Kea leboha ha le etetse Nature.com. Mofuta wa sebatli seo o se sebedisang o na le tshehetso e fokolang ya CSS. Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetisisa, re kgothaletsa hore o sebedise sebatli se ntjhafaditsweng (kapa o tima Mokgwa wa ho Kopana ho Internet Explorer). Ho sa le jwalo, ho netefatsa tshehetso e tswelang pele, re tla etsa sebaka sena sa marang-rang ntle le mekgwa le JavaScript.
Ho bola ha dikokwana-hloko (MIC) ke bothata bo boholo diindastering tse ngata, kaha ho ka lebisa tahlehelong e kgolo ya moruo. Tšepe e sa ruseng e nang le duplex 2707 (2707 HDSS) e sebediswa dibakeng tsa lewatle ka lebaka la ho hanyetsa ha yona dikhemikhale hantle. Leha ho le jwalo, ho hanyetsa ha yona MIC ha ho so bontshwa ka teko. Phuputso ena e hlahlobile boitshwaro ba MIC 2707 HDSS bo bakwang ke baktheria ya lewatle ya Pseudomonas aeruginosa. Tlhahlobo ya dikhemikhale ya electrochemical e bontshitse hore boteng ba Pseudomonas aeruginosa biofilm ka hara 2216E medium, ho na le phetoho e ntle bokgoning ba ho bola le keketseho ya bongata ba hona jwale ba ho bola. Tlhahlobo ya X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) e bontshitse phokotseho ya dikahare tsa Cr hodima bokahodimo ba sampole tlasa biofilm. Tlhahlobo ya pono ya dikoti e bontshitse hore biofilm ya P. aeruginosa e hlahisitse botebo bo boholo ba sekoti ba 0.69 µm nakong ya matsatsi a 14 a ho ikatisa. Leha sena se le senyenyane, se bontša hore 2707 HDSS ha e sireletsehe ka botlalo ho MIC ea P. aeruginosa biofilms.
Litšepe tse sa hloekang tse peli (DSS) li sebelisoa haholo liindastering tse fapaneng ka lebaka la motsoako o phethahetseng oa thepa e ntle ea mechini le ho hanyetsa mafome1,2. Leha ho le joalo, ho kenngoa ha likoti sebakeng se le seng ho ntse ho etsahala 'me ho ama botšepehi ba tšepe ena3,4. DSS ha e hanele mafome a likokoana-hloko (MIC)5,6. Ho sa tsotellehe mefuta e mengata ea lits'ebetso bakeng sa DSS, ho ntse ho e-na le libaka tseo ho hanyetsa mafome ha DSS ho sa lekaneng bakeng sa tšebeliso ea nako e telele. Sena se bolela hore thepa e turang haholo e nang le ho hanyetsa mafome ho phahameng ea hlokahala. Jeon et al7 ba fumane hore esita le litšepe tse sa hloekang tse peli (SDSS) tse peli (HDSS) li na le mefokolo e itseng mabapi le ho hanyetsa mafome. Ka hona, maemong a mang, litšepe tse peli (HDSS) tse peli (HDSS) tse nang le ho hanyetsa mafome ho phahameng lia hlokahala. Sena se lebisitse nts'etsopele ea HDSS e kopantsoeng haholo.
Khanyetso ea mafome DSS e itšetlehile ka karolelano ea mekhahlelo ea alpha le gamma 'me e fokotsehile libakeng tsa Cr, Mo le W 8, 9, 10 tse haufi le mohato oa bobeli. HDSS e na le dikahare tse phahameng tsa Cr, Mo le N11, ka hona e na le khanyetso e ntle ea mafome le boleng bo phahameng (45-50) ba palo e lekanang ea khanyetso ea likoti (PREN) e khethiloeng ke wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt. .%W) + 16% wt. N12. Khanyetso ea eona e ntle ea mafome e itšetlehile ka motsoako o leka-lekaneng o nang le mekhahlelo e ka bang 50% ea ferritic (α) le 50% ea austenitic (γ). HDSS e na le thepa e betere ea mechini le khanyetso e phahameng ea mafome ea chloride. Khanyetso e ntlafalitsoeng ea mafome e atolosa ts'ebeliso ea HDSS libakeng tse mabifi tsa chloride joalo ka libaka tsa leoatle.
Li-MIC ke bothata bo boholo liindastering tse ngata tse kang liindasteri tsa oli le khase le metsi14. MIC e ikarabella bakeng sa 20% ea tšenyo eohle ea mafome15. MIC ke mafome a bioelectrochemical a ka bonoang libakeng tse ngata. Li-biofilm tse thehoang holim'a tšepe li fetola maemo a electrochemical, ka hona li ama ts'ebetso ea mafome. Ho lumeloa haholo hore mafome a MIC a bakoa ke li-biofilm. Likokoana-hloko tsa electrogen li ja litšepe ho fumana matla ao li a hlokang ho phela17. Lithuto tsa morao tjena tsa MIC li bontšitse hore EET (phetiso ea lielektrone tse ling) ke ntlha e fokotsang sekhahla ho MIC e bakoang ke likokoana-hloko tsa electrogen. Zhang le ba bang 18 ba bontšitse hore bathusi ba lielektrone ba potlakisa phetiso ea lielektrone lipakeng tsa lisele tsa Desulfovibrio sessificans le tšepe e sa hloekang ea 304, e leng se fellang ka tlhaselo e matla ea MIC. Anning le ba bang 19 le Wenzlaff le ba bang 20 ba bontšitse hore li-biofilm tsa libaktheria tse fokotsang sulfate tse senyang (SRBs) li ka monya lielektrone ka ho toba ho tsoa li-substrate tsa tšepe, e leng se fellang ka ho petsoha ho hoholo.
DSS e tsebahala ka ho angoa habonolo ke MIC ka har'a mecha ea phatlalatso e nang le li-SRB, libaktheria tse fokotsang tšepe (IRBs), jj. 21. Libaktheria tsena li baka ho koaleha ha likoti holim'a DSS tlas'a biofilms22,23. Ho fapana le DSS, HDSS24 MIC ha e tsejoe hantle.
Pseudomonas aeruginosa ke baktheria e nang le Gram-negative, e tsamayang, e bōpehileng joaloka molamu e hasaneng haholo tlhahong25. Pseudomonas aeruginosa le eona ke sehlopha se seholo sa likokoana-hloko tikolohong ea leoatle, e bakang maemo a phahameng a MIC. Pseudomonas e ameha ka mafolofolo ts'ebetsong ea ho bola 'me e tsejoa e le mokoloneli oa pele nakong ea ho thehoa ha biofilm. Mahat et al. 28 le Yuan et al. 29 ba bontšitse hore Pseudomonas aeruginosa e atisa ho eketsa sekhahla sa ho bola ha tšepe e bonolo le li-alloy libakeng tsa metsing.
Sepheo se seholo sa mosebetsi ona e ne e le ho batlisisa thepa ea MIC 2707 HDSS e bakoang ke baktheria ea aerobic ea leoatleng Pseudomonas aeruginosa ho sebelisoa mekhoa ea electrochemical, mekhoa ea tlhahlobo ea bokaholimo le tlhahlobo ea lihlahisoa tsa corrosion. Lithuto tsa electrochemical, ho kenyeletsoa le open circuit potential (OCP), linear polarization resistance (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), le potential dynamic polarization, li entsoe ho ithuta boitšoaro ba MIC 2707 HDSS. Tlhahlobo ea spectrometric ea dispersive dispersive (EDS) e entsoe ho lemoha likarolo tsa lik'hemik'hale holim'a bokaholimo bo senyehileng. Ho phaella moo, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) e sebelisitsoe ho fumana botsitso ba oxide film passivation tlas'a tšusumetso ea tikoloho ea leoatle e nang le Pseudomonas aeruginosa. Botebo ba likoti bo ile ba lekanngoa tlas'a microscope ea confocal laser scanning (CLSM).
Tafole ea 1 e bonts'a sebopeho sa lik'hemik'hale sa 2707 HDSS. Tafole ea 2 e bonts'a hore 2707 HDSS e na le thepa e ntle ea mechini ka matla a tlhahiso a 650 MPa. Setšoantšong sa 1 ho bonts'a sebopeho sa optical microstructure sa tharollo e tšoaroang ka mocheso ea 2707 HDSS. Sebopehong sa microstructure se nang le mekhahlelo ea austenite e ka bang 50% le 50% ea ferrite, lihlopha tse telele tsa mekhahlelo ea austenite le ferrite ntle le mekhahlelo ea bobeli lia bonahala.
Setshwantshong sa 2a se bontsha bokgoni ba potoloho e bulehileng (Eocp) kgahlanong le nako ya ho pepesehela 2707 HDSS ho 2216E abiotic medium le moro wa P. aeruginosa matsatsi a 14 ho 37°C. E bontsha hore phetoho e kgolo le ya bohlokwa ka ho fetisisa ho Eocp e etsahala nakong ya dihora tse 24 tsa pele. Boleng ba Eocp maemong ana ka bobedi bo fihlile sehlohlolong ho -145 mV (ha bo bapiswa le SCE) hoo e ka bang dihora tse 16 mme ba theoha ka matla, ba fihla ho -477 mV (ha ho bapiswa le SCE) le -236 mV (ha ho bapiswa le SCE) bakeng sa sampole ya abiotic. le di-coupon tsa P Pseudomonas aeruginosa, ka ho latellana). Kamora dihora tse 24, boleng ba Eocp 2707 HDSS bakeng sa P. aeruginosa bo ne bo tsitsitse ho -228 mV (ha ho bapiswa le SCE), ha boleng bo tsamaellanang bakeng sa disampole tse seng tsa baeloji e ne e le hoo e ka bang -442 mV (ha ho bapiswa le SCE). Eocp boteng ba P. aeruginosa e ne e le tlase haholo.
Phuputso ea electrochemical ea lisampole tse 2707 tsa HDSS ka har'a abiotic medium le moro oa Pseudomonas aeruginosa ho 37 °C:
(a) Eocp e le mosebetsi wa nako ya ho pepesehela, (b) di-curve tsa polarization letsatsing la 14, (c) Rp e le mosebetsi wa nako ya ho pepesehela, le (d) icorr e le mosebetsi wa nako ya ho pepesehela.
Tafole ea 3 e bonts'a liparamente tsa ho bola ha electrochemical tsa lisampole tse 2707 tsa HDSS tse pepeselitsoeng mecha ea litaba e kenngoeng ke abiotic le Pseudomonas aeruginosa ka matsatsi a 14. Li-tangent tsa li-curve tsa anode le cathode li ile tsa atolosoa ho fumana likhokahano tse fanang ka corrosion current density (icorr), corrosion potential (Ecorr) le Tafel slope (βα le βc) ho latela mekhoa e tloaelehileng30,31.
Jwalo ka ha ho bontshitswe ho setshwantsho sa 2b, phetoho e yang hodimo mothapong wa P. aeruginosa e bakile keketseho ya Ecorr ha e bapiswa le mothapo wa abiotic. Boleng ba icorr, bo lekanang le sekgahla sa ho bola, bo eketsehile ho fihla ho 0.328 µA cm-2 sampoleng ya Pseudomonas aeruginosa, e leng kgolo ka makgetlo a mane ho feta sampoleng e seng ya baeloji (0.087 µA cm-2).
LPR ke mokhoa oa khale oa electrochemical o sa senyeheng bakeng sa tlhahlobo e potlakileng ea mafome. E boetse e sebelisitsoe ho ithuta MIC32. Setšoantšong sa 2c ho bontšoa khanyetso ea polarization (Rp) e le ts'ebetso ea nako ea ho pepesehela. Boleng bo phahameng ba Rp bo bolela mafome a fokolang. Nakong ea lihora tse 24 tsa pele, Rp 2707 HDSS e fihlile sehlohlolong ho 1955 kΩ cm2 bakeng sa mehlala ea abiotic le 1429 kΩ cm2 bakeng sa mehlala ea Pseudomonas aeruginosa. Setšoantšo sa 2c se boetse se bontša hore boleng ba Rp bo ile ba fokotseha ka potlako kamora letsatsi le le leng 'me ba lula bo sa fetohe matsatsing a 13 a latelang. Boleng ba Rp ba sampole ea Pseudomonas aeruginosa bo ka ba 40 kΩ cm2, e leng tlase haholo ho feta boleng ba 450 kΩ cm2 ba sampole e seng ea baeloji.
Boleng ba icorr bo lekana le sekgahla se tshwanang sa ho bola. Boleng ba yona bo ka balwa ho tswa ho equation e latelang ya Stern-Giri:
Ho ea ka Zoe le ba bang ba 33, boleng bo tloaelehileng ba leralla la Tafel B mosebetsing ona bo nkiloe e le 26 mV/dec. Setšoantšo sa 2d se bontša hore icorr ea sampole e seng ea baeloji 2707 e ile ea lula e tsitsitse, ha sampole ea P. aeruginosa e ile ea fetoha haholo kamora lihora tse 24 tsa pele. Boleng ba icorr ba lisampole tsa P. aeruginosa bo ne bo phahame haholo ho feta ba taolo e seng ea baeloji. Mokhoa ona o tsamaellana le liphetho tsa ho hanyetsa polarization.
EIS ke mokhoa o mong o sa senyeheng o sebediswang ho hlalosa dikarabelo tsa electrochemical hodima dibaka tse senyehileng. Di-spectra tsa impedance le boleng ba capacitance bo balwang ba disampole tse pepeseditsweng tikolohong ya abiotic le tharollo ya Pseudomonas aeruginosa, khanyetso ya filimi/biofilm e sa sebetseng Rb e bopilweng hodima bokahodimo ba sampole, khanyetso ya phetisetso ya tjhaja Rct, capacitance ya motlakase ya lera le lebedi (EDL) le diparamente tsa QCPE Phase element tse sa fetoheng (CPE). Diparamente tsena di ile tsa sekasekwa hape ka ho kenya data ho sebediswa mohlala wa potoloho e lekanang (EEC).
Setshwantshong sa 3 se bontsha dipolanete tse tlwaelehileng tsa Nyquist (a le b) le dipolanete tsa Bode (a' le b') bakeng sa disampole tse 2707 tsa HDSS mecheng ya abiotic le moro wa P. aeruginosa bakeng sa dinako tse fapaneng tsa ho ikatisa. Bophara ba lesale la Nyquist bo a fokotseha boteng ba Pseudomonas aeruginosa. Polanete ya Bode (Setshwantsho sa 3b') e bontsha keketseho ya impedance yohle. Tlhahisoleseding mabapi le nako e tsitsitseng ya ho phomola e ka fumanwa ho tswa ho phase maxima. Setshwantshong sa 4 ho bontsha dibopeho tsa mmele tse thehilweng hodima monolayer (a) le bilayer (b) le di-EEC tse tsamaellanang. CPE e kenngwa mohlaleng wa EEC. Ho dumellwa ha yona le impedance di hlahiswa ka tsela e latelang:
Mefuta e 'meli ea 'mele le lipotoloho tse lekanang tse tsamaellanang bakeng sa ho lekana le sekala sa impedance sa sampole ea 2707 HDSS:
moo Y0 e leng boleng ba KPI, j ke nomoro e inahaneloang kapa (-1)1/2, ω ke maqhubu a angular, n ke index ea matla a KPI e ka tlase ho e le 'ngoe35. Phetoho ea khanyetso ea phetisetso ea tjhaja (ke hore 1/Rct) e tsamaellana le sekhahla sa ho bola. Ha Rct e le nyane, sekhahla sa ho bola se phahame 27. Kamora matsatsi a 14 a ho ikatisa, disampole tsa Rct tsa Pseudomonas aeruginosa li fihlile ho 32 kΩ cm2, e leng tlase haholo ho feta 489 kΩ cm2 ea disampole tse seng tsa baeloji (Tafole ea 4).
Litšoantšo tsa CLSM le litšoantšo tsa SEM tse ho Setšoantšo sa 5 li bontša ka ho hlaka hore sekoahelo sa biofilm holim'a sampole ea HDSS 2707 kamora matsatsi a 7 se teteaneng. Leha ho le joalo, kamora matsatsi a 14, tšireletso ea biofilm e ne e fokola 'me lisele tse ling tse shoeleng li ile tsa hlaha. Tafole ea 5 e bontša botenya ba biofilm lisampoleng tse 2707 tsa HDSS kamora ho pepesehela P. aeruginosa matsatsi a 7 le a 14. Botenya bo phahameng ka ho fetisisa ba biofilm bo fetohile ho tloha ho 23.4 µm kamora matsatsi a 7 ho ea ho 18.9 µm kamora matsatsi a 14. Botenya bo tloaelehileng ba biofilm le bona bo tiisitse mokhoa ona. E fokotsehile ho tloha ho 22.2 ± 0.7 μm kamora matsatsi a 7 ho ea ho 17.8 ± 1.0 μm kamora matsatsi a 14.
(a) Setšoantšo sa 3-D CLSM matsatsing a 7, (b) Setšoantšo sa 3-D CLSM matsatsing a 14, (c) Setšoantšo sa SEM matsatsing a 7, le (d) Setšoantšo sa SEM matsatsing a 14.
EMF e senotse dielemente tsa dikhemikhale di-biofilms le dihlahisweng tsa mafome disampoleng tse pepeseditsweng ho P. aeruginosa ka matsatsi a 14. Setšoantšong sa 6, Setšoantšo se bontsha hore dikahare tsa C, N, O, le P di-biofilms le dihlahisweng tsa mafome di phahame haholo ho feta dimetaleng tse hlwekileng, kaha dielemente tsena di amana le di-biofilms le di-metabolite tsa tsona. Dikokwana-hloko di hloka feela palo e nyane ya chromium le tshepe. Maemo a hodimo a Cr le Fe dihlahisweng tsa biofilm le mafome hodima disampole a bontsha hore matrix ya tshepe e lahlehetswe ke dielemente ka lebaka la mafome.
Kamora matsatsi a 14, mekoti e nang le P. aeruginosa le e se nang yona e ile ya bonwa nakong ya bohareng ba 2216E. Pele ho ho futhumatswa, bokahodimo ba disampole bo ne bo le boreledi mme bo se na sekoli (Setshwantsho sa 7a). Kamora ho futhumatswa le ho tloswa ha biofilm le dihlahiswa tsa mafome, mekoti e tebileng ka ho fetisisa hodima disampole e ile ya hlahlojwa ho sebediswa CLSM, jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 7b le c. Ha ho na ho futhumatswa ho totobetseng ho ileng ha fumanwa hodima ditaolo tse seng tsa baeloji (botebo bo boholo ba ho futhumatswa ha mekoti ke 0.02 µm). Botebo bo boholo ba mokoti bo bakilweng ke P. aeruginosa e ne e le 0.52 µm ka matsatsi a 7 le 0.69 µm ka matsatsi a 14, ho itshetlehile ka botebo bo boholo ba mokoti ho tswa ho disampole tse 3 (botebo bo boholo ba mokoti bo 10 bo kgethilwe bakeng sa sampole ka nngwe). Phihlello ya 0.42 ± 0.12 µm le 0.52 ± 0.15 µm, ka ho latellana (Tafole ya 5). Boleng bona ba botebo ba masoba bo bonyenyane empa bo bohlokwa.
(a) pele a pepesehela, (b) matsatsi a 14 tikolohong e sa pheleng, le (c) matsatsi a 14 ka moro oa Pseudomonas aeruginosa.
Setšoantšong sa 8. Tafoleng ea 8 e bontša li-spectra tsa XPS tsa libaka tse fapaneng tsa sampole, 'me motsoako oa lik'hemik'hale o hlahlobiloeng bakeng sa sebaka ka seng o akaretsoa ho Tafoleng ea 6. Ho Tafoleng ea 6, liperesente tsa athomo tsa Fe le Cr boteng ba P. aeruginosa (lisampole tsa A le B) li ne li le tlase haholo ho feta tsa taolo e seng ea baeloji. (lisampole tsa C le D). Bakeng sa sampole ea P. aeruginosa, sekhutlo sa spectral boemong ba nucleus ea Cr 2p se ile sa kenngoa likarolong tse 'ne tsa peak tse nang le matla a tlamang (BE) a 574.4, 576.6, 578.3 le 586.8 eV, tse ka amahanngoang le Cr, Cr2O3, CrO3. le Cr(OH)3, ka ho latellana (Setšoantšo sa 9a le b). Bakeng sa lisampole tse seng tsa baeloji, sekala sa boemo bo ka sehloohong ba Cr 2p se na le litlhōrō tse peli tse ka sehloohong tsa Cr (573.80 eV bakeng sa BE) le Cr2O3 (575.90 eV bakeng sa BE) ho Litšobotsi. 9c le d, ka ho latellana. Phapang e hlahelletseng ka ho fetisisa pakeng tsa disampole tsa abiotic le disampole tsa P. aeruginosa e ne e le boteng ba Cr6+ le karolo e phahameng ya Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) tlasa biofilm.
Lipalopalo tse pharaletseng tsa XPS tsa bokaholimo ba sampole ea 2707 HDSS ka har'a mecha e 'meli ke matsatsi a 7 le a 14, ka ho latellana.
(a) ho pepesehela P. aeruginosa matsatsi a 7, (b) ho pepesehela P. aeruginosa matsatsi a 14, (c) matsatsi a 7 tikolohong e sa bioticng, le (d) matsatsi a 14 tikolohong e sa bioticng.
HDSS e bonts'a boemo bo phahameng ba ho hanyetsa mafome libakeng tse ngata. Kim le ba bang ba babeli ba tlalehile hore HDSS UNS S32707 e khethollotsoe e le DSS e kopantsoeng haholo e nang le PREN e fetang 45. Boleng ba PREN ba sampole ea 2707 HDSS mosebetsing ona e ne e le 49. Sena se bakoa ke litaba tse phahameng tsa chromium le litaba tse phahameng tsa molybdenum le nickel, tse thusang libakeng tse nang le asiti. le libakeng tse nang le litaba tse phahameng tsa chloride. Ho phaella moo, motsoako o leka-lekaneng hantle le sebopeho se senyenyane se se nang sekoli li molemo bakeng sa botsitso ba sebopeho le ho hanyetsa mafome. Leha ho le joalo, ho sa tsotellehe khanyetso ea eona e ntle ea lik'hemik'hale, lintlha tsa liteko mosebetsing ona li bontša hore 2707 HDSS ha e sireletsehe ka botlalo ho P. aeruginosa biofilm MICs.
Liphetho tsa electrochemical li bontšitse hore sekhahla sa ho bola ha 2707 HDSS morong oa P. aeruginosa se eketsehile haholo kamora matsatsi a 14 ha se bapisoa le tikoloho e seng ea baeloji. Setšoantšong sa 2a, ho ile ha bonoa phokotso ea Eocp ka bobeli mohareng oa abiotic le morong oa P. aeruginosa nakong ea lihora tse 24 tsa pele. Kamora moo, biofilm e koahela ka botlalo bokaholimo ba sampole, 'me Eocp e ba e tsitsitseng36. Leha ho le joalo, boemo ba Eocp ba baeloji bo ne bo le holimo haholo ho feta boemo ba Eocp bo seng ba baeloji. Ho na le mabaka a ho lumela hore phapang ena e amahanngoa le ho thehoa ha biofilms tsa P. aeruginosa. Setšoantšong sa 2d ha ho na le P. aeruginosa, boleng ba icorr 2707 HDSS bo fihlile ho 0.627 μA cm-2, e leng tatellano ea boholo bo phahameng ho feta ea taolo ea abiotic (0.063 μA cm-2), e neng e lumellana le boleng ba Rct bo lekantsoeng ke EIS. Matsatsing a 'maloa a pele, boleng ba impedance moro oa P. aeruginosa bo ile ba eketseha ka lebaka la ho khomareloa ha lisele tsa P. aeruginosa le ho thehoa ha biofilms. Leha ho le joalo, ha biofilm e koahela bokaholimo ba sampole ka botlalo, impedance ea fokotseha. Lera le sireletsang le hlaseloa haholo-holo ka lebaka la ho thehoa ha biofilms le metabolites ea biofilm. Ka lebaka leo, khanyetso ea mafome e ile ea fokotseha ha nako e ntse e ea 'me ho khomareloa ha P. aeruginosa ho bakile mafome a sebakeng seo. Mekhoa ea libaka tse sa biotic e ne e fapane. Khanyetso ea mafome ea taolo e seng ea baeloji e ne e le holimo haholo ho feta boleng bo tsamaellanang ba lisampole tse pepesetsoeng moro oa P. aeruginosa. Ho phaella moo, bakeng sa li-accession tsa abiotic, boleng ba Rct 2707 HDSS bo fihlile ho 489 kΩ cm2 ka letsatsi la 14, e leng makhetlo a 15 ho feta boleng ba Rct (32 kΩ cm2) ha ho na le P. aeruginosa. Ka hona, 2707 HDSS e na le khanyetso e ntle ea ho bola tikolohong e se nang mafome, empa ha e hanele li-MIC tse tsoang ho P. aeruginosa biofilms.
Liphetho tsena li ka boela tsa bonoa ho tsoa likhutlong tsa polarization ho Setšoantšo sa 2b. Lekala la anodic le 'nile la amahanngoa le ho thehoa ha biofilm ea Pseudomonas aeruginosa le liketso tsa oxidation ea tšepe. Tabeng ena, karabelo ea cathodic ke phokotso ea oksijene. Boteng ba P. aeruginosa bo ekelitse haholo bongata ba hona joale ba corrosion, bo batlang bo phahame ho feta taolong ea abiotic. Sena se bontša hore biofilm ea P. aeruginosa e eketsa corrosion e fumanehang sebakeng sa 2707 HDSS. Yuan le ba bang ba 29 ba fumane hore bongata ba hona joale ba corrosion ba alloy ea Cu-Ni 70/30 bo eketsehile tlas'a ketso ea biofilm ea P. aeruginosa. Sena se ka bakoa ke biocatalysis ea phokotso ea oksijene ke Pseudomonas aeruginosa biofilms. Tlhokomeliso ena e ka boela ea hlalosa MIC 2707 HDSS mosebetsing ona. Ho ka boela ha e-ba le oksijene e fokolang tlas'a biofilms ea aerobic. Ka hona, ho hana ho fetisa bokaholimo ba tšepe ka oksijene hape e ka ba lebaka le tlatsetsang ho MIC mosebetsing ona.
Dickinson le ba bang ba 38 ba fane ka maikutlo a hore sekgahla sa dikarabelo tsa dikhemikhale le tsa electrochemical se ka angwa ka ho toba ke tshebetso ya metabolism ya dibaktheria tse tshweu hodima bokahodimo ba sampole le mofuta wa dihlahiswa tsa mafome. Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setšoantšo sa 5 le Tafole ya 5, palo ya disele le botenya ba biofilm di ile tsa fokotseha kamora matsatsi a 14. Sena se ka hlaloswa ka ho utlwahalang ke taba ya hore kamora matsatsi a 14, boholo ba disele tse tshweu hodima bokahodimo ba 2707 HDSS di ile tsa shwa ka lebaka la ho fokotseha ha dikotla meahong ya 2216E kapa ho lokollwa ha di-ion tsa tshepe tse chefo ho tswa ho matrix ya 2707 HDSS. Ena ke moedi wa diteko tsa sehlopha.
Mosebetsing ona, biofilm ea P. aeruginosa e kentse letsoho ho fokotseng ha Cr le Fe sebakeng seo tlas'a biofilm holim'a 2707 HDSS (Setšoantšo sa 6). Tafole ea 6 e bontša phokotso ea Fe le Cr sampole ea D ha e bapisoa le sampole ea C, e bontšang hore Fe le Cr tse qhibilihisitsoeng tse bakoang ke biofilm ea P. aeruginosa li ile tsa tsoela pele matsatsi a 7 a pele. Tikoloho ea 2216E e sebelisetsoa ho etsisa tikoloho ea leoatle. E na le 17700 ppm Cl-, e bapisoang le litaba tsa eona metsing a tlhaho a leoatle. Boteng ba 17700 ppm Cl- e ne e le lebaka le ka sehloohong la ho fokotseha ha Cr lisampoleng tsa abiotic tsa matsatsi a 7 le a 14 tse hlahlobiloeng ke XPS. Ha ho bapisoa le lisampoleng tsa P. aeruginosa, ho qhibiliha ha Cr lisampoleng tsa abiotic ho ne ho le tlase haholo ka lebaka la khanyetso e matla ea 2707 HDSS ho chlorine tlas'a maemo a abiotic. Setšoantšong sa 9 ho bontša boteng ba Cr6+ filiming e sa sebetseng. E ka 'na ea ameha ho tlosoeng ha chromium holim'a tšepe ka biofilms ea P. aeruginosa, joalo ka ha Chen le Clayton ba fane ka maikutlo.
Ka lebaka la kgolo ya dibaktheria, boleng ba pH ba sebaka seo pele ho temo le ka mora temo e ne e le 7.4 le 8.2, ka ho latellana. Kahoo, ka tlase ho biofilm ya P. aeruginosa, ho bola ha asiti ya organic ho ka etsahala hore ho se kenye letsoho mosebetsing ona ka lebaka la pH e phahameng haholo sebakeng seo ho nang le bongata ba dimela. PH ya sebaka seo e seng sa baeloji ha e a ka ya fetoha haholo (ho tloha ho 7.4 ya pele ho isa ho 7.5 ya ho qetela) nakong ya teko ya matsatsi a 14. Keketseho ya pH sebakeng seo ho nang le peo ka mora ho hola e ne e bakwa ke tshebetso ya metabolism ya P. aeruginosa mme ho fumanwe hore e na le phello e tshwanang ho pH ha ho se na di-strips tsa teko.
Jwalo ka ha ho bontshitswe ho Setshwantsho sa 7, botebo bo boholo ba mokoti bo bakwang ke P. aeruginosa biofilm e ne e le 0.69 µm, e leng se seholo haholo ho feta sa abiotic medium (0.02 µm). Sena se dumellana le data ya electrochemical e hlalositsweng ka hodimo. Botebo ba mokoti ba 0.69 µm bo bonyenyane ka makgetlo a fetang leshome ho feta boleng ba 9.5 µm bo tlalehilweng bakeng sa 2205 DSS tlasa maemo a tshwanang. Lintlha tsena di bontsha hore 2707 HDSS e bontsha kganyetso e betere ho di-MIC ho feta 2205 DSS. Sena ha se a lokela ho makatsa kaha 2707 HDSS e na le maemo a hodimo a Cr a fanang ka passivation e telele, ho thata haholo ho e ntsha passivate P. aeruginosa, mme ka lebaka la sebopeho sa yona se leka-lekaneng sa mokgahlelo ntle le pula e kotsi ya bobedi e baka pitting.
Qetellong, mekoti ea MIC e fumanoe holim'a 2707 HDSS ka moro oa P. aeruginosa ha e bapisoa le mekoti e sa reng letho tikolohong e sa pheleng. Mosebetsi ona o bontša hore 2707 HDSS e na le khanyetso e betere ho MIC ho feta 2205 DSS, empa ha e sireletsehe ka botlalo ho MIC ka lebaka la biofilm ea P. aeruginosa. Liphetho tsena li thusa ho khethoeng ha litšepe tse sa hloekang tse loketseng le tebello ea bophelo bakeng sa tikoloho ea leoatle.
Setlankane sa 2707 HDSS se fanoe ke Sekolo sa Tšepe sa Northeastern University (NEU) Shenyang, Chaena. Sebopeho sa motheo sa 2707 HDSS se bontšitsoe ho Tafole ea 1, e ileng ea hlahlojoa ke Lefapha la Tlhahlobo le Teko ea Lisebelisoa tsa NEU. Lisampole tsohle li ile tsa phekoloa bakeng sa tharollo e tiileng ho 1180°C ka hora e le 'ngoe. Pele ho teko ea ho bola, 2707 HDSS e bōpehileng joaloka chelete ea tšepe e nang le sebaka se bulehileng sa 1 cm2 e ile ea penta ho fihlela ho 2000 grit ka sandpaper ea silicon carbide ebe e penta ka slurry ea phofo ea 0.05 µm Al2O3. Mahlakore le tlase li sirelelitsoe ka pente e sa sebetseng. Kamora ho omisa, lisampole li ile tsa hlatsuoa ka metsi a hloekisitsoeng a hloekisitsoeng 'me tsa hloekisoa ka ethanol ea 75% (v/v) ka lihora tse 0.5. Ebe li omisoa ka moea tlas'a khanya ea ultraviolet (UV) ka lihora tse 0.5 pele li sebelisoa.
Mofuta oa Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 o rekiloe Setsing sa Pokello ea Setso sa Leoatle sa Xiamen (MCCC), Chaena. Pseudomonas aeruginosa e holisitsoe tlas'a maemo a aerobic ho 37° C. ka har'a li-flask tsa 250 ml le lisele tsa electrochemical tsa khalase tsa 500 ml ho sebelisoa mokelikeli oa metsi oa Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Chaena). Medium e na le (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 tomoso extract le 0.1 iron citrate. Autoclave ho 121°C metsotso e 20 pele ho entoa. Bala lisele tsa sessile le planktonic ka hemocytometer tlasa microscope e bobebe ka 400x magnification. Khatello ea pele ea planktonic Pseudomonas aeruginosa hang ka mor'a entoa e ne e le lisele tse ka bang 106/ml.
Liteko tsa electrochemical li entsoe ka seleng ea khalase ea li-electrode tse tharo ea khale e nang le bophahamo bo mahareng ba 500 ml. Letlapa la platinum le electrode ea calomel e tletseng (SAE) li hokahantsoe le reactor ka li-capillaries tsa Luggin tse tletseng marokho a letsoai, a neng a sebetsa e le li-electrode tse khahlanong le tse ling le tse ling, ka ho latellana. Bakeng sa tlhahiso ea li-electrode tse sebetsang, terata ea koporo e entsoeng ka rabara e ile ea hokelloa sampoleng e 'ngoe le e 'ngoe 'me ea koaheloa ka resin ea epoxy, ea siea sebaka se ka bang 1 cm2 sa sebaka se sa sireletsehang bakeng sa electrode e sebetsang ka lehlakoreng le leng. Nakong ea litekanyo tsa electrochemical, lisampole li ile tsa beoa ka har'a 2216E medium 'me tsa bolokoa mochesong o sa fetoheng oa ho incubation (37°C) ka bateng ea metsi. OCP, LPR, EIS le data ea polarization e ka bang teng e ile ea lekanyetsoa ho sebelisoa Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA). Liteko tsa LPR li ile tsa tlalehoa ka sekhahla sa scan sa 0.125 mV s-1 ka har'a -5 ho isa ho 5 mV ka Eocp le sekhahla sa sampole sa 1 Hz. EIS e entsoe ka leqhubu la sine holim'a mefuta e fapaneng ea maqhubu a 0.01 ho isa ho 10,000 Hz ho sebelisoa motlakase o sebelisitsoeng oa 5 mV ho Eocp e tsitsitseng. Pele ho sweep e ka bang teng, li-electrode li ne li le mokhoeng oa ho se sebetse ho fihlela boleng bo tsitsitseng ba matla a ho bola a mahala bo fihletsoe. Li-curve tsa polarization li ile tsa lekanngoa ho tloha ho -0.2 ho isa ho 1.5 V e le mosebetsi oa Eocp ka sekhahla sa scan sa 0.166 mV/s. Teko ka 'ngoe e ile ea phetoa makhetlo a 3 ka le ntle le P. aeruginosa.
Disampole tsa tlhahlobo ya metallographic di ile tsa bentshwa ka mechine ka pampiri ya SiC e metsi ya grit ya 2000 mme tsa bentshwa ka ho eketsehileng ka phofo e emisitsweng ya Al2O3 ya 0.05 µm bakeng sa ho shebella mahlo. Tlhahlobo ya metallographic e entswe ka ho sebedisa microscope ya mahlo. Disampole di ile tsa bentshwa ka tharollo ya 10 wt% ya potassium hydroxide 43.
Kamora ho futhumala, disampole di hlatswitswe ka makgetlo a mararo ka phosphate buffered saline (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) mme tsa lokiswa ka 2.5% (v/v) glutaraldehyde ka dihora tse 10 ho lokisa biofilms. E ile ya ntshuwa ka ethanol e batched (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% le 100% ka bophahamo) pele e omiswa ka moya. Qetellong, filimi ya kgauta e bewa hodima bokahodimo ba sampole ho fana ka conductivity bakeng sa ho shebella SEM. Ditshwantsho tsa SEM di ne di shebane le matheba a nang le disele tse sessile haholo tsa P. aeruginosa hodima bokahodimo ba sampole ka nngwe. Etsa tlhahlobo ya EDS ho fumana dielemente tsa dikhemikhale. Microscope ya Zeiss confocal laser scanning (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Jeremane) e sebedisitswe ho lekanya botebo ba mokoti. Ho shebella mekoti e nang le mafome tlas'a biofilm, sampole ea teko e ile ea hloekisoa pele ho latela Chinese National Standard (CNS) GB/T4334.4-2000 ho tlosa lihlahisoa tsa mafome le biofilm holim'a sampole ea teko.
Tlhahlobo ea X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 surface analysis system, Thermo VG, USA) e entsoe ho sebelisoa mohloli oa X-ray o nang le monochromatic (Aluminium Kα line e nang le matla a 1500 eV le matla a 150 W) ka mefuta e mengata ea matla a ho tlama 0 tlas'a maemo a tloaelehileng a –1350 eV. Li-spectra tse nang le qeto e phahameng li ile tsa rekotoa ho sebelisoa matla a phetisetso a 50 eV le mohato oa 0.2 eV.
Disampole tse futhumaditsweng di ile tsa tloswa mme tsa hlatsuwa ka bonolo ka PBS (pH 7.4 ± 0.2) ka metsotso e 15. Ho bona ho phela ha dibayofilm disampoleng, di-biofilm di ile tsa dauwa ka ho sebedisa LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, USA). Kiti ena e na le didae tse pedi tse futhumaditsweng: dae e tala ya fluorescent ya SYTO-9 le dae e kgubedu ya fluorescent ya propidium iodide (PI). Ho CLSM, matheba a matala a fluorescent le a makgubedu a emela disele tse phelang le tse shweleng, ka ho latellana. Bakeng sa ho dauwa, 1 ml ya motswako o nang le 3 µl ya tharollo ya SYTO-9 le 3 µl ya PI e ile ya futhumatswa metsotso e 20 mochesong wa kamore (23°C) lefifing. Kamora moo, disampole tse futhumaditsweng di ile tsa hlahlojwa ka maqhubu a mabedi (488 nm bakeng sa disele tse phelang le 559 nm bakeng sa disele tse shweleng) ho sebediswa sesebediswa sa Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japane). Botenya ba biofilm bo ile ba lekanngwa ka mokgwa wa ho skena wa 3D.
Mokhoa oa ho qotsa sengoloa sena: Li, H. et al. Ho bola ha microbial ea tšepe e sa hloekang ea 2707 super duplex ke Pseudomonas aeruginosa marine biofilm. the science. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Ho petsoha ha tshepe e sa ruseng ya duplex ya LDX 2101 ka hara ditharollo tsa chloride moo ho nang le thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Ho petsoha ha tshepe e sa ruseng ya duplex ya LDX 2101 ka hara ditharollo tsa chloride moo ho nang le thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX 2101 в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Ho petsoha ha tshepe e sa ruseng e habeli LDX 2101 ka hara ditharollo tsa chloride moo ho nang le thiosulfate. Zanotto F Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相stainless steel Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стали LDX 2101 в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Ho petsoha ha tshepe e sa ruseng e habeli LDX 2101 ka hara tharollo ya chloride moo ho nang le thiosulfate.coros science 80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Litlamorao tsa kalafo ea mocheso le naetrojene khaseng e sireletsang khahlanong le ho bola ha li-weld tsa tšepe e sa hloekang ea hyper duplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Litlamorao tsa kalafo ea mocheso le naetrojene khaseng e sireletsang khahlanong le ho bola ha li-weld tsa tšepe e sa hloekang ea hyper duplex.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS le Park, YS Tšusumetso ea kalafo ea mocheso oa tharollo le naetrojene khaseng e sireletsang khahlanong le ho hanyetsa ho bola ha li-weld tsa tšepe e sa hloekang ea 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性能的 Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS le Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS le Park, YS Phello ea kalafo ea mocheso oa tharollo le naetrojene khaseng e sireletsang khahlanong le ho hanyetsa ho bola ha li-weld tsa tšepe e sa hloekang ea super duplex.koros. saense. 53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Phuputso e bapisang k'hemistri ea ho koaheloa ha tšepe e sa hloekang ea 316L ka lebaka la likokoana-hloko le lik'hemik'hale. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Phuputso e bapisang k'hemistri ea ho koaheloa ha tšepe e sa hloekang ea 316L ka lebaka la likokoana-hloko le lik'hemik'hale.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. le Lewandowski, Z. Phuputso ea lik'hemik'hale e bapisang ea ho kenngoa ha tšepe e sa hloekang ea 316L ka har'a likoti tsa microbiology le electrochemical. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研究。 Shi, X., Avci, R., Geiser, M. le Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. le Lewandowski, Z. Phuputso ea lik'hemik'hale e bapisang ea ho koaheloa ha li-microbiology le electrochemical ka tšepe e sa hloekang ea 316L.koros. saense. 45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Boitšoaro ba electrochemical ba tšepe e sa hloekang ea duplex ea 2205 litharollong tsa alkaline tse nang le pH e fapaneng boteng ba chloride. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Boitšoaro ba electrochemical ba tšepe e sa hloekang ea duplex ea 2205 litharollong tsa alkaline tse nang le pH e fapaneng boteng ba chloride.Luo H., Dong KF, Lee HG le Xiao K. Boitšoaro ba electrochemical ba tšepe e sa hloekang ea duplex 2205 litharollong tsa alkaline tse nang le pH e fapaneng boteng ba chloride. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Boitshwaro ba electrochemical ba tshepe e sa phutholohang boteng ba chloride ho pH e fapaneng ka hara tharollo ya alkaline.Luo H., Dong KF, Lee HG le Xiao K. Boitšoaro ba electrochemical ba tšepe e sa hloekang ea duplex 2205 litharollong tsa alkaline tse nang le pH e fapaneng boteng ba chloride.Electrochem. Makasine. 64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS le Ray, RI Tšusumetso ea li-biofilm tsa leoatleng holim'a ho bola: Tlhahlobo e khutšoanyane. Little, BJ, Lee, JS le Ray, RI Tšusumetso ea li-biofilm tsa leoatleng holim'a ho bola: Tlhahlobo e khutšoanyane.Little, BJ, Lee, JS le Ray, RI Litlamorao tsa Marine Biofilms holim'a ho bola: Tlhahlobo e Khutšoanyane. 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 le Ray, RILittle, BJ, Lee, JS le Ray, RI Litlamorao tsa Marine Biofilms holim'a ho bola: Tlhahlobo e Khutšoanyane.Electrochem. Makasine. 54, 2-7 (2008).