Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com. Nooca biraawsarka aad isticmaaleyso wuxuu leeyahay taageero CSS oo xaddidan. Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho biraawsar la cusbooneysiiyay (ama aad joojiso Habka La-qabsiga ee Internet Explorer). Dhanka kale, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, waxaan soo bandhigi doonnaa goobta iyada oo aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Daxalka microbial (MIC) waa dhibaato halis ah oo ka jirta warshado badan, maadaama ay keeni karto khasaaro dhaqaale oo aad u weyn. Birta aan miridhku lahayn ee Super duplex 2707 (2707 HDSS) waxaa loo isticmaalaa deegaannada badda sababtoo ah iska caabinteeda kiimikada ee aadka u fiican. Si kastaba ha ahaatee, iska caabinteeda MIC si tijaabo ah looma muujin. Daraasaddani waxay baartey dhaqanka MIC 2707 HDSS oo ay keento bakteeriyada hawada sare ee badda ee Pseudomonas aeruginosa. Falanqaynta elektaroonigga ah waxay muujisay in joogitaanka biofilm-ka Pseudomonas aeruginosa ee ku jira bartamaha 2216E, isbeddel togan oo ku yimaada awoodda daxalka iyo kororka cufnaanta hadda ee daxalka ayaa dhaca. Falanqaynta sawir-qaadista sawir-qaadista X-ray (XPS) waxay muujisay hoos u dhac ku yimid nuxurka Cr ee dusha sare ee muunadda hoostiisa biofilm-ka. Falanqaynta muuqaalka ee godadka ayaa muujisay in biofilm-ka P. aeruginosa uu soo saaray qoto dheer god oo ugu badan oo ah 0.69 µm 14 maalmood oo la beeray. Inkasta oo tani ay yar tahay, waxay tilmaamaysaa in 2707 HDSS uusan gebi ahaanba ka difaacnayn MIC-ga biofilms-ka P. aeruginosa.
Biraha aan la taaban karin ee duplex (DSS) ayaa si weyn loogu isticmaalaa warshado kala duwan sababtoo ah isku-darka qumman ee sifooyinka farsamada ee aadka u fiican iyo iska caabbinta daxalka1,2. Si kastaba ha ahaatee, god-goynta deegaanka ayaa weli dhacda waxayna saamaysaa hufnaanta birtan3,4. DSS uma adkaysato daxalka microbial (MIC)5,6. Iyadoo ay jiraan codsiyo badan oo loogu talagalay DSS, haddana waxaa jira deegaanno ay iska caabbinta daxalka ee DSS aysan ku filnayn isticmaalka muddada dheer. Taas macnaheedu waa in loo baahan yahay agab qaali ah oo leh iska caabbinta daxalka sare. Jeon et al7 waxay ogaadeen in xitaa birta aan la taaban karin ee super duplex (SDSS) ay leeyihiin xaddidaadyo marka loo eego iska caabbinta daxalka. Sidaa darteed, xaaladaha qaarkood, birta aan la taaban karin ee super duplex (HDSS) oo leh iska caabbinta daxalka sare ayaa loo baahan yahay. Tani waxay keentay horumarinta HDSS oo aad u daxalaysan.
Iska caabbinta daxalka DSS waxay ku xiran tahay saamiga marxaladaha alfa iyo gamma waxayna ku dhammaatay gobollada Cr, Mo iyo W 8, 9, 10 oo ku xiga marxaladda labaad. HDSS wuxuu ka kooban yahay maaddo sare oo Cr, Mo iyo N11 ah, sidaa darteed wuxuu leeyahay iska caabbinta daxalka oo aad u fiican iyo qiimo sare (45-50) oo ah tirada iska caabbinta daxalka oo u dhiganta (PREN) oo lagu go'aamiyay wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt. .%W) + 16% wt. N12. Iska caabbinta daxalka ee aadka u fiican waxay ku xiran tahay halabuurka dheellitiran oo ka kooban qiyaastii 50% ferritic (α) iyo 50% marxaladaha austenitic (γ). HDSS wuxuu leeyahay sifooyin farsamo oo wanaagsan iyo iska caabbin sare oo ka dhan ah daxalka chloride. Iska caabbinta daxalka oo la hagaajiyay waxay kordhisaa isticmaalka HDSS deegaannada chloride ee aadka u daran sida deegaannada badda.
MIC-yadu waa dhibaato weyn oo ka jirta warshado badan sida warshadaha saliidda iyo gaaska iyo biyaha14. MIC waxay mas'uul ka tahay 20% dhammaan waxyeelada daxalka15. MIC waa daxal bayoelektrokemikaal ah oo laga arki karo deegaanno badan. Filimada bayoelektrokemikaalka ah ee ka sameysan dusha sare ee birta waxay beddelaan xaaladaha elektrokemikaalka, taasoo saameynaysa habka daxalka. Waxaa si weyn loo aaminsan yahay in daxalka MIC uu sababo biofilms. Noolaha bayoelektrokemikaalka ah waxay cunaan biraha si ay u helaan tamarta ay u baahan yihiin si ay u noolaadaan17. Daraasado dhawaan la sameeyay oo MIC ah ayaa muujiyay in EET (wareejinta elektrokemikalka ka baxsan) ay tahay qodobka xaddidaya heerka MIC ee ay keento noolaha bayoelektrokemikaalka ah. Zhang et al. 18 waxay muujiyeen in dhexdhexaadiyeyaasha elektrokemikadu ay dardar geliyaan wareejinta elektrokemikaalka u dhexeeya unugyada Desulfovibrio sessificans iyo birta aan miridhku lahayn ee 304, taasoo keentay weerar MIC oo aad u daran. Anning et al. 19 iyo Wenzlaff et al. 20 waxay muujiyeen in filimaanta bayoelektrokemikaalka ah ee bakteeriyada daxalka ah ee sulfate-ka yareysa (SRBs) ay si toos ah u nuugi karaan elektrokemikaalka substrate-ka birta, taasoo keenta god aad u daran.
DSS waxaa loo yaqaanaa inay u nugul tahay MIC-ga warbaahinta ay ku jiraan SRB-yada, bakteeriyada yareysa birta (IRB-yada), iwm. 21. Bakteeriyadani waxay sababaan god ku yaal dusha sare ee DSS iyadoo la adeegsanayo biofilms22,23. Si ka duwan DSS, HDSS24 MIC si fiican looma yaqaan.
Pseudomonas aeruginosa waa bakteeriya Gram-negative ah, dhaqdhaqaaq leh, oo qaab ul ah oo si weyn ugu baahsan dabeecadda25. Pseudomonas aeruginosa sidoo kale waa koox microbial ah oo weyn oo ku jirta deegaanka badda, taasoo keenta heerarka MIC oo sarreeya. Pseudomonas si firfircoon ayuu ugu lug leeyahay geeddi-socodka daxalka waxaana loo aqoonsan yahay gumeyste hormuud ah inta lagu jiro sameynta biofilm. Mahat et al. 28 iyo Yuan et al. 29 waxay muujiyeen in Pseudomonas aeruginosa ay u janjeerto inay kordhiso heerka daxalka ee birta khafiifka ah iyo walxaha isku dhafan ee deegaannada biyaha.
Ujeedada ugu weyn ee shaqadan waxay ahayd in la baaro sifooyinka MIC 2707 HDSS oo ay keento bakteeriyada hawada sare ee badda ee Pseudomonas aeruginosa iyadoo la adeegsanayo hababka elektrokemikaalka, hababka falanqaynta dusha sare iyo falanqaynta wax soo saarka daxalka. Daraasadaha elektrokemikaalka, oo ay ku jiraan awoodda wareegga furan (OCP), iska caabbinta polarization-ka toosan (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), iyo polarization-ka firfircoon ee suurtagalka ah, ayaa la sameeyay si loo barto dhaqanka MIC 2707 HDSS. Falanqaynta spectrometric-ka kala firdhisan ee tamarta (EDS) ayaa la sameeyay si loo ogaado walxaha kiimikada ee dusha sare ee daxalaysan. Intaa waxaa dheer, raajada sawir-qaadista sawir-qaadista sawir-qaadista (XPS) ayaa loo isticmaalay in lagu go'aamiyo xasilloonida passivation-ka filimka oksaydhka iyadoo la saamaynayo deegaanka badda oo ka kooban Pseudomonas aeruginosa. Qoto dheer ee godadka waxaa lagu cabiray mikroskoobka sawir-qaadista laser-ka ee confocal (CLSM).
Shaxda 1aad waxay muujinaysaa halabuurka kiimikada ee 2707 HDSS. Shaxda 2aad waxay muujinaysaa in 2707 HDSS uu leeyahay sifooyin farsamo oo aad u fiican oo leh xoog wax soo saar oo ah 650 MPa. Sawirka 1aad wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka indhaha ee xalka kulaylka lagu daweeyay 2707 HDSS. Qaab-dhismeedka yar ee ka kooban qiyaastii 50% marxaladaha austenite iyo 50% marxaladaha ferrite, xargaha dheer ee marxaladaha austenite iyo ferrite oo aan lahayn marxaladaha labaad ayaa la arki karaa.
Jaantuska 2a wuxuu muujinayaa awoodda wareegga furan (Eocp) marka loo eego waqtiga soo-gaadhista ee 2707 HDSS ee dhexdhexaadka abiotic-ga 2216E iyo maraqa P. aeruginosa muddo 14 maalmood ah heerkul ah 37°C. Waxay muujinaysaa in isbeddelka ugu weyn uguna muhiimsan ee Eocp uu dhaco 24-kii saacadood ee ugu horreeyay gudahood. Qiimaha Eocp labada xaaladoodba wuxuu gaaray heerkii ugu sarreeyay -145 mV (marka la barbar dhigo SCE) qiyaastii 16 saacadood ka dibna si xoog leh ayuu hoos ugu dhacay, isagoo gaaray -477 mV (marka la barbar dhigo SCE) iyo -236 mV (marka la barbar dhigo SCE) muunadda abiotic-ga. iyo kuubannada Pseudomonas aeruginosa, siday u kala horreeyaan). 24 saacadood ka dib, qiimaha Eocp 2707 HDSS ee P. aeruginosa wuxuu ahaa mid deggan -228 mV (marka la barbar dhigo SCE), halka qiimaha u dhigma ee muunadaha aan noolaha ahayn uu ahaa qiyaastii -442 mV (marka la barbar dhigo SCE). Eocp joogitaanka P. aeruginosa aad ayuu u hooseeyay.
Daraasad elektaroonik ah oo ku saabsan 2707 muunado HDSS ah oo ku jira maraq aan dabiici ahayn iyo maraq Pseudomonas aeruginosa ah oo heerkulkiisu yahay 37 °C:
(a) Eocp oo ah shaqo ka mid ah wakhtiga soo-gaadhista, (b) qaloocyada kala-goynta maalinta 14, (c) Rp oo ah shaqo ka mid ah wakhtiga soo-gaadhista, iyo (d) icorr oo ah shaqo ka mid ah wakhtiga soo-gaadhista.
Shaxda 3aad waxay muujinaysaa xuduudaha daxalka elektiroonigga ah ee 2707 muunadood oo HDSS ah oo lagu soo bandhigay warbaahinta abiotic iyo Pseudomonas aeruginosa oo la tallaalay muddo 14 maalmood ah. Tangent-yada qalooca anode iyo cathode ayaa la soo saaray si loo helo isgoysyo siinaya cufnaanta hadda ee daxalka (icorr), awoodda daxalka (Ecorr) iyo jiirada Tafel (βα iyo βc) sida waafaqsan hababka caadiga ah30,31.
Sida ku cad jaantuska 2b, isbeddel kor u kaca ah oo ku yimid qalooca P. aeruginosa wuxuu keenay koror ku yimid Ecorr marka loo eego qalooca abiotic. Qiimaha icorr, oo u dhigma heerka daxalka, ayaa kordhay ilaa 0.328 µA cm-2 ee muunadda Pseudomonas aeruginosa, taasoo afar jeer ka weyn muunadda aan noolaha ahayn (0.087 µA cm-2).
LPR waa hab elektaroonik ah oo aan burburin oo caadi ah oo loogu talagalay falanqaynta daxalka degdega ah. Waxaa sidoo kale loo isticmaalay in lagu barto MIC32. Jaantuska 2c wuxuu muujinayaa iska caabbinta polarization (Rp) iyadoo loo eegayo wakhtiga soo-gaadhista. Qiimaha Rp ee sare macnaheedu waa daxalka oo yar. 24-kii saacadood ee ugu horreeyay gudahood, Rp 2707 HDSS wuxuu gaaray heerka ugu sarreeya 1955 kΩ cm2 ee muunadaha abiotic-ga iyo 1429 kΩ cm2 ee muunadaha Pseudomonas aeruginosa. Jaantuska 2c wuxuu sidoo kale muujinayaa in qiimaha Rp uu si degdeg ah hoos ugu dhacay hal maalin ka dib ka dibna uu ahaa mid aan isbeddelin 13-kii maalmood ee xigay. Qiimaha Rp ee muunadda Pseudomonas aeruginosa waa qiyaastii 40 kΩ cm2, taas oo aad uga hooseysa qiimaha 450 kΩ cm2 ee muunad aan bayooloji ahayn.
Qiimaha icorr wuxuu u dhigmaa heerka daxalka ee isku midka ah. Qiimaheeda waxaa laga xisaabin karaa isla'egta Stern-Giri ee soo socota:
Sida laga soo xigtay Zoe et al. 33, qiimaha caadiga ah ee jiirada Tafel B ee shaqadan waxaa loo qaatay inuu yahay 26 mV/dec. Jaantuska 2d wuxuu muujinayaa in icorr ee muunadda aan bayoolojiga ahayn 2707 uu ahaa mid deggan, halka muunadda P. aeruginosa ay si weyn isu beddeshay 24-kii saacadood ee ugu horreeyay ka dib. Qiimaha icorr ee muunadaha P. aeruginosa waxay ahaayeen kuwo cabbirkoodu ka sarreeyo kuwa kantaroollada aan bayoolojiga ahayn. Isbeddelkani wuxuu la jaan qaadayaa natiijooyinka iska caabbinta kala-goysyada.
EIS waa hab kale oo aan burburin oo loo isticmaalo in lagu garto falgallada elektiroonigga ah ee dusha sare ee daxalaystay. Muuqaallada impedance iyo qiimayaasha capacitance ee la xisaabiyay ee muunadaha loo soo bandhigay deegaanka abiotic iyo xalka Pseudomonas aeruginosa, iska caabbinta filimka aan firfircoonayn/biofilm Rb ee lagu sameeyay dusha muunadda, iska caabbinta wareejinta dallacaadda Rct, awoodda korantada ee lakabka labanlaabka ah Cdl (EDL) iyo xuduudaha walxaha wejiga ee QCPE ee joogtada ah (CPE). Xuduudahaan waxaa si dheeraad ah loo falanqeeyay iyadoo la waafajinayo xogta iyadoo la adeegsanayo qaab wareeg oo u dhigma (EEC).
Jaantuska 3aad wuxuu muujinayaa jaantusyada caadiga ah ee Nyquist (a iyo b) iyo jaantusyada Bode (a' iyo b') ee 2707 muunado HDSS ah oo ku jira warbaahinta abiotic iyo maraqa P. aeruginosa ee waqtiyada kala duwan ee la beero. Dhexroorka giraanta Nyquist wuxuu hoos u dhacaa joogitaanka Pseudomonas aeruginosa. Sawirka Bode (Jaantuska 3b') wuxuu muujinayaa kororka is-hortaagga guud. Macluumaadka ku saabsan joogtada waqtiga nasashada waxaa laga heli karaa marxaladda ugu sarreysa. Jaantuska 4aad wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka jireed ee ku salaysan hal lakab (a) iyo laba lakab (b) iyo EEC-yada u dhigma. CPE waxaa lagu soo bandhigay qaabka EEC. Gelitaankeeda iyo is-hortaaggeeda waxaa lagu muujiyay sidan soo socota:
Laba moodal oo jireed iyo wareegyo u dhigma oo u dhigma si loogu habeeyo spectrum-ka impedance ee muunadda 2707 HDSS:
halkaasoo Y0 uu yahay qiimaha KPI, j waa lambarka male-awaalka ah ama (-1) 1/2, ω waa soo noqnoqoshada xagasha, n waa tusmada awoodda KPI oo ka yar hal35. Rogidda iska caabbinta wareejinta dallacaadda (tusaale ahaan 1/Rct) waxay u dhigantaa heerka daxalka. Rct-ka yar, heerka daxalka ayaa sarreeya27. Ka dib 14 maalmood oo la isku daray, Rct-ka muunadaha Pseudomonas aeruginosa waxay gaareen 32 kΩ cm2, taas oo aad uga yar 489 kΩ cm2 ee muunadaha aan bayoolojiga ahayn (Jadwalka 4).
Sawirada CLSM iyo sawirada SEM ee Jaantuska 5aad waxay si cad u muujinayaan in dahaarka biofilm-ka ee dusha sare ee muunadda HDSS 2707 ka dib 7 maalmood uu cufan yahay. Si kastaba ha ahaatee, ka dib 14 maalmood, daboolida biofilm-ka ayaa liidatay qaar ka mid ah unugyada dhintayna way soo baxeen. Shaxda 5aad waxay muujinaysaa dhumucda biofilm-ka ee 2707 muunadaha HDSS ka dib markii la soo gaadhsiiyay P. aeruginosa muddo 7 iyo 14 maalmood ah. Dhumucda ugu badan ee biofilm-ka ayaa ka beddeshay 23.4 µm ka dib 7 maalmood ilaa 18.9 µm ka dib 14 maalmood. Dhumucda biofilm-ka celceliska ayaa sidoo kale xaqiijisay isbeddelkan. Waxay hoos uga dhacday 22.2 ± 0.7 μm ka dib 7 maalmood ilaa 17.8 ± 1.0 μm ka dib 14 maalmood.
(a) Sawirka CLSM ee 3-D 7 maalmood, (b) Sawirka CLSM ee 3-D 14 maalmood, (c) Sawirka SEM ee 7 maalmood, iyo (d) Sawirka SEM ee 14 maalmood.
EMF waxay shaaca ka qaadday walxo kiimiko ah oo ku jira biofilms iyo alaabada daxalka muunadaha lagu soo bandhigay P. aeruginosa muddo 14 maalmood ah. Jaantuska 6aad wuxuu muujinayaa in waxa ku jira C, N, O, iyo P ee biofilms iyo alaabada daxalka ay si weyn uga sarreeyaan biraha saafiga ah, maadaama walxahani ay la xiriiraan biofilms iyo dheef-shiid kiimikaadkooda. Microbes-ku waxay u baahan yihiin oo keliya xaddi raad ah oo chromium iyo bir ah. Heerarka sare ee Cr iyo Fe ee biofilm-ka iyo alaabada daxalka ee dusha sare ee muunadaha waxay muujinayaan in matrix-ka birta uu lumiyay walxo ay ugu wacan tahay daxalka.
14 maalmood ka dib, godad leh iyo kuwo aan lahayn P. aeruginosa ayaa lagu arkay 2216E dhexdhexaad ah. Kahor inta aan la gelin, dusha sare ee muunadaha waxay ahayd mid siman oo aan cillad lahayn (Jaantuska 7a). Ka dib markii la geliyay oo laga saaray bayofilm iyo waxyaabaha daxalka, godadka ugu qoto dheer ee dusha sare ee muunadaha waxaa lagu baaray iyadoo la adeegsanayo CLSM, sida ku cad Jaantuska 7b iyo c. Ma jirin god cad oo laga helay dusha sare ee kontaroolada aan bayoolojiga ahayn (qoto dheer ee godka ugu badan 0.02 µm). Qoto dheer ee godka ugu badan ee uu sababay P. aeruginosa wuxuu ahaa 0.52 µm 7 maalmood iyo 0.69 µm 14 maalmood, iyadoo lagu saleynayo celceliska qoto dheer ee godka ugu badan ee laga helay 3 muunadood (10 qoto dheer oo god ah ayaa loo xushay muunad kasta). Gaaritaanka 0.42 ± 0.12 µm iyo 0.52 ± 0.15 µm, siday u kala horreeyaan (Jadwalka 5). Qiimaha qoto dheer ee godkan waa yar yihiin laakiin waa muhiim.
(a) ka hor inta aan la soo bandhigin, (b) 14 maalmood oo ku jira jawi aan dabiici ahayn, iyo (c) 14 maalmood oo ku jira maraq Pseudomonas aeruginosa ah.
Shaxda 8aad waxay muujinaysaa muuqaalka XPS ee dusha sare ee muunadaha kala duwan, halabuurka kiimikada ee lagu falanqeeyay dusha sare kastana waxaa lagu soo koobay Shaxda 6aad. Shaxda 6aad, boqolleyda atomiga ee Fe iyo Cr ee joogitaanka P. aeruginosa (muunadaha A iyo B) aad bay uga hooseeyeen kuwa xakamaynta aan bayoolojiga ahayn. (muunadaha C iyo D). Muunadda P. aeruginosa, qalooca muuqaalka ee heerka xudunta Cr 2p waxaa lagu rakibay afar qaybood oo ugu sarreeya oo leh tamar isku xidha (BE) oo ah 574.4, 576.6, 578.3 iyo 586.8 eV, kuwaas oo loo aaneyn karo Cr, Cr2O3, CrO3. iyo Cr(OH)3, siday u kala horreeyaan (Jaantuska 9a iyo b). Shaybaarrada aan bayoolojiga ahayn, kala duwanaanshaha heerka Cr 2p ee ugu muhiimsan wuxuu ka kooban yahay laba meelood oo ugu sarreeya Cr (573.80 eV ee BE) iyo Cr2O3 (575.90 eV ee BE) ee Jaantusyada 9c iyo d, siday u kala horreeyaan. Farqiga ugu yaabka badan ee u dhexeeya muunadaha abiotic-ga iyo muunadaha P. aeruginosa wuxuu ahaa joogitaanka Cr6+ iyo saamiga qaraabada sare ee Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) ee hoos yimaada filimka noolaha.
Muuqaalka ballaaran ee XPS ee dusha sare ee muunadda 2707 HDSS ee laba warbaahin waa 7 iyo 14 maalmood, siday u kala horreeyaan.
(a) 7 maalmood oo lagu qaado P. aeruginosa, (b) 14 maalmood oo lagu qaado P. aeruginosa, (c) 7 maalmood oo lagu qaado jawi aan dabiici ahayn, iyo (d) 14 maalmood oo lagu qaado jawi aan dabiici ahayn.
HDSS waxay muujisaa heer sare oo iska caabin daxaleed ah inta badan deegaannada. Kim et al.2 waxay soo sheegeen in HDSS UNS S32707 loo aqoonsaday DSS aad u dahaarsan oo leh PREN ka weyn 45. Qiimaha PREN ee muunadda 2707 HDSS ee shaqadan wuxuu ahaa 49. Tani waxay sabab u tahay maadada sare ee chromium iyo maadada sare ee molybdenum iyo nikkel, kuwaas oo waxtar u leh deegaannada aashitada leh. iyo deegaannada leh maadada koloriin sare. Intaa waxaa dheer, halabuurka si fiican u dheellitiran iyo qaab-dhismeedka micro-ka ee aan cillad lahayn ayaa faa'iido u leh xasilloonida qaab-dhismeedka iyo iska caabbinta daxalka. Si kastaba ha ahaatee, inkastoo ay leedahay iska caabbinta kiimikada ee aadka u fiican, xogta tijaabada ah ee ku jirta shaqadan waxay soo jeedinaysaa in 2707 HDSS uusan si buuxda uga difaacin P. aeruginosa biofilm MICs.
Natiijooyinka elektiroonigga ah waxay muujiyeen in heerka daxalka ee 2707 HDSS ee maraqa P. aeruginosa uu si weyn u kordhay 14 maalmood ka dib marka la barbar dhigo deegaanka aan bayoolojiga ahayn. Jaantuska 2a, hoos u dhac ku yimid Eocp ayaa lagu arkay labadaba dhexdhexaadka abiotic-ga iyo maraqa P. aeruginosa 24-kii saacadood ee ugu horreeyay. Intaa ka dib, bayoolojiga ayaa si buuxda u daboolaya dusha sare ee muunadda, Eocp-na wuxuu noqdaa mid deggan36. Si kastaba ha ahaatee, heerka bayoolojiga Eocp wuxuu aad uga sarreeyay heerka aan bayoolojiga ahayn ee Eocp. Waxaa jira sababo lagu rumaysan karo in farqigani uu la xiriiro sameynta filimada biofilm-ka P. aeruginosa. Jaantuska 2d ee joogitaanka P. aeruginosa, qiimaha icorr 2707 HDSS wuxuu gaaray 0.627 μA cm-2, kaas oo ah kala sarreyn baaxad ka sarreysa kan xakamaynta abiotic-ga (0.063 μA cm-2), kaas oo la jaanqaaday qiimaha Rct ee lagu cabbiray EIS. Maalmihii ugu horreeyay, qiimayaasha iska caabinta ee maraqa P. aeruginosa ayaa kordhay sababtoo ah ku xirnaanta unugyada P. aeruginosa iyo sameynta filimada biofilms. Si kastaba ha ahaatee, marka filimku si buuxda u daboolo dusha muunadda, iska caabinta ayaa hoos u dhacda. Lakabka ilaalinta waxaa inta badan la weeraraa sababtoo ah sameynta filimada biofilms iyo metabolites-ka biofilm. Sidaas darteed, iska caabinta daxalka ayaa hoos u dhacday waqti ka dib, ku xirnaanta P. aeruginosa waxay keentay daxalka maxalliga ah. Isbeddellada deegaannada abiotic-ga way kala duwanaayeen. Iska caabinta daxalka ee xakamaynta aan bayoolojiga ahayn ayaa aad uga sarreysay qiimaha u dhigma ee muunadaha la soo bandhigay maraqa P. aeruginosa. Intaa waxaa dheer, isku-darka abiotic-ga, qiimaha Rct 2707 HDSS wuxuu gaaray 489 kΩ cm2 maalintii 14aad, taasoo 15 jeer ka sarreysa qiimaha Rct (32 kΩ cm2) joogitaanka P. aeruginosa. Sidaa darteed, 2707 HDSS waxay leedahay iska caabin aad u fiican oo daxalka ah jawi nadiif ah, laakiin uma adkaysato MICs-ka ka yimaada biofilms-ka P. aeruginosa.
Natiijooyinkan waxaa sidoo kale laga arki karaa qaloocyada kala-goynta ee Jaantusyada 2b. Laanqeynta anodic waxaa lala xiriiriyay sameynta biofilm-ka Pseudomonas aeruginosa iyo falcelinta oksaydhka birta. Xaaladdan, falcelinta cathodic waa yareynta oksijiinta. Joogitaanka P. aeruginosa si weyn ayuu u kordhiyay cufnaanta hadda ee daxalka, qiyaastii heer ka sarreeya kantaroolka abiotic-ga. Tani waxay muujinaysaa in biofilm-ka P. aeruginosa uu xoojiyo daxalka maxalliga ah ee 2707 HDSS. Yuan et al.29 waxay ogaadeen in cufnaanta hadda ee daxalka ee daxalka Cu-Ni 70/30 uu kordhay iyadoo la adeegsanayo biofilm-ka P. aeruginosa. Tani waxay sabab u noqon kartaa biocatalysis-ka dhimista oksijiinta ee Pseudomonas aeruginosa biofilms. Aragtidani waxay sidoo kale sharxi kartaa MIC 2707 HDSS shaqadan. Waxaa sidoo kale jiri kara oksijiin yar oo hoos yimaada biofilm-ka aerobic-ga. Sidaa darteed, diidmada in dib loo soo celiyo dusha sare ee birta oo leh oksijiin waxay noqon kartaa arrin gacan ka geysata MIC shaqadan.
Dickinson et al. 38 waxay soo jeediyeen in heerka falcelinta kiimikada iyo elektiroonigga ay si toos ah u saameyn karto dhaqdhaqaaqa dheef-shiid kiimikaadka ee bakteeriyada sessile-ka ee dusha sare ee muunadda iyo dabeecadda alaabada daxalka. Sida ku cad Jaantuska 5 iyo Shaxda 5, tirada unugyada iyo dhumucda biofilm-ka ayaa hoos u dhacday 14 maalmood ka dib. Tan waxaa si macquul ah loogu sharxi karaa xaqiiqda ah in 14 maalmood ka dib, inta badan unugyada sessile-ka ee dusha sare ee 2707 HDSS ay dhinteen sababtoo ah yaraanta nafaqada ee ku jirta bartamaha 2216E ama sii deynta ayoonnada birta sunta ah ee ka imanaya matrix-ka 2707 HDSS. Tani waa xaddidaadda tijaabooyinka dufcadda.
Shaqadan, filim bayooloji ah oo P. aeruginosa ah ayaa gacan ka geystay hoos u dhaca deegaanka ee Cr iyo Fe ee hoostiisa biofilm-ka dusha sare ee 2707 HDSS (Jaantuska 6). Shaxda 6 waxay muujinaysaa hoos u dhaca Fe iyo Cr ee muunadda D marka la barbar dhigo muunadda C, taasoo muujinaysa in Fe iyo Cr-ka milmay ee uu sababay biofilm-ka P. aeruginosa ay sii jireen 7-dii maalmood ee ugu horreeyay. Deegaanka 2216E waxaa loo isticmaalaa in lagu daydo deegaanka badda. Waxa uu ka kooban yahay 17700 ppm Cl-, kaas oo la barbar dhigi karo waxa ku jira biyaha badda dabiiciga ah. Joogitaanka 17700 ppm Cl- ayaa ahaa sababta ugu weyn ee hoos u dhaca Cr ee muunadaha abiotic-ga ee 7- iyo 14-maalmood ah ee ay falanqeeyeen XPS. Marka la barbardhigo muunadaha P. aeruginosa, kala dirista Cr ee muunadaha abiotic-ga ayaa aad uga yaraa sababtoo ah iska caabinta xooggan ee 2707 HDSS ee koloriin xaaladaha abiotic-ga. Shaxda 9 waxay muujinaysaa joogitaanka Cr6+ ee filimka passivating. Waxay ku lug yeelan kartaa ka saarista chromium-ka dusha sare ee birta ee ay sameeyeen biofilms-ka P. aeruginosa, sida ay soo jeediyeen Chen iyo Clayton.
Kobaca bakteeriyada awgeed, qiimaha pH ee dhexdhexaadka ka hor iyo ka dib beerista waxay ahaayeen 7.4 iyo 8.2, siday u kala horreeyaan. Sidaa darteed, ka hooseeya biofilm-ka P. aeruginosa, daxalka aashitada dabiiciga ah uma badna inuu gacan ka geysto shaqadan sababtoo ah pH-ga aadka u sarreeya ee dhexdhexaadka badan. pH-ga dhexdhexaadka aan bayoolojiga ahayn si weyn isuma beddelin (laga bilaabo bilowga 7.4 ilaa ugu dambeeya 7.5) muddada baaritaanka 14-ka maalmood ah. Kordhinta pH-ga ee dhexdhexaadka abuurka ka dib beerista waxay sabab u ahayd dhaqdhaqaaqa dheef-shiid kiimikaadka ee P. aeruginosa waxaana la ogaaday inay saameyn isku mid ah ku leedahay pH-ka marka aysan jirin xariijimo tijaabo ah.
Sida ku cad Jaantuska 7, qoto dheer ee godka ugu badan ee uu sababay biofilm-ka P. aeruginosa wuxuu ahaa 0.69 µm, kaas oo aad uga weyn kan dhexdhexaadka abiotic (0.02 µm). Tani waxay la jaanqaadaysaa xogta electrochemical ee kor lagu sharaxay. Qoto dheer ee godka ee 0.69 µm wuxuu ka badan yahay toban jeer qiimaha 9.5 µm ee lagu soo warramey 2205 DSS xaaladahaas oo kale. Xogtani waxay muujinaysaa in 2707 HDSS ay muujinayso iska caabin ka wanaagsan MICs marka loo eego 2205 DSS. Tani waa inaysan noqon wax lala yaabo maadaama 2707 HDSS ay leedahay heerar Cr oo sarreeya kuwaas oo bixiya passivation dheer, way adag tahay in laga saaro P. aeruginosa, sababtoo ah qaab-dhismeedkeeda dheellitiran ee aan lahayn roobab labaad oo waxyeello leh waxay sababtaa godad.
Gunaanadkii, godadka MIC waxaa laga helay dusha sare ee 2707 HDSS ee maraqa P. aeruginosa marka la barbar dhigo godadka aan muhiimka ahayn ee deegaanka abiotic-ga. Shaqadani waxay muujinaysaa in 2707 HDSS ay leedahay iska caabin ka wanaagsan MIC marka loo eego 2205 DSS, laakiin si buuxda uma difaacdo MIC sababtoo ah biofilm-ka P. aeruginosa. Natiijooyinkani waxay gacan ka geystaan ​​​​xulashada birta aan miridhku ku habboonayn iyo cimriga deegaanka badda.
Kuuboonka 2707 HDSS oo ay bixisay Dugsiga Metallurgy ee Jaamacadda Northeastern (NEU) ee Shenyang, Shiinaha. Halabuurka aasaasiga ah ee 2707 HDSS waxaa lagu muujiyay Shaxda 1, kaas oo ay falanqeeyeen Waaxda Falanqaynta iyo Tijaabada Qalabka NEU. Dhammaan muunadaha waxaa lagu daaweeyay xal adag heerkul ah 1180°C muddo 1 saac ah. Kahor tijaabada daxalka, 2707 HDSS oo qaab qadaadiic ah oo leh meel sare oo furan oo ah 1 cm2 ayaa lagu nadiyay 2000 grit iyadoo la isticmaalayo warqad ciid ah oo silicon carbide ah ka dibna lagu nadiyay budada Al2O3 oo ah 0.05 µm. Dhinacyada iyo hoose waxaa lagu ilaaliyay rinji aan firfircoonayn. Ka dib markii la qalajiyo, muunadaha waxaa lagu dhaqay biyo nadiif ah oo la nadiifiyay waxaana lagu nadifeeyay ethanol 75% (v/v) muddo 0.5 saacadood ah. Ka dib waxaa lagu qalajiyay hawo iyadoo la adeegsanayo iftiinka ultraviolet (UV) muddo 0.5 saacadood ah ka hor inta aan la isticmaalin.
Nooca MCCC 1A00099 ee badda Pseudomonas aeruginosa waxaa laga soo iibsaday Xarunta Ururinta Dhaqanka Badda ee Xiamen (MCCC), Shiinaha. Pseudomonas aeruginosa waxaa lagu beeray xaalado aerobic ah oo heerkulkoodu yahay 37°C. 250 ml oo dhalooyin ah iyo 500 ml oo unugyo elektaroonik ah oo galaas ah iyadoo la isticmaalayo dhexdhexaad dareere ah oo Marine 2216E ah (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Shiinaha). Dhexdhexaadku wuxuu ka kooban yahay (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 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 peptone, 1.0 soosaar khamiir iyo 0.1 citrate bir ah. Autoclave ku hay 121°C muddo 20 daqiiqo ah ka hor tallaalka. Tiri unugyada sessile iyo planktonic adigoo isticmaalaya hemocytometer hoostiisa mikroskoob fudud oo leh 400x weyneyn. Fiirsashada bilowga ah ee planktonic Pseudomonas aeruginosa isla markiiba ka dib tallaalka waxay ahayd qiyaastii 106 unug/ml.
Tijaabooyinka korontada ku shaqeeya waxaa lagu sameeyay unug galaas oo saddex-elektrode ah oo caadi ah oo leh mug dhexdhexaad ah oo ah 500 ml. Xaashida platinum-ka iyo elektrode-ka calomel-ka buuxa (SAE) waxaa lagu xiray fal-galiyaha iyada oo loo marayo xididdada Luggin oo ay ka buuxaan buundooyin cusbo ah, kuwaas oo u adeegay sidii elektrode-yada miiska iyo tixraaca, siday u kala horreeyaan. Soo saarista elektrode-yada shaqeeya, silig naxaas ah oo caag ah ayaa lagu dhejiyay muunad kasta waxaana lagu daboolay resin epoxy, taasoo ka tagtay qiyaastii 1 cm2 oo aag aan la ilaalin oo loogu talagalay elektrode-ka shaqeeya dhinac. Inta lagu jiro cabbiraadaha elektrokemikalka, muunadaha waxaa la dhigay bartamaha 2216E waxaana lagu hayay heerkul joogto ah oo ku-meel-gaar ah (37°C) qubeys biyo ah. OCP, LPR, EIS iyo xogta polarization-ka firfircoon ee suurtagalka ah waxaa lagu cabbiray iyadoo la adeegsanayo Autolab potentiostat (Tixraaca 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA). Tijaabooyinka LPR waxaa lagu duubay heer sawir ah oo ah 0.125 mV s-1 oo u dhexeeya -5 ilaa 5 mV oo leh Eocp iyo heer muunad ah oo ah 1 Hz. EIS waxaa lagu sameeyay mowjad sine ah oo ka sarreysa heerka soo noqnoqoshada ee 0.01 ilaa 10,000 Hz iyadoo la adeegsanayo danab la adeegsaday oo ah 5 mV xaalad deggan Eocp. Kahor inta aan la isticmaalin, elektroodhyadu waxay ku jireen qaab aan shaqeyneyn ilaa la gaaro qiimo deggan oo ah awoodda daxalka xorta ah. Qalloocyada kala-goynta ayaa markaa la cabbiray laga bilaabo -0.2 ilaa 1.5 V iyadoo loo eegayo shaqada Eocp iyadoo lagu eegayo heerka sawirka 0.166 mV/s. Tijaabo kasta waxaa lagu celceliyay 3 jeer iyadoo lala socdo iyo iyadoo aan la helin P. aeruginosa.
Shaybaarada falanqaynta birta waxaa si farsamo ahaan loogu safeeyey warqad SiC oo qoyan oo 2000 grit ah ka dibna waxaa lagu safeeyey budo Al2O3 ah oo 0.05 µm ah si loogu fiirsado indhaha. Falanqaynta birta waxaa lagu sameeyay mikroskoobo indhaha ah. Shaybaarada waxaa lagu xardhay xal 10 wt% ah oo ah potassium hydroxide 43.
Ka dib markii la beero, muunadaha waxaa lagu dhaqay 3 jeer saline fosfate buffered saline (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ka dibna waxaa lagu hagaajiyay glutaraldehyde 2.5% (v/v) muddo 10 saacadood ah si loo hagaajiyo biofilms-ka. Ka dib waxaa lagu qalajiyey ethanol isku dhafan (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% iyo 100% mugga) ka hor inta aan la qalajin hawada. Ugu dambeyntii, filim dahab ah ayaa lagu shubay dusha sare ee muunadda si loo bixiyo socodka si loo daawado SEM. Sawirrada SEM waxaa diiradda lagu saaray meelaha leh unugyada P. aeruginosa ee ugu fadhiisiga badan dusha sare ee muunad kasta. Samee falanqayn EDS si aad u hesho walxaha kiimikada. Microscope-ka sawir-qaadista laser-ka ee Zeiss confocal (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Jarmalka) ayaa loo isticmaalay in lagu cabbiro qoto dheer ee godka. Si loo arko godadka daxalka ee hoos yimaada biofilm-ka, muunadda tijaabada waxaa marka hore la nadiifiyay iyadoo la raacayo Heerka Qaranka ee Shiinaha (CNS) GB/T4334.4-2000 si looga saaro alaabada daxalka iyo biofilm-ka dusha sare ee muunadda tijaabada.
Falanqaynta sawir-qaadista sawir-qaadista sawir-qaadista (XPS, nidaamka falanqaynta dusha sare ee ESCALAB250, Thermo VG, USA) waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo isha raajada monochromatic (khadka Aluminium Kα oo leh tamar 1500 eV iyo awood 150 W) oo ku jira tamar badan oo isku xiran 0 iyadoo la raacayo xaaladaha caadiga ah ee –1350 eV. Muuqaallada xallinta sare leh waxaa lagu duubay iyadoo la isticmaalayo tamar gudbin ah oo 50 eV ah iyo tallaabo 0.2 eV ah.
Shaybaarrada la dahaadhay ayaa laga saaray oo si tartiib ah loogu dhaqay PBS (pH 7.4 ± 0.2) muddo 15 s45 ah. Si loo arko suurtagalnimada bakteeriyada ee biofilms-ka muunadaha, biofilms-ka waxaa lagu rinjiyeeyay iyadoo la adeegsanayo Qalabka Noolaha BacLight ee BacLight Bacryal Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, USA). Xirmada waxaa ku jira laba midab oo fluorescent ah: rinjiga fluorescent cagaaran ee SYTO-9 iyo rinjiga fluorescent cas ee propidium iodide (PI). CLSM, dhibco cagaaran iyo casaan ah ayaa matalaya unugyada nool iyo kuwa dhintay, siday u kala horreeyaan. Midabaynta, 1 ml oo isku darka ah oo ka kooban 3 µl oo SYTO-9 ah iyo 3 µl oo xalka PI ah ayaa lagu kululeeyay 20 daqiiqo heerkulka qolka (23°C) mugdiga. Intaa ka dib, muunadaha la rinjiyeeyay waxaa lagu baaray laba mowjadood (488 nm unugyada nool iyo 559 nm unugyada dhintay) iyadoo la isticmaalayo qalabka Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japan). Dhumucda biofilm-ka waxaa lagu cabbiray qaabka iskaanka 3D.
Sida loo soo xigto maqaalkan: Li, H. et al. Daxalka microbial ee birta aan miridhku lahayn ee 2707 super duplex oo ay samaysay Pseudomonas aeruginosa marine biofilm. the science. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Dildilaaca daxalka ee birta aan daxalka lahayn ee LDX 2101 ee ku jirta xalalka koloriinta marka ay joogaan thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Dildilaaca daxalka ee birta aan daxalka lahayn ee LDX 2101 ee ku jirta xalalka koloriinta marka ay joogaan thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Корррозионное растворах хлоридов в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Dildilaaca daxalka ee birta aan daxalka lahayn ee laba-laaban ee LDX 2101 ee ku jira xalalka koloriinta marka ay joogaan thiosulfate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Корррозионное растворе хлорида в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Dildilaaca daxalka ee birta aan daxalka lahayn ee laba-laaban ee LDX 2101 ee xalka koloriinta marka ay joogaan thiosulfate.coros science 80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Saamaynta daaweynta kulaylka xalka iyo nitrogen ee gaaska gaashaanka ku ah iska caabbinta daxalka daloolada ee alxanka birta aan daxalka lahayn ee aadka u sarreeya. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Saamaynta daaweynta kulaylka xalka iyo nitrogen ee gaaska gaashaanka ku ah iska caabbinta daxalka daloolada ee alxanka birta aan daxalka lahayn ee aadka u sarreeya.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS iyo Park, YS Saamaynta daaweynta kulaylka xalka iyo nitrogen ee gaaska gaashaanka ku ah iska caabbinta daxalka ee alxanka birta aan daxalka lahayn ee hyperduplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS 固溶热处理和保护气体中的氮气对超双相不锈钢焊缝抗点蚀怎抗点蚀。 Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS iyo Park, YS Saamaynta daaweynta kulaylka xalka iyo nitrogen ee gaaska gaashaanka ku ah iska caabbinta daxalka ee alxanka birta aan daxalka lahayn ee aadka u duplex.koros. cilmiga. 53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Daraasad isbarbardhig ah oo ku saabsan kiimikada ee biraha aan miridhku lahayn ee 316L ee aan miridhku lahayn ee microbial iyo electrochemical ahaan keena. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Daraasad isbarbardhig ah oo ku saabsan kiimikada ee biraha aan miridhku lahayn ee 316L ee aan miridhku lahayn ee microbial iyo electrochemical ahaan keena.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. iyo Lewandowski, Z. Daraasad kiimiko oo isbarbardhig ah oo ku saabsan qodista microbiological iyo electrochemical ee birta aan miridhku lahayn ee 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. iyo Lewandowski, Z. Daraasad kiimiko oo isbarbardhig ah oo ku saabsan godadka microbiological iyo kuwa elektaroonigga ah ee ku jira birta aan miridhku lahayn ee 316L.koros. cilmiga. 45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Dhaqanka elektiroonigga ah ee birta aan daxalka lahayn ee 2205 duplex ee xalalka alkaline-ka leh pH kala duwan marka ay joogaan koloriin. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Dhaqanka elektiroonigga ah ee birta aan daxalka lahayn ee 2205 duplex ee xalalka alkaline-ka leh pH kala duwan marka ay joogaan koloriin.Luo H., Dong KF, Lee HG iyo Xiao K. Dhaqanka elektaroonigga ah ee birta aan daxalka lahayn ee duplex 2205 ee xalalka alkaline-ka leh pH kala duwan marka ay joogaan koloriin. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Dhaqanka elektaroonigga ah ee birta aan daxalka lahayn ee 双相 iyadoo ay joogaan koloriin pH kala duwan oo ku jira xalka alkaline.Luo H., Dong KF, Lee HG iyo Xiao K. Dhaqanka elektaroonigga ah ee birta aan daxalka lahayn ee duplex 2205 ee xalalka alkaline-ka leh pH kala duwan marka ay joogaan koloriin.Elektrokemika. Joornaalka. 64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Saamaynta filimaanta bayoolojiga badda ay ku leeyihiin daxalka: Dib u eegis kooban. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Saamaynta filimaanta bayoolojiga badda ay ku leeyihiin daxalka: Dib u eegis kooban.Little, BJ, Lee, JS iyo Ray, RI Saamaynta Filimada Bayoolojiga Badda ee ku saabsan Daxalka: Dib u eegis kooban. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Little, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS iyo Ray, RI Saamaynta Filimada Bayoolojiga Badda ee ku saabsan Daxalka: Dib u eegis kooban.Elektrokemika. Joornaalka. 54, 2-7 (2008).