Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் CSS-க்கு குறைந்த ஆதரவு உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்). இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்ய, ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் தளத்தைக் காண்பிப்போம்.
நுண்ணுயிர் அரிப்பு (MIC) பல தொழில்களில் ஒரு கடுமையான பிரச்சனையாக உள்ளது, ஏனெனில் இது மிகப்பெரிய பொருளாதார இழப்புகளை ஏற்படுத்தும்.2707 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு (2707 HDSS) அதன் சிறந்த வேதியியல் எதிர்ப்பு காரணமாக கடல் சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், MIC க்கு அதன் எதிர்ப்பு சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. இந்த ஆய்வில், கடல் ஏரோபிக் பாக்டீரியா சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவால் ஏற்படும் 2707 HDSS இன் MIC நடத்தை ஆராயப்பட்டது. 2216E ஊடகத்தில் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபிலிம் முன்னிலையில், அரிப்பு திறனில் நேர்மறையான மாற்றமும் அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தியில் அதிகரிப்பும் இருப்பதாக மின்வேதியியல் பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது.எக்ஸ்-ரே ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XPS) பகுப்பாய்வு பயோஃபிலிமுக்கு அடியில் உள்ள மாதிரியின் மேற்பரப்பில் Cr உள்ளடக்கத்தில் குறைவைக் காட்டியது.குழிகளின் இமேஜிங் பகுப்பாய்வு, 14 நாட்கள் அடைகாக்கும் போது P. ஏருகினோசா பயோஃபிலிம் அதிகபட்சமாக 0.69 μm குழி ஆழத்தை உருவாக்கியது என்பதைக் காட்டுகிறது.இது சிறியதாக இருந்தாலும், 2707 என்பதைக் குறிக்கிறது. HDSS, P. aeruginosa பயோஃபிலிம்களின் MIC க்கு முழுமையாக நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கொண்டதாக இல்லை.
சிறந்த இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவைக்காக டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு (DSS) பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 1,2. இருப்பினும், உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட குழிகள் இன்னும் நிகழ்கின்றன, மேலும் இது இந்த எஃகின் ஒருமைப்பாட்டை பாதிக்கிறது3,4. DSS நுண்ணுயிர் அரிப்பை (MIC) எதிர்க்காது.5,6. DSS இன் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகள் இருந்தபோதிலும், DSS இன் அரிப்பு எதிர்ப்பு நீண்ட கால பயன்பாட்டிற்கு போதுமானதாக இல்லாத சூழல்கள் இன்னும் உள்ளன. இதன் பொருள் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்ட அதிக விலையுயர்ந்த பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன. சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு (SDSS) கூட அரிப்பு எதிர்ப்பின் அடிப்படையில் சில வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை ஜியோன் மற்றும் பலர் கண்டறிந்தனர். எனவே, சில பயன்பாடுகளில் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்ட சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு (HDSS) தேவைப்படுகிறது. இது அதிக கலவை HDSS இன் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது.
DSS இன் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆல்பா மற்றும் காமா கட்டங்களின் விகிதத்தையும், இரண்டாம் கட்டத்திற்கு அருகிலுள்ள Cr, Mo மற்றும் W குறைக்கப்பட்ட பகுதிகள் 8, 9, 10 ஐயும் சார்ந்துள்ளது. HDSS இல் Cr, Mo மற்றும் N11 இன் அதிக உள்ளடக்கம் உள்ளது, எனவே இது சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பையும் அதிக மதிப்பு (45-50) குழி எதிர்ப்பு சமமான எண்ணையும் (PREN) கொண்டுள்ளது, இது wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12 ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இதன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு தோராயமாக 50% ஃபெரைட் (α) மற்றும் 50% ஆஸ்டெனைட் (γ) கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு சமச்சீர் கலவையை நம்பியுள்ளது, HDSS வழக்கமான DSS13 ஐ விட சிறந்த இயந்திர பண்புகளையும் அதிக எதிர்ப்பையும் கொண்டுள்ளது. குளோரைடு அரிப்பு பண்புகள். மேம்படுத்தப்பட்ட அரிப்பு எதிர்ப்பு கடல் சூழல்கள் போன்ற அதிக அரிக்கும் குளோரைடு சூழல்களில் HDSS இன் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துகிறது.
எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு மற்றும் நீர் பயன்பாடுகள் போன்ற பல தொழில்களில் MIC கள் ஒரு பெரிய பிரச்சனையாக உள்ளன14. அனைத்து அரிப்பு சேதங்களிலும் MIC 20% ஆகும்15. MIC என்பது பல சூழல்களில் காணக்கூடிய உயிர் மின்வேதியியல் அரிப்பு ஆகும். உலோக மேற்பரப்புகளில் உருவாகும் உயிரிப்படலங்கள் மின்வேதியியல் நிலைமைகளை மாற்றுகின்றன, இதன் மூலம் அரிப்பு செயல்முறையை பாதிக்கின்றன. MIC அரிப்பு உயிரிப்படலங்களால் ஏற்படுகிறது என்று பரவலாக நம்பப்படுகிறது. எலக்ட்ரோஜெனிக் நுண்ணுயிரிகள் உயிர்வாழ்வதற்கான நிலையான ஆற்றலைப் பெற உலோகங்களை அரிக்கின்றன17. சமீபத்திய MIC ஆய்வுகள் EET (புற செல் எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம்) என்பது எலக்ட்ரோஜெனிக் நுண்ணுயிரிகளால் தூண்டப்படும் MIC இல் விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் காரணி என்பதைக் காட்டுகின்றன. ஜாங் மற்றும் பலர். 18 எலக்ட்ரான் மத்தியஸ்தர்கள் டெசல்போவிப்ரியோ செசிஃபிகான்ஸ் செல்கள் மற்றும் 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு இடையே எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தை துரிதப்படுத்துகிறார்கள், இது மிகவும் கடுமையான MIC தாக்குதலுக்கு வழிவகுக்கிறது என்பதை நிரூபித்தது.எனிங் மற்றும் பலர். 19 மற்றும் வென்ஸ்லாஃப் மற்றும் பலர். 20 அரிக்கும் சல்பேட்-குறைக்கும் பாக்டீரியா (SRB) உயிரிப்படலங்கள் உலோக அடி மூலக்கூறுகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை நேரடியாக உறிஞ்ச முடியும், இதன் விளைவாக கடுமையான குழி அரிப்பு ஏற்படுகிறது.
SRB, இரும்பு-குறைக்கும் பாக்டீரியா (IRB) போன்றவற்றைக் கொண்ட சூழல்களில் DSS MIC-க்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியதாக அறியப்படுகிறது. 21. இந்த பாக்டீரியாக்கள் பயோஃபிலிம்களின் கீழ் DSS பரப்புகளில் உள்ளூர் குழிகளை ஏற்படுத்துகின்றன22,23. DSS போலல்லாமல், HDSS24 இன் MIC குறைவாகவே அறியப்படுகிறது.
சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா என்பது கிராம்-எதிர்மறை இயக்கக் கம்பி வடிவ பாக்டீரியா ஆகும், இது இயற்கையில் பரவலாகக் காணப்படுகிறது25. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கடல் சூழலில் ஒரு முக்கிய நுண்ணுயிர் குழுவாகும், இது MIC ஐ எஃகு ஆக்குகிறது. சூடோமோனாஸ் அரிப்பு செயல்முறைகளில் நெருக்கமாக ஈடுபட்டுள்ளது மற்றும் பயோஃபிலிம் உருவாக்கத்தின் போது ஒரு முன்னோடி காலனித்துவவாதியாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மஹாத் மற்றும் பலர். 28 மற்றும் யுவான் மற்றும் பலர். 29, சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா நீர் சூழல்களில் லேசான எஃகு மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு விகிதத்தை அதிகரிக்கும் போக்கைக் கொண்டுள்ளது என்பதை நிரூபித்தனர்.
இந்த வேலையின் முக்கிய நோக்கம், கடல் ஏரோபிக் பாக்டீரியமான சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவால் ஏற்படும் 2707 HDSS இன் MIC பண்புகளை மின்வேதியியல் முறைகள், மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள் மற்றும் அரிப்பு தயாரிப்பு பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஆராய்வதாகும். 2707 HDSS இன் MIC நடத்தையை ஆய்வு செய்ய திறந்த சுற்று ஆற்றல் (OCP), நேரியல் துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பு (LPR), மின்வேதியியல் மின்மறுப்பு நிறமாலை (EIS) மற்றும் பொட்டன்ஷியல் டைனமிக் துருவமுனைப்பு உள்ளிட்ட மின்வேதியியல் ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. அரிக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் உள்ள வேதியியல் கூறுகளைக் கண்டறிய ஆற்றல் பரவல் நிறமாலை (EDS) பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. கூடுதலாக, சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கொண்ட கடல் சூழலின் செல்வாக்கின் கீழ் ஆக்சைடு படல செயலிழப்பு நிலைத்தன்மையை தீர்மானிக்க எக்ஸ்-ரே ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XPS) பகுப்பாய்வு பயன்படுத்தப்பட்டது. குழி ஆழம் ஒரு கன்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் நுண்ணோக்கியின் (CLSM) கீழ் அளவிடப்பட்டது.
அட்டவணை 1, 2707 HDSS இன் வேதியியல் கலவையை பட்டியலிடுகிறது. அட்டவணை 2, 2707 HDSS 650 MPa மகசூல் வலிமையுடன் சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. படம் 1, வெப்ப சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட கரைசல் 2707 HDSS இன் ஒளியியல் நுண் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. இரண்டாம் நிலை கட்டங்கள் இல்லாமல் ஆஸ்டெனைட் மற்றும் ஃபெரைட் கட்டங்களின் நீளமான பட்டைகள் சுமார் 50% ஆஸ்டெனைட் மற்றும் 50% ஃபெரைட் கட்டங்களைக் கொண்ட நுண் கட்டமைப்பில் காணப்படுகின்றன.
படம் 2a, 37 °C வெப்பநிலையில் 14 நாட்களுக்கு அஜியோடிக் 2216E ஊடகத்திலும், P. ஏருகினோசா குழம்பிலும் 2707 HDSS க்கான திறந்த சுற்று திறனை (Eocp) மற்றும் வெளிப்பாடு நேரத் தரவைக் காட்டுகிறது. இது Eocp இல் மிகப்பெரிய மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம் முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள் நிகழ்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் Eocp மதிப்புகள் சுமார் 16 மணிநேரத்தில் -145 mV (VSCE உடன் ஒப்பிடும்போது) இல் உச்சத்தை எட்டின, பின்னர் கூர்மையாகக் குறைந்து, அஜியோடிக் மாதிரி மற்றும் P உடன் முறையே -477 mV (VSCE உடன் ஒப்பிடும்போது) மற்றும் -236 mV (VSCE உடன் ஒப்பிடும்போது) ஐ எட்டின. முறையே சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கூப்பன்கள். 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, பி. ஏருகினோசாவிற்கான 2707 HDSS இன் Eocp மதிப்பு -228 mV (Vs. SCE) இல் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்தது, அதே நேரத்தில் உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளுக்கான தொடர்புடைய மதிப்பு தோராயமாக -442 mV (Vs. SCE) ஆக இருந்தது. பி. ஏருகினோசாவின் முன்னிலையில் Eocp மிகவும் குறைவாக இருந்தது.
37 °C வெப்பநிலையில் அஜியோடிக் ஊடகம் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பில் 2707 HDSS மாதிரிகளின் மின்வேதியியல் சோதனை:
(a) வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக Eocp, (b) 14 ஆம் நாளில் துருவமுனைப்பு வளைவுகள், (c) வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக Rp மற்றும் (d) வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக icorr.
அட்டவணை 3, 14 நாட்களுக்கு அஜியோடிக் ஊடகம் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா தடுப்பூசி போடப்பட்ட ஊடகத்திற்கு வெளிப்படும் 2707 HDSS மாதிரிகளின் மின்வேதியியல் அரிப்பு அளவுரு மதிப்புகளை பட்டியலிடுகிறது. நிலையான முறைகளின்படி அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி (ஐகார்), அரிப்பு திறன் (ஈகோர்) மற்றும் டேஃபெல் சரிவுகள் (βα மற்றும் βc) ஆகியவற்றை வழங்கும் குறுக்குவெட்டுகளை அடைய அனோடிக் மற்றும் கத்தோடிக் வளைவுகளின் தொடுகோடுகள் எக்ஸ்ட்ராபோலேட் செய்யப்பட்டன30,31.
படம் 2b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, P. aeruginosa வளைவின் மேல்நோக்கிய நகர்வு, அஜியோடிக் வளைவுடன் ஒப்பிடும்போது Ecorr இல் அதிகரிப்பை ஏற்படுத்தியது. அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் icorr மதிப்பு, சூடோமோனாஸ் aeruginosa மாதிரியில் 0.328 μA cm-2 ஆக அதிகரித்தது, இது உயிரியல் அல்லாத மாதிரியை விட நான்கு மடங்கு (0.087 μA cm-2).
LPR என்பது விரைவான அரிப்பு பகுப்பாய்விற்கான ஒரு உன்னதமான அழிவில்லாத மின்வேதியியல் முறையாகும். இது MIC32 ஐ ஆய்வு செய்வதற்கும் பயன்படுத்தப்பட்டது. படம் 2c, துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பை (Rp) வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாகக் காட்டுகிறது. அதிக Rp மதிப்பு என்பது குறைவான அரிப்பைக் குறிக்கிறது. முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள், 2707 HDSS இன் Rp, அஜியோடிக் மாதிரிகளுக்கு 1955 kΩ cm2 என்ற அதிகபட்ச மதிப்பையும், சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரிகளுக்கு 1429 kΩ cm2 என்ற அதிகபட்ச மதிப்பையும் அடைந்தது. படம் 2c, ஒரு நாளுக்குப் பிறகு Rp மதிப்பு வேகமாகக் குறைந்து, அடுத்த 13 நாட்களுக்கு ஒப்பீட்டளவில் மாறாமல் இருந்தது என்பதையும் காட்டுகிறது. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரியின் Rp மதிப்பு சுமார் 40 kΩ cm2 ஆகும், இது உயிரியல் அல்லாத மாதிரியின் 450 kΩ cm2 மதிப்பை விட மிகக் குறைவு.
ஐகார் மதிப்பு சீரான அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அதன் மதிப்பை பின்வரும் ஸ்டெர்ன்-ஜியரி சமன்பாட்டிலிருந்து கணக்கிடலாம்,
Zou et al. 33 ஐத் தொடர்ந்து, இந்த வேலையில் Tafel சாய்வு B இன் ஒரு பொதுவான மதிப்பு 26 mV/dec ஆகக் கருதப்பட்டது. உயிரியல் அல்லாத 2707 மாதிரியின் ஐகார் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்ததை படம் 2d காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் P. ஏருகினோசா மாதிரி முதல் 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு பெரிதும் ஏற்ற இறக்கமாக இருந்தது. P. ஏருகினோசா மாதிரிகளின் ஐகார் மதிப்புகள் உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாடுகளை விட அதிக அளவிலான வரிசையாக இருந்தன. இந்த போக்கு துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பு முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
EIS என்பது அரிக்கப்பட்ட இடைமுகங்களில் மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளை வகைப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு அழிவில்லாத நுட்பமாகும். அஜியோடிக் ஊடகம் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கரைசலுக்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளின் மின்மறுப்பு நிறமாலை மற்றும் கணக்கிடப்பட்ட கொள்ளளவு மதிப்புகள், மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் செயலற்ற படம்/பயோஃபிலிமின் Rb எதிர்ப்பு, Rct சார்ஜ் பரிமாற்ற எதிர்ப்பு, Cdl மின்சார இரட்டை அடுக்கு கொள்ளளவு (EDL) மற்றும் QCPE நிலையான கட்ட உறுப்பு (CPE) அளவுருக்கள். இந்த அளவுருக்கள் சமமான சுற்று (EEC) மாதிரியைப் பயன்படுத்தி தரவைப் பொருத்துவதன் மூலம் மேலும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
படம் 3, அஜியோடிக் ஊடகம் மற்றும் பி. ஏருகினோசா குழம்பில் 2707 HDSS மாதிரிகளின் வழக்கமான நிக்விஸ்ட் அடுக்குகள் (a மற்றும் b) மற்றும் போட் அடுக்குகள் (a' மற்றும் b') ஆகியவற்றை வெவ்வேறு அடைகாக்கும் நேரங்களுக்குக் காட்டுகிறது. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவின் முன்னிலையில் நிக்விஸ்ட் வளையத்தின் விட்டம் குறைகிறது. போட் அடுக்கு (படம் 3b') மொத்த மின்மறுப்பின் அளவில் அதிகரிப்பைக் காட்டுகிறது. தளர்வு நேர மாறிலி பற்றிய தகவல்களை கட்ட அதிகபட்சத்தால் வழங்க முடியும். படம் 4 ஒற்றை அடுக்கு (a) மற்றும் இரு அடுக்கு (b) அடிப்படையிலான இயற்பியல் கட்டமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் தொடர்புடைய EECகளைக் காட்டுகிறது. CPE EEC மாதிரியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அதன் சேர்க்கை மற்றும் மின்மறுப்பு பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
2707 HDSS மாதிரியின் மின்மறுப்பு நிறமாலையைப் பொருத்துவதற்கான இரண்டு இயற்பியல் மாதிரிகள் மற்றும் தொடர்புடைய சமமான சுற்றுகள்:
இங்கு Y0 என்பது CPE இன் அளவு, j என்பது கற்பனை எண் அல்லது (-1)1/2, ω என்பது கோண அதிர்வெண், மற்றும் n என்பது ஒற்றுமையை விடக் குறைவான CPE சக்தி குறியீடு35. சார்ஜ் பரிமாற்ற எதிர்ப்பின் தலைகீழ் (அதாவது 1/Rct) அரிப்பு விகிதத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. சிறிய Rct என்பது வேகமான அரிப்பு விகிதத்தைக் குறிக்கிறது27. 14 நாட்கள் அடைகாத்த பிறகு, சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரிகளின் Rct 32 kΩ cm2 ஐ எட்டியது, இது உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளின் 489 kΩ cm2 ஐ விட மிகவும் சிறியது (அட்டவணை 4).
படம் 5 இல் உள்ள CLSM படங்கள் மற்றும் SEM படங்கள், 2707 HDSS மாதிரியின் மேற்பரப்பில் 7 நாட்களுக்குப் பிறகு பயோஃபில்ம் கவரேஜ் அடர்த்தியாக இருப்பதை தெளிவாகக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், 14 நாட்களுக்குப் பிறகு, பயோஃபில்ம் கவரேஜ் குறைவாக இருந்தது மற்றும் சில இறந்த செல்கள் தோன்றின. 7 மற்றும் 14 நாட்களுக்கு P. aeruginosa க்கு வெளிப்பட்ட பிறகு 2707 HDSS மாதிரிகளில் பயோஃபில்ம் தடிமன் அட்டவணை 5 காட்டுகிறது. அதிகபட்ச பயோஃபில்ம் தடிமன் 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 23.4 μm இலிருந்து 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 18.9 μm ஆக மாறியது. சராசரி பயோஃபில்ம் தடிமன் இந்த போக்கையும் உறுதிப்படுத்தியது. இது 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 22.2 ± 0.7 μm இலிருந்து 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 17.8 ± 1.0 μm ஆகக் குறைந்தது.
(அ) ​​7 நாட்களுக்குப் பிறகு 3-டி CLSM படம், (ஆ) 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 3-டி CLSM படம், (இ) 7 நாட்களுக்குப் பிறகு SEM படம் மற்றும் (ஈ) 14 நாட்களுக்குப் பிறகு SEM படம்.
14 நாட்களுக்கு P. aeruginosa க்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளில், உயிரிப்படலங்கள் மற்றும் அரிப்பு பொருட்களில் உள்ள வேதியியல் கூறுகளை EDS வெளிப்படுத்தியது. படம் 6, உயிரிப்படலங்கள் மற்றும் அரிப்பு பொருட்களில் உள்ள C, N, O மற்றும் P இன் உள்ளடக்கம் வெற்று உலோகங்களை விட மிக அதிகமாக உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, ஏனெனில் இந்த கூறுகள் உயிரிப்படலங்கள் மற்றும் அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றங்களுடன் தொடர்புடையவை. நுண்ணுயிரிகளுக்கு குரோமியம் மற்றும் இரும்பு மட்டுமே சுவடு அளவு தேவைப்படுகிறது. உயிரிப்படலத்தில் அதிக அளவு Cr மற்றும் Fe மற்றும் மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள அரிப்பு பொருட்கள், உலோக அணி அரிப்பு காரணமாக தனிமங்களை இழந்துவிட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது.
14 நாட்களுக்குப் பிறகு, 2216E ஊடகத்தில் P. aeruginosa உடன் மற்றும் இல்லாமல் குழிகள் இருப்பது காணப்பட்டது. அடைகாப்பதற்கு முன், மாதிரி மேற்பரப்பு மென்மையாகவும் குறைபாடுகள் இல்லாததாகவும் இருந்தது (படம் 7a). படம் 7b மற்றும் c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உயிரிப்படலம் மற்றும் அரிப்பு தயாரிப்புகளை அடைகாத்து அகற்றிய பிறகு, மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆழமான குழிகள் CLSM இன் கீழ் ஆய்வு செய்யப்பட்டன. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் வெளிப்படையான குழிகள் எதுவும் காணப்படவில்லை (அதிகபட்ச குழி ஆழம் 0.02 μm). சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவால் ஏற்படும் அதிகபட்ச குழி ஆழம் 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 0.52 μm மற்றும் 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 0.69 μm ஆகும், இது 3 மாதிரிகளின் சராசரி அதிகபட்ச குழி ஆழத்தின் அடிப்படையில் (ஒவ்வொரு மாதிரிக்கும் 10 அதிகபட்ச குழி ஆழ மதிப்புகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன) முறையே 0.42 ± 0.12 μm மற்றும் 0.52 ± 0.15 μm ஐ எட்டியது (அட்டவணை 5). இந்த குழி ஆழ மதிப்புகள் சிறியவை ஆனால் முக்கியமானவை.
(அ) ​​வெளிப்படுவதற்கு முன், (ஆ) அஜியோடிக் ஊடகத்தில் 14 நாட்கள் மற்றும் (இ) சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பில் 14 நாட்கள்.
படம் 8 வெவ்வேறு மாதிரி மேற்பரப்புகளின் XPS நிறமாலையைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு மேற்பரப்பிற்கும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட வேதியியல் கலவைகள் அட்டவணை 6 இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளன. அட்டவணை 6 இல், P. aeruginosa (மாதிரிகள் A மற்றும் B) முன்னிலையில் Fe மற்றும் Cr இன் அணு சதவீதங்கள் உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு மாதிரிகளை (மாதிரிகள் C மற்றும் D) விட மிகக் குறைவாக இருந்தன. P. aeruginosa மாதிரியைப் பொறுத்தவரை, Cr 2p மைய-நிலை நிறமாலை வளைவு 574.4, 576.6, 578.3 மற்றும் 586.8 eV பிணைப்பு ஆற்றல் (BE) மதிப்புகளுடன் நான்கு உச்ச கூறுகளுக்கு பொருத்தப்பட்டது, இது முறையே Cr, Cr2O3, CrO3 மற்றும் Cr(OH)3 ஆகியவற்றுக்குக் காரணமாக இருக்கலாம் (படம் 9a மற்றும் b). உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளுக்கு, Cr 2p மைய-நிலை நிறமாலை Cr (BE க்கு 573.80 eV) மற்றும் Cr2O3 (575.90 eV) ஆகியவற்றுக்கு இரண்டு முக்கிய சிகரங்களைக் கொண்டுள்ளது. படம் 9c மற்றும் d இல் முறையே BE) க்கு. அஜியோடிக் மற்றும் பி. ஏருஜினோசா மாதிரிகளுக்கு இடையேயான மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு Cr6+ மற்றும் பயோஃபிலிமின் கீழ் Cr(OH)3 (BE இன் 586.8 eV) இன் அதிக ஒப்பீட்டு பின்னம் இருப்பது ஆகும்.
இரண்டு ஊடகங்களிலும் 2707 HDSS மாதிரியின் மேற்பரப்பின் பரந்த XPS நிறமாலை முறையே 7 நாட்கள் மற்றும் 14 நாட்கள் ஆகும்.
(அ) ​​பி. ஏருகினோசாவுக்கு 7 நாட்கள் வெளிப்பாடு, (ஆ) பி. ஏருகினோசாவுக்கு 14 நாட்கள் வெளிப்பாடு, (இ) அஜியோடிக் ஊடகத்தில் 7 நாட்கள் மற்றும் (ஈ) அஜியோடிக் ஊடகத்தில் 14 நாட்கள்.
பெரும்பாலான சூழல்களில் HDSS அதிக அளவிலான அரிப்பு எதிர்ப்பைக் காட்டுகிறது. கிம் மற்றும் பலர். 2, UNS S32707 HDSS, 45 க்கும் அதிகமான PREN கொண்ட அதிக கலவை DSS ஆக வரையறுக்கப்பட்டதாக தெரிவித்தனர். இந்த வேலையில் 2707 HDSS மாதிரியின் PREN மதிப்பு 49 ஆகும். இது அதன் உயர் குரோமியம் உள்ளடக்கம் மற்றும் அதிக மாலிப்டினம் மற்றும் Ni அளவுகள் காரணமாகும், இவை அமில மற்றும் அதிக குளோரைடு சூழல்களில் நன்மை பயக்கும். கூடுதலாக, நன்கு சமநிலையான கலவை மற்றும் குறைபாடு இல்லாத நுண் கட்டமைப்பு கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். இருப்பினும், அதன் சிறந்த வேதியியல் எதிர்ப்பு இருந்தபோதிலும், இந்த வேலையில் உள்ள சோதனை தரவு, 2707 HDSS P. aeruginosa பயோஃபிலிம்களின் MIC க்கு முற்றிலும் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கொண்டதாக இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது.
உயிரியல் அல்லாத ஊடகத்துடன் ஒப்பிடும்போது 14 நாட்களுக்குப் பிறகு P. aeruginosa குழம்பில் 2707 HDSS இன் அரிப்பு விகிதம் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளதாக மின்வேதியியல் முடிவுகள் காட்டுகின்றன. படம் 2a இல், முதல் 24 மணி நேரத்தில் அஜியோடிக் ஊடகம் மற்றும் P. aeruginosa குழம்பு இரண்டிலும் Eocp இல் குறைவு காணப்பட்டது. பின்னர், பயோஃபிலிம் மாதிரியின் மேற்பரப்பை மூடுவதை முடித்துவிட்டது மற்றும் Eocp ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாகிறது36. இருப்பினும், உயிரியல் Eocp இன் அளவு உயிரியல் அல்லாத Eocp ஐ விட மிக அதிகமாக இருந்தது. இந்த வேறுபாடு P. aeruginosa பயோஃபிலிம் உருவாக்கம் காரணமாக இருப்பதாக நம்புவதற்கு காரணம் உள்ளது. படம் 2d இல், P. aeruginosa முன்னிலையில், 2707 HDSS இன் ஐகார் மதிப்பு 0.627 μA cm-2 ஐ எட்டியது, இது அஜியோடிக் கட்டுப்பாட்டை விட (0.063 μA cm-2) அதிக அளவு வரிசையாகும், இது EIS ஆல் அளவிடப்பட்ட Rct மதிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது. முதல் சிலவற்றின் போது. நாட்களில், P. aeruginosa செல்களின் இணைப்பு மற்றும் உயிரிப்படலங்கள் உருவாவதால் P. aeruginosa குழம்பில் மின்மறுப்பு மதிப்புகள் அதிகரித்தன. இருப்பினும், உயிரிப்படலம் மாதிரியின் மேற்பரப்பை முழுமையாக மூடும்போது, ​​மின்மறுப்பு குறைகிறது. உயிரிப்படலங்கள் மற்றும் உயிரிப்படல வளர்சிதை மாற்றங்கள் உருவாகுவதால் பாதுகாப்பு அடுக்கு முதலில் தாக்கப்படுகிறது.எனவே, காலப்போக்கில் அரிப்பு எதிர்ப்பு குறைந்தது, மேலும் P. aeruginosa இன் இணைப்பு உள்ளூர் அரிப்பை ஏற்படுத்தியது. அஜியோடிக் ஊடகங்களின் போக்குகள் வேறுபட்டன. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டின் அரிப்பு எதிர்ப்பு P. aeruginosa குழம்புக்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளின் தொடர்புடைய மதிப்பை விட மிக அதிகமாக இருந்தது.மேலும், அஜியோடிக் மாதிரிகளுக்கு, 2707 HDSS இன் Rct மதிப்பு 14 ஆம் நாளில் 489 kΩ cm2 ஐ எட்டியது, இது P. aeruginosa முன்னிலையில் Rct மதிப்பை விட 15 மடங்கு (32 kΩ cm2) அதிகமாகும்.எனவே, 2707 HDSS ஒரு மலட்டு சூழலில் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் P. aeruginosa இன் MIC தாக்குதலுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கவில்லை. உயிரிப்படலங்கள்.
படம் 2b இல் உள்ள துருவமுனைப்பு வளைவுகளிலிருந்தும் இந்த முடிவுகளைக் காணலாம். சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபிலிம் உருவாக்கம் மற்றும் உலோக ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகள் காரணமாக அனோடிக் கிளைத்தல் ஏற்பட்டது. அதே நேரத்தில் கத்தோடிக் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜனைக் குறைப்பதாகும். பி. ஏருகினோசாவின் இருப்பு அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தியை பெரிதும் அதிகரித்தது, இது அஜியோடிக் கட்டுப்பாட்டை விட தோராயமாக அதிக அளவு வரிசையாகும். இது பி. ஏருகினோசா பயோஃபிலிம் 2707 HDSS இன் உள்ளூர் அரிப்பை அதிகரிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. யுவான் மற்றும் பலர்29 பி. ஏருகினோசா பயோஃபிலிமின் சவாலின் கீழ் 70/30 Cu-Ni அலாய் அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி அதிகரித்ததைக் கண்டறிந்தனர். இது சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபிலிம்களால் ஆக்ஸிஜன் குறைப்பின் உயிரியக்கவியல் காரணமாக இருக்கலாம். இந்த அவதானிப்பு இந்த வேலையில் 2707 HDSS இன் MIC ஐயும் விளக்கக்கூடும். ஏரோபிக் பயோஃபிலிம்கள் அவற்றின் அடியில் குறைவான ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டிருக்கலாம். எனவே, உலோக மேற்பரப்பை ஆக்ஸிஜனால் மீண்டும் செயலிழக்கச் செய்யத் தவறியது MIC க்கு பங்களிக்கும் காரணியாக இருக்கலாம். இந்த வேலையில்.
மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள செசைல் பாக்டீரியாக்களின் வளர்சிதை மாற்ற செயல்பாடு மற்றும் அரிப்பு பொருட்களின் தன்மை ஆகியவற்றால் வேதியியல் மற்றும் மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விகிதங்கள் நேரடியாக பாதிக்கப்படலாம் என்று டிக்கின்சன் மற்றும் பலர் 38 பரிந்துரைத்தனர். படம் 5 மற்றும் அட்டவணை 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, செல் எண் மற்றும் பயோஃபிலிம் தடிமன் இரண்டும் 14 நாட்களுக்குப் பிறகு குறைந்துவிட்டன. 14 நாட்களுக்குப் பிறகு, 2707 HDSS இன் மேற்பரப்பில் உள்ள பெரும்பாலான செசைல் செல்கள் 2216E ஊடகத்தில் ஊட்டச்சத்து குறைபாடு அல்லது 2707 HDSS மேட்ரிக்ஸிலிருந்து நச்சு உலோக அயனிகள் வெளியிடப்பட்டதன் காரணமாக இறந்துவிட்டன என்பதை நியாயமாக விளக்கலாம். இது தொகுதி சோதனைகளின் வரம்பு.
இந்த வேலையில், P. aeruginosa பயோஃபிலிம் 2707 HDSS மேற்பரப்பில் பயோஃபிலிமின் அடியில் Cr மற்றும் Fe இன் உள்ளூர் குறைப்பை ஊக்குவித்தது (படம் 6). அட்டவணை 6 இல், மாதிரி C உடன் ஒப்பிடும்போது மாதிரி D இல் Fe மற்றும் Cr இன் குறைவு, P. aeruginosa பயோஃபிலிமால் ஏற்படும் கரைந்த Fe மற்றும் Cr முதல் 7 நாட்களுக்கு அப்பால் நீடித்ததைக் குறிக்கிறது. 2216E ஊடகம் கடல் சூழல்களை உருவகப்படுத்தப் பயன்படுகிறது. இதில் 17700 ppm Cl- உள்ளது, இது இயற்கை கடல் நீரில் காணப்படுவதை ஒப்பிடத்தக்கது. XPS ஆல் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட 7- மற்றும் 14-நாள் அஜியோடிக் மாதிரிகளில் Cr குறைவதற்கு 17700 ppm Cl- இருப்பது முக்கிய காரணமாகும். P. aeruginosa மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அஜியோடிக் சூழல்களில் 2707 HDSS இன் வலுவான Cl− எதிர்ப்பின் காரணமாக அஜியோடிக் மாதிரிகளில் Cr இன் கரைப்பு மிகவும் குறைவாக இருந்தது. படம் 9 செயலற்ற படலத்தில் Cr6+ இருப்பதைக் காட்டுகிறது. இது சென் மற்றும் கிளேட்டன் பரிந்துரைத்தபடி, பி. ஏருஜினோசா பயோஃபிலிம்களால் எஃகு மேற்பரப்புகளிலிருந்து Cr ஐ அகற்றுவதில் ஈடுபடலாம்.
பாக்டீரியா வளர்ச்சி காரணமாக, சாகுபடிக்கு முன்னும் பின்னும் ஊடகத்தின் pH மதிப்புகள் முறையே 7.4 மற்றும் 8.2 ஆக இருந்தன. எனவே, P. aeruginosa பயோஃபிலிமுக்குக் கீழே, மொத்த ஊடகத்தில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக pH இருப்பதால், கரிம அமில அரிப்பு இந்த வேலைக்கு பங்களிக்கும் காரணியாக இருக்க வாய்ப்பில்லை. 14 நாள் சோதனைக் காலத்தில் உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு ஊடகத்தின் pH கணிசமாக மாறவில்லை (ஆரம்ப 7.4 இலிருந்து இறுதி 7.5 வரை). அடைகாத்த பிறகு தடுப்பூசி ஊடகத்தில் pH அதிகரிப்பு P. aeruginosa இன் வளர்சிதை மாற்ற செயல்பாட்டின் காரணமாகும், மேலும் சோதனைப் பட்டைகள் இல்லாத நிலையில் pH இல் அதே விளைவைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது.
படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, P. aeruginosa பயோஃபில்மால் ஏற்படும் அதிகபட்ச குழி ஆழம் 0.69 μm ஆகும், இது அஜியோடிக் ஊடகத்தை (0.02 μm) விட மிகப் பெரியது. இது மேலே விவரிக்கப்பட்ட மின்வேதியியல் தரவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது. 0.69 μm குழி ஆழம் அதே நிலைமைகளின் கீழ் 2205 DSS க்கு அறிவிக்கப்பட்ட 9.5 μm மதிப்பை விட பத்து மடங்கு சிறியது. 2205 DSS உடன் ஒப்பிடும்போது 2707 HDSS சிறந்த MIC எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது என்பதை இந்த தரவு நிரூபிக்கிறது. இது ஆச்சரியப்படுவதற்கில்லை, ஏனெனில் 2707 HDSS அதிக குரோமியம் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, நீண்ட காலம் நீடிக்கும் செயலற்ற தன்மையை வழங்குகிறது, தீங்கு விளைவிக்கும் இரண்டாம் நிலை வீழ்படிவுகள் இல்லாமல் சமச்சீர் கட்ட அமைப்பு காரணமாக, P. aeruginosa புள்ளிகளை மறைத்து கிரகணத்தைத் தொடங்குவதை கடினமாக்குகிறது.
முடிவில், அஜியோடிக் ஊடகங்களில் மிகக் குறைவான குழியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​P. aeruginosa குழம்பில் 2707 HDSS இன் மேற்பரப்பில் MIC குழி இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. இந்த ஆய்வு 2707 HDSS 2205 DSS ஐ விட சிறந்த MIC எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, ஆனால் P. aeruginosa பயோஃபிலிம் காரணமாக இது MIC க்கு முழுமையாக நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கொண்டதல்ல. இந்த கண்டுபிடிப்புகள் பொருத்தமான துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் கடல் சூழலுக்கு மதிப்பிடப்பட்ட சேவை வாழ்க்கையைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் உதவுகின்றன.
2707 HDSS க்கான கூப்பன், சீனாவின் ஷென்யாங்கில் உள்ள வடகிழக்கு பல்கலைக்கழகத்தின் உலோகவியல் பள்ளியால் (NEU) வழங்கப்படுகிறது. 2707 HDSS இன் தனிம கலவை அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது NEU பொருட்கள் பகுப்பாய்வு மற்றும் சோதனைத் துறையால் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. அனைத்து மாதிரிகளும் 1180 °C வெப்பநிலையில் 1 மணி நேரம் கரைசல் சிகிச்சை அளிக்கப்பட்டன. அரிப்பு சோதனைக்கு முன், 1 செ.மீ2 மேல் வெளிப்படும் மேற்பரப்புடன் கூடிய நாணய வடிவ 2707 HDSS சிலிக்கான் கார்பைடு காகிதத்தால் 2000 கிரிட்டுக்கு மெருகூட்டப்பட்டது மற்றும் 0.05 μm Al2O3 தூள் இடைநீக்கத்தால் மேலும் மெருகூட்டப்பட்டது. பக்கவாட்டுகளும் அடிப்பகுதியும் மந்த வண்ணப்பூச்சால் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. உலர்த்திய பிறகு, மாதிரிகள் மலட்டு டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட தண்ணீரில் கழுவப்பட்டு 0.5 மணிநேரம் 75% (v/v) எத்தனால் கொண்டு கிருமி நீக்கம் செய்யப்பட்டன. பின்னர் அவை பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு 0.5 மணி நேரம் புற ஊதா (UV) ஒளியின் கீழ் காற்றில் உலர்த்தப்பட்டன.
கடல் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா MCCC 1A00099 வகை சீனாவின் ஜியாமென் கடல் கலாச்சார சேகரிப்பு மையத்திலிருந்து (MCCC) வாங்கப்பட்டது. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா 37°C வெப்பநிலையில் 250 மில்லி பிளாஸ்க்குகள் மற்றும் 500 மில்லி மின்வேதியியல் கண்ணாடி செல்களில் மரைன் 2216E திரவ ஊடகத்தைப் பயன்படுத்தி ஏரோபிக் முறையில் வளர்க்கப்பட்டது (கிங்டாவ் ஹோப் பயோடெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட், கிங்டாவ், சீனா). நடுத்தர (கிராம்/லி): 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 பெப்டோன், 1.0 ஈஸ்ட் சாறு மற்றும் 0.1 ஃபெரிக் சிட்ரேட். தடுப்பூசி போடுவதற்கு முன் 20 நிமிடங்கள் 121°C வெப்பநிலையில் ஆட்டோகிளேவ் செய்யவும். 400X உருப்பெருக்கத்தில் ஒரு ஒளி நுண்ணோக்கியின் கீழ் ஹீமோசைட்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி செசில் மற்றும் பிளாங்க்டோனிக் செல்களை எண்ணவும். தடுப்பூசி போட்ட உடனேயே பிளாங்க்டோனிக் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவின் ஆரம்ப செல் செறிவு தோராயமாக 106 செல்கள்/மிலி ஆகும்.
500 மில்லி நடுத்தர அளவு கொண்ட ஒரு கிளாசிக் மூன்று-மின்முனை கண்ணாடி கலத்தில் மின்வேதியியல் சோதனைகள் செய்யப்பட்டன. ஒரு பிளாட்டினம் தாள் மற்றும் ஒரு நிறைவுற்ற கலோமெல் மின்முனை (SCE) உப்பு பாலங்களால் நிரப்பப்பட்ட லக்கின் தந்துகிகள் வழியாக உலையுடன் இணைக்கப்பட்டன, அவை முறையே எதிர் மற்றும் குறிப்பு மின்முனைகளாகச் செயல்பட்டன. வேலை செய்யும் மின்முனைகளை உருவாக்க, ஒவ்வொரு மாதிரியிலும் ஒரு ரப்பர்-பூசப்பட்ட செப்பு கம்பி இணைக்கப்பட்டு எபோக்சியால் மூடப்பட்டிருந்தது, இதனால் வேலை செய்யும் மின்முனைக்கு சுமார் 1 செ.மீ.2 வெளிப்படும் ஒற்றை-பக்க மேற்பரப்பு பகுதி இருந்தது. மின்வேதியியல் அளவீடுகளின் போது, ​​மாதிரிகள் 2216E ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்டு, நீர் குளியலில் நிலையான அடைகாக்கும் வெப்பநிலையில் (37 °C) பராமரிக்கப்பட்டன. OCP, LPR, EIS மற்றும் சாத்தியமான டைனமிக் துருவமுனைப்பு தரவு ஆகியவை ஆட்டோலேப் பொட்டென்ஷியோஸ்டாட்டைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டன (குறிப்பு 600TM, கேம்ரி இன்ஸ்ட்ருமென்ட்ஸ், இன்க்., USA). LPR சோதனைகள் -5 மற்றும் 5 mV வரம்பில் 0.125 mV s-1 ஸ்கேன் விகிதத்தில் Eocp மற்றும் 1 Hz மாதிரி அதிர்வெண்ணுடன் பதிவு செய்யப்பட்டன. EIS ஒரு சைன் அலையுடன் செய்யப்பட்டது. நிலையான நிலை Eocp இல் 5 mV பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண் வரம்பு 0.01 முதல் 10,000 Hz வரை. சாத்தியமான ஸ்வீப்பிற்கு முன், நிலையான இலவச அரிப்பு சாத்தியமான மதிப்பை அடையும் வரை மின்முனைகள் திறந்த-சுற்று பயன்முறையில் இருந்தன. பின்னர் துருவமுனைப்பு வளைவுகள் -0.2 முதல் 1.5 V வரை Eocp க்கு எதிராக 0.166 mV/s ஸ்கேன் விகிதத்தில் இயக்கப்பட்டன. ஒவ்வொரு சோதனையும் P. aeruginosa உடன் மற்றும் இல்லாமல் 3 முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டது.
உலோகவியல் பகுப்பாய்விற்கான மாதிரிகள் 2000 க்ரிட் ஈரமான SiC காகிதத்தால் இயந்திரத்தனமாக மெருகூட்டப்பட்டன, பின்னர் ஒளியியல் கண்காணிப்புக்காக 0.05 μm Al2O3 தூள் இடைநீக்கத்தால் மேலும் மெருகூட்டப்பட்டன. ஒளியியல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி உலோகவியல் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. மாதிரிகள் 10 wt.% பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் 43 உடன் பொறிக்கப்பட்டன.
அடைகாத்த பிறகு, மாதிரிகள் பாஸ்பேட்-பஃபர் செய்யப்பட்ட உப்பு (PBS) கரைசலில் (pH 7.4 ± 0.2) 3 முறை கழுவப்பட்டு, பின்னர் 2.5% (v/v) குளுடரால்டிஹைடுடன் 10 மணி நேரம் நிலைநிறுத்தப்பட்டு பயோஃபிலிம்களை சரி செய்யப்பட்டது. பின்னர் காற்றில் உலர்த்துவதற்கு முன் தரப்படுத்தப்பட்ட தொடர் (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% மற்றும் 100% v/v) எத்தனால் மூலம் நீரிழப்பு செய்யப்பட்டது. இறுதியாக, SEM கண்காணிப்புக்கான கடத்துத்திறனை வழங்க மாதிரியின் மேற்பரப்பு ஒரு தங்கப் படலத்தால் தெளிக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு மாதிரியின் மேற்பரப்பிலும் மிகவும் காம்பற்ற P. ஏருகினோசா செல்கள் உள்ள இடங்களில் SEM படங்கள் கவனம் செலுத்தப்பட்டன. வேதியியல் கூறுகளைக் கண்டறிய EDS பகுப்பாய்வைச் செய்யவும். குழியின் ஆழத்தை அளவிட Zeiss Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germany) பயன்படுத்தப்பட்டது. பயோஃபிலிமின் கீழ் அரிப்பு குழிகளைக் கண்காணிக்க, சோதனைப் பகுதி சோதனைப் பகுதியின் மேற்பரப்பில் உள்ள அரிப்பு பொருட்கள் மற்றும் பயோஃபிலிமை அகற்றுவதற்காக சீன தேசிய தரநிலை (CNS) GB/T4334.4-2000 இன் படி முதலில் சுத்தம் செய்யப்பட்டது.
எக்ஸ்-கதிர் ஒளிமின்னழுத்த நிறமாலை (XPS, ESCALAB250 மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு அமைப்பு, தெர்மோ VG, USA) பகுப்பாய்வு ஒரு ஒற்றை நிற எக்ஸ்-கதிர் மூலத்தைப் பயன்படுத்தி (1500 eV ஆற்றல் மற்றும் 150 W சக்தியில் அலுமினிய Kα கோடு) நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் பரந்த பிணைப்பு ஆற்றல் வரம்பு 0 இல் -1350 eV. உயர் தெளிவுத்திறன் நிறமாலை 50 eV பாஸ் ஆற்றலையும் 0.2 eV படி அளவையும் பயன்படுத்தி பதிவு செய்யப்பட்டது.
அடைகாக்கப்பட்ட மாதிரிகள் அகற்றப்பட்டு, 15 வினாடிகளுக்கு PBS (pH 7.4 ± 0.2) உடன் மெதுவாகக் கழுவப்பட்டன. மாதிரிகளில் உள்ள உயிரிப்படலங்களின் பாக்டீரியா நம்பகத்தன்மையைக் கண்காணிக்க, உயிரிப்படலங்கள் LIVE/DEAD BacLight பாக்டீரியா உயிர்வாழ்வு கருவி (Invitrogen, Eugene, OR, USA) ஐப் பயன்படுத்தி கறை படிந்தன. இந்த கருவியில் இரண்டு ஒளிரும் சாயங்கள் உள்ளன, ஒரு பச்சை ஒளிரும் SYTO-9 சாயம் மற்றும் ஒரு சிவப்பு ஒளிரும் ப்ராப்பிடியம் அயோடைடு (PI) சாயம். CLSM இன் கீழ், ஒளிரும் பச்சை மற்றும் சிவப்பு நிற புள்ளிகள் முறையே உயிருள்ள மற்றும் இறந்த செல்களைக் குறிக்கின்றன. கறை படிவதற்கு, 3 μl SYTO-9 மற்றும் 3 μl PI கரைசலைக் கொண்ட 1 மில்லி கலவை இருட்டில் அறை வெப்பநிலையில் (23 oC) 20 நிமிடங்கள் அடைகாக்கப்பட்டது. பின்னர், கறை படிந்த மாதிரிகள் Nikon CLSM இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி (C2 Plus, Nikon, ஜப்பான்) இரண்டு அலைநீளங்களில் (உயிருள்ள செல்களுக்கு 488 nm மற்றும் இறந்த செல்களுக்கு 559 nm) காணப்பட்டன. உயிரிப்படல தடிமன் 3-D ஸ்கேனிங் முறையில் அளவிடப்பட்டது.
இந்தக் கட்டுரையை எவ்வாறு மேற்கோள் காட்டுவது: லி, எச். மற்றும் பலர். கடல் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபிலிம் மூலம் 2707 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் எஃகின் நுண்ணுயிர் அரிப்பு. அறிவியல். பிரதிநிதி 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate.coros.science.80, 205–212 (2014) முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசலில் LDX 2101 டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் எஃகின் அழுத்த அரிப்பு விரிசல்.
கிம், எஸ்.டி, ஜாங், எஸ்.எச், லீ, ஐ.எஸ் & பார்க், ஒய்.எஸ். சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் வெல்ட்ஸின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பில் கரைசல் வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் கேடய வாயுவில் நைட்ரஜனின் விளைவு. coros.science.53, 1939–1947 (2011).
ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கீசர், எம். & லெவன்டோவ்ஸ்கி, இசட். 316L ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலில் நுண்ணுயிர் மற்றும் மின்வேதியியல் ரீதியாக தூண்டப்பட்ட குழி அரிப்பு பற்றிய ஒப்பீட்டு வேதியியல் ஆய்வு.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
லுவோ, எச்., டோங், சிஎஃப், லி, எக்ஸ்ஜி & சியாவோ, கே. குளோரைடு முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH இன் காரக் கரைசல்களில் 2205 டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் எஃகின் மின்வேதியியல் நடத்தை. எலக்ட்ரோசிம்.ஜர்னல்.64, 211–220 (2012).
லிட்டில், பிஜே, லீ, ஜேஎஸ் & ரே, ஆர்ஐ அரிப்பில் கடல் உயிரிப்படலங்களின் விளைவு: ஒரு சுருக்கமான மதிப்பாய்வு. எலக்ட்ரோசிம்.ஜர்னல்.54, 2-7 (2008).