Nature.com தளத்திற்கு வருகை தந்ததற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவியில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்தைப் பெற, மேம்படுத்தப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு (அல்லது இன்டர்நெட் எக்ஸ்ப்ளோரரில் இணக்கப் பயன்முறையை முடக்குமாறு) பரிந்துரைக்கிறோம். இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்யும் வகையில், நாங்கள் இந்தத் தளத்தை ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் வழங்குவோம்.
நுண்ணுயிரி அரிப்பு (MIC) என்பது பல தொழில்களில் ஒரு தீவிரமான பிரச்சனையாகும், ஏனெனில் இது பெரும் பொருளாதார இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும். சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு 2707 (2707 HDSS) அதன் சிறந்த இரசாயன எதிர்ப்புத்திறன் காரணமாக கடல்சார் சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், நுண்ணுயிரி அரிப்பிற்கு எதிரான அதன் எதிர்ப்புத்திறன் சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. இந்த ஆய்வு, கடல்சார் காற்றில் வாழும் பாக்டீரியாவான சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசாவால் ஏற்படும் MIC 2707 HDSS-இன் நடத்தையை ஆராய்ந்தது. மின்வேதியியல் பகுப்பாய்வில், 2216E ஊடகத்தில் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா உயிர்ப்படலம் இருக்கும்போது, ​​அரிப்பு மின்னழுத்தத்தில் ஒரு நேர்மறையான மாற்றமும், அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தியில் ஒரு அதிகரிப்பும் ஏற்படுவது தெரியவந்தது. எக்ஸ்-கதிர் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் நிறமாலையியல் (XPS) பகுப்பாய்வில், உயிர்ப்படலத்தின் கீழ் மாதிரியின் மேற்பரப்பில் குரோமியம் (Cr) உள்ளடக்கம் குறைந்திருப்பது தெரியவந்தது. குழிகளின் காட்சிப் பகுப்பாய்வில், 14 நாட்கள் அடைகாக்கும் காலத்தில் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா உயிர்ப்படலம் அதிகபட்சமாக 0.69 µm ஆழத்தில் குழிகளை உருவாக்கியது தெரியவந்தது. இது சிறியதாக இருந்தாலும், 2707 HDSS ஆனது P. aeruginosa பயோஃபிலிம்களின் MIC-க்கு முற்றிலும் எதிர்ப்புத்திறன் கொண்டதல்ல என்பதை இது சுட்டிக்காட்டுகிறது.
டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் (DSS), சிறந்த இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் ஆகியவற்றின் சரியான கலவையின் காரணமாக பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன¹,². இருப்பினும், குறிப்பிட்ட இடங்களில் அரிப்பு அரிப்பு ஏற்பட்டு, இந்த எஃகின் ஒருமைப்பாட்டைப் பாதிக்கிறது³,⁴. DSS, நுண்ணுயிரி அரிப்பை (MIC) எதிர்க்கும் திறன் கொண்டதல்ல⁵,⁶. DSS-க்கு பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகள் இருந்தபோதிலும், நீண்ட கால பயன்பாட்டிற்கு DSS-இன் அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் போதுமானதாக இல்லாத சூழல்களும் இன்னும் உள்ளன. இதன் பொருள், அதிக அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட, அதிக விலை கொண்ட பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன என்பதாகும். சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுக்கு (SDSS) கூட அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் விஷயத்தில் சில வரம்புகள் இருப்பதாக ஜியோன் மற்றும் குழுவினர்⁷ கண்டறிந்தனர். எனவே, சில சமயங்களில், அதிக அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் (HDSS) தேவைப்படுகின்றன. இது அதிக கலப்புலோகம் செய்யப்பட்ட HDSS-இன் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது.
DSS-இன் அரிப்புத் தடுப்புத்திறன், ஆல்பா மற்றும் காமா கட்டங்களின் விகிதத்தைச் சார்ந்துள்ளது மற்றும் இரண்டாம் கட்டத்திற்கு அருகிலுள்ள Cr, Mo மற்றும் W பகுதிகள் 8, 9, 10-இல் இது குறைந்துள்ளது. HDSS-இல் Cr, Mo மற்றும் N11 ஆகியவை அதிக அளவில் உள்ளன, எனவே இது சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத்திறனையும், wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt.%W) + 16% wt. N12 ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படும் சமமான குழி அரிப்புத் தடுப்பு எண்ணின் (PREN) உயர் மதிப்பையும் (45-50) கொண்டுள்ளது. இதன் சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத்திறன், தோராயமாக 50% ஃபெரிடிக் (α) மற்றும் 50% ஆஸ்டெனிடிக் (γ) கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு சமச்சீரான கலவையைச் சார்ந்துள்ளது. HDSS சிறந்த இயந்திரப் பண்புகளையும் குளோரைடு அரிப்புக்கு அதிக எதிர்ப்புத்திறனையும் கொண்டுள்ளது. மேம்படுத்தப்பட்ட அரிப்புத் தடுப்புத்திறன், கடல்சார் சூழல்கள் போன்ற அதிக தீவிரமான குளோரைடு சூழல்களில் HDSS-இன் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துகிறது.
எண்ணெய், எரிவாயு மற்றும் நீர் தொழில்கள் போன்ற பல தொழில்களில் MIC-கள் ஒரு பெரிய பிரச்சனையாகும்¹⁴. அனைத்து அரிப்பு சேதங்களிலும் 20% MIC-களால் ஏற்படுகிறது¹⁵. MIC என்பது ஒரு உயிரி-மின்வேதியியல் அரிப்பு ஆகும், இது பல சூழல்களில் காணப்படலாம். உலோக மேற்பரப்புகளில் உருவாகும் உயிரிப்படலங்கள் மின்வேதியியல் நிலைமைகளை மாற்றுகின்றன, அதன் மூலம் அரிப்பு செயல்முறையைப் பாதிக்கின்றன. MIC அரிப்பு உயிரிப்படலங்களால் ஏற்படுகிறது என்று பரவலாக நம்பப்படுகிறது. மின்சாரத்தை உருவாக்கும் நுண்ணுயிரிகள், தாங்கள் உயிர்வாழத் தேவையான ஆற்றலைப் பெறுவதற்காக உலோகங்களை அரிக்கின்றன¹⁷. மின்சாரத்தை உருவாக்கும் நுண்ணுயிரிகளால் தூண்டப்படும் MIC-யில், EET (செல்வெளி எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம்) என்பது வீதத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் காரணி என்று சமீபத்திய MIC ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. ஜாங் மற்றும் குழுவினர்¹⁸, எலக்ட்ரான் இடைத்தரகர்கள், டெசல்ஃபோவிப்ரியோ செசிஃபிகன்ஸ் செல்களுக்கும் 304 துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கும் இடையில் எலக்ட்ரான்களின் பரிமாற்றத்தை விரைவுபடுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக மிகவும் கடுமையான MIC தாக்குதல் ஏற்படுகிறது என்று நிரூபித்தனர். அன்னிங் மற்றும் குழுவினர்¹⁹ மற்றும் வென்ஸ்லாஃப் மற்றும் குழுவினர். அரிக்கும் சல்பேட்-குறைக்கும் பாக்டீரியாக்களின் (SRBs) உயிர்ப்படலங்கள், உலோக அடி மூலக்கூறுகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை நேரடியாக உறிஞ்சி, கடுமையான குழி அரிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன என்பதை 20 ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளன.
SRB-கள், இரும்பு-குறைக்கும் பாக்டீரியாக்கள் (IRB-கள்) போன்றவற்றைக் கொண்ட ஊடகங்களில் DSS ஆனது MIC-க்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியது என்று அறியப்படுகிறது²¹. இந்த பாக்டீரியாக்கள் பயோஃபிலிம்களின் கீழ் DSS-இன் மேற்பரப்பில் உள்ளூர்மயமான குழிகளை ஏற்படுத்துகின்றன²²,²³. DSS-ஐப் போலல்லாமல், HDSS²⁴-இன் MIC நன்கு அறியப்படவில்லை.
சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா என்பது இயற்கையில் பரவலாகக் காணப்படும் ஒரு கிராம்-எதிர்மறை, இயங்கும், கோல் வடிவ பாக்டீரியாவாகும்²⁵. சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா கடல் சூழலிலும் ஒரு முக்கிய நுண்ணுயிர்க் குழுவாக உள்ளது, இது அதிகரித்த MIC செறிவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. சூடோமோனாஸ் அரிப்புச் செயல்பாட்டில் தீவிரமாகப் பங்கேற்கிறது மற்றும் உயிர்ப்படல உருவாக்கத்தின் போது ஒரு முன்னோடிக் குடியேற்றவாசியாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. மஹத் மற்றும் அவரது குழுவினர்²⁸ மற்றும் யுவான் மற்றும் அவரது குழுவினர்²⁹, நீர்வாழ் சூழல்களில் மென் எஃகு மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு விகிதத்தை சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா அதிகரிக்க முனைகிறது என்பதை நிரூபித்துள்ளனர்.
இந்த ஆய்வின் முக்கிய நோக்கம், கடல்சார் காற்றில் வாழும் பாக்டீரியாவான சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசாவால் ஏற்படும் MIC 2707 HDSS-இன் பண்புகளை, மின்வேதியியல் முறைகள், மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு முறைகள் மற்றும் அரிப்பு விளைபொருள் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஆராய்வதாகும். MIC 2707 HDSS-இன் நடத்தையை ஆய்வு செய்வதற்காக, திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் (OCP), நேரியல் முனைவாக்க மின்தடை (LPR), மின்வேதியியல் மின்மறுப்பு நிறமாலையியல் (EIS) மற்றும் மின்னழுத்த இயக்க முனைவாக்கம் உள்ளிட்ட மின்வேதியியல் ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. அரிக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் உள்ள வேதியியல் கூறுகளைக் கண்டறிய ஆற்றல் சிதறல் நிறமாலையியல் பகுப்பாய்வு (EDS) மேற்கொள்ளப்பட்டது. மேலும், சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசாவைக் கொண்ட கடல்சார் சூழலின் தாக்கத்தின் கீழ் ஆக்சைடு படலத்தின் செயலற்ற தன்மையின் நிலைத்தன்மையைத் தீர்மானிக்க எக்ஸ்-கதிர் ஒளிமின்னணு நிறமாலையியல் (XPS) பயன்படுத்தப்பட்டது. குழிகளின் ஆழம் ஒரு குவிய லேசர் ஸ்கேனிங் நுண்ணோக்கியின் (CLSM) கீழ் அளவிடப்பட்டது.
அட்டவணை 1, 2707 HDSS-இன் வேதியியல் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. அட்டவணை 2, 2707 HDSS ஆனது 650 MPa மகசூல் வலிமையுடன் சிறந்த இயந்திரப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. படம் 1, கரைசல் வெப்பப் பதப்படுத்தப்பட்ட 2707 HDSS-இன் ஒளியியல் நுண் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. சுமார் 50% ஆஸ்டெனைட் மற்றும் 50% ஃபெரைட் கட்டங்களைக் கொண்ட நுண் அமைப்பில், இரண்டாம் நிலைக் கட்டங்கள் இல்லாத ஆஸ்டெனைட் மற்றும் ஃபெரைட் கட்டங்களின் நீளமான பட்டைகள் காணப்படுகின்றன.
படம் 2a, 37°C வெப்பநிலையில் 14 நாட்களுக்கு 2216E உயிரற்ற ஊடகத்திலும் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா குழம்பிலும் 2707 HDSS-க்கான திறந்த சுற்று மின்னழுத்தத்தை (Eocp) வெளிப்பாட்டு நேரத்திற்கு எதிராகக் காட்டுகிறது. Eocp-இல் ஏற்படும் மிகப்பெரிய மற்றும் மிக முக்கியமான மாற்றம் முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள் நிகழ்கிறது என்பதை இது காட்டுகிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் Eocp மதிப்புகள் சுமார் 16 மணி நேரத்தில் -145 mV (SCE உடன் ஒப்பிடும்போது) என்ற உச்சத்தை அடைந்து, பின்னர் கடுமையாகச் சரிந்து, உயிரற்ற மாதிரிக்கு -477 mV (SCE உடன் ஒப்பிடும்போது) மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா மாதிரிக்கு -236 mV (SCE உடன் ஒப்பிடும்போது) என்ற அளவை எட்டின. 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, P. aeruginosa-விற்கான Eocp 2707 HDSS மதிப்பு (SCE உடன் ஒப்பிடும்போது) -228 mV என்ற அளவில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையாக இருந்தது, அதேசமயம் உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளுக்கான தொடர்புடைய மதிப்பு (SCE உடன் ஒப்பிடும்போது) தோராயமாக -442 mV ஆக இருந்தது. P. aeruginosa இருக்கும்போது Eocp மிகவும் குறைவாக இருந்தது.
37 °C வெப்பநிலையில், உயிரற்ற ஊடகம் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பில் 2707 HDSS மாதிரிகளின் மின்வேதியியல் ஆய்வு:
(அ) ​​வெளிப்பாட்டு நேரத்தின் சார்பாக Eocp, (ஆ) 14-ஆம் நாளில் துருவமுனைப்பு வளைவுகள், (இ) வெளிப்பாட்டு நேரத்தின் சார்பாக Rp, மற்றும் (ஈ) வெளிப்பாட்டு நேரத்தின் சார்பாக icorr.
அட்டவணை 3, 14 நாட்கள் காலப்பகுதியில் உயிரற்ற மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா நுண்ணுயிர் ஏற்றப்பட்ட ஊடகங்களுக்கு உட்படுத்தப்பட்ட 2707 HDSS மாதிரிகளின் மின்வேதியியல் அரிப்பு அளவுருக்களைக் காட்டுகிறது. நிலையான முறைகள்30,31-இன் படி, அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி (icorr), அரிப்பு மின்னழுத்தம் (Ecorr) மற்றும் டாஃபெல் சாய்வு (βα மற்றும் βc) ஆகியவற்றைக் கொடுக்கும் வெட்டுப்புள்ளிகளைப் பெறுவதற்காக ஆனோடு மற்றும் கேத்தோடு வளைவுகளின் தொடுகோடுகள் நீட்டிக்கப்பட்டன.
படம் 2b-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உயிரற்ற மாதிரியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா வளைகோட்டில் ஏற்பட்ட மேல்நோக்கிய நகர்வு, ஈகோராக் (Ecorr) மதிப்பில் அதிகரிப்பை ஏற்படுத்தியது. அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் ஈகோராக் (Ecorr) மதிப்பானது, சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா மாதிரியில் 0.328 µA cm-2 ஆக அதிகரித்தது. இது உயிரற்ற மாதிரியில் உள்ள மதிப்பை (0.087 µA cm-2) விட நான்கு மடங்கு அதிகமாகும்.
LPR என்பது விரைவான அரிப்புப் பகுப்பாய்விற்கான ஒரு பாரம்பரியமான, சேதப்படுத்தாத மின்வேதியியல் முறையாகும். இது MIC32-ஐ ஆய்வு செய்வதற்கும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. படம் 2c, வெளிப்படும் நேரத்தைப் பொறுத்து முனைவாக்க மின்தடையைக் (Rp) காட்டுகிறது. அதிக Rp மதிப்பு என்பது குறைவான அரிப்பைக் குறிக்கிறது. முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள், உயிரற்ற மாதிரிகளுக்கு Rp 2707 HDSS மதிப்பு 1955 kΩ cm² ஆகவும், சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா மாதிரிகளுக்கு 1429 kΩ cm² ஆகவும் உச்சத்தை அடைந்தது. ஒரு நாளுக்குப் பிறகு Rp மதிப்பு வேகமாக குறைந்து, அடுத்த 13 நாட்களுக்கு ஒப்பீட்டளவில் மாறாமல் இருந்தது என்பதையும் படம் 2c காட்டுகிறது. ஒரு சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா மாதிரியின் Rp மதிப்பு சுமார் 40 kΩ cm² ஆகும், இது உயிரற்ற மாதிரியின் 450 kΩ cm² மதிப்பை விட மிகவும் குறைவு.
icorr-இன் மதிப்பு, சீரான அரிமான விகிதத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது. அதன் மதிப்பை பின்வரும் ஸ்டெர்ன்-கிரி சமன்பாட்டிலிருந்து கணக்கிடலாம்:
ஜோ மற்றும் குழுவினரின் 33 கூற்றுப்படி, இந்த ஆய்வில் டாஃபெல் சாய்வு B-யின் வழக்கமான மதிப்பு 26 mV/dec என எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டது. படம் 2d காட்டுவது போல, உயிரியல் அல்லாத மாதிரி 2707-இன் icorr ஒப்பீட்டளவில் நிலையாக இருந்தது, அதேசமயம் P. aeruginosa மாதிரியானது முதல் 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு பெரிதும் ஏற்ற இறக்கத்துடன் காணப்பட்டது. P. aeruginosa மாதிரிகளின் icorr மதிப்புகள், உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு மாதிரிகளின் மதிப்புகளை விட பத்து மடங்கு அதிகமாக இருந்தன. இந்தப் போக்கு, முனைவாக்க மின்தடையின் முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
EIS என்பது அரித்த மேற்பரப்புகளில் நிகழும் மின்வேதியியல் வினைகளின் பண்புகளை ஆராயப் பயன்படும் மற்றொரு அழிவற்ற முறையாகும். உயிரற்ற சூழல் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கரைசலுக்கு உட்படுத்தப்பட்ட மாதிரிகளின் மின்மறுப்பு நிறமாலைகள் மற்றும் கணக்கிடப்பட்ட மின்தேக்க மதிப்புகள், மாதிரி மேற்பரப்பில் உருவான செயலற்ற படலம்/உயிர்ப்படல மின்தடை Rb, மின்னூட்டப் பரிமாற்ற மின்தடை Rct, மின் இரட்டை அடுக்கு மின்தேக்கம் Cdl (EDL) மற்றும் மாறாத QCPE கட்டக்கூறு அளவுருக்கள் (CPE) ஆகியவை இதில் அடங்கும். இந்த அளவுருக்கள், ஒரு சமான மின்சுற்று (EEC) மாதிரியைப் பயன்படுத்தி தரவுகளைப் பொருத்துவதன் மூலம் மேலும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
படம் 3-இல், உயிரற்ற ஊடகத்திலும் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா குழம்பிலும் உள்ள 2707 HDSS மாதிரிகளுக்கான வழக்கமான நைக்விஸ்ட் வரைபடங்களும் (a மற்றும் b) போட் வரைபடங்களும் (a' மற்றும் b') வெவ்வேறு அடைகாக்கும் நேரங்களில் காட்டப்பட்டுள்ளன. சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசாவின் முன்னிலையில் நைக்விஸ்ட் வளையத்தின் விட்டம் குறைகிறது. போட் வரைபடம் (படம் 3b') மொத்த மின்மறுப்பின் அதிகரிப்பைக் காட்டுகிறது. தளர்வு நேர மாறிலி பற்றிய தகவல்களைக் கட்ட உச்சங்களிலிருந்து பெறலாம். படம் 4-இல், ஒரு ஒற்றை அடுக்கு (a) மற்றும் இரட்டை அடுக்கு (b) அடிப்படையிலான இயற்பியல் கட்டமைப்புகளும் அவற்றுடன் தொடர்புடைய EEC-களும் காட்டப்பட்டுள்ளன. EEC மாதிரியில் CPE அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அதன் ஏற்புத்திறன் மற்றும் மின்மறுப்பு பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன:
2707 HDSS மாதிரியின் மின்மறுப்பு நிறமாலையைப் பொருத்துவதற்கான இரண்டு இயற்பியல் மாதிரிகள் மற்றும் அவற்றுக்குரிய சமான மின்சுற்றுகள்:
இதில் Y0 என்பது KPI மதிப்பு, j என்பது கற்பனை எண் அல்லது (-1)1/2, ω என்பது கோண அதிர்வெண், n என்பது ஒன்றை விடக் குறைவான KPI அடுக்குக் குறியீடு³⁵. மின்னூட்டப் பரிமாற்ற மின்தடைத் தலைகீழ் (அதாவது 1/Rct) அரிப்பு வீதத்துடன் தொடர்புடையது. Rct குறைவாக இருந்தால், அரிப்பு வீதம் அதிகமாக இருக்கும்²⁷. 14 நாட்கள் அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு, சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரிகளின் Rct 32 kΩ cm² ஐ எட்டியது, இது உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளின் 489 kΩ cm² ஐ விட மிகவும் குறைவு (அட்டவணை 4).
படம் 5-இல் உள்ள CLSM மற்றும் SEM படங்கள், 7 நாட்களுக்குப் பிறகு HDSS மாதிரி 2707-இன் மேற்பரப்பில் உள்ள உயிரிப்படலப் பூச்சு அடர்த்தியாக இருப்பதைக் தெளிவாகக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், 14 நாட்களுக்குப் பிறகு, உயிரிப்படலப் பூச்சு குறைவாக இருந்ததுடன், சில இறந்த செல்களும் தோன்றின. அட்டவணை 5, P. aeruginosa-விற்கு 7 மற்றும் 14 நாட்கள் வெளிப்படுத்தப்பட்ட பிறகு, 2707 HDSS மாதிரிகளில் உள்ள உயிரிப்படலத்தின் தடிமனைக் காட்டுகிறது. அதிகபட்ச உயிரிப்படலத் தடிமன் 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 23.4 µm-இலிருந்து 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 18.9 µm-ஆக மாறியது. சராசரி உயிரிப்படலத் தடிமனும் இந்தப் போக்கை உறுதிப்படுத்தியது. அது 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 22.2 ± 0.7 μm-இலிருந்து 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 17.8 ± 1.0 μm-ஆகக் குறைந்தது.
(அ) ​​7 நாட்களில் எடுக்கப்பட்ட முப்பரிமாண CLSM படம், (ஆ) 14 நாட்களில் எடுக்கப்பட்ட முப்பரிமாண CLSM படம், (இ) 7 நாட்களில் எடுக்கப்பட்ட SEM படம், மற்றும் (ஈ) 14 நாட்களில் எடுக்கப்பட்ட SEM படம்.
14 நாட்களுக்கு P. aeruginosa-வால் பாதிக்கப்பட்ட மாதிரிகளில் உள்ள உயிர்ப்படலங்கள் மற்றும் அரிமானப் பொருட்களில் உள்ள வேதியியல் தனிமங்களை EMF வெளிப்படுத்தியது. படம் 6-ல், உயிர்ப்படலங்கள் மற்றும் அரிமானப் பொருட்களில் உள்ள C, N, O, மற்றும் P ஆகியவற்றின் உள்ளடக்கம் தூய உலோகங்களை விட கணிசமாக அதிகமாக இருப்பது காட்டப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் இந்தத் தனிமங்கள் உயிர்ப்படலங்கள் மற்றும் அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றப் பொருட்களுடன் தொடர்புடையவை. நுண்ணுயிரிகளுக்கு குரோமியம் மற்றும் இரும்பு ஆகியவை மிகச் சிறிய அளவிலேயே தேவைப்படுகின்றன. மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள உயிர்ப்படலம் மற்றும் அரிமானப் பொருட்களில் Cr மற்றும் Fe அதிக அளவில் இருப்பது, அரிமானத்தின் காரணமாக உலோக மூலக்கூறு அதன் தனிமங்களை இழந்துவிட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது.
14 நாட்களுக்குப் பிறகு, 2216E ஊடகத்தில் P. aeruginosa உடன் மற்றும் அது இல்லாமல் இருந்த குழிகள் காணப்பட்டன. அடைகாப்பதற்கு முன்பு, மாதிரிகளின் மேற்பரப்பு மென்மையாகவும் குறைபாடற்றதாகவும் இருந்தது (படம் 7a). அடைகாத்த பிறகு மற்றும் உயிரிப்படலம் மற்றும் அரிப்புப் பொருட்களை அகற்றிய பிறகு, மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆழமான குழிகள் CLSM ஐப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்பட்டன, இது படம் 7b மற்றும் c இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாடுகளின் மேற்பரப்பில் தெளிவான குழிகள் எதுவும் காணப்படவில்லை (அதிகபட்ச குழி ஆழம் 0.02 µm). 3 மாதிரிகளிலிருந்து பெறப்பட்ட சராசரி அதிகபட்ச குழி ஆழத்தின் அடிப்படையில் (ஒவ்வொரு மாதிரிக்கும் 10 அதிகபட்ச குழி ஆழங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன), P. aeruginosa ஆல் ஏற்பட்ட அதிகபட்ச குழி ஆழம் 7 நாட்களில் 0.52 µm ஆகவும், 14 நாட்களில் 0.69 µm ஆகவும் இருந்தது. முறையே 0.42 ± 0.12 µm மற்றும் 0.52 ± 0.15 µm அடையப்பட்டது (அட்டவணை 5). இந்தத் துளை ஆழ மதிப்புகள் சிறியவை, ஆனால் முக்கியமானவை.
(அ) ​​வெளிப்பாட்டிற்கு முன், (ஆ) உயிரற்ற சூழலில் 14 நாட்கள், மற்றும் (இ) சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பில் 14 நாட்கள்.
படம் 8-இல், அட்டவணை 8 பல்வேறு மாதிரி மேற்பரப்புகளின் XPS நிறமாலைகளைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு மேற்பரப்பிற்கும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட வேதியியல் கலவை அட்டவணை 6-இல் சுருக்கமாகக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. 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 மிகவும் குறைவாக இருந்தன. ஒரு P. aeruginosa மாதிரிக்கு, Cr 2p உட்கரு மட்டத்தில் உள்ள நிறமாலை வளைவானது, 574.4, 576.6, 578.3 மற்றும் 586.8 eV பிணைப்பு ஆற்றல்கள் (BE) கொண்ட நான்கு உச்சக் கூறுகளுடன் பொருத்தப்பட்டது, இவை முறையே Cr, Cr2O3, CrO3 மற்றும் Cr(OH)3 ஆகியவற்றிற்குக் காரணமாக இருக்கலாம் (படம் 9a மற்றும் b). உயிரியல் அல்லாத மாதிரிகளுக்கு, முக்கிய Cr 2p மட்டத்தின் நிறமாலையானது, Cr (BE-க்கு 573.80 eV) மற்றும் Cr2O3 (BE-க்கு 575.90 eV) ஆகியவற்றுக்கான இரண்டு முக்கிய உச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது (படம் 9a மற்றும் b). முறையே 9c மற்றும் d. உயிரற்ற மாதிரிகளுக்கும் P. aeruginosa மாதிரிகளுக்கும் இடையே உள்ள மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு, உயிரிப்படலத்தின் கீழ் Cr6+ இருப்பதும், Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) அதிக சார்பு விகிதத்தில் இருப்பதும் ஆகும்.
இரண்டு ஊடகங்களில் உள்ள மாதிரி 2707 HDSS-இன் மேற்பரப்பின் அகன்ற XPS நிறமாலைகள் முறையே 7 மற்றும் 14 நாட்கள் ஆகும்.
(அ) ​​P. aeruginosa-வுக்கு 7 நாட்கள் வெளிப்பாடு, (ஆ) P. aeruginosa-வுக்கு 14 நாட்கள் வெளிப்பாடு, (இ) உயிரற்ற சூழலில் 7 நாட்கள், மற்றும் (ஈ) உயிரற்ற சூழலில் 14 நாட்கள்.
HDSS பெரும்பாலான சூழல்களில் உயர் மட்ட அரிப்பு எதிர்ப்பைக் காட்டுகிறது. கிம் மற்றும் குழுவினர்², HDSS UNS S32707 ஆனது 45-க்கும் அதிகமான PREN மதிப்பைக் கொண்ட, அதிக கலப்புலோகம் செய்யப்பட்ட ஒரு DSS ஆக அடையாளம் காணப்பட்டதாகத் தெரிவித்தனர். இந்த ஆய்வில் மாதிரி 2707 HDSS-இன் PREN மதிப்பு 49 ஆக இருந்தது. இதற்குக் காரணம், அதிக குரோமியம் உள்ளடக்கம் மற்றும் அதிக அளவு மாலிப்டினம் மற்றும் நிக்கல் ஆகியவை அமிலச் சூழல்களிலும், அதிக குளோரைடு உள்ளடக்கம் கொண்ட சூழல்களிலும் பயனுள்ளதாக இருப்பதுதான். மேலும், நன்கு சமநிலைப்படுத்தப்பட்ட கலவை மற்றும் குறைபாடற்ற நுண் கட்டமைப்பு ஆகியவை கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மைக்கும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கும் நன்மை பயக்கின்றன. இருப்பினும், அதன் சிறந்த இரசாயன எதிர்ப்பு இருந்தபோதிலும், இந்த ஆய்வின் சோதனைத் தரவுகள், 2707 HDSS ஆனது P. aeruginosa பயோஃபிலிம் MIC-களுக்கு முற்றிலும் பாதிப்பில்லாதது அல்ல என்பதைக் காட்டுகின்றன.
மின்வேதியியல் முடிவுகள், உயிரற்ற சூழலுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​P. aeruginosa குழம்பில் 2707 HDSS-இன் அரிப்பு விகிதம் 14 நாட்களுக்குப் பிறகு கணிசமாக அதிகரித்ததைக் காட்டின. படம் 2a-வில், முதல் 24 மணி நேரத்தில் உயிரற்ற ஊடகம் மற்றும் P. aeruginosa குழம்பு ஆகிய இரண்டிலும் Eocp-இல் ஒரு குறைவு காணப்பட்டது. அதன்பிறகு, உயிரிப்படலம் மாதிரியின் மேற்பரப்பை முழுமையாக மூடுகிறது, மேலும் Eocp ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாகிறது³⁶. இருப்பினும், உயிரியல் Eocp அளவு, உயிரற்ற Eocp அளவை விட மிகவும் அதிகமாக இருந்தது. இந்த வேறுபாடு P. aeruginosa உயிரிப்படலங்களின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடையது என்று நம்புவதற்கு காரணங்கள் உள்ளன. படம் 2d-இல், P. aeruginosa முன்னிலையில், icorr 2707 HDSS மதிப்பு 0.627 μA cm⁻²-ஐ எட்டியது, இது உயிரற்ற கட்டுப்பாட்டு மாதிரியின் (0.063 μA cm⁻²) மதிப்பை விட பத்து மடங்கு அதிகமாகும், மேலும் இது EIS மூலம் அளவிடப்பட்ட Rct மதிப்புடன் ஒத்துப்போனது. முதல் சில நாட்களில், P. aeruginosa செல்கள் ஒட்டிக்கொள்வதாலும் மற்றும் உயிரிப்படலங்கள் உருவாவதாலும், P. aeruginosa ஊடகத்தில் மின்தடை மதிப்புகள் அதிகரித்தன. இருப்பினும், உயிரிப்படலம் மாதிரியின் மேற்பரப்பை முழுமையாக மூடும்போது, ​​மின்தடை குறைகிறது. உயிரிப்படலங்கள் மற்றும் உயிரிப்படல வளர்சிதைப்பொருட்கள் உருவாவதால், பாதுகாப்பு அடுக்கு முதன்மையாகத் தாக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, காலப்போக்கில் அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் குறைந்தது மற்றும் P. aeruginosa ஒட்டிக்கொள்வது குறிப்பிட்ட இடங்களில் அரிப்பை ஏற்படுத்தியது. உயிரற்ற சூழல்களில் போக்குகள் வேறுபட்டிருந்தன. உயிரற்ற கட்டுப்பாட்டு மாதிரியின் அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன், P. aeruginosa ஊடகத்திற்கு உட்படுத்தப்பட்ட மாதிரிகளின் தொடர்புடைய மதிப்பை விட மிகவும் அதிகமாக இருந்தது. மேலும், உயிரற்ற மாதிரிகளில், 14-ஆம் நாளில் Rct 2707 HDSS மதிப்பு 489 kΩ cm²-ஐ எட்டியது, இது P. aeruginosa இருக்கும்போது இருந்த Rct மதிப்பை (32 kΩ cm²) விட 15 மடங்கு அதிகமாகும். எனவே, 2707 HDSS ஒரு மலட்டுச் சூழலில் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் P. aeruginosa பயோஃபிலிம்களிலிருந்து வரும் MIC-களுக்கு எதிர்ப்புத்திறன் கொண்டதல்ல.
இந்த முடிவுகளை படம் 2b-இல் உள்ள முனைவாக்க வளைவுகளிலிருந்தும் காணலாம். ஆனோடிக் கிளைத்தல் என்பது சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா உயிர்ப்படல உருவாக்கம் மற்றும் உலோக ஆக்சிஜனேற்ற வினைகளுடன் தொடர்புடையதாகக் கருதப்படுகிறது. இந்த நேர்வில், கேத்தோடிக் வினை என்பது ஆக்சிஜனின் ஒடுக்கம் ஆகும். P. ஏருஜினோசாவின் இருப்பு, அரிமான மின்னோட்ட அடர்த்தியை கணிசமாக அதிகரித்தது; இது உயிரற்ற கட்டுப்பாட்டுச் சூழலை விட சுமார் பத்து மடங்கு அதிகமாகும். இது, P. ஏருஜினோசா உயிர்ப்படலம் 2707 HDSS-இன் உள்ளூர் அரிமானத்தை மேம்படுத்துகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. யுவான் மற்றும் குழுவினர்²⁹, P. ஏருஜினோசா உயிர்ப்படலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் Cu-Ni 70/30 உலோகக்கலவையின் அரிமான மின்னோட்ட அடர்த்தி அதிகரித்ததைக் கண்டறிந்தனர். இது சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா உயிர்ப்படலங்களால் ஆக்சிஜன் ஒடுக்கத்தின் உயிரிவினையூக்கத்தால் ஏற்பட்டிருக்கலாம். இந்த அவதானிப்பு, இந்த ஆய்வில் உள்ள MIC 2707 HDSS-ஐயும் விளக்கக்கூடும். காற்றில்லா உயிர்ப்படலங்களின் கீழ் ஆக்சிஜன் குறைவாகவும் இருக்கலாம். எனவே, உலோக மேற்பரப்பை ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டு மீண்டும் செயலற்றதாக்க மறுப்பது, இந்த ஆய்வில் MIC ஏற்படுவதற்குப் பங்களிக்கும் ஒரு காரணியாக இருக்கலாம்.
மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள நிலையான பாக்டீரியாக்களின் வளர்சிதை மாற்றச் செயல்பாடு மற்றும் அரிப்புப் பொருட்களின் தன்மை ஆகியவற்றால் வேதியியல் மற்றும் மின்வேதியியல் வினைகளின் விகிதம் நேரடியாகப் பாதிக்கப்படலாம் என்று டிக்கின்சன் மற்றும் பலர் 38 பரிந்துரைத்தனர். படம் 5 மற்றும் அட்டவணை 5-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 14 நாட்களுக்குப் பிறகு செல்களின் எண்ணிக்கையும் உயிரிப்படலத்தின் தடிமனும் குறைந்தன. 14 நாட்களுக்குப் பிறகு, 2216E ஊடகத்தில் ஊட்டச்சத்து குறைபாடு காரணமாகவோ அல்லது 2707 HDSS மேட்ரிக்ஸிலிருந்து நச்சு உலோக அயனிகள் வெளியிடப்பட்டதாலோ, 2707 HDSS-இன் மேற்பரப்பில் இருந்த பெரும்பாலான நிலையான செல்கள் இறந்துவிட்டன என்ற உண்மையால் இதை நியாயமான முறையில் விளக்க முடியும். இது தொகுதிச் சோதனைகளின் ஒரு வரம்பாகும்.
இந்த ஆய்வில், 2707 HDSS-இன் மேற்பரப்பில் உள்ள பயோஃபிலிமிற்கு அடியில், P. aeruginosa பயோஃபிலிம் Cr மற்றும் Fe ஆகியவற்றின் உள்ளூர் குறைபாட்டிற்கு பங்களித்தது (படம் 6). மாதிரி C உடன் ஒப்பிடும்போது மாதிரி D-இல் Fe மற்றும் Cr-இன் குறைவை அட்டவணை 6 காட்டுகிறது, இது P. aeruginosa பயோஃபிலிமால் ஏற்பட்ட கரைந்த Fe மற்றும் Cr முதல் 7 நாட்களுக்கு நீடித்ததைக் குறிக்கிறது. கடல் சூழலை உருவகப்படுத்த 2216E சூழல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது 17700 ppm Cl- ஐக் கொண்டுள்ளது, இது இயற்கை கடல் நீரில் உள்ள அதன் உள்ளடக்கத்திற்கு ஒப்பானது. XPS மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட 7 மற்றும் 14-நாள் உயிரற்ற மாதிரிகளில் Cr குறைவதற்கு 17700 ppm Cl- இன் இருப்பே முக்கிய காரணமாக இருந்தது. P. aeruginosa மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உயிரற்ற சூழ்நிலைகளில் குளோரினுக்கு எதிராக 2707 HDSS-இன் வலுவான எதிர்ப்பு காரணமாக, உயிரற்ற மாதிரிகளில் Cr கரைதல் மிகவும் குறைவாக இருந்தது. படம் 9, செயலற்ற படலத்தில் Cr6+ இருப்பதைக் காட்டுகிறது. சென் மற்றும் கிளேட்டன் பரிந்துரைத்தபடி, P. aeruginosa உயிர்வடிவங்களால் எஃகுப் பரப்புகளில் இருந்து குரோமியத்தை அகற்றுவதில் இது பங்கு வகிக்கக்கூடும்.
பாக்டீரியா வளர்ச்சியின் காரணமாக, வளர்ப்புக்கு முன்னும் பின்னும் ஊடகத்தின் pH மதிப்புகள் முறையே 7.4 மற்றும் 8.2 ஆக இருந்தன. எனவே, மொத்த ஊடகத்தில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக pH இருப்பதால், P. aeruginosa உயிரிப்படலத்திற்குக் கீழே கரிம அமில அரிப்பு இந்த ஆய்வில் பங்களிக்க வாய்ப்பில்லை. 14 நாள் சோதனைக் காலத்தில், உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு ஊடகத்தின் pH குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாறவில்லை (ஆரம்பத்தில் 7.4 இலிருந்து இறுதியில் 7.5 ஆக). அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு விதை ஊடகத்தில் pH அதிகரித்ததற்கு P. aeruginosa-வின் வளர்சிதை மாற்றச் செயல்பாடு காரணமாக இருந்ததுடன், சோதனைப் பட்டைகள் இல்லாத நிலையிலும் pH மீது இதே போன்ற விளைவை ஏற்படுத்துவது கண்டறியப்பட்டது.
படம் 7-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, P. aeruginosa உயிரிப்படலத்தால் ஏற்பட்ட அதிகபட்ச பள்ள ஆழம் 0.69 µm ஆகும், இது உயிரற்ற ஊடகத்தின் (0.02 µm) ஆழத்தை விட மிகவும் அதிகம். இது மேலே விவரிக்கப்பட்ட மின்வேதியியல் தரவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது. 0.69 µm என்ற பள்ள ஆழம், அதே நிலைமைகளின் கீழ் 2205 DSS-க்கு அறிவிக்கப்பட்ட 9.5 µm மதிப்பை விட பத்து மடங்குக்கும் மேலாகக் குறைவாக உள்ளது. இந்தத் தரவுகள், 2205 DSS-ஐ விட 2707 HDSS, MIC-களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகின்றன. இது ஆச்சரியப்படுவதற்கில்லை, ஏனெனில் 2707 HDSS அதிக Cr அளவுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது நீண்ட கால செயலற்ற தன்மையை வழங்குகிறது, P. aeruginosa-வை செயலற்ற தன்மையிலிருந்து விடுவிப்பதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது, மேலும் அதன் சமநிலையான கட்டமைப்பு காரணமாக தீங்கு விளைவிக்கும் இரண்டாம் நிலை வீழ்படிவு இல்லாமல் பள்ளங்கள் ஏற்படுகின்றன.
முடிவாக, உயிரற்ற சூழலில் முக்கியமற்ற பள்ளங்கள் காணப்பட்டதோடு ஒப்பிடுகையில், P. aeruginosa வளர்ப்பு ஊடகத்தில் 2707 HDSS-இன் மேற்பரப்பில் MIC பள்ளங்கள் கண்டறியப்பட்டன. இந்த ஆய்வு, 2205 DSS-ஐ விட 2707 HDSS ஆனது MIC-க்கு சிறந்த எதிர்ப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது, ஆனால் P. aeruginosa உயிரிப்படலத்தின் காரணமாக இது MIC-க்கு முற்றிலும் பாதிப்பில்லாதது அல்ல. இந்த முடிவுகள், கடல்சார் சூழலுக்குப் பொருத்தமான துருப்பிடிக்காத எஃகுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கும் அவற்றின் ஆயுட்காலத்தை நிர்ணயிப்பதற்கும் உதவுகின்றன.
சீனாவின் ஷென்யாங்கில் உள்ள வடகிழக்குப் பல்கலைக்கழகத்தின் (NEU) உலோகவியல் பள்ளியால் 2707 HDSS-க்கான கூப்பன் வழங்கப்பட்டது. 2707 HDSS-இன் தனிமக் கலவை அட்டவணை 1-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது NEU-இன் பொருள் பகுப்பாய்வு மற்றும் சோதனைத் துறையால் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. அனைத்து மாதிரிகளும் 1180°C வெப்பநிலையில் 1 மணி நேரத்திற்கு திடக் கரைசல் செயல்முறைக்கு உட்படுத்தப்பட்டன. அரிப்பு சோதனைக்கு முன்னர், 1 செ.மீ² மேல் திறந்த பரப்பளவைக் கொண்ட ஒரு நாணயம் போன்ற 2707 HDSS, சிலிக்கான் கார்பைடு மணர்த்தாள் கொண்டு 2000 கிரிட் வரை மெருகேற்றப்பட்டு, பின்னர் 0.05 µm Al₂O₃ தூள் கூழ் கொண்டு மெருகூட்டப்பட்டது. பக்கங்களும் அடிப்பகுதியும் மந்தமான வண்ணப்பூச்சு கொண்டு பாதுகாக்கப்பட்டுள்ளன. உலர்த்திய பிறகு, மாதிரிகள் கிருமியழிக்கப்பட்ட அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட நீரால் கழுவப்பட்டு, 0.5 மணி நேரத்திற்கு 75% (v/v) எத்தனால் கொண்டு கிருமியழிக்கப்பட்டன. பின்னர் அவை பயன்பாட்டிற்கு முன்னர் 0.5 மணி நேரத்திற்கு புற ஊதா (UV) ஒளியின் கீழ் காற்றில் உலர்த்தப்பட்டன.
கடல்சார் சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா திரிபு MCCC 1A00099, சீனாவின் சியாமென் கடல்சார் கலாச்சார சேகரிப்பு மையத்திலிருந்து (MCCC) வாங்கப்பட்டது. சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா, கடல்சார் 2216E திரவ ஊடகத்தைப் (கிங்டாவோ ஹோப் பயோடெக்னாலஜி கோ., லிமிடெட், கிங்டாவோ, சீனா) பயன்படுத்தி, 250 மிலி குடுவைகளிலும் 500 மிலி கண்ணாடி மின்வேதியியல் கலங்களிலும் 37° C வெப்பநிலையில் காற்றுள்ள சூழலில் வளர்க்கப்பட்டது. ஊடகத்தில் (கி/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, 0.0016 6NH26NH3, 3.0016 NH3, 5.0 பெப்டோன், 1.0 ஈஸ்ட் சாறு மற்றும் 0.1 இரும்பு சிட்ரேட் ஆகியவை உள்ளன. நுண்ணுயிரேற்றம் செய்வதற்கு முன்பு 121°C வெப்பநிலையில் 20 நிமிடங்களுக்கு ஆட்டோகிளேவ் செய்யவும். 400x உருப்பெருக்கத்தில் ஒளி நுண்ணோக்கியின் கீழ், ஹீமோசைட்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி நிலையான மற்றும் மிதக்கும் செல்களை எண்ணவும். நுண்ணுயிரேற்றம் செய்த உடனேயே மிதக்கும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவின் ஆரம்ப செறிவு தோராயமாக 106 செல்கள்/மிலி ஆக இருந்தது.
500 மிலி ஊடகக் கொள்ளளவு கொண்ட ஒரு பாரம்பரிய மூன்று-மின்முனை கண்ணாடி கலத்தில் மின்வேதியியல் சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. பிளாட்டினம் தகடு மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட கலோமல் மின்முனை (SAE) ஆகியவை, உப்புப் பாலங்கள் நிரப்பப்பட்ட லக்கின் நுண்குழாய்கள் வழியாக வினைக்கலனுடன் இணைக்கப்பட்டன; இவை முறையே எதிர் மற்றும் குறிப்பு மின்முனைகளாகச் செயல்பட்டன. செயல்படும் மின்முனைகளைத் தயாரிப்பதற்காக, ஒவ்வொரு மாதிரியிலும் ரப்பர் பூசப்பட்ட செப்புக் கம்பி இணைக்கப்பட்டு, எப்பாக்சி பிசினால் மூடப்பட்டது. இதன் மூலம், ஒரு பக்கத்தில் செயல்படும் மின்முனைக்காக சுமார் 1 செமீ² பாதுகாப்பற்ற பகுதி விடப்பட்டது. மின்வேதியியல் அளவீடுகளின் போது, ​​மாதிரிகள் 2216E ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்டு, ஒரு நீர்த் தொட்டியில் நிலையான அடைகாப்பு வெப்பநிலையில் (37°C) வைக்கப்பட்டன. OCP, LPR, EIS மற்றும் மின்னழுத்த இயக்க முனைவாக்கத் தரவுகள், ஆட்டோலாப் பொட்டன்ஷியோஸ்டாட் (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA) பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டன. LPR சோதனைகள், 0.125 mV s⁻¹ என்ற ஸ்கேன் வீதத்தில், -5 முதல் 5 mV வரையிலான வரம்பில், Eocp மற்றும் 1 Hz மாதிரி வீதத்துடன் பதிவு செய்யப்பட்டன. நிலையான Eocp நிலையில் 5 mV மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி, 0.01 முதல் 10,000 Hz வரையிலான அதிர்வெண் வரம்பில் ஒரு சைன் அலையுடன் EIS நிகழ்த்தப்பட்டது. மின்னழுத்த வீச்சுக்கு முன்பு, தடையற்ற அரிப்பு மின்னழுத்தத்தின் ஒரு நிலையான மதிப்பு எட்டப்படும் வரை மின்முனைகள் செயலற்ற நிலையில் இருந்தன. பின்னர், துருவமுனைப்பு வளைவுகள் -0.2 முதல் 1.5 V வரை, 0.166 mV/s என்ற ஸ்கேன் வேகத்தில் Eocp-ஐப் பொறுத்து அளவிடப்பட்டன. ஒவ்வொரு சோதனையும் P. aeruginosa உடனும் இல்லாமலும் 3 முறை மீண்டும் செய்யப்பட்டது.
உலோகவியல் பகுப்பாய்விற்கான மாதிரிகள், ஈரமான 2000 கிரிட் SiC தாளைக் கொண்டு இயந்திர முறையில் மெருகூட்டப்பட்டன. பின்னர், ஒளியியல் ஆய்விற்காக 0.05 µm Al2O3 தூள் கூழ்மத்தைக் கொண்டு மேலும் மெருகூட்டப்பட்டன. உலோகவியல் பகுப்பாய்வு ஒரு ஒளியியல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்டது. அந்த மாதிரிகள், 10 wt% பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலைக் கொண்டு அரிக்கப்பட்டன 43.
அடைகாத்தலுக்குப் பிறகு, மாதிரிகள் பாஸ்பேட் தாங்கல் உப்புக்கரைசலால் (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) 3 முறை கழுவப்பட்டு, பின்னர் உயிரிப்படலங்களை நிலைநிறுத்துவதற்காக 2.5% (v/v) குளுடரால்டிஹைடுடன் 10 மணி நேரம் நிலைநிறுத்தப்பட்டன. பின்னர், காற்றில் உலர்த்துவதற்கு முன்பு, தொகுக்கப்பட்ட எத்தனால் (கனஅளவில் 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% மற்றும் 100%) கொண்டு நீர்நீக்கம் செய்யப்பட்டது. இறுதியாக, SEM ஆய்விற்கான கடத்துத்திறனை வழங்குவதற்காக மாதிரியின் மேற்பரப்பில் ஒரு தங்கப் படலம் படியவைக்கப்பட்டது. ஒவ்வொரு மாதிரியின் மேற்பரப்பிலும் மிகவும் அசையாத P. aeruginosa செல்கள் உள்ள புள்ளிகளில் SEM படங்கள் குவிக்கப்பட்டன. வேதியியல் தனிமங்களைக் கண்டறிய ஒரு EDS பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. குழியின் ஆழத்தை அளவிட ஒரு Zeiss கான்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் நுண்ணோக்கி (CLSM) (LSM 710, Zeiss, ஜெர்மனி) பயன்படுத்தப்பட்டது. உயிரிப்படலத்தின் கீழ் உள்ள அரிப்புக் குழிகளைக் கண்டறிய, சோதனை மாதிரியின் மேற்பரப்பில் இருந்து அரிப்புப் பொருட்கள் மற்றும் உயிரிப்படலத்தை அகற்றுவதற்காக, அந்த மாதிரி முதலில் சீன தேசிய தரநிலை (CNS) GB/T4334.4-2000-இன் படி சுத்தம் செய்யப்பட்டது.
–1350 eV என்ற நிலையான நிபந்தனைகளின் கீழ், 0 என்ற பரந்த பிணைப்பு ஆற்றல் வரம்பில், ஒரு ஒற்றை நிற எக்ஸ்-கதிர் மூலத்தைப் (1500 eV ஆற்றல் மற்றும் 150 W திறன் கொண்ட அலுமினியம் Kα கோடு) பயன்படுத்தி எக்ஸ்-கதிர் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் நிறமாலையியல் (XPS, ESCALAB250 மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு அமைப்பு, தெர்மோ VG, USA) பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. 50 eV கடத்தும் ஆற்றல் மற்றும் 0.2 eV படிநிலையைப் பயன்படுத்தி உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட நிறமாலைகள் பதிவு செய்யப்பட்டன.
அடைகாக்கப்பட்ட மாதிரிகள் அகற்றப்பட்டு, PBS (pH 7.4 ± 0.2) கொண்டு 15 வி 45 நிமிடங்கள் மென்மையாகக் கழுவப்பட்டன. மாதிரிகளில் உள்ள பயோஃபிலிம்களின் பாக்டீரியா உயிர்வாழும் தன்மையைக் கண்டறிய, LIVE/DEAD BacLight பாக்டீரியா உயிர்வாழும் கிட் (Invitrogen, Eugene, OR, USA) பயன்படுத்தி பயோஃபிலிம்களுக்கு சாயமேற்றப்பட்டது. இந்த கிட்டில் இரண்டு ஒளிரும் சாயங்கள் உள்ளன: SYTO-9 பச்சை ஒளிரும் சாயம் மற்றும் புரோபிடியம் அயோடைடு (PI) சிவப்பு ஒளிரும் சாயம். CLSM-ல், ஒளிரும் பச்சை மற்றும் சிவப்பு புள்ளிகள் முறையே உயிருள்ள மற்றும் இறந்த செல்களைக் குறிக்கின்றன. சாயமேற்றுவதற்காக, 3 µl SYTO-9 மற்றும் 3 µl PI கரைசல் கொண்ட 1 மிலி கலவையானது, அறை வெப்பநிலையில் (23°C) இருட்டில் 20 நிமிடங்கள் அடைகாக்கப்பட்டது. அதன் பிறகு, சாயமேற்றப்பட்ட மாதிரிகள், நிகான் CLSM கருவியைப் (C2 Plus, Nikon, Japan) பயன்படுத்தி இரண்டு அலைநீளங்களில் (உயிருள்ள செல்களுக்கு 488 nm மற்றும் இறந்த செல்களுக்கு 559 nm) ஆய்வு செய்யப்பட்டன. உயிரிப்படலத்தின் தடிமன் முப்பரிமாண ஸ்கேனிங் முறையில் அளவிடப்பட்டது.
இந்தக் கட்டுரையை மேற்கோள் காட்டுவது எப்படி: லி, எச். மற்றும் பலர். சூடோமோனாஸ் ஏருஜினோசா கடல் உயிரிப்படலத்தால் 2707 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகில் ஏற்படும் நுண்ணுயிரி அரிப்பு. தி சயின்ஸ். 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
ஸனோட்டோ, எஃப்., க்ராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி. மற்றும் ஸுச்சி, எஃப். தையோசல்பேட் முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசல்களில் LDX 2101 டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகில் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல். ஸனோட்டோ, எஃப்., க்ராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி. மற்றும் ஸுச்சி, எஃப். தையோசல்பேட் முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசல்களில் LDX 2101 டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகில் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல். சனோட்டோ, எஃப்., கிராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி 2101 в растворах хлоридов в присутствии тиосульфата. ஸனோட்டோ, எஃப்., க்ராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி. மற்றும் ஸுச்சி, எஃப். தையோசல்ஃபேட் முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசல்களில் LDX 2101 இரட்டை நிலை துருப்பிடிக்காத எஃகில் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல். ஜானோட்டோ, எஃப்., கிராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி. & ஜூச்சி, எஃப். எல்டிஎக்ஸ் 2101双相不锈钢在硫代硫酸盐存在下氯化物溶液中的应力腐蚀开裂。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相 துருப்பிடிக்காத எஃகு சனோட்டோ, எஃப்., கிராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி 2101 வ ரஸ்ட்வோரே ஹலோரிடா வ ப்ரிசுட்ஸ்ட்வி тиосульфата. ஸனோட்டோ, எஃப்., க்ராஸ்ஸி, வி., பால்போ, ஏ., மான்டிசெல்லி, சி. மற்றும் ஸுச்சி, எஃப். தையோசல்ஃபேட் முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசலில் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு LDX 2101 இல் ஏற்படும் அழுத்த அரிப்பு விரிசல்.கொரோஸ் சயின்ஸ் 80, 205–212 (2014).
கிம், எஸ்.டி., ஜாங், எஸ்.எச்., லீ, ஐ.எஸ். & பார்க், ஒய்.எஸ். ஹைப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு பற்றுகளின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பின் மீது கரைசல் வெப்பச் சிகிச்சை மற்றும் பாதுகாப்பு வாயுவில் உள்ள நைட்ரஜனின் விளைவுகள். கிம், எஸ்.டி., ஜாங், எஸ்.எச்., லீ, ஐ.எஸ். & பார்க், ஒய்.எஸ். ஹைப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு பற்றுகளின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பின் மீது கரைசல் வெப்பச் சிகிச்சை மற்றும் பாதுகாப்பு வாயுவில் உள்ள நைட்ரஜனின் விளைவுகள்.கிம், எஸ்.டி., ஜாங், எஸ்.எச்., லீ, ஐ.எஸ். மற்றும் பார்க், ஒய்.எஸ். ஹைப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு பற்றுகளின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பின் மீது கரைசல் வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் பாதுகாப்பு வாயுவில் உள்ள நைட்ரஜனின் விளைவு. கிம், எஸ்டி, ஜாங், எஸ்ஹெச், லீ, ஐஎஸ் & பார்க், ஒய்எஸ்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影响 கிம், எஸ்.டி., ஜாங், எஸ்.எச்., லீ, ஐ.எஸ். மற்றும் பார்க், ஒய்.எஸ்.கிம், எஸ்.டி., ஜாங், எஸ்.எச்., லீ, ஐ.எஸ். மற்றும் பார்க், ஒய்.எஸ். சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு பற்றவைப்புகளின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பின் மீது கரைசல் வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் பாதுகாப்பு வாயுவில் உள்ள நைட்ரஜனின் விளைவு.கோரோஸ். அறிவியல். 53, 1939–1947 (2011).
ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கெய்சர், எம். மற்றும் லெவாண்டோவ்ஸ்கி, இசட். 316L துருப்பிடிக்காத எஃகில் நுண்ணுயிரி மற்றும் மின்வேதியியல் ரீதியாகத் தூண்டப்பட்ட குழி அரிப்பின் வேதியியல் ஒப்பீட்டு ஆய்வு. ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கெய்சர், எம். மற்றும் லெவாண்டோவ்ஸ்கி, இசட். 316L துருப்பிடிக்காத எஃகில் நுண்ணுயிரி மற்றும் மின்வேதியியல் ரீதியாகத் தூண்டப்பட்ட குழி அரிப்பின் வேதியியல் ஒப்பீட்டு ஆய்வு.ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கெய்சர், எம். மற்றும் லெவாண்டோவ்ஸ்கி, இசட். 316L துருப்பிடிக்காத எஃகில் ஏற்படும் நுண்ணுயிரியல் மற்றும் மின்வேதியியல் குழி அரிப்பின் ஒப்பீட்டு வேதியியல் ஆய்வு. 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砠 ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கெய்சர், எம். மற்றும் லெவாண்டோவ்ஸ்கி, இசட்.ஷி, எக்ஸ்., அவ்சி, ஆர்., கெய்சர், எம். மற்றும் லெவாண்டோவ்ஸ்கி, இசட். 316L துருப்பிடிக்காத எஃகில் நுண்ணுயிரியல் மற்றும் மின்வேதியியல் தூண்டப்பட்ட குழி அரிப்பின் ஒப்பீட்டு வேதியியல் ஆய்வு.கோரோஸ். அறிவியல். 45, 2577–2595 (2003).
லூவோ, எச்., டோங், சி.எஃப்., லி, எக்ஸ்.ஜி. & சியாவோ, கே. குளோரைடு முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH கொண்ட காரக் கரைசல்களில் 2205 டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகின் மின்வேதியியல் நடத்தை. லூவோ, எச்., டோங், சி.எஃப்., லி, எக்ஸ்.ஜி. & சியாவோ, கே. குளோரைடு முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH கொண்ட காரக் கரைசல்களில் 2205 டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகின் மின்வேதியியல் நடத்தை.லூவோ எச்., டோங் கே.எஃப்., லீ எச்.ஜி. மற்றும் சியாவோ கே. குளோரைடு முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH கொண்ட காரக் கரைசல்களில் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு 2205-இன் மின்வேதியியல் நடத்தை. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH லுவோ, எச்., டோங், சி.எஃப்., லி, எக்ஸ்.ஜி. & சியாவோ, கே. 2205 காரக் கரைசலில் வெவ்வேறு pH மதிப்புகளில் குளோரைடு முன்னிலையில் துருப்பிடிக்காத எஃகின் மின்வேதியியல் நடத்தை.லூவோ எச்., டோங் கே.எஃப்., லீ எச்.ஜி. மற்றும் சியாவோ கே. குளோரைடு முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH கொண்ட காரக் கரைசல்களில் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு 2205-இன் மின்வேதியியல் நடத்தை.மின்வேதியியல் இதழ். 64, 211–220 (2012).
லிட்டில், பி.ஜே., லீ, ஜே.எஸ். மற்றும் ரே, ஆர்.ஐ. அரிமானத்தின் மீது கடல்சார் உயிரிப்படலங்களின் தாக்கம்: ஒரு சுருக்கமான ஆய்வு. லிட்டில், பி.ஜே., லீ, ஜே.எஸ். மற்றும் ரே, ஆர்.ஐ. அரிமானத்தின் மீது கடல்சார் உயிரிப்படலங்களின் தாக்கம்: ஒரு சுருக்கமான ஆய்வு.லிட்டில், பி.ஜே., லீ, ஜே.எஸ். மற்றும் ரே, ஆர்.ஐ. அரிமானத்தின் மீது கடல்சார் உயிரிப்படலங்களின் விளைவுகள்: ஒரு சுருக்கமான ஆய்வு. லிட்டில், BJ, லீ, JS & ரே, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 லிட்டில், பிஜே, லீ, ஜேஎஸ் மற்றும் ரே, ஆர்ஐலிட்டில், பி.ஜே., லீ, ஜே.எஸ். மற்றும் ரே, ஆர்.ஐ. அரிமானத்தின் மீது கடல்சார் உயிரிப்படலங்களின் விளைவுகள்: ஒரு சுருக்கமான ஆய்வு.மின்வேதியியல் இதழ். 54, 2-7 (2008).