Diolch i chi am ymweld â Nature.com.Mae gan y fersiwn porwr rydych yn ei ddefnyddio gefnogaeth gyfyngedig i CSS. I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu ddiffodd modd cydweddoldeb yn Internet Explorer). Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, byddwn yn arddangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Cyrydiad microbaidd (MIC) yn broblem ddifrifol mewn llawer o ddiwydiannau gan y gall achosi colledion economaidd enfawr.2707 dur di-staen dwplecs super (2707 HDSS) wedi cael ei ddefnyddio mewn amgylcheddau morol oherwydd ei ymwrthedd cemegol ardderchog.However, nid yw ei ymwrthedd i MIC wedi cael ei ddangos yn arbrofol.Yn yr astudiaeth hon, mae ymddygiad MIC o 2707 HDSS a achosir gan y bacteriwm aerobig marine ymchwilio P.E. biofilm aeruginosa omonas yn 2216E cyfrwng, bu newid cadarnhaol mewn potensial cyrydu a chynnydd mewn cyrydu sbectrosgopeg dwysedd presennol.X-ray photoelectron sbectrosgopeg (XPS) yn dangos gostyngiad yn cynnwys Cr ar wyneb y sbesimen o dan y biofilm.Imaging dadansoddiad o'r pyllau yn dangos bod y biofilm aeruginosa P. cynhyrchu 00m.Alub dyfnder uchafswm o 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000m.49 dyfnder mwyaf o ddyfnder. , mae'n nodi nad yw 2707 HDSS yn gwbl imiwn i MIC biofilms P. aeruginosa.
Dur di-staen deublyg (DSS) yn cael eu defnyddio'n eang mewn diwydiannau amrywiol ar gyfer eu cyfuniad delfrydol o briodweddau mecanyddol rhagorol a gwrthsefyll cyrydiad1,2. Fodd bynnag, mae tyllu lleol yn dal i ddigwydd ac mae'n effeithio ar gyfanrwydd y dur3,4.DSS hwn nid yw'n gallu gwrthsefyll cyrydiad microbaidd (MIC)5,6. Er gwaethaf yr ystod eang o gymwysiadau DSS, mae yna amgylcheddau o hyd lle nad yw ymwrthedd cyrydiad DSS. mae gan hyd yn oed duroedd di-staen deublyg super (SDSS) rai cyfyngiadau o ran ymwrthedd cyrydiad.
Mae ymwrthedd cyrydiad DSS yn dibynnu ar gymhareb cyfnodau alffa a gama ac mae rhanbarthau disbyddu Cr, Mo a W 8, 9, 10 ger yr ail gam.HDSS yn cynnwys cynnwys uchel o Cr, Mo a N11, felly mae ganddi wrthwynebiad cyrydiad rhagorol a gwerth uchel (45-50) Nifer Cyfwerth Gwrthsefyll Pitting (PREN), a bennir gan 3%. wt + wt. 6 wt% N12.Its gwrthsefyll cyrydu rhagorol yn dibynnu ar gyfansoddiad cytbwys sy'n cynnwys tua 50% ferrite (α) a 50% austenite (γ) cyfnodau, HDSS wedi priodweddau mecanyddol gwell ac ymwrthedd uwch na DSS13 confensiynol.Clorid cyrydiad properties.The ymwrthedd cyrydiad gwell yn ehangu'r defnydd o HDSS mewn amgylcheddau clorid mwy cyrydol, megis amgylcheddau morol.
MICs yn broblem fawr mewn llawer o ddiwydiannau megis olew a nwy a chyfleustodau dŵr14.MIC yn cyfrif am 20% o'r holl ddifrod cyrydu15.MIC yn cyrydu bioelectrochemical y gellir eu harsylwi mewn llawer o environments.Biofilms sy'n ffurfio ar arwynebau metel yn newid yr amodau electrocemegol, a thrwy hynny effeithio ar y broses cyrydu. Credir yn eang bod MIC cyrydiad yn cael ei achosi gan biofilms.Electrogenig organebau yn cael eu hachosi gan biofilms.Electrogenic ynni cynnal astudiaethau microdelectrogenic i oroesi. ET (trosglwyddo electronau allgellog) yw'r ffactor sy'n cyfyngu ar gyfraddau mewn MIC a achosir gan ficro-organebau electrogenig.Zhang et al.Dangosodd 18 fod cyfryngwyr electronau yn cyflymu trosglwyddiad electronau rhwng celloedd sessificans Desulfovibrio a 304 o ddur di-staen, gan arwain at ymosodiad MIC mwy difrifol.19 a Venzlaff et al.Dangosodd 20 y gall bioffilmiau bacteria sy'n lleihau sylffad cyrydol (SRB) amsugno electronau yn uniongyrchol o swbstradau metel, gan arwain at gyrydiad tyllu difrifol.
Gwyddys bod DSS yn agored i MIC mewn amgylcheddau sy'n cynnwys SRB, bacteria sy'n lleihau haearn (IRB), ac ati. 21. Mae'r bacteria hyn yn achosi tyllu lleol ar arwynebau DSS o dan biofilms22,23. Yn wahanol i DSS, nid yw MIC HDSS24 yn hysbys iawn.
Mae Pseudomonas aeruginosa yn bacteriwm motile siâp gwialen gram-negyddol sy'n cael ei ddosbarthu'n eang yn nature25.Pseudomonas aeruginosa hefyd yn grŵp microbaidd mawr yn yr amgylchedd morol, gan achosi MIC i steel.Pseudomonas yn ymwneud yn agos â phrosesau cyrydiad ac yn cael ei gydnabod fel gwladychwr arloeswr yn ystod biofilm formation.Mahat et al.28 a Yuan et al.Dangosodd 29 fod gan Pseudomonas aeruginosa duedd i gynyddu cyfradd cyrydiad dur ysgafn ac aloion mewn amgylcheddau dyfrllyd.
Prif amcan y gwaith hwn oedd ymchwilio i briodweddau MIC 2707 HDSS a achosir gan y bacteriwm aerobig morol Pseudomonas aeruginosa gan ddefnyddio dulliau electrocemegol, technegau dadansoddi arwyneb a dadansoddiad cynnyrch cyrydiad. Cynhaliwyd astudiaethau electrocemegol gan gynnwys Potensial Cylchred Agored (OCP), Gwrthiant Pegynu Llinol (LPR), Rhwystr Electrocemegol Sbectrosgopeg Pegynu7 (EISS7), ac astudiaeth Potensial Pegyniad HD2 i Deinameg Pegynu27 HDSsbectrosgopeg. Perfformiwyd dadansoddiad sbectromedr parhaus (EDS) i ddod o hyd i elfennau cemegol ar y wyneb wedi cyrydu.Yn ogystal, defnyddiwyd dadansoddiad sbectrosgopeg photoelectron pelydr-X (XPS) i bennu sefydlogrwydd passivation ffilm ocsid o dan ddylanwad amgylchedd morol sy'n cynnwys Pseudomonas aeruginosa. Mesurwyd dyfnder y pwll o dan ficrosgop sganio laser confocal (CLSM).
Mae Tabl 1 yn rhestru cyfansoddiad cemegol 2707 HDSS.Table 2 yn dangos bod gan 2707 HDSS briodweddau mecanyddol rhagorol gyda chryfder cynnyrch o 650 MPa.Figure 1 yn dangos microstrwythur optegol datrysiad trin â gwres 2707 HDSS. Gellir gweld bandiau hir o austenite a ferrite cyfnodau heb stagestructure cyfnod eilaidd sy'n cynnwys tua 5% o ferrite a 5% ferrite yn y microstrwythur cam 0.
Mae Ffigur 2a yn dangos potensial cylched agored (Eocp) yn erbyn data amser datguddiad ar gyfer 2707 HDSS yn anfiotig 2216E canolig a P. aeruginosa cawl am 14 diwrnod ar 37 °C.It yn dangos bod y newid mwyaf a sylweddol yn Eocp yn digwydd o fewn y 24 hours cyntaf.The Eocp gwerthoedd yn y ddau achos yn cyrraedd uchafbwynt ar -vs 145 m hV, a gostwng yn y ddau achos -vs 145 m hV, a gostwng o gwmpas -145 S. mV (vs. SCE) a -236 mV (vs. SCE) ar gyfer y sampl anfiotig a P, yn y drefn honno ).Cwponau Pseudomonas aeruginosa, yn y drefn honno.Ar ôl 24 awr, roedd gwerth Eocp o 2707 HDSS ar gyfer P. aeruginosa yn gymharol sefydlog ar -228 mV (vs. SCE), tra bod y gwerth cyfatebol ar gyfer samplau nad ydynt yn fiolegol oddeutu -442 mV (vs. SCE).Eocp ym mhresenoldeb P. aeruginosa braidd yn isel.
Profi electrocemegol o 2707 o sbesimenau HDSS mewn cyfrwng anfiotig a broth Pseudomonas aeruginosa ar 37 ° C:
(a) Eocp fel ffwythiant amser datguddiad, (b) cromliniau polareiddio ar ddiwrnod 14, (c) Rp fel ffwythiant amser datguddiad a (d) icorr fel ffwythiant amser datguddiad.
Mae Tabl 3 yn rhestru'r gwerthoedd paramedr cyrydu electrochemical o 2707 sampl HDSS agored i gyfrwng anfiotig a Pseudomonas aeruginosa cyfrwng brechu am 14 days.The tangiadau o'r cromliniau anodic a cathodic allosod i gyrraedd y croestoriadau ildio cyrydu presennol dwysedd (icor), potensial cyrydu (Ecorr) a β3 dulliau safonol (Ecorr) β3 a llethrau β3, β3 a llethrau safonol)
Fel y dangosir yn Ffigur 2b, arweiniodd symudiad ar i fyny cromlin P. aeruginosa at gynnydd mewn Ecorr o'i gymharu â'r gromlin anfiotig. Cynyddodd gwerth icorr, sy'n gymesur â'r gyfradd cyrydiad, i 0.328 μA cm-2 yn sampl Pseudomonas aeruginosa, bedair gwaith yn fwy na'r sampl anfiolegol (0.0A-87).
LPR yn ddull electrocemegol annistrywiol clasurol ar gyfer cyrydu cyflym analysis.It ei ddefnyddio hefyd i astudio MIC32.Figure 2c yn dangos y gwrthiant polareiddio (Rp) fel swyddogaeth o amlygiad time.A gwerth Rp uwch yn golygu llai o cyrydu.Within y 24 awr gyntaf, mae'r Rp o 2707 HDSS cyrraedd gwerth uchaf o 1955 kΩ92c samplu kΩu2 kΩs a 1955 kΩu2 kΩs Ω2 kΩs a 1955 kΩu2 kΩs Ω2 kΩs a 1955 kΩu2 Ω sampl Ω2 kΩsa a 1955 kΩu2 kΩsa Ω2 kΩs a 1955 kΩu2 k Ω2 cms aerbiotic samples.Ffigure 2c hefyd yn dangos bod y gwerth Rp gostwng yn gyflym ar ôl un diwrnod ac yna aros yn gymharol ddigyfnewid am y 13 diwrnod nesaf.Mae gwerth Rp y sampl Pseudomonas aeruginosa tua 40 kΩ cm2, sy'n llawer is na gwerth 450 kΩ cm2 y sampl anfiolegol.
Mae'r gwerth icorr yn gymesur â'r gyfradd cyrydiad unffurf. Gellir cyfrifo ei werth o'r hafaliad Stern-Geary canlynol,
Yn dilyn Zou et al.33, gwerth nodweddiadol o'r llethr Tafel B yn y gwaith hwn rhagdybiwyd i fod yn 26 mV/dec.Ffigure 2d yn dangos bod y icorr y sampl 2707 anfiolegol aros yn gymharol sefydlog, tra bod y sampl P. aeruginosa amrywio'n fawr ar ôl y 24 hours cyntaf.The icorr gwerthoedd y P. control aeruginosa yn gyson y samplau P. control aeruginosa-mae'r tueddiad pegynol uwch na'r pegynol uwch magniosa-mae'r duedd pegynol uwch. canlyniadau ymwrthedd ization.
Mae EIS yn dechneg nondestructive arall a ddefnyddir i nodweddu adweithiau electrocemegol ar sbectra interfaces.Impedance cyrydu a chyfrifo gwerthoedd capacitance o sbesimenau agored i gyfryngau anfiotig a Pseudomonas aeruginosa ateb, Rb ymwrthedd o ffilm goddefol/biofilm a ffurfiwyd ar wyneb y sbesimen, Rct tâl trosglwyddo ymwrthedd, Cdl trydan haen dwbl capacitance paramedrau (CDL cynhwysiant haen dwbl trydan). gosod y data gan ddefnyddio model cylched cyfatebol (EEC).
Mae Ffigur 3 yn dangos lleiniau Nyquist nodweddiadol (a a b) a lleiniau Bode (a' a b') o 2707 sampl HDSS mewn cyfrwng anfiotig a P. aeruginosa cawl ar gyfer gwahanol adegau deori. Mae diamedr y cylch Nyquist yn gostwng ym mhresenoldeb Pseudomonas aeruginosa.The llain Bode (Ffig. cael ei ddarparu gan y cyfnod uchafsymiau.Mae Ffigur 4 yn dangos y strwythurau ffisegol monolayer (a) a deulayer (b) a'u EECs cyfatebol.CPE yn cael ei gyflwyno i'r model EEC.Mae ei dderbyniad a rhwystriant yn cael eu mynegi fel a ganlyn:
Dau fodel ffisegol a chylchedau cyfatebol cyfatebol ar gyfer gosod sbectrwm rhwystriant y sbesimen 2707 HDSS:
lle Y0 yw maint y CPE, j yw'r rhif dychmygol neu (-1)1/2, ω yw'r amledd onglog, ac n yw'r mynegai pŵer CPE yn llai nag unity35.Mae gwrthdro'r gwrthiant trosglwyddo tâl (hy 1/Rct) yn cyfateb i'r gyfradd cyrydu. Smaller Rct yn golygu cyfradd cyrydu cyflymach 27.Ar ôl i samplau gyrraedd 14 diwrnod o'r samplau Rct cyrydu cyflymach, mae'r samplau wedi cyrraedd 14 diwrnod. 2 kΩ cm2, llawer llai na'r 489 kΩ cm2 o'r samplau anfiolegol (Tabl 4).
Mae'r delweddau CLSM a delweddau SEM yn Ffigur 5 yn dangos yn glir bod y sylw biofilm ar wyneb y sbesimen 2707 HDSS ar ôl 7 diwrnod yn drwchus. Fodd bynnag, ar ôl 14 diwrnod, roedd y sylw biofilm yn denau ac ymddangosodd rhai celloedd marw. Mae Tabl 5 yn dangos y trwch biofilm ar sbesimenau 2707 HDSS ar ôl dod i gysylltiad â P. aeruginosa 7 μ diwrnod ar ôl trwch biofilm a 7 wedi newid o 7 diwrnod ar ôl dod i gysylltiad â biofilm. diwrnod i 18.9 μm ar ôl 14 days.The trwch biofilm cyfartalog hefyd yn cadarnhau y duedd hon.It gostwng o 22.2 ± 0.7 μm ar ôl 7 diwrnod i 17.8 ± 1.0 μm ar ôl 14 diwrnod.
(a) Delwedd CLSM 3-D ar ôl 7 diwrnod, (b) delwedd CLSM 3-D ar ôl 14 diwrnod, (c) delwedd SEM ar ôl 7 diwrnod a (d) delwedd SEM ar ôl 14 diwrnod.
Datgelodd EDS elfennau cemegol mewn biofilms a chynhyrchion cyrydu ar samplau sy'n agored i P. aeruginosa am 14 days.Figure 6 yn dangos bod cynnwys C, N, O, a P mewn biofilms a chynhyrchion cyrydu yn llawer uwch na hynny mewn metelau noeth, oherwydd bod yr elfennau hyn yn gysylltiedig â biofilms a'u metabolites.Microbes dim ond angen symiau hybrin o lefelau cromiwm a haearn cyrydu ar y sbesimenau Federyn a biofilmr yn dangos bod y cynhyrchion biofilms a haearn cyrydu. mae'r matrics metel wedi colli elfennau oherwydd cyrydiad.
Ar ôl 14 diwrnod, tyllu gyda a heb P. aeruginosa arsylwyd yn 2216E medium.Before deori, wyneb y sbesimen yn llyfn ac yn rhydd o ddiffygion (Ffig. 7a). dyfnder uchaf y pwll 0.02 μm).Y dyfnder pwll uchaf a achosir gan Pseudomonas aeruginosa oedd 0.52 μm ar ôl 7 diwrnod a 0.69 μm ar ôl 14 diwrnod, yn seiliedig ar uchafswm dyfnder y pwll cyfartalog o 3 sampl (dewiswyd 10 gwerth dyfnder pwll uchaf ar gyfer pob sampl) cyrhaeddodd 0.0.41 ± 0.5 ± 0.2 a 0.5 ± . μm, yn y drefn honno (Tabl 5).Mae'r gwerthoedd dyfnder pwll hyn yn fach ond yn bwysig.
(a) Cyn dod i gysylltiad, (b) 14 diwrnod mewn cyfrwng anfiotig a (c) 14 diwrnod mewn cawl Pseudomonas aeruginosa.
Mae Ffigur 8 yn dangos y sbectra XPS o wahanol arwynebau sampl, ac mae'r cyfansoddiadau cemegol a ddadansoddwyd ar gyfer pob arwyneb yn cael eu crynhoi yn Nhabl 6.Yn Nhabl 6, roedd y canrannau atomig o Fe a Cr ym mhresenoldeb P. aeruginosa (samplau A a B) yn llawer is na'r rhai o'r samplau rheoli anfiolegol (samplau C a D).Ar gyfer y P. gyda'r lefel uchaf o gydrannau spectrwm aeruginosap sampl, roedd y sampl P. aeruginosap lefel craidd wedi'i ffitio'n brig i bincraidd pedwar elfen ynni craidd. BE) gwerthoedd 574.4, 576.6, 578.3 a 586.8 eV, y gellir eu priodoli i Cr, Cr2O3, CrO3 a Cr(OH)3, yn y drefn honno (Ffig. 9a a b). .90 eV ar gyfer BE) yn Ffig. 9c a ch, yn y drefn honno.
Sbectra eang XPS arwyneb y sbesimen 2707 HDSS yn y ddau gyfrwng yw 7 diwrnod a 14 diwrnod, yn y drefn honno.
(a) 7 diwrnod o ddod i gysylltiad â P. aeruginosa, (b) 14 diwrnod o ddod i gysylltiad â P. aeruginosa, (c) 7 diwrnod mewn cyfrwng anfiotig a (d) 14 diwrnod mewn cyfrwng anfiotig.
Mae HDSS yn arddangos lefelau uchel o ymwrthedd cyrydiad yn y rhan fwyaf o amgylcheddau.Kim et al.Dywedodd 2 fod UNS S32707 HDSS wedi'i ddiffinio fel DSS aloi iawn gyda PREN o fwy na 45. Gwerth PREN y sbesimen HDSS 2707 yn y gwaith hwn oedd 49.Mae hyn oherwydd ei gynnwys cromiwm uchel a lefelau uchel o folybdenwm a Ni, sy'n fuddiol mewn asidig a chlorid uchel amgylcheddau. , er gwaethaf ei wrthwynebiad cemegol rhagorol, mae'r data arbrofol yn y gwaith hwn yn awgrymu nad yw 2707 HDSS yn gwbl imiwn i MIC biofilms P. aeruginosa.
Dangosodd canlyniadau electrocemegol fod y gyfradd cyrydiad o 2707 HDSS mewn cawl P. aeruginosa wedi'i gynyddu'n sylweddol ar ôl 14 diwrnod o'i gymharu â chyfrwng anfiolegol.Yn Ffigur 2a, gwelwyd gostyngiad yn Eocp yn y ddau gyfrwng anfiotig a P. cawl aeruginosa yn ystod y 24 awr gyntaf.Ar ôl hynny, mae'r biofilm wedi cwblhau gorchuddio wyneb y sbesimen.However roedd lefel bioleg yn llawer uwch na'r lefel Eocp. o Eocp anfiolegol.Mae lle i gredu bod y gwahaniaeth hwn oherwydd P. aeruginosa biofilm formation.In Ffig. 2d, ym mhresenoldeb P. aeruginosa, cyrhaeddodd y gwerth icorr o 2707 HDSS 0.627 μA cm-2, a oedd yn drefn maint yn uwch na'r un o'r rheoli anfiotig (μ.063 μA-0.2 ), sef y gwerth rheoli anfiotig (μ2 μA ). Yn ystod yr ychydig ddyddiau cyntaf, cynyddodd gwerthoedd rhwystriant yn P. aeruginosa cawl oherwydd ymlyniad o gelloedd P. aeruginosa a ffurfio biofilms.However, pan fydd y biofilm yn gyfan gwbl yn cwmpasu wyneb y sbesimen, y rhwystriant decreases.The haen amddiffynnol yn ymosod yn gyntaf oherwydd ffurfio biofilms a biofilm metabolites.Therefore, gostyngodd y cyrydiad amser a thueddiadau yn aerbiosoa dros yr atodiad, cyrydiad ac ymwrthedd yn lleol. Roedd cyfryngau tic yn different.The ymwrthedd cyrydiad y rheolaeth anfiolegol yn llawer uwch na gwerth cyfatebol y samplau sy'n agored i P. aeruginosa broth.Ymhellach, ar gyfer samplau anfiotig, cyrhaeddodd y gwerth Rct o 2707 HDSS 489 kΩ cm2 ar ddiwrnod 14, a oedd 15 gwaith y gwerth Rct (32 kΩ cm20. Mae gan bresenoldeb cyrydu aerginosa rhagorol yn y presenoldeb cyrydu aerginosa. amgylchedd di-haint, ond nid yw'n gallu gwrthsefyll ymosodiad MIC gan P. biofilms aeruginosa.
Gall y canlyniadau hyn hefyd i'w gweld o'r cromliniau polareiddio yn Ffig. Canfu .Yuan et al29 fod y dwysedd cerrynt cyrydu o 70/30 aloi Cu-Ni cynyddu o dan her o P. aeruginosa biofilm.Gall hyn fod oherwydd y biocatalysis o ostyngiad ocsigen gan Pseudomonas aeruginosa biofilms.Gall arsylwi hefyd esbonio'r MIC o 2707 HDSS yn y work.Aerobig biofilms gall hefyd fod yn llai o ocsigen yn ffactor sy'n cyfrannu at yr wyneb, efallai y bydd llai o ocsigen yn cyfrannu at y ffactor wrth fynd heibio i'r ocsigen. i'r MIC yn y gwaith hwn.
Roedd Dickinson et al.Awgrymodd 38 y gall cyfraddau adweithiau cemegol ac electrocemegol gael eu heffeithio'n uniongyrchol gan weithgaredd metabolaidd bacteria digoes ar wyneb y sbesimen a natur y cynhyrchion cyrydiad. Fel y dangosir yn Ffigur 5 a Thabl 5, gostyngodd nifer celloedd a thrwch biofilm ar ôl 14 diwrnod. rhyddhau ïonau metel gwenwynig o'r matrics 2707 HDSS.Mae hwn yn gyfyngiad ar arbrofion swp.
Yn y gwaith hwn, mae'r biofilm P. aeruginosa hyrwyddo disbyddiad lleol o Cr a Fe o dan y biofilm ar yr wyneb HDSS 2707 (Ffig. 6).Yn Nhabl 6, y gostyngiad o Fe a Cr yn sampl D o'i gymharu â sampl C, sy'n dangos bod hydoddi Fe a Cr a achosir gan P. aeruginosa biofilm parhau i fod y tu hwnt i'r 2.7 diwrnod cyfrwng cyntaf Mae'r amgylchedd a ddefnyddir yn cael ei efelychu. 00 ppm Cl-, sy'n debyg i'r hyn a geir mewn dŵr môr naturiol. Presenoldeb 17700 ppm Cl- oedd y prif reswm dros y gostyngiad mewn Cr yn y samplau anfiotig 7- a 14-diwrnod a ddadansoddwyd gan XPS.O'i gymharu â samplau P. aeruginosa, roedd diddymiad Cr mewn samplau presenoldeb anfiotig yn llawer llai oherwydd ymwrthedd cryf HDF 079 o amgylcheddau abiotig Cl-279. Cr6+ yn y ffilm passivation. Efallai y bydd yn ymwneud â thynnu Cr o arwynebau dur gan fiofilmiau P. aeruginosa, fel yr awgrymwyd gan Chen a Clayton.
Oherwydd twf bacteriol, gwerthoedd pH y cyfrwng cyn ac ar ôl amaethu oedd 7.4 a 8.2, yn y drefn honno.Therefore, yn is na'r biofilm P. aeruginosa, mae cyrydiad asid organig yn annhebygol o fod yn ffactor sy'n cyfrannu at y gwaith hwn oherwydd y pH cymharol uchel yn y cyfrwng swmp.Ni newidiodd pH y cyfrwng rheoli anfiolegol yn sylweddol (o 7.4 cychwynnol i 7.4 diwrnod cychwynnol) yn y cyfnod pH olaf yn y cyfnod prawf 7.4-7 olaf yn ystod y cyfnod 7.4-7 olaf yn y cyfnod prawf terfynol yn y cyfnod 7.4-7 olaf yn y cyfnod pH olaf yn y cyfnod prawf 7.14-yn olaf yn y cyfnod 7.4-7 olaf yn y cyfnod prawf terfynol. roedd ciwbiad oherwydd gweithgaredd metabolig P. aeruginosa a chanfuwyd ei fod yn cael yr un effaith ar pH yn absenoldeb stribedi prawf.
Fel y dangosir yn Ffigur 7, uchafswm dyfnder y pwll a achoswyd gan fiofilm P. aeruginosa oedd 0.69 μm, a oedd yn llawer mwy na'r cyfrwng anfiotig (0.02 μm). Mae hyn yn gyson â'r data electrocemegol a ddisgrifiwyd uchod. Mae dyfnder y pwll 0.69 μm fwy na deg gwaith yn llai na'r 9.5 μm ar gyfer y gwerth HD 20.7 a adroddwyd o dan yr amodau data HD hyn a adroddwyd o dan yr un amodau 9.5 μm. SS arddangos gwell ymwrthedd MIC o'i gymharu â 2205 DSS.This ddylai ddod fel dim syndod, fel 2707 HDSS Mae cynnwys cromiwm uwch, darparu passivation parhaol hirach, oherwydd y strwythur cyfnod cytbwys heb gwaddodiadau eilaidd niweidiol, gan ei gwneud yn anoddach i P. aeruginosa i depassivate a mannau cychwyn eclipse.
I gloi, canfuwyd tyllu MIC ar wyneb 2707 HDSS mewn cawl P. aeruginosa o'i gymharu â pitw dibwys yn anfiotig media.This gwaith yn dangos bod 2707 HDSS ymwrthedd MIC well na 2205 DSS, ond nid yw'n gwbl imiwn i MIC oherwydd P. aeruginosa cawl.Mae'r canfyddiadau amcangyfrifedig dur gwrthstaen bywyd yn y dewis o fywyd gwasanaeth ac amgylchedd addas yn y dewis o fywyd gwasanaeth addas.
Darperir y cwpon ar gyfer 2707 HDSS gan Ysgol Meteleg Prifysgol Northeastern (NEU) yn Shenyang, China.The cyfansoddiad elfennol o 2707 HDSS yn cael ei ddangos yn Nhabl 1, a ddadansoddwyd gan yr NEU Deunyddiau Dadansoddi a Phrofi Department.All samplau eu trin ateb ar 1180 ° C am 1 hours.Prior siâp i cyrydu arwyneb HDS 2, yn agored i arwynebedd sgleinio top 200-70 arwynebedd cyrydu, yn agored i arwynebedd cyrydu uchaf HDS1, yn agored i ardal sgleinio uchaf HDS. 2000 graean gyda phapur silicon carbide a caboledig pellach gyda 0.05 μm Al2O3 powdr suspension.The ochrau a gwaelod yn cael eu hamddiffyn gan anadweithiol paint.After sychu, y sbesimenau eu rinsio gyda dŵr deionized di-haint a sterileiddio gyda 75% (v/v) ethanol am 0.5 h.They yn cael eu defnyddio o dan yr awyr uwch-fioled oriau o'r blaen golau-uwch-d.
Prynwyd straen Pseudomonas aeruginosa morol MCCC 1A00099 o Ganolfan Casgliad Diwylliant Morol Xiamen (MCCC), China.Pseudomonas aeruginosa yn cael ei dyfu'n aerobig ar 37°C mewn fflasgiau 250 ml a chelloedd gwydr electrocemegol 500 ml gan ddefnyddio cyfrwng hylifol Marine 2216E (Qingdao Hope, Qingdao Hope, Co. , 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, 0.030,03 NHS, 0.034, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.01, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03, 0.03. NaH2PO4 , 5.0 peptone, 1.0 dyfyniad burum a 0.1 citrate.Autoclafio ferric ar 121°C am 20 munud cyn brechu.Cyfrifwch gelloedd digoes a phlanctonig gan ddefnyddio hemocytomedr o dan ficrosgop ysgafn ar chwyddhad 400X. Crynodiad cychwynnol cellinu6ml mewn celloedd plancton 1 ar ôl plancton.
Perfformiwyd profion electrocemegol mewn cell gwydr tri-electrod clasurol gyda chyfaint canolig o 500 ml.A taflen platinwm a electrod calomel dirlawn (SCE) yn gysylltiedig â'r adweithydd trwy gapilarïau Luggin llenwi â phontydd halen, yn gwasanaethu fel cownter a electrodau cyfeirio, yn y drefn honno.I wneud yr electrodau gweithio, roedd gwifren gopr wedi'i gorchuddio â rwber wedi'i gysylltu â phob sbesimen o arwynebedd gweithio electrod2, a'i adael yn agored i bob sbesimen o arwynebedd gweithio electrod2. Yn ystod mesuriadau electrocemegol, gosodwyd samplau mewn cyfrwng 2216E a'u cynnal ar dymheredd deori cyson (37 ° C) mewn baddon dŵr. Mesurwyd OCP, LPR, EIS a data polareiddio deinamig posibl gan ddefnyddio potentiostat Autolab (Cyfeirnod 600TM, Gamry Instruments, Inc., UDA). Cofnodwyd profion LPR ar gyfradd sgan o ystod samplu 0.125 a mV dros 0.125 mV a 0.1-5 mV dros 0.1-5 mV a -5-5 mV. Perfformiwyd amledd ing o 1 Hz.EIS gyda thon sin yn yr ystod amledd 0.01 i 10,000 Hz gan ddefnyddio foltedd cymhwyso 5 mV ar gyflwr cyson Eocp.Cyn yr ysgubo potensial, roedd yr electrodau yn y modd cylched agored nes cyrraedd gwerth potensial cyrydiad rhydd sefydlog. Yna rhedwyd cromliniau polareiddio o -0.2 i 6.0 mV ar gyfradd sgan Vs. ailadrodd 3 gwaith gyda a heb P. aeruginosa.
Sbesimenau ar gyfer dadansoddiad metallograffig eu sgleinio'n fecanyddol gyda 2000 graean papur gwlyb SiC ac yna caboledig pellach gyda 0.05 μm Al2O3 ataliad powdwr ar gyfer arsylwi optegol. Perfformiwyd dadansoddiad metallograffig gan ddefnyddio microsgop optegol. Cafodd y sbesimenau eu hysgythru â 10 wt.% hydoddiant potasiwm hydrocsid 43.
Ar ôl deori, golchwyd samplau 3 gwaith gyda hydoddiant halwynog wedi'i glustogi â ffosffad (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ac yna eu gosod gyda 2.5% (v/v) glutaraldehyde am 10 awr i drwsio biofilms. Cafodd ei ddadhydradu'n ddiweddarach gyda chyfres graddedig (50%, 60, 0, 0% v) a 50%, 60, 0% v /v) o ethanol cyn aer drying.Finally, mae wyneb y sampl yn sputtered gyda ffilm aur i ddarparu dargludedd ar gyfer SEM observe.The delweddau SEM yn canolbwyntio ar y smotiau gyda'r mwyaf digoes P. celloedd aeruginosa ar wyneb pob sbesimen.Perform dadansoddiad EDS i ddod o hyd i elfennau cemegol.A Zeiss 、 Roedd Confocal Laser Sganio Microscope (CLSM,0 SM1) a ddefnyddir Confocal Laser Sganio Microscope (CLSM,0 SMpit) yr Almaen a ddefnyddir Confocal Laser Sganio Microsgop (CLSM,0 SM1). arsylwi ar y pyllau cyrydiad o dan y biofilm, glanhawyd y darn prawf yn gyntaf yn unol â Safon Genedlaethol Tsieineaidd (CNS) GB/T4334.4-2000 i gael gwared ar y cynhyrchion cyrydiad a biofilm ar wyneb y darn prawf.
Perfformiwyd dadansoddiad pelydr-X photoelectron sbectrosgopeg (XPS, system dadansoddi wyneb ESCALAB250, Thermo VG, UDA) gan ddefnyddio ffynhonnell pelydr-X monocromatig (llinell Kα alwminiwm ar 1500 eV ynni a 150 W pŵer) dros ystod eang ynni rhwymol 0 o dan amodau safonol –1350 eV.High-resolution eV cofnodwyd maint a sbectra maint 5. EV passtramatic maint.
Tynnwyd y sbesimenau deoredig a'u rinsio'n ysgafn gyda PBS (pH 7.4 ± 0.2) am 15 s45. Er mwyn arsylwi hyfywedd bacteriol y bioffilmiau ar y samplau, cafodd y bioffilmiau eu staenio gan ddefnyddio Pecyn Hyfywedd Bacteraidd BYW/DEAD (Invitrogen, Eugene, OR kite-syth, ffliw gwyrdd, dau barcud sy'n dylyn, SY9. a fflwroleuol coch propidium ïodide (PI) dye.Under CLSM, dotiau gyda gwyrdd fflwroleuol a choch cynrychioli celloedd byw a marw, yn y drefn honno.For staenio, cymysgedd 1 ml sy'n cynnwys 3 μl SYTO-9 a 3 μl PI hydoddiant ei ddeor am 20 munud ar dymheredd ystafell (23 oC) yn y tonfedd byw dau sampl a arsylwyd 8 5 ar ôl staenio celloedd nm. 59 nm ar gyfer celloedd marw) gan ddefnyddio peiriant CLSM Nikon (C2 Plus, Nikon, Japan). Mesurwyd trwch biofilm yn y modd sganio 3-D.
Sut i ddyfynnu'r erthygl hon: Li, H. et al.Microbial cyrydiad o 2707 super dwplecs dur gwrthstaen gan morol Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Straen cracio cyrydiad o ddur di-staen dwplecs LDX 2101 mewn hydoddiant clorid ym mhresenoldeb thiosulfate.coros.science.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Effaith triniaeth wres hydoddiant a nitrogen yn cysgodi nwy ar dyllu ymwrthedd cyrydiad o ddur di-staen dwplecs super welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Astudiaeth Gemegol Gymharol o Gyrydiad Tyllu Microbaidd ac Electrocemegol mewn Dur Di-staen 316L.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Ymddygiad electrocemegol o ddur di-staen 2205 dwplecs mewn atebion alcalïaidd o wahanol pH ym mhresenoldeb cloride.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Effaith bioffilmiau morol ar gyrydiad: adolygiad cryno.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).