মেরিন সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্ম দ্বারা 2707 সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের মাইক্রোবায়াল ক্ষয়

Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন তাতে CSS-এর জন্য সীমিত সমর্থন রয়েছে। সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্যতা মোড বন্ধ করুন)। ইতিমধ্যে, অব্যাহত সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটি প্রদর্শন করব।
মাইক্রোবায়াল জারা (MIC) অনেক শিল্পে একটি গুরুতর সমস্যা কারণ এটি বিশাল অর্থনৈতিক ক্ষতির কারণ হতে পারে। 2707 সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল (2707 HDSS) এর চমৎকার রাসায়নিক প্রতিরোধের কারণে সামুদ্রিক পরিবেশে ব্যবহার করা হয়েছে। তবে, MIC এর প্রতিরোধ পরীক্ষামূলকভাবে প্রদর্শিত হয়নি। এই গবেষণায়, সামুদ্রিক অ্যারোবিক ব্যাকটেরিয়া সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা দ্বারা সৃষ্ট 2707 HDSS এর MIC আচরণ তদন্ত করা হয়েছিল। ইলেকট্রোকেমিক্যাল বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে 2216E মাধ্যমে সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্মের উপস্থিতিতে, ক্ষয় সম্ভাবনায় ইতিবাচক পরিবর্তন এবং ক্ষয় কারেন্ট ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে। এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (XPS) বিশ্লেষণে বায়োফিল্মের নীচে নমুনার পৃষ্ঠে Cr সামগ্রী হ্রাস পেয়েছে। গর্তের ইমেজিং বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে P. aeruginosa বায়োফিল্ম 14 দিনের ইনকিউবেশনের সময় সর্বোচ্চ 0.69 μm গর্ত গভীরতা তৈরি করেছে। যদিও এটি ছোট, এটি নির্দেশ করে যে 2707 HDSS P. aeruginosa biofilms এর MIC থেকে সম্পূর্ণরূপে অনাক্রম্য নয়।
ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল (DSS) বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতার আদর্শ সমন্বয় রয়েছে1,2। তবে, স্থানীয়ভাবে পিটিং এখনও ঘটে এবং এটি এই ইস্পাতের অখণ্ডতাকে প্রভাবিত করে3,4। DSS মাইক্রোবিয়াল জারা (MIC) প্রতিরোধী নয়5,6। DSS-এর বিস্তৃত প্রয়োগ সত্ত্বেও, এখনও এমন পরিবেশ রয়েছে যেখানে দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের জন্য DSS-এর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা যথেষ্ট নয়। এর অর্থ হল উচ্চ জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ আরও ব্যয়বহুল উপকরণ প্রয়োজন। জিওন এবং অন্যান্যরা দেখেছেন যে এমনকি সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের (SDSS) জারা প্রতিরোধের ক্ষেত্রে কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। অতএব, কিছু অ্যাপ্লিকেশনে উচ্চ জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল (HDSS) প্রয়োজন। এর ফলে উচ্চ সংকর HDSS তৈরি হয়।
DSS এর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা আলফা এবং গামা পর্যায় এবং দ্বিতীয় পর্যায়ের সংলগ্ন Cr, Mo এবং W ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল 8, 9, 10 এর অনুপাতের উপর নির্ভর করে। HDSS এ Cr, Mo এবং N11 এর উচ্চ পরিমাণ রয়েছে, তাই এর চমৎকার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ মান (45-50) পিটিং রেজিস্ট্যান্স ইকুইভ্যালেন্ট নম্বর (PREN), যা wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12 দ্বারা নির্ধারিত হয়। এর চমৎকার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় 50% ফেরাইট (α) এবং 50% অস্টেনাইট (γ) পর্যায় ধারণকারী একটি সুষম রচনার উপর নির্ভর করে, HDSS এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত এবং প্রচলিত DSS13 এর তুলনায় উচ্চতর প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ক্লোরাইড জারা বৈশিষ্ট্য। উন্নত জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সামুদ্রিক পরিবেশের মতো আরও ক্ষয়কারী ক্লোরাইড পরিবেশে HDSS এর ব্যবহারকে প্রসারিত করে।
তেল, গ্যাস এবং জল সরবরাহের মতো অনেক শিল্পে MIC একটি প্রধান সমস্যা। MIC হল জৈব-ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষয় যা অনেক পরিবেশে লক্ষ্য করা যায়। ধাতুর পৃষ্ঠে তৈরি জৈব-ফিল্মগুলি তড়িৎ-রাসায়নিক অবস্থার পরিবর্তন করে, যার ফলে ক্ষয় প্রক্রিয়া প্রভাবিত হয়। এটি ব্যাপকভাবে বিশ্বাস করা হয় যে MIC ক্ষয় জৈব-ফিল্ম দ্বারা সৃষ্ট হয়। বৈদ্যুতিক অণুজীবগুলি বেঁচে থাকার জন্য টেকসই শক্তি পেতে ধাতুগুলিকে ক্ষয় করে। সাম্প্রতিক MIC গবেষণায় দেখা গেছে যে EET (বহির্কোষীয় ইলেকট্রন স্থানান্তর) হল বৈদ্যুতিক অণুজীব দ্বারা প্ররোচিত MIC-তে হার-সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর। Zhang et al. 18 দেখিয়েছেন যে ইলেকট্রন মধ্যস্থতাকারীরা Desulfovibrio sessificans কোষ এবং 304 স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে ইলেকট্রন স্থানান্তরকে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে আরও গুরুতর MIC আক্রমণ হয়। Enning et al. 19 এবং Venzlaff et al. 20 দেখিয়েছেন যে ক্ষয়কারী সালফেট-হ্রাসকারী ব্যাকটেরিয়া (SRB) জৈব-ফিল্মগুলি ধাতব স্তর থেকে সরাসরি ইলেকট্রন শোষণ করতে পারে, যার ফলে তীব্র পিটিং ক্ষয় হয়।
SRB, আয়রন-হ্রাসকারী ব্যাকটেরিয়া (IRB) ইত্যাদি ধারণকারী পরিবেশে DSS MIC-এর প্রতি সংবেদনশীল বলে পরিচিত। 21. এই ব্যাকটেরিয়াগুলি জৈব-ফিল্মের অধীনে DSS পৃষ্ঠে স্থানীয়ভাবে গর্ত সৃষ্টি করে 22,23. DSS-এর বিপরীতে, HDSS24-এর MIC সম্পর্কে খুব একটা জানা যায় না।
সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা হল একটি গ্রাম-নেগেটিভ গতিশীল রড-আকৃতির ব্যাকটেরিয়া যা প্রকৃতিতে ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়ে। সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা সামুদ্রিক পরিবেশে একটি প্রধান জীবাণু গোষ্ঠী, যা MIC-কে ইস্পাতে পরিণত করে। সিউডোমোনাস ক্ষয় প্রক্রিয়ার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত এবং জৈবফিল্ম গঠনের সময় এটি একটি অগ্রণী উপনিবেশকারী হিসাবে স্বীকৃত। মাহাত এট আল। 28 এবং ইউয়ান এট আল। 29 দেখিয়েছেন যে সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসার জলীয় পরিবেশে হালকা ইস্পাত এবং সংকর ধাতুর ক্ষয় হার বৃদ্ধি করার প্রবণতা রয়েছে।
এই কাজের মূল উদ্দেশ্য ছিল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতি, পৃষ্ঠ বিশ্লেষণাত্মক কৌশল এবং ক্ষয় পণ্য বিশ্লেষণ ব্যবহার করে সামুদ্রিক অ্যারোবিক ব্যাকটেরিয়া সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা দ্বারা সৃষ্ট 2707 HDSS এর MIC বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করা। 2707 HDSS এর MIC আচরণ অধ্যয়নের জন্য ওপেন সার্কিট পটেনশিয়াল (OCP), লিনিয়ার পোলারাইজেশন রেজিস্ট্যান্স (LPR), ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইম্পিডেন্স স্পেকট্রোস্কোপি (EIS) এবং পটেনশিয়াল ডায়নামিক পোলারাইজেশন সহ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল গবেষণা করা হয়েছিল। ক্ষয়প্রাপ্ত পৃষ্ঠে রাসায়নিক উপাদানগুলি খুঁজে বের করার জন্য শক্তি বিচ্ছুরক স্পেকট্রোমিটার (EDS) বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। এছাড়াও, সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা ধারণকারী সামুদ্রিক পরিবেশের প্রভাবে অক্সাইড ফিল্ম প্যাসিভেশনের স্থায়িত্ব নির্ধারণের জন্য এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (XPS) বিশ্লেষণ ব্যবহার করা হয়েছিল। একটি কনফোকাল লেজার স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপ (CLSM) এর অধীনে গর্তের গভীরতা পরিমাপ করা হয়েছিল।
সারণি ১-এ ২৭০৭ HDSS-এর রাসায়নিক গঠন তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। সারণি ২-এ দেখানো হয়েছে যে ২৭০৭ HDSS-এর চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যার ফলন শক্তি ৬৫০ MPa। চিত্র ১-এ দ্রবণ তাপ-চিকিৎসা করা ২৭০৭ HDSS-এর অপটিক্যাল মাইক্রোস্ট্রাকচার দেখানো হয়েছে। প্রায় ৫০% অস্টেনাইট এবং ৫০% ফেরাইট ফেজ ধারণকারী মাইক্রোস্ট্রাকচারে অস্টেনাইট এবং ফেরাইট ফেজের দীর্ঘায়িত ব্যান্ড দেখা যায়।
চিত্র 2a 37 °C তাপমাত্রায় 14 দিনের জন্য অ্যাবায়োটিক 2216E মিডিয়াম এবং P. aeruginosa ব্রোথে 2707 HDSS-এর জন্য ওপেন সার্কিট পটেনশিয়াল (Eocp) বনাম এক্সপোজার টাইম ডেটা দেখায়। এটি দেখায় যে Eocp-এর বৃহত্তম এবং উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন প্রথম 24 ঘন্টার মধ্যে ঘটে। উভয় ক্ষেত্রেই Eocp মান -145 mV (বনাম SCE) প্রায় 16 ঘন্টার মধ্যে শীর্ষে পৌঁছেছিল এবং তারপর তীব্রভাবে হ্রাস পেয়েছিল, অ্যাবায়োটিক নমুনা এবং P-এর জন্য যথাক্রমে -477 mV (বনাম SCE) এবং -236 mV (বনাম SCE) এ পৌঁছেছিল। যথাক্রমে, সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসার কুপন। ২৪ ঘন্টা পরে, P. অ্যারুগিনোসার জন্য 2707 HDSS এর Eocp মান -228 mV (বনাম SCE) এ তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল ছিল, যেখানে অ-জৈবিক নমুনার জন্য সংশ্লিষ্ট মান ছিল প্রায় -442 mV (বনাম SCE)। P. অ্যারুগিনোসার উপস্থিতিতে Eocp বেশ কম ছিল।
৩৭ ডিগ্রি সেলসিয়াসে অ্যাবায়োটিক মিডিয়াম এবং সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা ব্রোথে ২৭০৭টি HDSS নমুনার তড়িৎ রাসায়নিক পরীক্ষা:
(ক) এক্সপোজার সময়ের ফাংশন হিসেবে Eocp, (খ) ১৪তম দিনে পোলারাইজেশন বক্ররেখা, (গ) এক্সপোজার সময়ের ফাংশন হিসেবে Rp এবং (ঘ) এক্সপোজার সময়ের ফাংশন হিসেবে icorr।
সারণি ৩-এ ১৪ দিনের জন্য অ্যাবায়োটিক মিডিয়াম এবং সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা ইনোকুলেটেড মিডিয়ামের সংস্পর্শে আসা ২৭০৭টি HDSS নমুনার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জারা প্যারামিটার মান তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। অ্যানোডিক এবং ক্যাথোডিক বক্ররেখার স্পর্শকগুলিকে এক্সট্রাপোলেট করা হয়েছিল যাতে স্ট্যান্ডার্ড পদ্ধতি অনুসারে ক্ষয় বর্তমান ঘনত্ব (icorr), জারা সম্ভাবনা (Ecorr) এবং টাফেল ঢাল (βα এবং βc) উৎপন্ন করে এমন ছেদগুলিতে পৌঁছানো যায়।
চিত্র 2b-তে দেখানো হয়েছে, P. aeruginosa বক্ররেখার ঊর্ধ্বমুখী স্থানান্তরের ফলে অ্যাজৈবিক বক্ররেখার তুলনায় Ecorr-এর পরিমাণ বৃদ্ধি পেয়েছে। icorr মান, যা ক্ষয় হারের সমানুপাতিক, সিউডোমোনাস aeruginosa নমুনায় 0.328 μA cm-2-এ বৃদ্ধি পেয়েছে, যা অ-জৈবিক নমুনার (0.087 μA cm-2) চারগুণ।
LPR হল দ্রুত ক্ষয় বিশ্লেষণের জন্য একটি ক্লাসিক অ-ধ্বংসাত্মক তড়িৎ রাসায়নিক পদ্ধতি। এটি MIC32 অধ্যয়নের জন্যও ব্যবহৃত হয়েছিল। চিত্র 2c এক্সপোজার সময়ের ফাংশন হিসাবে পোলারাইজেশন প্রতিরোধ (Rp) দেখায়। একটি উচ্চ Rp মান মানে কম ক্ষয়। প্রথম 24 ঘন্টার মধ্যে, 2707 HDSS এর Rp অ্যাবায়োটিক নমুনার জন্য সর্বোচ্চ 1955 kΩ cm2 এবং সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা নমুনার জন্য 1429 kΩ cm2 এ পৌঁছেছে। চিত্র 2c আরও দেখায় যে একদিন পরে Rp মান দ্রুত হ্রাস পেয়েছে এবং তারপর পরবর্তী 13 দিনের জন্য তুলনামূলকভাবে অপরিবর্তিত রয়েছে। সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা নমুনার Rp মান প্রায় 40 kΩ cm2, যা অ-জৈবিক নমুনার 450 kΩ cm2 মানের চেয়ে অনেক কম।
icorr মানটি অভিন্ন ক্ষয় হারের সমানুপাতিক। এর মান নিম্নলিখিত স্টার্ন-গিয়ারি সমীকরণ থেকে গণনা করা যেতে পারে,
Zou et al. 33 এর অনুসরণে, এই কাজে Tafel ঢাল B এর একটি সাধারণ মান 26 mV/dec বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল। চিত্র 2d দেখায় যে অ-জৈবিক 2707 নমুনার icorr তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল ছিল, যেখানে P. aeruginosa নমুনা প্রথম 24 ঘন্টা পরে ব্যাপকভাবে ওঠানামা করেছিল। P. aeruginosa নমুনার icorr মান অ-জৈবিক নিয়ন্ত্রণের তুলনায় মাত্রার একটি ক্রম বেশি ছিল। এই প্রবণতা মেরুকরণ প্রতিরোধের ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
EIS হল আরেকটি অ-ধ্বংসাত্মক কৌশল যা ক্ষয়প্রাপ্ত ইন্টারফেসে তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়া চিহ্নিত করার জন্য ব্যবহৃত হয়। অ্যাবায়োটিক মিডিয়া এবং সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা দ্রবণের সংস্পর্শে আসা নমুনাগুলির ইম্পিডেন্স স্পেকট্রা এবং গণনা করা ক্যাপাসিট্যান্স মান, নমুনার পৃষ্ঠে গঠিত প্যাসিভ ফিল্ম/বায়োফিল্মের Rb প্রতিরোধ, Rct চার্জ ট্রান্সফার প্রতিরোধ, Cdl বৈদ্যুতিক ডাবল লেয়ার ক্যাপাসিট্যান্স (EDL) এবং QCPE কনস্ট্যান্ট ফেজ এলিমেন্ট (CPE) পরামিতি। এই পরামিতিগুলি একটি সমতুল্য সার্কিট (EEC) মডেল ব্যবহার করে ডেটা ফিট করে আরও বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।
চিত্র ৩-এ বিভিন্ন ইনকিউবেশন সময়ের জন্য অ্যাবায়োটিক মিডিয়াম এবং পি. অ্যারুগিনোসা ব্রোথে ২৭০৭টি HDSS নমুনার সাধারণ Nyquist প্লট (a এবং b) এবং Bode প্লট (a' এবং b') দেখানো হয়েছে। Pseudomonas aeruginosa-এর উপস্থিতিতে Nyquist রিংয়ের ব্যাস হ্রাস পায়। Bode প্লট (চিত্র ৩খ') মোট প্রতিবন্ধকের মাত্রা বৃদ্ধি দেখায়। শিথিলকরণ সময় ধ্রুবক সম্পর্কে তথ্য ফেজ ম্যাক্সিমা দ্বারা সরবরাহ করা যেতে পারে। চিত্র ৪-এ মনোলেয়ার (a) এবং দ্বিস্তর (b) ভিত্তিক ভৌত কাঠামো এবং তাদের সংশ্লিষ্ট EEC দেখানো হয়েছে। CPE EEC মডেলে প্রবর্তিত হয়েছে। এর প্রবেশাধিকার এবং প্রতিবন্ধকতা নিম্নরূপ প্রকাশ করা হয়েছে:
2707 HDSS নমুনার ইম্পিডেন্স স্পেকট্রাম ফিট করার জন্য দুটি ভৌত ​​মডেল এবং সংশ্লিষ্ট সমতুল্য সার্কিট:
যেখানে Y0 হল CPE এর মান, j হল কাল্পনিক সংখ্যা অথবা (-1)1/2, ω হল কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি, এবং n হল unity35 এর চেয়ে কম CPE পাওয়ার সূচক। চার্জ ট্রান্সফার রেজিস্ট্যান্সের বিপরীত (অর্থাৎ 1/Rct) ক্ষয় হারের সাথে মিলে যায়। ছোট Rct মানে দ্রুত ক্ষয় হার27। 14 দিনের ইনকিউবেশনের পর, সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা নমুনার Rct 32 kΩ cm2 এ পৌঁছেছে, যা অ-জৈবিক নমুনার 489 kΩ cm2 এর চেয়ে অনেক ছোট (সারণী 4)।
চিত্র ৫-এ দেখানো CLSM ছবি এবং SEM ছবিগুলি স্পষ্টভাবে দেখায় যে ৭ দিন পর ২৭০৭ HDSS নমুনার পৃষ্ঠে জৈবফিল্মের কভারেজ ঘন। তবে, ১৪ দিন পর, জৈবফিল্মের কভারেজ বিরল ছিল এবং কিছু মৃত কোষ দেখা গিয়েছিল। টেবিল ৫ ৭ এবং ১৪ দিন ধরে P. aeruginosa-এর সংস্পর্শে আসার পর ২৭০৭ HDSS নমুনার জৈবফিল্মের বেধ দেখায়। সর্বাধিক জৈবফিল্মের বেধ ৭ দিন পর ২৩.৪ μm থেকে ১৪ দিন পর ১৮.৯ μm-এ পরিবর্তিত হয়েছে। গড় জৈবফিল্মের বেধও এই প্রবণতাকে নিশ্চিত করেছে। এটি ৭ দিন পর ২২.২ ± ০.৭ μm থেকে ১৪ দিন পর ১৭.৮ ± ১.০ μm-এ কমেছে।
(ক) ৭ দিন পর ৩-ডি সিএলএসএম চিত্র, (খ) ১৪ দিন পর ৩-ডি সিএলএসএম চিত্র, (গ) ৭ দিন পর এসইএম চিত্র এবং (ঘ) ১৪ দিন পর এসইএম চিত্র।
১৪ দিন ধরে P. aeruginosa-এর সংস্পর্শে আসা নমুনাগুলিতে EDS জৈবফিল্ম এবং ক্ষয়কারী পণ্যগুলিতে রাসায়নিক উপাদানগুলি প্রকাশ করেছে। চিত্র ৬ দেখায় যে জৈবফিল্ম এবং ক্ষয়কারী পণ্যগুলিতে C, N, O, এবং P-এর পরিমাণ খালি ধাতুর তুলনায় অনেক বেশি, কারণ এই উপাদানগুলি জৈবফিল্ম এবং তাদের বিপাকের সাথে যুক্ত। জীবাণুগুলির কেবলমাত্র ক্রোমিয়াম এবং আয়রনের পরিমাণ কম প্রয়োজন। নমুনার পৃষ্ঠে জৈবফিল্ম এবং ক্ষয়কারী পণ্যগুলিতে Cr এবং Fe-এর উচ্চ মাত্রা নির্দেশ করে যে ধাতব ম্যাট্রিক্স ক্ষয়ের কারণে উপাদানগুলি হারিয়েছে।
১৪ দিন পর, ২২১৬E মাধ্যমের মধ্যে P. aeruginosa সহ এবং ছাড়া পিটিং পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। ইনকিউবেশনের আগে, নমুনার পৃষ্ঠটি মসৃণ এবং ত্রুটিমুক্ত ছিল (চিত্র ৭ক)। জৈবফিল্ম এবং ক্ষয় পণ্যগুলির ইনকিউবেশন এবং অপসারণের পরে, নমুনার পৃষ্ঠের গভীরতম গর্তগুলি CLSM এর অধীনে পরীক্ষা করা হয়েছিল, যেমন চিত্র ৭খ এবং গ-তে দেখানো হয়েছে। অ-জৈবিক নিয়ন্ত্রণ নমুনার পৃষ্ঠে কোনও স্পষ্ট গর্ত পাওয়া যায়নি (সর্বোচ্চ গর্তের গভীরতা ০.০২ μm)। সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা দ্বারা সৃষ্ট সর্বাধিক গর্তের গভীরতা ছিল ৭ দিন পরে ০.৫২ μm এবং ১৪ দিন পরে ০.৬৯ μm, ৩টি নমুনার গড় সর্বোচ্চ গর্তের গভীরতার উপর ভিত্তি করে (প্রতিটি নমুনার জন্য ১০টি সর্বোচ্চ গর্তের গভীরতার মান নির্বাচন করা হয়েছিল) যথাক্রমে ০.৪২ ± ০.১২ μm এবং ০.৫২ ± ০.১৫ μm এ পৌঁছেছে (সারণী ৫)। এই গর্তের গভীরতার মানগুলি ছোট কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ।
(ক) সংস্পর্শে আসার আগে, (খ) অজৈবিক মাধ্যমে ১৪ দিন এবং (গ) সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা ঝোলের মধ্যে ১৪ দিন।
চিত্র ৮ বিভিন্ন নমুনা পৃষ্ঠের XPS বর্ণালী দেখায় এবং প্রতিটি পৃষ্ঠের জন্য বিশ্লেষণ করা রাসায়নিক গঠনগুলি সারণি ৬-এ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে। সারণি ৬-এ, P. aeruginosa (নমুনা A এবং B) এর উপস্থিতিতে Fe এবং Cr-এর পারমাণবিক শতাংশ অ-জৈবিক নিয়ন্ত্রণ নমুনার (নমুনা C এবং D) তুলনায় অনেক কম ছিল। P. aeruginosa নমুনার জন্য, Cr 2p কোর-স্তরের বর্ণালী বক্ররেখা চারটি শীর্ষ উপাদানে লাগানো হয়েছিল যার বাইন্ডিং শক্তি (BE) মান 574.4, 576.6, 578.3 এবং 586.8 eV ছিল, যা যথাক্রমে Cr, Cr2O3, CrO3 এবং Cr(OH)3 এর জন্য দায়ী করা যেতে পারে (চিত্র 9a এবং b)। অ-জৈবিক নমুনার জন্য, Cr 2p কোর-স্তরের বর্ণালীতে Cr (BE-এর জন্য 573.80 eV) এবং Cr2O3 (575.90 eV) এর জন্য দুটি প্রধান শীর্ষ রয়েছে। চিত্র 9c এবং d-তে যথাক্রমে BE) এর জন্য। অ্যাবায়োটিক এবং P. অ্যারুগিনোসা নমুনার মধ্যে সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল জৈবফিল্মের নীচে Cr6+ এবং Cr(OH)3 (BE এর 586.8 eV) এর একটি উচ্চতর আপেক্ষিক ভগ্নাংশের উপস্থিতি।
দুটি মাধ্যমের 2707 HDSS নমুনার পৃষ্ঠের বিস্তৃত XPS বর্ণালী যথাক্রমে 7 দিন এবং 14 দিন।
(ক) P. aeruginosa-এর সংস্পর্শে ৭ দিন, (খ) P. aeruginosa-এর সংস্পর্শে ১৪ দিন, (গ) অজৈবিক মাধ্যমে ৭ দিন এবং (ঘ) অজৈবিক মাধ্যমে ১৪ দিন।
HDSS বেশিরভাগ পরিবেশে উচ্চ মাত্রার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। কিম এট আল। 2 রিপোর্ট করেছেন যে UNS S32707 HDSS কে 45 এর বেশি PREN সহ একটি অত্যন্ত সংকর DSS হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল। এই কাজে 2707 HDSS নমুনার PREN মান ছিল 49। এটি এর উচ্চ ক্রোমিয়াম সামগ্রী এবং উচ্চ মলিবডেনাম এবং Ni স্তরের কারণে, যা অ্যাসিডিক এবং উচ্চ ক্লোরাইড পরিবেশে উপকারী। এছাড়াও, একটি সুষম গঠন এবং ত্রুটিমুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার কাঠামোগত স্থিতিশীলতা এবং জারা প্রতিরোধের জন্য কার্যকর। যাইহোক, এর চমৎকার রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, এই কাজের পরীক্ষামূলক তথ্য থেকে জানা যায় যে 2707 HDSS P. aeruginosa biofilms এর MIC থেকে সম্পূর্ণরূপে অনাক্রম্য নয়।
তড়িৎ রাসায়নিক ফলাফলে দেখা গেছে যে অ-জৈবিক মাধ্যমের তুলনায় ১৪ দিন পরে P. aeruginosa ব্রোথে 2707 HDSS এর ক্ষয় হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। চিত্র 2a-তে, প্রথম 24 ঘন্টার মধ্যে অজৈবিক মাধ্যম এবং P. aeruginosa ব্রোথে Eocp-এর হ্রাস লক্ষ্য করা গেছে। পরে, জৈব ফিল্মটি নমুনার পৃষ্ঠকে ঢেকে ফেলা সম্পন্ন করেছে এবং Eocp তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল হয়ে উঠেছে36। তবে, জৈবিক Eocp-এর স্তর অ-জৈবিক Eocp-এর তুলনায় অনেক বেশি ছিল। বিশ্বাস করার কারণ আছে যে এই পার্থক্য P. aeruginosa জৈবফিল্ম গঠনের কারণে। চিত্র 2d-তে, P. aeruginosa-এর উপস্থিতিতে, 2707 HDSS-এর icorr মান 0.627 μA cm-2-এ পৌঁছেছে, যা অজৈবিক নিয়ন্ত্রণের (0.063 μA cm-2) চেয়ে মাত্রার একটি ক্রম বেশি ছিল, যা EIS দ্বারা পরিমাপ করা Rct মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল। প্রথম কয়েকটি সময় দিনগুলিতে, P. aeruginosa কোষের সংযুক্তি এবং জৈবফিল্ম গঠনের কারণে P. aeruginosa ব্রোথে প্রতিবন্ধকতার মান বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, যখন জৈবফিল্ম নমুনার পৃষ্ঠকে সম্পূর্ণরূপে ঢেকে দেয়, তখন প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায়। জৈবফিল্ম এবং জৈবফিল্ম বিপাক গঠনের কারণে প্রতিরক্ষামূলক স্তরটি প্রথমে আক্রমণ করা হয়। অতএব, সময়ের সাথে সাথে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং P. aeruginosa এর সংযুক্তি স্থানীয় ক্ষয়ের কারণ হয়। অ্যাবায়োটিক মিডিয়ার প্রবণতা ভিন্ন ছিল। অ-জৈবিক নিয়ন্ত্রণের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা P. aeruginosa ব্রোথে উন্মুক্ত নমুনাগুলির সংশ্লিষ্ট মানের তুলনায় অনেক বেশি ছিল। অধিকন্তু, অ্যাবায়োটিক নমুনার জন্য, 14 তম দিনে 2707 HDSS এর Rct মান 489 kΩ cm2 এ পৌঁছেছে, যা P. aeruginosa এর উপস্থিতিতে Rct মানের (32 kΩ cm2) 15 গুণ ছিল। অতএব, 2707 HDSS এর জীবাণুমুক্ত পরিবেশে চমৎকার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, কিন্তু P. aeruginosa দ্বারা MIC আক্রমণের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী নয়। জৈব চলচ্চিত্র।
চিত্র 2b-তে পোলারাইজেশন কার্ভ থেকেও এই ফলাফলগুলি লক্ষ্য করা যায়। অ্যানোডিক শাখা প্রশাখাটি সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্ম গঠন এবং ধাতব জারণ বিক্রিয়ার জন্য দায়ী করা হয়েছিল। একই সময়ে ক্যাথোডিক বিক্রিয়া হল অক্সিজেনের হ্রাস। P. aeruginosa-এর উপস্থিতি ক্ষয় কারেন্ট ঘনত্বকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে, যা অ্যাবায়োটিক নিয়ন্ত্রণের চেয়ে প্রায় এক ক্রম বেশি। এটি ইঙ্গিত দেয় যে P. aeruginosa বায়োফিল্ম 2707 HDSS-এর স্থানীয় ক্ষয় বৃদ্ধি করে। Yuan et al29 আবিষ্কার করেছেন যে P. aeruginosa বায়োফিল্মের চ্যালেঞ্জের অধীনে 70/30 Cu-Ni খাদের ক্ষয় কারেন্ট ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্ম দ্বারা অক্সিজেন হ্রাসের জৈব অনুঘটকের কারণে হতে পারে। এই পর্যবেক্ষণটি এই কাজে 2707 HDSS-এর MIC-কেও ব্যাখ্যা করতে পারে। অ্যারোবিক বায়োফিল্মগুলির নীচে কম অক্সিজেন থাকতে পারে। অতএব, অক্সিজেন দ্বারা ধাতব পৃষ্ঠকে পুনরায় নিষ্ক্রিয় করতে ব্যর্থতা একটি অবদানকারী কারণ হতে পারে এই কাজে এমআইসি।
ডিকিনসন এবং অন্যান্যরা 38 পরামর্শ দিয়েছেন যে রাসায়নিক এবং তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়ার হার নমুনার পৃষ্ঠে অস্থির ব্যাকটেরিয়ার বিপাকীয় কার্যকলাপ এবং ক্ষয় পণ্যের প্রকৃতি দ্বারা সরাসরি প্রভাবিত হতে পারে। চিত্র 5 এবং সারণি 5-এ দেখানো হয়েছে, 14 দিন পরে কোষ সংখ্যা এবং জৈবফিল্মের পুরুত্ব উভয়ই হ্রাস পেয়েছে। এটি যুক্তিসঙ্গতভাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যে 14 দিন পরে, 2707 HDSS-এর পৃষ্ঠের বেশিরভাগ অস্থির কোষ 2216E মাধ্যমের পুষ্টির ক্ষয় বা 2707 HDSS ম্যাট্রিক্স থেকে বিষাক্ত ধাতব আয়ন নির্গত হওয়ার কারণে মারা যায়। এটি ব্যাচ পরীক্ষার একটি সীমাবদ্ধতা।
এই কাজে, P. aeruginosa বায়োফিল্ম 2707 HDSS পৃষ্ঠের জৈবফিল্মের নীচে Cr এবং Fe এর স্থানীয় অবক্ষয়কে উৎসাহিত করেছে (চিত্র 6)। সারণি 6-এ, নমুনা C এর তুলনায় নমুনা D-তে Fe এবং Cr এর হ্রাস, যা নির্দেশ করে যে P. aeruginosa বায়োফিল্মের কারণে দ্রবীভূত Fe এবং Cr প্রথম 7 দিনের পরেও স্থায়ী ছিল। 2216E মাধ্যমটি সামুদ্রিক পরিবেশ অনুকরণ করতে ব্যবহৃত হয়। এতে 17700 ppm Cl- রয়েছে, যা প্রাকৃতিক সমুদ্রের জলে পাওয়া যায় তার সাথে তুলনীয়। XPS দ্বারা বিশ্লেষণ করা 7- এবং 14-দিনের অ্যাবায়োটিক নমুনাগুলিতে 17700 ppm Cl- এর উপস্থিতি ছিল Cr হ্রাসের প্রধান কারণ। P. aeruginosa নমুনার তুলনায়, অ্যাবায়োটিক পরিবেশে 2707 HDSS এর শক্তিশালী Cl− প্রতিরোধের কারণে অ্যাবায়োটিক নমুনায় Cr এর দ্রবীভূততা অনেক কম ছিল। চিত্র 9 প্যাসিভেশনে Cr6+ এর উপস্থিতি দেখায় ফিল্ম। চেন এবং ক্লেটনের পরামর্শ অনুসারে, এটি পি. অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্ম দ্বারা ইস্পাত পৃষ্ঠ থেকে Cr অপসারণের সাথে জড়িত থাকতে পারে।
ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধির কারণে, চাষের আগে এবং পরে মাধ্যমের pH মান যথাক্রমে 7.4 এবং 8.2 ছিল। অতএব, P. aeruginosa বায়োফিল্মের নীচে, জৈব অ্যাসিড ক্ষয় এই কাজে অবদান রাখার কারণ হওয়ার সম্ভাবনা কম কারণ বাল্ক মাধ্যমের তুলনামূলকভাবে উচ্চ pH থাকার কারণে। 14 দিনের পরীক্ষার সময়কালে অ-জৈবিক নিয়ন্ত্রণ মাধ্যমের pH উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়নি (প্রাথমিক 7.4 থেকে চূড়ান্ত 7.5 পর্যন্ত)। ইনকিউবেশনের পরে ইনোকুলেশন মাধ্যমের pH বৃদ্ধি P. aeruginosa এর বিপাকীয় কার্যকলাপের কারণে হয়েছিল এবং পরীক্ষার স্ট্রিপগুলির অনুপস্থিতিতে pH-এর উপর একই প্রভাব ফেলেছে বলে দেখা গেছে।
চিত্র ৭-এ দেখানো হয়েছে, P. aeruginosa বায়োফিল্মের কারণে সৃষ্ট সর্বোচ্চ গর্তের গভীরতা ছিল 0.69 μm, যা অ্যাবায়োটিক মাধ্যমের (0.02 μm) তুলনায় অনেক বেশি ছিল। এটি উপরে বর্ণিত তড়িৎ রাসায়নিক তথ্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। 0.69 μm গর্তের গভীরতা একই পরিস্থিতিতে 2205 DSS-এর জন্য রিপোর্ট করা 9.5 μm মানের চেয়ে দশ গুণেরও বেশি ছোট। এই তথ্যগুলি দেখায় যে 2205 DSS-এর তুলনায় 2707 HDSS-এ ভাল MIC প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করা হয়েছে। এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই, কারণ 2707 HDSS-এ ক্রোমিয়ামের পরিমাণ বেশি, যা দীর্ঘস্থায়ী প্যাসিভেশন প্রদান করে, ক্ষতিকারক গৌণ অবক্ষেপ ছাড়াই ভারসাম্যপূর্ণ ফেজ কাঠামোর কারণে, P. aeruginosa-এর জন্য প্যাসিভেট এবং শুরুর বিন্দুগুলিকে গ্রহণ করা কঠিন করে তোলে।
উপসংহারে, P. aeruginosa ব্রোথে 2707 HDSS-এর পৃষ্ঠে MIC পিটিং পাওয়া গেছে, যেখানে অ্যাবায়োটিক মিডিয়াতে পিটিং নগণ্য। এই গবেষণাটি দেখায় যে 2707 HDSS-এর MIC প্রতিরোধ ক্ষমতা 2205 DSS-এর তুলনায় ভালো, তবে P. aeruginosa বায়োফিল্মের কারণে এটি MIC-এর থেকে সম্পূর্ণরূপে অনাক্রম্য নয়। এই ফলাফলগুলি উপযুক্ত স্টেইনলেস স্টিল নির্বাচন এবং সামুদ্রিক পরিবেশের জন্য আনুমানিক পরিষেবা জীবন নির্বাচন করতে সহায়তা করে।
2707 HDSS-এর কুপনটি চীনের শেনিয়াং-এ অবস্থিত নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটির (NEU) স্কুল অফ মেটালার্জি দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছে। 2707 HDSS-এর মৌলিক গঠনটি সারণি 1-এ দেখানো হয়েছে, যা NEU উপকরণ বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষা বিভাগ দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছে। সমস্ত নমুনা 1 ঘন্টার জন্য 1180 °C তাপমাত্রায় দ্রবণ প্রক্রিয়াজাত করা হয়েছিল। ক্ষয় পরীক্ষার আগে, মুদ্রা আকৃতির 2707 HDSS যার উপরের উন্মুক্ত পৃষ্ঠ ক্ষেত্রফল 1 cm2 ছিল, সিলিকন কার্বাইড কাগজ দিয়ে 2000 গ্রিটে পালিশ করা হয়েছিল এবং 0.05 μm Al2O3 পাউডার সাসপেনশন দিয়ে আরও পালিশ করা হয়েছিল। পাশ এবং নীচের অংশ জড় পেইন্ট দ্বারা সুরক্ষিত। শুকানোর পরে, নমুনাগুলি জীবাণুমুক্ত ডিওনাইজড জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়েছিল এবং 0.5 ঘন্টার জন্য 75% (v/v) ইথানল দিয়ে জীবাণুমুক্ত করা হয়েছিল। তারপরে ব্যবহারের আগে 0.5 ঘন্টা অতিবেগুনী (UV) আলোতে বাতাসে শুকানো হয়েছিল।
মেরিন সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা MCCC 1A00099 স্ট্রেনটি চীনের জিয়ামেন মেরিন কালচার কালেকশন সেন্টার (MCCC) থেকে কেনা হয়েছিল। সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা মেরিন 2216E তরল মাধ্যম (কিংডাও হোপ বায়োটেকনোলজি কোং, লিমিটেড, কিংডাও, চীন) ব্যবহার করে 250 মিলি ফ্লাস্ক এবং 500 মিলি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কাচের কোষে 37°C তাপমাত্রায় বায়বীয়ভাবে জন্মানো হয়েছিল। মাঝারি (g/L): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.034 SrCl2, 0.08 SrBr2, 0.022 H3BO3, 0.004 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 পেপটোন, 1.0 ইস্ট এক্সট্র্যাক্ট এবং 0.1 ফেরিক সাইট্রেট। টিকা দেওয়ার আগে 121°C তাপমাত্রায় 20 মিনিটের জন্য অটোক্লেভ করুন। 400X ম্যাগনিফিকেশনে হালকা মাইক্রোস্কোপের নীচে হিমোসাইটোমিটার ব্যবহার করে অস্থির এবং প্ল্যাঙ্কটোনিক কোষ গণনা করুন। টিকা দেওয়ার পরপরই প্ল্যাঙ্কটোনিক সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসার প্রাথমিক কোষ ঘনত্ব ছিল প্রায় 106 কোষ/মিলি।
৫০০ মিলি মাঝারি আয়তনের একটি ক্লাসিক তিন-ইলেকট্রোড কাচের কোষে তড়িৎ রাসায়নিক পরীক্ষা করা হয়েছিল। একটি প্ল্যাটিনাম শীট এবং একটি স্যাচুরেটেড ক্যালোমেল ইলেক্ট্রোড (SCE) লবণ সেতুতে ভরা লাগেন কৈশিকগুলির মাধ্যমে চুল্লির সাথে সংযুক্ত করা হয়েছিল, যা যথাক্রমে কাউন্টার এবং রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড হিসাবে কাজ করে। কার্যকরী ইলেক্ট্রোড তৈরির জন্য, প্রতিটি নমুনার সাথে একটি রাবার-প্রলিপ্ত তামার তার সংযুক্ত করা হয়েছিল এবং ইপোক্সি দিয়ে ঢেকে দেওয়া হয়েছিল, যার ফলে কার্যকারী ইলেক্ট্রোডের জন্য প্রায় ১ সেমি২ উন্মুক্ত এক-পার্শ্বযুক্ত পৃষ্ঠতল এলাকা ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল। তড়িৎ রাসায়নিক পরিমাপের সময়, নমুনাগুলি ২২১৬E মাধ্যমে স্থাপন করা হয়েছিল এবং একটি জল স্নানে একটি ধ্রুবক ইনকিউবেশন তাপমাত্রা (৩৭ °C) বজায় রাখা হয়েছিল। অটোল্যাব পোটেনটিওস্ট্যাট (রেফারেন্স ৬০০TM, গ্যামরি ইন্সট্রুমেন্টস, ইনকর্পোরেটেড, ইউএসএ) ব্যবহার করে OCP, LPR, EIS এবং সম্ভাব্য গতিশীল মেরুকরণ ডেটা পরিমাপ করা হয়েছিল। Eocp সহ -৫ এবং ৫ mV পরিসরে ০.১২৫ mV s-১ এর স্ক্যান হারে এবং ১ Hz এর নমুনা ফ্রিকোয়েন্সিতে LPR পরীক্ষা রেকর্ড করা হয়েছিল। EIS একটি দিয়ে সঞ্চালিত হয়েছিল স্থির অবস্থায় Eocp-এ 5 mV প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ ব্যবহার করে 0.01 থেকে 10,000 Hz ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের সাইন ওয়েভ। সম্ভাব্য সুইপের আগে, একটি স্থিতিশীল মুক্ত জারা সম্ভাব্য মান পৌঁছানো পর্যন্ত ইলেক্ট্রোডগুলি ওপেন-সার্কিট মোডে ছিল। এরপর পোলারাইজেশন কার্ভগুলি -0.2 থেকে 1.5 V বনাম Eocp-তে 0.166 mV/s স্ক্যান হারে চালানো হয়েছিল। প্রতিটি পরীক্ষা P. aeruginosa সহ এবং ছাড়াই 3 বার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল।
ধাতব বিশ্লেষণের জন্য নমুনাগুলিকে 2000 গ্রিট ভেজা SiC কাগজ দিয়ে যান্ত্রিকভাবে পালিশ করা হয়েছিল এবং তারপরে অপটিক্যাল পর্যবেক্ষণের জন্য 0.05 μm Al2O3 পাউডার সাসপেনশন দিয়ে আরও পালিশ করা হয়েছিল। একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে ধাতব বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। নমুনাগুলিকে 10 wt.% পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ 43 দিয়ে খোদাই করা হয়েছিল।
ইনকিউবেশনের পর, নমুনাগুলিকে ফসফেট-বাফারযুক্ত স্যালাইন (PBS) দ্রবণ (pH 7.4 ± 0.2) দিয়ে 3 বার ধোয়া হয়েছিল এবং তারপর জৈবফিল্মগুলি ঠিক করার জন্য 2.5% (v/v) গ্লুটারালডিহাইড দিয়ে 10 ঘন্টা ধরে স্থির করা হয়েছিল। পরবর্তীতে বায়ু শুকানোর আগে এটিকে একটি গ্রেডেড সিরিজ (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% এবং 100% v/v) ইথানল দিয়ে ডিহাইড্রেট করা হয়েছিল। অবশেষে, SEM পর্যবেক্ষণের জন্য পরিবাহিতা প্রদানের জন্য নমুনার পৃষ্ঠে একটি সোনার ফিল্ম দিয়ে ছিটিয়ে দেওয়া হয়েছিল। SEM চিত্রগুলি প্রতিটি নমুনার পৃষ্ঠে সবচেয়ে বেশি অস্থির P. aeruginosa কোষযুক্ত দাগগুলিতে ফোকাস করা হয়েছিল। রাসায়নিক উপাদানগুলি খুঁজে পেতে EDS বিশ্লেষণ করুন। গর্তের গভীরতা পরিমাপ করার জন্য একটি Zeiss Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, জার্মানি) ব্যবহার করা হয়েছিল। জৈবফিল্মের নীচে ক্ষয়প্রাপ্ত গর্তগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য, পরীক্ষার অংশটি ছিল প্রথমে চাইনিজ ন্যাশনাল স্ট্যান্ডার্ড (CNS) GB/T4334.4-2000 অনুসারে পরিষ্কার করা হয় যাতে পরীক্ষার টুকরোর পৃষ্ঠ থেকে ক্ষয়প্রাপ্ত পণ্য এবং জৈবফিল্ম অপসারণ করা যায়।
এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (XPS, ESCALAB250 পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ সিস্টেম, থার্মো VG, USA) বিশ্লেষণটি একটি একরঙা এক্স-রে উৎস (1500 eV শক্তি এবং 150 W শক্তিতে অ্যালুমিনিয়াম Kα লাইন) ব্যবহার করে স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে 0 বিস্তৃত বাঁধাই শক্তি পরিসরে -1350 eV ব্যবহার করে সম্পাদিত হয়েছিল। 50 eV পাস শক্তি এবং 0.2 eV ধাপ আকার ব্যবহার করে উচ্চ-রেজোলিউশন স্পেকট্রা রেকর্ড করা হয়েছিল।
ইনকিউবেটেড নমুনাগুলি সরানো হয়েছিল এবং 15 s45 এর জন্য PBS (pH 7.4 ± 0.2) দিয়ে আলতো করে ধুয়ে ফেলা হয়েছিল। নমুনাগুলিতে বায়োফিল্মগুলির ব্যাকটেরিয়াজনিত কার্যকারিতা পর্যবেক্ষণ করার জন্য, LIVE/DEAD BacLight ব্যাকটেরিয়াল ভাইবিলিটি কিট (ইনভিট্রোজেন, ইউজিন, OR, USA) ব্যবহার করে বায়োফিল্মগুলিকে দাগ দেওয়া হয়েছিল। কিটটিতে দুটি ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জক রয়েছে, একটি সবুজ ফ্লুরোসেন্ট SYTO-9 রঞ্জক এবং একটি লাল ফ্লুরোসেন্ট প্রোপিডিয়াম আয়োডাইড (PI) রঞ্জক। CLSM এর অধীনে, ফ্লুরোসেন্ট সবুজ এবং লাল রঙের বিন্দুগুলি যথাক্রমে জীবিত এবং মৃত কোষকে প্রতিনিধিত্ব করে। দাগ দেওয়ার জন্য, 3 μl SYTO-9 এবং 3 μl PI দ্রবণ ধারণকারী 1 মিলি মিশ্রণটি অন্ধকারে ঘরের তাপমাত্রায় (23 oC) 20 মিনিটের জন্য ইনকিউব করা হয়েছিল। এরপরে, দাগযুক্ত নমুনাগুলি একটি Nikon CLSM মেশিন (C2 Plus, Nikon, জাপান) ব্যবহার করে দুটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (জীবিত কোষের জন্য 488 nm এবং মৃত কোষের জন্য 559 nm) পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। বায়োফিল্মের বেধ 3-D স্ক্যানিং মোডে পরিমাপ করা হয়েছিল।
এই নিবন্ধটি কীভাবে উদ্ধৃত করবেন: লি, এইচ. এট আল। সামুদ্রিক সিউডোমোনাস অ্যারুগিনোসা বায়োফিল্ম দ্বারা 2707 সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের মাইক্রোবায়াল ক্ষয়। বিজ্ঞান। প্রতিনিধি 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016)।
জ্যানোটো, এফ., গ্রাসি, ভি., বালবো, এ., মন্টিসেলি, সি. এবং জুচ্চি, এফ. থায়োসালফেটের উপস্থিতিতে ক্লোরাইড দ্রবণে LDX 2101 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের স্ট্রেস জারা ফাটল। coros.science.80, 205–212 (2014)।
কিম, এসটি, জ্যাং, এসএইচ, লি, আইএস এবং পার্ক, ওয়াইএস সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের পিটিং জারা প্রতিরোধের উপর ঢালাই গ্যাসে দ্রবণ তাপ চিকিত্সা এবং নাইট্রোজেনের প্রভাব welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011)।
শি, এক্স., অ্যাভসি, আর., গেইজার, এম. এবং লেওয়ানডোস্কি, জেড. ৩১৬L স্টেইনলেস স্টিলে মাইক্রোবায়াল এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যালি ইনডিউসড পিটিং ক্ষয়ের তুলনামূলক রাসায়নিক গবেষণা। coros.science.45, 2577–2595 (2003)।
লুও, এইচ., ডং, সিএফ, লি, এক্সজি এবং জিয়াও, কে. ক্লোরাইডের উপস্থিতিতে বিভিন্ন পিএইচের ক্ষারীয় দ্রবণে 2205 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের তড়িৎ রাসায়নিক আচরণ। ইলেক্ট্রোচিম.জার্নাল.64, 211–220 (2012)।
লিটল, বিজে, লি, জেএস এবং রে, আরআই ক্ষয়ের উপর সামুদ্রিক জৈবফিল্মের প্রভাব: একটি সংক্ষিপ্ত পর্যালোচনা। ইলেক্ট্রোচিম.জার্নাল.৫৪, ২-৭ (২০০৮)।


পোস্টের সময়: জুলাই-৩০-২০২২