پالش شوی. اړخونه او ښکته برخه د غیر فعال رنګ لخوا خوندي شوي. د وچولو وروسته، نمونې د جراثیمي ډیونیز شوي اوبو سره مینځل شوي او د ۰.۵ ساعتونو لپاره د ۷۵٪ (v/v) ایتانول سره تعقیم شوي. بیا دوی د کارولو دمخه د ۰.۵ ساعتونو لپاره د الټرا وایلیټ (UV) رڼا لاندې په هوا کې وچ شوي.
د سمندري پسودوموناس ایروګینوسا MCCC 1A00099 ډول د چین د ژیامین سمندري کلتور راټولولو مرکز (MCCC) څخه اخیستل شوی و. پسودوموناس ایروګینوسا د سمندري 2216E مایع میډیم (کینګداو هوپ بایو ټیکنالوژي شرکت، لمیټډ، کینګداو، چین) په کارولو سره په 250 ملی لیتر فلاسکونو او 500 ملی لیتر الیکټرو کیمیکل شیشې حجرو کې په 37 درجو سانتي ګراد کې په هوا کې کرل شوی و. منځنی (g/L): 19.45 NaCl، 5.98 MgCl2، 3.24 Na2SO4، 1.8 CaCl2، 0.55 KCl، 0.16 Na2CO3، 0.08 KBr، 0.034 SrCl2، 0.08 SrBr2، 0.022 H3BO3، 0.004 NaSiO3، 0016 NH3، 0016 NH3، 0016 NaH2PO4، 5.0 پیپټون، 1.0 د خمیر استخراج او 0.1 فیریک سیټریټ. د واکسین کولو دمخه د 20 دقیقو لپاره په 121 درجو سانتي ګراد کې آټوکلیو. د 400X میګنیفیکیشن په رڼا کې د هیموسیټومیټر په کارولو سره سیسیل او پلانکټونیک حجرات حساب کړئ. د واکسین کولو وروسته سمدلاسه د پلانکټونیک سیوډوموناس ایروګینوسا لومړني حجروي غلظت نږدې 106 حجرات/ملی لیتر و.
الیکټرو کیمیکل ازموینې په یوه کلاسیک درې الیکټروډ شیشې حجره کې ترسره شوې چې د 500 ملی لیتر منځنۍ حجم سره. یو پلاټینیم شیټ او یو سنتر شوی کیلومیل الیکټروډ (SCE) د مالګې پلونو څخه ډک شوي لوګین کیپلیریز له لارې د ریکټر سره وصل شوي، چې په ترتیب سره د کاونټر او ریفرنس الیکټروډونو په توګه کار کوي. د کاري الیکټروډونو جوړولو لپاره، د ربړ پوښل شوي مسو تار د هرې نمونې سره وصل شوی او د ایپوکسی سره پوښل شوی، چې د کاري الیکټروډ لپاره شاوخوا 1 سانتي متره 2 افشا شوي یو اړخیزه سطحه پریږدي. د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو په جریان کې، نمونې په 2216E میډیم کې ځای په ځای شوي او د اوبو حمام کې په دوامداره انکیوبیشن تودوخې (37 °C) کې ساتل شوي. OCP، LPR، EIS او احتمالي متحرک قطبي کولو ډیټا د آټولاب پوټینټیوسټیټ (حواله 600TM، ګیمري وسایل، انکارپوریشن، USA) په کارولو سره اندازه شوي. د LPR ازموینې د Eocp سره د -5 او 5 mV حد څخه د 0.125 mV s-1 سکین نرخ کې ثبت شوي او د 1 Hz نمونې فریکونسۍ. EIS د یو سره ترسره شو. د Eocp په ثابت حالت کې د 5 mV پلي شوي ولټاژ په کارولو سره د 0.01 څخه تر 10,000 Hz فریکونسۍ رینج کې د ساین څپې. د احتمالي سویپ څخه دمخه، الکترودونه د خلاص سرکټ حالت کې وو تر هغه چې یو مستحکم آزاد زنګ احتمالي ارزښت ته ورسیږي. بیا د قطبي کولو منحني د Eocp په پرتله -0.2 څخه تر 1.5 V پورې د 0.166 mV/s سکین نرخ سره چلول شوي. هره ازموینه د P. aeruginosa سره او پرته له 3 ځله تکرار شوه.
د فلزي تحلیل لپاره نمونې په میخانیکي ډول د 2000 ګریټ لوند SiC کاغذ سره پالش شوي او بیا د نظري مشاهدې لپاره د 0.05 μm Al2O3 پوډر تعلیق سره نور پالش شوي. د فلزي تحلیل د نظري مایکروسکوپ په کارولو سره ترسره شو. نمونې د 10 wt.٪ پوټاشیم هایدروکسایډ محلول 43 سره ایچ شوي.
د انکیوبیشن وروسته، نمونې د فاسفیټ بفر شوي مالګین (PBS) محلول (pH 7.4 ± 0.2) سره 3 ځله ومینځل شوې او بیا د بایوفلمونو د سمولو لپاره د 10 ساعتونو لپاره د 2.5٪ (v/v) ګلوټارالډیهایډ سره تنظیم شوې. دا وروسته د هوا وچولو دمخه د ایتانول د درجه بندي لړۍ (50٪، 60٪، 70٪، 80٪، 90٪، 95٪ او 100٪ v/v) سره ډیهایډریټ شو. په نهایت کې، د نمونې سطح د سرو زرو فلم سره توی شوی ترڅو د SEM مشاهدې لپاره چالکتیا چمتو کړي. د SEM انځورونه د هرې نمونې په سطحه د P. ایروګینوسا حجرو سره په هغو ځایونو متمرکز وو. د کیمیاوي عناصرو موندلو لپاره د EDS تحلیل ترسره کړئ. د کندې ژوروالی اندازه کولو لپاره د زیس کنفوکل لیزر سکیننګ مایکروسکوپ (CLSM) (LSM 710، زیس، جرمني) کارول شوی و. د بایوفلم لاندې د زنګ وهلو کندو د لیدلو لپاره، د ازموینې ټوټه وه لومړی د چینایي ملي معیار (CNS) GB/T4334.4-2000 سره سم پاک شو ترڅو د ازموینې ټوټې په سطحه د زنګ وهلو محصولات او بایوفیلم لرې شي.
د ایکس رې فوټو الیکټرون سپیکٹروسکوپي (XPS، ESCALAB250 د سطحې تحلیل سیسټم، ترمو VG، USA) تحلیل د مونوکروماتیک ایکس رې سرچینې (د 1500 eV انرژي او 150 W بریښنا سره د المونیم Kα لاین) په کارولو سره د معیاري شرایطو لاندې د پراخه پابند انرژي حد 0 -1350 eV په کارولو سره ترسره شو. د لوړ ریزولوشن سپیکٹرا د 50 eV پاس انرژي او 0.2 eV ګام اندازې په کارولو سره ثبت شوي.
انکیوبیټ شوي نمونې لرې شوې او د 15 s45 لپاره د PBS (pH 7.4 ± 0.2) سره په نرمۍ سره مینځل شوې. په نمونو کې د بایوفلمونو د باکتریا د ژوندي پاتې کیدو د څارنې لپاره، بایوفلمونه د LIVE/DEAD BacLight باکتریا د ژوندي پاتې کیدو کټ (Invitrogen، Eugene، OR، USA) په کارولو سره رنګ شوي. دا کټ دوه فلوروسینټ رنګونه لري، یو شنه فلوروسینټ SYTO-9 رنګ او یو سور فلوروسینټ پروپیډیم آیوډیډ (PI) رنګ. د CLSM لاندې، د فلوروسینټ شنه او سور سره نقطې په ترتیب سره ژوندي او مړه حجرات استازیتوب کوي. د رنګ کولو لپاره، د 1 ملی لیتر مخلوط چې 3 μl SYTO-9 او 3 μl PI محلول لري د خونې په تودوخه (23 oC) کې په تیاره کې د 20 دقیقو لپاره انکیوبیټ شوی و. وروسته، د رنګ شوي نمونې د نیکون CLSM ماشین (C2 Plus، Nikon، جاپان) په کارولو سره په دوه طول موجونو (د ژوندیو حجرو لپاره 488 nm او د مړو حجرو لپاره 559 nm) کې لیدل شوي. د بایوفلم ضخامت د 3-D سکین کولو حالت کې اندازه شوی.
دا مقاله څنګه حواله کړو: لی، ایچ. او نور. د سمندري سوډوموناس ایروګینوسا بایوفیلم لخوا د 2707 سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیل مایکروبیل زنګ. ساینس. ریپ. 6، 20190؛ doi: 10.1038/srep20190 (2016).
زانوټو، ایف.، ګراسي، وي.، بالبو، اې.، مونټیسیلي، سي. او زوچي، ایف. د thiosulfate.coros.science.80، 205–212 (2014) په شتون کې د کلورایډ محلول کې د LDX 2101 ډوپلیکس سټینلیس سټیل د فشار زنګ وهل.
کیم، ایس ټي، جانګ، ایس ایچ، لی، آی ایس او پارک، وای ایس د سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیل ویلډز.کوروس.سائنس.۵۳، ۱۹۳۹–۱۹۴۷ (۲۰۱۱) د کنګل مقاومت په اړه د محافظتي ګاز په برخه کې د محلول تودوخې درملنې او نایتروجن اغیز.
شي، ایکس، اوسي، آر، ګیزر، ایم او لیوانډوسکي، زی. په ۳۱۶ لیټره سټینلیس سټیل کې د مایکروبیل او الیکټرو کیمیکل پلوه هڅول شوي پیټینګ زنګ یوه مقایسوي کیمیاوي مطالعه.coros.science.45، ۲۵۷۷–۲۵۹۵ (۲۰۰۳).
لوو، ایچ.، ډونګ، سي ایف، لی، ایکس جي او ژیاو، کې. د کلورایډ په شتون کې د مختلفو pH الکلین محلولونو کې د ۲۲۰۵ ډوپلیکس سټینلیس سټیل الیکټرو کیمیکل چلند. الیکټروچیم. ژورنال.۶۴، ۲۱۱-۲۲۰ (۲۰۱۲).
لیټل، بي جي، لی، جي ایس او ری، آر آی د سمندري بایو فلمونو اغیز په زنګ وهلو باندې: یوه لنډه بیاکتنه. الیکټروچیم. ژورنال.۵۴، ۲-۷ (۲۰۰۸).