மரைன் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபில்ம் மூலம் 2707 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலின் நுண்ணுயிர் அரிப்பு

Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி.நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவிப் பதிப்பில் CSS க்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆதரவே உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்திற்காக, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் பொருந்தக்கூடிய பயன்முறையை முடக்கவும்).இதற்கிடையில், தொடர் ஆதரவை உறுதிசெய்ய, ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் தளத்தைக் காண்பிப்போம்.
நுண்ணுயிர் அரிப்பு (MIC) பல தொழில்களில் ஒரு தீவிர பிரச்சனையாக உள்ளது, ஏனெனில் இது பெரும் பொருளாதார இழப்பை ஏற்படுத்தலாம். ஏருகினோசா ஆய்வு செய்யப்பட்டது. 2216E ஊடகத்தில் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபில்ம் முன்னிலையில், அரிப்பு திறனில் நேர்மறையான மாற்றம் மற்றும் அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி அதிகரிப்பு என மின்வேதியியல் பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது. 14 நாட்கள் அடைகாக்கும் போது P. ஏருகினோசா பயோஃபில்ம் அதிகபட்சமாக 0.69 μm குழி ஆழத்தை உருவாக்கியது. இது சிறியதாக இருந்தாலும், 2707 HDSS ஆனது P. ஏருகினோசா பயோஃபில்ம்களின் MIC க்கு முழுமையாக எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கவில்லை என்பதைக் குறிக்கிறது.
டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் (டிஎஸ்எஸ்) பல்வேறு தொழில்களில் அவற்றின் சிறந்த இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் சிறந்த கலவைக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பிட்டிங் இன்னும் ஏற்படுகிறது மற்றும் இந்த எஃகின் ஒருமைப்பாட்டைப் பாதிக்கிறது3,4. டிஎஸ்எஸ் நுண்ணுயிர் அரிப்பைத் தாங்காது நீண்ட கால பயன்பாட்டிற்கு SS போதுமானதாக இல்லை. இதன் பொருள் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்புடன் அதிக விலையுயர்ந்த பொருட்கள் தேவை. சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் (SDSS) கூட அரிப்பு எதிர்ப்பின் அடிப்படையில் சில வரம்புகளைக் கொண்டிருப்பதாக ஜியோன் மற்றும் பலர் கண்டறிந்துள்ளனர். எனவே, அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்ட சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத ஸ்டீல்கள் (HDSS) உயர் அரிப்பைத் தடுப்பாற்றல் கொண்டவை.
DSS இன் அரிப்பு எதிர்ப்பானது ஆல்பா மற்றும் காமா கட்டங்களின் விகிதத்தைப் பொறுத்தது மற்றும் இரண்டாம் கட்டத்திற்கு அருகில் உள்ள Cr, Mo மற்றும் W குறைக்கப்பட்ட பகுதிகள் 8, 9, 10 ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.HDSS ஆனது Cr, Mo மற்றும் N11 இன் உயர் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இது சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதிக மதிப்பு (45-50) Pitting Resistum. 3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12. இதன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு, தோராயமாக 50% ஃபெரைட் (α) மற்றும் 50% ஆஸ்டெனைட் (γ) கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு சீரான கலவையில் தங்கியுள்ளது, HDSS வழக்கமான DSS13 ஐ விட சிறந்த இயந்திர பண்புகள் மற்றும் அதிக எதிர்ப்பைக் 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 முக்கிய பிரச்சனையாக உள்ளது ic நுண்ணுயிரிகள் உயிர்வாழ்வதற்கான ஆற்றலைப் பெற உலோகங்களை சிதைக்கின்றன18 எலக்ட்ரான் மத்தியஸ்தர்கள் Desulfovibrio sessificans செல்கள் மற்றும் 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு இடையே எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தை துரிதப்படுத்துகிறது, இது மிகவும் கடுமையான MIC தாக்குதலுக்கு வழிவகுத்தது.என்னிங் மற்றும் பலர்.19 மற்றும் வென்ஸ்லாஃப் மற்றும் பலர்.20 அரிக்கும் சல்பேட்-குறைக்கும் பாக்டீரியா (SRB) பயோஃபில்ம்கள் உலோக அடி மூலக்கூறுகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை நேரடியாக உறிஞ்சி, கடுமையான குழி அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது.
SRB, இரும்பு-குறைக்கும் பாக்டீரியா (IRB) போன்றவற்றைக் கொண்ட சூழல்களில் DSS MICக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படுவதாக அறியப்படுகிறது.
சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா என்பது கிராம்-நெகட்டிவ் மோடைல் ராட் வடிவ பாக்டீரியமாகும், இது இயற்கையில் பரவலாக விநியோகிக்கப்படுகிறது28 மற்றும் யுவான் மற்றும் பலர்.[29] சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா, நீர்நிலை சூழல்களில் லேசான எஃகு மற்றும் உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு விகிதத்தை அதிகரிக்கும் போக்கைக் கொண்டுள்ளது என்பதை நிரூபித்தது.
மின் வேதியியல் முறைகள், மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள் மற்றும் அரிப்பு தயாரிப்பு பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி கடல் ஏரோபிக் பாக்டீரியம் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவால் ஏற்படும் 2707 HDSS இன் MIC பண்புகளை ஆராய்வதே இந்த வேலையின் முக்கிய நோக்கம் ஆகும். 2707 HDSS இன் MIC நடத்தையை ஆய்வு செய்வதற்காக தற்காலிக டைனமிக் போலரைசேஷன் செய்யப்பட்டது. அரிக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் வேதியியல் கூறுகளைக் கண்டறிய ஆற்றல் பரவல் நிறமாலை (EDS) பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. கூடுதலாக, எக்ஸ்ரே ஒளிமின்னழுத்த ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XPS) பகுப்பாய்வு பயன்படுத்தப்பட்டது. கன்ஃபோகல் லேசர் ஸ்கேனிங் மைக்ரோஸ்கோப் (CLSM).
அட்டவணை 1 2707 HDSS இன் வேதியியல் கலவையை பட்டியலிடுகிறது. 2707 HDSS ஆனது 650 MPa மகசூல் வலிமையுடன் சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை அட்டவணை 2 காட்டுகிறது. 2707 HDSS தீர்வு வெப்ப சிகிச்சையின் ஒளியியல் நுண் கட்டமைப்பை படம் 1 காட்டுகிறது. ஃபெரைட் கட்டங்கள்.
படம் 2a, அபியோடிக் 2216E மீடியம் மற்றும் P. ஏருகினோசா குழம்பு 14 நாட்களுக்கு 37 °C இல் 2707 HDSSக்கான திறந்த மின்சுற்று திறன் (Eocp) மற்றும் வெளிப்பாடு நேரத் தரவைக் காட்டுகிறது. Eocp இல் மிகப்பெரிய மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றம் முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள் நிகழ்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. Eocp மதிப்புகள் முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள் 1 CE இல் சரிந்து - 1 CE இல் - 1 CE மதிப்புகள் - 15 m - அஜியோடிக் மாதிரி மற்றும் P க்கு முறையே -477 mV (Vs. SCE) மற்றும் -236 mV (Vs. SCE) ஆகியவற்றை அடைகிறது.முறையே சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கூப்பன்கள். 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, பி. ஏருகினோசாவுக்கான 2707 HDSS இன் Eocp மதிப்பு -228 mV (Vs. SCE) இல் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது.
2707 HDSS மாதிரிகள் அபியோடிக் மீடியம் மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பு 37 °C இல் மின்வேதியியல் சோதனை:
(அ) ​​Eocp வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக, (b) நாள் 14 இல் துருவமுனைப்பு வளைவுகள், (c) வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக Rp மற்றும் (d) icorr வெளிப்பாடு நேரத்தின் செயல்பாடாக.
2707 HDSS மாதிரிகளின் மின்வேதியியல் அரிப்பு அளவுரு மதிப்புகளை அட்டவணை 3 பட்டியலிடுகிறது (βα மற்றும் βc) நிலையான முறைகளின்படி30,31.
படம் 2b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பி. ஏருகினோசா வளைவின் மேல்நோக்கிய மாற்றமானது அபியோடிக் வளைவோடு ஒப்பிடும்போது Ecorr இல் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுத்தது. அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் icorr மதிப்பு, சூடோமோனாஸில் 0.328 μA cm-2 ஆக அதிகரித்தது, இது மாதிரி.
LPR என்பது விரைவான அரிப்பு பகுப்பாய்வுக்கான ஒரு உன்னதமான அழிவில்லாத மின்வேதியியல் முறையாகும். இது MIC32 ஐப் படிக்கவும் பயன்படுத்தப்பட்டது. படம் 2c துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பை (Rp) வெளிப்படுத்தும் நேரத்தின் செயல்பாடாகக் காட்டுகிறது. அதிக Rp மதிப்பு அரிப்பைக் குறைக்கிறது. முதல் 24 மணி நேரத்திற்குள், HD19 cm இன் Rp 2707 cm25 க்கு அதிகபட்ச மதிப்பை எட்டியது. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரிகளுக்கான Ω cm2. படம் 2c, Rp மதிப்பு ஒரு நாளுக்குப் பிறகு வேகமாகக் குறைந்து, அடுத்த 13 நாட்களுக்கு ஒப்பீட்டளவில் மாறாமல் இருந்தது.
icorr மதிப்பு சீரான அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அதன் மதிப்பை பின்வரும் ஸ்டெர்ன்-ஜியரி சமன்பாட்டிலிருந்து கணக்கிடலாம்,
Zou மற்றும் பலரைத் தொடர்ந்து.33, இந்த வேலையில் Tafel சாய்வு B இன் ஒரு பொதுவான மதிப்பு 26 mV/dec எனக் கருதப்படுகிறது. உயிரியல் அல்லாத 2707 மாதிரியின் icorr ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்தது என்பதை படம் 2d காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் P. ஏருகினோசா மாதிரியானது முதல் 24 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு அதிக அளவில் ஏற்ற இறக்கமாக இருந்தது. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாடுகள். இந்த போக்கு துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பு முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
EIS என்பது சிதைந்த இடைமுகங்களில் மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளை வகைப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு நுட்பமாகும். மின்மறுப்பு நிறமாலை மற்றும் அபியோடிக் மீடியா மற்றும் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா கரைசலுக்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளின் கணக்கிடப்பட்ட கொள்ளளவு மதிப்புகள், செயலற்ற படம்/பயோஃபில்ம் ஆகியவற்றின் Rb எதிர்ப்பு, க்யூஎல் மின்னழுத்தம் மற்றும் CACT ஸ்பேசியின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் இரட்டை மின்தடை எதிர்ப்பு PE கான்ஸ்டன்ட் பேஸ் எலிமென்ட் (CPE) அளவுருக்கள். இந்த அளவுருக்கள் சமமான சர்க்யூட் (EEC) மாதிரியைப் பயன்படுத்தி தரவைப் பொருத்துவதன் மூலம் மேலும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
2707 எச்டிஎஸ்எஸ் மாதிரிகள் அபியோடிக் மீடியம் மற்றும் பி. ஏருகினோசா குழம்பு ஆகியவற்றின் வழக்கமான நைக்விஸ்ட் ப்ளாட்கள் (a மற்றும் b) மற்றும் போட் ப்ளாட்கள் (a' மற்றும் b') ஆகியவை படம் 3 காட்டுகிறது தளர்வு நேர மாறிலி பற்றிய தகவலை கட்ட மாக்சிமா மூலம் வழங்க முடியும். படம் 4 மோனோலேயர் (a) மற்றும் இரு அடுக்கு (b) அடிப்படையிலான இயற்பியல் கட்டமைப்புகளையும் அவற்றுடன் தொடர்புடைய EEC களையும் காட்டுகிறது. CPE EEC மாதிரியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. அதன் சேர்க்கை மற்றும் மின்மறுப்பு பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
2707 HDSS மாதிரியின் மின்மறுப்பு நிறமாலையைப் பொருத்துவதற்கு இரண்டு இயற்பியல் மாதிரிகள் மற்றும் அதற்குச் சமமான சுற்றுகள்:
இங்கு Y0 என்பது CPE இன் அளவு, j என்பது கற்பனை எண் அல்லது (-1)1/2, ω என்பது கோண அதிர்வெண், மற்றும் n என்பது CPE சக்தி குறியீட்டு ஒற்றுமை35 ஐ விட குறைவானது. சார்ஜ் பரிமாற்ற எதிர்ப்பின் தலைகீழ் (அதாவது 1/Rct) அரிப்பு விகிதத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. சிறிய Rct என்பது Rct என்பது 21.Afacter இன் வேகமான நாள்களின் அரிப்பு வீதத்தை குறிக்கிறது. ஓனாஸ் ஏருகினோசா மாதிரிகள் 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, 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 2707 HDSS மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள பயோஃபில்ம் கவரேஜ் அடர்த்தியானது என்பதைத் தெளிவாகக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், 14 நாட்களுக்குப் பிறகு, பயோஃபில்ம் கவரேஜ் குறைவாக இருந்தது மற்றும் சில இறந்த செல்கள் தோன்றின. 4 நாட்கள்
(a) 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 3-D CLSM படம், (b) 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 3-D CLSM படம், (c) 7 நாட்களுக்குப் பிறகு SEM படம் மற்றும் (d) 14 நாட்களுக்குப் பிறகு SEM படம்.
14 நாட்களுக்கு P. ஏருகினோசாவுக்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளில் உயிரிபடங்கள் மற்றும் அரிப்புப் பொருட்களில் உள்ள இரசாயன கூறுகளை EDS வெளிப்படுத்தியது. உயிரிபடங்கள் மற்றும் அரிப்புப் பொருட்களில் உள்ள C, N, O, மற்றும் P இன் உள்ளடக்கம் வெற்று உலோகங்களில் உள்ளதை விட அதிகமாக இருப்பதை படம் 6 காட்டுகிறது, ஏனெனில் இந்த கூறுகள் பயோஃபில்ம்களுடன் தொடர்புடையது மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் உள்ள அரிப்பு பொருட்கள் உலோக அணி அரிப்பு காரணமாக உறுப்புகளை இழந்துவிட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது.
14 நாட்களுக்குப் பிறகு, 2216E ஊடகத்தில் பி. ஏருகினோசாவுடன் மற்றும் இல்லாமல் குழிகள் காணப்பட்டது. அடைகாக்கும் முன், மாதிரி மேற்பரப்பு மென்மையாகவும் குறைபாடுகள் இல்லாததாகவும் இருந்தது (படம். 7a). உயிரிப்படலம் மற்றும் அரிப்பு தயாரிப்புகளை அடைகாத்து அகற்றிய பிறகு, மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஆழமான குழிகளை படம் 7 இல் காட்டப்படவில்லை. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் குழிகள் கண்டறியப்பட்டன (அதிகபட்ச குழி ஆழம் 0.02 μm).சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவால் ஏற்படும் அதிகபட்ச குழி ஆழம் 7 நாட்களுக்குப் பிறகு 0.52 μm ஆகவும், 14 நாட்களுக்குப் பிறகு 0.69 μm ஆகவும் இருந்தது, சராசரி அதிகபட்ச குழி ஆழத்தின் அடிப்படையில் 2 மாதிரிகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது (10. 4 மாதிரிகள். μm மற்றும் 0.52 ± 0.15 μm, முறையே (அட்டவணை 5).இந்த குழி ஆழ மதிப்புகள் சிறியவை ஆனால் முக்கியமானவை.
(அ) ​​வெளிப்படுவதற்கு முன், (ஆ) அபியோடிக் மீடியத்தில் 14 நாட்கள் மற்றும் (இ) சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா குழம்பில் 14 நாட்கள்.
படம் 8 வெவ்வேறு மாதிரி மேற்பரப்புகளின் எக்ஸ்பிஎஸ் ஸ்பெக்ட்ராவைக் காட்டுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு மேற்பரப்புக்கும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட வேதியியல் கலவைகள் அட்டவணை 6 இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளன. அட்டவணை 6, பி.இ மற்றும் சி.ஆரின் அணு சதவீதங்கள் பி. 4.4, 576.6, 578.3 மற்றும் 586.8 ஈ.வி. அஜியோடிக் மற்றும் பி.
இரண்டு ஊடகங்களில் உள்ள 2707 HDSS மாதிரியின் மேற்பரப்பின் பரந்த XPS ஸ்பெக்ட்ரா முறையே 7 நாட்கள் மற்றும் 14 நாட்கள் ஆகும்.
(அ) ​​பி. ஏருகினோசாவின் வெளிப்பாடு 7 நாட்கள், (ஆ) பி. ஏருகினோசாவின் வெளிப்பாடு 14 நாட்கள், (இ) அபியோடிக் ஊடகத்தில் 7 நாட்கள் மற்றும் (ஈ) அபியோடிக் ஊடகத்தில் 14 நாட்கள்.
HDSS பெரும்பாலான சூழல்களில் அரிப்பு எதிர்ப்பின் உயர் மட்டத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. கிம் மற்றும் பலர்.2, UNS S32707 HDSS ஆனது 45க்கும் அதிகமான PREN உடன் மிகவும் கலப்பு DSS என வரையறுக்கப்பட்டது. இந்த வேலையில் 2707 HDSS மாதிரியின் PREN மதிப்பு 49. இது அதன் உயர் குரோமியம் உள்ளடக்கம் மற்றும் அதிக மாலிப்டினம் மற்றும் Ni அளவுகள் காரணமாக உள்ளது, இது அமிலத்தன்மை மற்றும் நுண்ணுயிர்-சேர்க்கையில் நன்மை பயக்கும். கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கு ure பயனுள்ளதாக இருக்கும். இருப்பினும், அதன் சிறந்த இரசாயன எதிர்ப்பு இருந்தபோதிலும், இந்த வேலையில் உள்ள சோதனை தரவு 2707 HDSS P. ஏருகினோசா பயோஃபில்ம்களின் MIC க்கு முற்றிலும் எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கவில்லை என்று கூறுகிறது.
உயிரியல் அல்லாத ஊடகத்துடன் ஒப்பிடும்போது 14 நாட்களுக்குப் பிறகு பி. ஏருகினோசா குழம்பில் 2707 HDSS அரிப்பு விகிதம் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளதாக மின்வேதியியல் முடிவுகள் காட்டுகின்றன. படம் 2a இல், அபியோடிக் ஊடகம் மற்றும் P. ஏருகினோசா குழம்பு இரண்டிலும் Eocp குறைப்பு காணப்பட்டது. stable36.இருப்பினும், உயிரியல் Eocp இன் நிலை உயிரியல் அல்லாத Eocp ஐ விட அதிகமாக இருந்தது. இந்த வேறுபாடு P. aeruginosa biofilm உருவாக்கம் காரணமாக இருப்பதாக நம்புவதற்கு காரணம் உள்ளது. படம். 2d இல், P. aeruginosa முன்னிலையில், 2707 இன் ஐகோர் மதிப்பு 2707 HDSS ஐ விட அதிகமாக இருந்தது, இது 0.A cm-62 வரிசையை விட அதிகமாக இருந்தது. 0.063 μA cm-2), இது EIS ஆல் அளவிடப்பட்ட Rct மதிப்புடன் ஒத்துப்போனது. முதல் சில நாட்களில், P. aeruginosa செல்களின் இணைப்பு மற்றும் பயோஃபில்ம்களின் உருவாக்கம் காரணமாக P. aeruginosa குழம்பில் மின்மறுப்பு மதிப்புகள் அதிகரித்தன. இருப்பினும், பயோஃபில்ம் முழுவதுமாக பயோஃபில்ம்களின் மேற்பரப்பை மூடும் போது, ​​பயோஃபில்ம் அடுக்கு உருவாக்கம் குறைகிறது. tes.எனவே, அரிப்பு எதிர்ப்பு காலப்போக்கில் குறைந்து, P. ஏருகினோசாவின் இணைப்பு உள்ளூர் அரிப்பை ஏற்படுத்தியது. அஜியோடிக் மீடியாவின் போக்குகள் வேறுபட்டன. உயிரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டின் அரிப்பு எதிர்ப்பு, பி. ஏருகினோசா குழம்புக்கு வெளிப்படும் மாதிரிகளின் தொடர்புடைய மதிப்பை விட அதிகமாக இருந்தது. நாள் 14, இது P. ஏருகினோசாவின் முன்னிலையில் Rct மதிப்பை விட (32 kΩ cm2) 15 மடங்கு அதிகமாக இருந்தது.எனவே, 2707 HDSS ஒரு மலட்டு சூழலில் சிறந்த அரிப்பை எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் P. ஏருகினோசா பயோஃபில்ம்களால் MIC தாக்குதலை எதிர்க்கவில்லை.
படம் 2b இல் உள்ள துருவமுனைப்பு வளைவுகளிலிருந்தும் இந்த முடிவுகளைக் காணலாம். சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபில்ம் உருவாக்கம் மற்றும் உலோக ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகளுக்கு அனோடிக் கிளைகள் காரணம் என்று கூறப்பட்டது. அதே நேரத்தில் கத்தோடிக் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜனைக் குறைப்பதாகும். பி. ஏருகினோசாவின் இருப்பு அதிக அரிப்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. பி. ஏருகினோசா பயோஃபில்ம் 2707 HDSS இன் உள்ளூர் அரிப்பை அதிகரிக்கிறது. யுவான் மற்றும் பலர் 70/30 Cu-Ni கலவையின் அரிப்பு தற்போதைய அடர்த்தி பி. ஏருகினோசா பயோஃபில்மின் சவாலின் கீழ் அதிகரித்திருப்பதைக் கண்டறிந்தது. இந்த வேலையில் 707 HDSS. ஏரோபிக் பயோஃபிலிம்கள் அவற்றின் அடியில் குறைவான ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டிருக்கலாம். எனவே, உலோகப் பரப்பை ஆக்ஸிஜன் மூலம் மீண்டும் செயலிழக்கச் செய்யத் தவறியது இந்த வேலையில் MIC க்கு பங்களிக்கும் காரணியாக இருக்கலாம்.
டிக்கின்சன் மற்றும் பலர்.38 வேதியியல் மற்றும் மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விகிதங்கள் மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள செசில் பாக்டீரியாவின் வளர்சிதை மாற்ற செயல்பாடு மற்றும் அரிப்பு தயாரிப்புகளின் தன்மை ஆகியவற்றால் நேரடியாக பாதிக்கப்படலாம் என்று பரிந்துரைத்தது. படம் 5 மற்றும் அட்டவணை 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, செல் எண் மற்றும் பயோஃபில்ம் தடிமன் இரண்டும் 14 நாட்களுக்குப் பிறகு குறைந்துவிட்டன. 2216E ஊடகத்தில் ஊட்டச்சத்து குறைவு அல்லது 2707 HDSS மேட்ரிக்ஸில் இருந்து நச்சு உலோக அயனிகளின் வெளியீடு. இது தொகுதி பரிசோதனைகளின் வரம்பு.
இந்த வேலையில், P. aeruginosa பயோஃபில்ம் 2707 HDSS மேற்பரப்பில் உள்ள உயிரிப்படத்திற்கு அடியில் Cr மற்றும் Fe இன் உள்ளூர் குறைபாட்டை ஊக்குவித்தது (படம். 6).அட்டவணை 6 இல், மாதிரி C உடன் ஒப்பிடும்போது மாதிரி D இல் Fe மற்றும் Cr இன் குறைப்பு, P. aeruginosa பயோஃபில்ம் 2 நாட்களுக்கு அப்பால் 2 க்கு அப்பால் E musi லேட் பயன்படுத்தப்பட்டது. கடல் சூழல்கள்.இதில் 17700 ppm Cl- உள்ளது, இது இயற்கையான கடல்நீரில் உள்ளதை ஒப்பிடலாம். XPS ஆல் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட 7- மற்றும் 14-நாள் அஜியோடிக் மாதிரிகளில் 17700 ppm Cl- இருப்பதே Cr குறைவதற்கு முக்கிய காரணம். அஜியோடிக் சூழல்களில் 2707 HDSS இன் எதிர்ப்பு. படம் 9 செயலிழக்கப் படத்தில் Cr6+ இருப்பதைக் காட்டுகிறது. சென் மற்றும் கிளேட்டன் பரிந்துரைத்தபடி, P. aeruginosa biofilms மூலம் எஃகு மேற்பரப்பில் இருந்து Cr ஐ அகற்றுவதில் இது ஈடுபடலாம்.
பாக்டீரியா வளர்ச்சியின் காரணமாக, சாகுபடிக்கு முன்னும் பின்னும் நடுத்தரத்தின் pH மதிப்புகள் முறையே 7.4 மற்றும் 8.2 ஆக இருந்தது. எனவே, P. aeruginosa biofilm க்கு கீழே, கரிம அமில அரிப்பு இந்த வேலைக்கு பங்களிக்கும் காரணியாக இருக்க வாய்ப்பில்லை, ஏனெனில் மொத்த ஊடகத்தில் அதிக pH உள்ளது. 4-நாள் சோதனைக் காலம். அடைகாத்த பிறகு தடுப்பூசி ஊடகத்தில் pH இன் அதிகரிப்பு P. ஏருகினோசாவின் வளர்சிதை மாற்றச் செயல்பாட்டின் காரணமாக இருந்தது மற்றும் சோதனைக் கீற்றுகள் இல்லாத நிலையில் pH இல் அதே விளைவைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது.
படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, P. ஏருஜினோசா பயோஃபில்மினால் ஏற்படும் அதிகபட்ச குழி ஆழம் 0.69 μm ஆகும், இது அஜியோடிக் மீடியம் (0.02 μm) விட பெரியதாக இருந்தது. இது மேலே விவரிக்கப்பட்ட மின்வேதியியல் தரவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது. 0.69 μm குழி ஆழம், 2m2 5 தரவின் கீழ் அதே 2m2 5 தரவை விட பத்து மடங்கு சிறியது. 2205 DSS உடன் ஒப்பிடும்போது 2707 HDSS சிறந்த MIC எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது. இது ஆச்சரியப்படுவதற்கில்லை, ஏனெனில் 2707 HDSS ஆனது அதிக குரோமியம் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டிருப்பதால், தீங்கிழைக்கும் இரண்டாம் நிலை படிவுகள் இல்லாத சமச்சீர் கட்ட அமைப்பு காரணமாக, நீண்ட கால செயலற்ற தன்மையை வழங்குகிறது, இது P. aeruginosa புள்ளிகளை சிதைப்பது மற்றும் தொடங்குவது கடினமாகிறது.
முடிவில், அபியோடிக் மீடியாவில் மிகக் குறைவான குழியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​P. ஏருகினோசா குழம்பில் 2707 HDSS இன் மேற்பரப்பில் MIC குழி கண்டறியப்பட்டது. இந்த வேலை 2205 DSS ஐ விட MIC எதிர்ப்பை 2707 HDSS கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. சூழலில்.
2707 HDSS க்கான கூப்பன் சீனாவின் ஷென்யாங்கில் உள்ள வடகிழக்கு பல்கலைக்கழகத்தின் உலோகவியல் பள்ளி (NEU) மூலம் வழங்கப்படுகிறது. 2707 HDSS இன் தனிம கலவை அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது NEU பொருட்கள் பகுப்பாய்வு மற்றும் சோதனைத் துறையால் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. அனைத்து மாதிரிகளும் 1180 ° C முதல் 1180 டிகிரி வரை சோதனைக்கு தீர்வு காணப்பட்டன. 07 எச்டிஎஸ்எஸ் 1 செமீ 2 மேல் வெளிப்படும் பரப்பளவு கொண்ட சிலிக்கான் கார்பைடு காகிதம் மூலம் 2000 கிரிட் மெருகூட்டப்பட்டது மற்றும் 0.05 μm Al2O3 தூள் இடைநீக்கத்துடன் மேலும் மெருகூட்டப்பட்டது. பக்கங்களும் கீழும் மந்த வண்ணப்பூச்சினால் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. உலர்த்திய பிறகு, மாதிரிகள் 5% நீர் மற்றும் கிருமி நீக்கம் செய்யப்பட்டதை விட 5% கிருமி நீக்கம் செய்யப்பட்டன. 5 மணிநேரம். பின்னர் அவை புற ஊதா (UV) ஒளியின் கீழ் 0.5 மணிநேரம் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு காற்றில் உலர்த்தப்பட்டன.
மரைன் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா MCCC 1A00099 திரிபு சீனாவின் ஜியாமென் கடல் கலாச்சார சேகரிப்பு மையத்திலிருந்து (MCCC) வாங்கப்பட்டது. சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா 250 மில்லி குடுவைகளில் காற்றோட்டமாக 37 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் 500 மில்லி எலக்ட்ரோகெமிக்கல் கிளாஸ் செல்களைப் பயன்படுத்தி 500 மில்லி எலெக்ட்ரோகெமிக்கல் கிளாஸ் செல்கள். td., Qingdao, China).நடுத்தர (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 Sr.080, H.20, 40 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 பெப்டோன், 1.0 ஈஸ்ட் சாறு மற்றும் 0.1 ஃபெரிக் சிட்ரேட். தடுப்பூசி போடுவதற்கு முன் 20 நிமிடங்களுக்கு ஆட்டோகிளேவ். தடுப்பூசி போட்ட உடனேயே பிளாங்க்டோனிக் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசாவின் ஆரம்ப செல் செறிவு தோராயமாக 106 செல்கள்/மிலி.
500 மிலி நடுத்தர அளவு கொண்ட ஒரு உன்னதமான மூன்று-எலக்ட்ரோடு கண்ணாடி கலத்தில் மின்வேதியியல் சோதனைகள் செய்யப்பட்டன. ஒரு பிளாட்டினம் தாள் மற்றும் ஒரு நிறைவுற்ற கலோமெல் எலக்ட்ரோடு (SCE) உப்பு பாலங்களால் நிரப்பப்பட்ட லக்கின் கேபிலரிகள் வழியாக அணு உலையுடன் இணைக்கப்பட்டு, முறையே எதிர் மற்றும் குறிப்பு மின்முனைகளாக செயல்படுகின்றன. , வேலை செய்யும் மின்முனைக்கு சுமார் 1 செமீ2 வெளிப்படும் ஒற்றை-பக்க பரப்பளவை விட்டுச்செல்கிறது. மின்வேதியியல் அளவீடுகளின் போது, ​​மாதிரிகள் 2216E ஊடகத்தில் வைக்கப்பட்டு, நீர் குளியலில் நிலையான அடைகாக்கும் வெப்பநிலையில் (37 °C) பராமரிக்கப்பட்டன.OCP, LPR, EIS மற்றும் சாத்தியமான டைனமிக் துருவமுனைப்பு தரவுகள் (ஆட்டோலேப், ஜி.எல்.பி.டி.எம். 0. 2000, ரெஃபரன்ஸ் ஜி.எல்.பி. 0.0. R சோதனைகள் Eocp உடன் -5 மற்றும் 5 mV வரம்பில் 0.125 mV s-1 ஸ்கேன் விகிதத்தில் பதிவு செய்யப்பட்டன மற்றும் 1 Hz.EIS மாதிரி அதிர்வெண் 0.01 முதல் 10,000 ஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண் வரம்பில் சைன் அலை மூலம் செய்யப்பட்டது. நிலையான அரிப்பு சாத்தியக்கூறு மதிப்பு எட்டப்பட்டது. துருவமுனைப்பு வளைவுகள் -0.2 முதல் 1.5 V வரை Eocp வரை 0.166 mV/s என்ற ஸ்கேன் விகிதத்தில் இயக்கப்பட்டன. ஒவ்வொரு சோதனையும் P. ஏருகினோசாவுடன் மற்றும் இல்லாமல் 3 முறை மீண்டும் செய்யப்பட்டது.
மெட்டாலோகிராஃபிக் பகுப்பாய்விற்கான மாதிரிகள் 2000 க்ரிட் ஈரமான SiC காகிதத்துடன் இயந்திரத்தனமாக மெருகூட்டப்பட்டன, பின்னர் ஆப்டிகல் கண்காணிப்பிற்காக 0.05 μm Al2O3 தூள் இடைநீக்கத்துடன் மெருகூட்டப்பட்டன. ஒரு ஒளியியல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி மெட்டாலோகிராஃபிக் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. மாதிரிகள் 10 wt.43 ஹைட்ராக்சைடு கரைசலில் பொறிக்கப்பட்டன.
அடைகாத்த பிறகு, மாதிரிகள் பாஸ்பேட்-பஃபர்டு சலைன் (பிபிஎஸ்) கரைசல் (pH 7.4 ± 0.2) மூலம் 3 முறை கழுவப்பட்டு, பின்னர் பயோஃபில்ம்களை சரிசெய்ய 2.5% (v/v) குளுடரால்டிஹைடுடன் 10 மணிநேரம் சரி செய்யப்பட்டது. பின்னர் இது 90, 70%, 90%, 90%, 60% தரப்படுத்தப்பட்ட தொடர் (50%, 90%, 50%) மற்றும் 100% v/v) காற்றில் உலர்த்தப்படுவதற்கு முன் எத்தனால். இறுதியாக, SEM கண்காணிப்புக்கான கடத்துத்திறனை வழங்க மாதிரியின் மேற்பரப்பு ஒரு தங்கப் படலத்துடன் தெளிக்கப்படுகிறது. SEM படங்கள் ஒவ்வொரு மாதிரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள மிகக் கசப்பான P. ஏருகினோசா செல்களைக் கொண்ட புள்ளிகளில் கவனம் செலுத்தப்பட்டன. M 710, Zeiss, Germany) குழியின் ஆழத்தை அளக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டது. பயோஃபில்மின் கீழ் உள்ள அரிப்பைக் குழிகளைக் கவனிப்பதற்காக, சோதனைத் துண்டின் மேற்பரப்பில் உள்ள அரிப்பு பொருட்கள் மற்றும் பயோஃபில்மை அகற்றுவதற்காக, முதலில் சீன தேசிய தரநிலை (CNS) GB/T4334.4-2000 இன் படி சோதனைத் துண்டு சுத்தம் செய்யப்பட்டது.
X-ray ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XPS, ESCALAB250 மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு அமைப்பு, தெர்மோ VG, USA) பகுப்பாய்வு ஒரு ஒற்றை நிற எக்ஸ்-ரே மூலத்தைப் பயன்படுத்தி (1500 eV ஆற்றல் மற்றும் 150 W சக்தியில் அலுமினியம் Kα கோடு) ஒரு பரந்த பிணைப்பு ஆற்றல் வரம்பில் 0 நிலையான நிலைகளின் கீழ் -1350-reV. ஆற்றல் மற்றும் 0.2 eV படி அளவு.
அடைகாக்கப்பட்ட மாதிரிகள் அகற்றப்பட்டு, பிபிஎஸ் (pH 7.4 ± 0.2) உடன் 15 s45 க்கு மெதுவாக துவைக்கப்பட்டது. மாதிரிகளில் உள்ள பயோஃபிலிம்களின் பாக்டீரியா நம்பகத்தன்மையைக் கண்காணிக்க, உயிரிப்படங்கள் லைவ்/டெட் பேக்லைட் பாக்டீரியல் வைபிலிட்டி கிட் (இன்விட்ரோசென்ட் வைபிலிட்டி, யுஎஸ்) இரண்டு பயன்படுத்தி கறை படிந்தன. சாயங்கள், பச்சை ஒளிரும் SYTO-9 சாயம் மற்றும் சிவப்பு ஒளிரும் ப்ராபிடியம் அயோடைடு (PI) சாயம் பின்னர், நிகான் CLSM இயந்திரத்தை (C2 பிளஸ், நிகான், ஜப்பான்) பயன்படுத்தி இரண்டு அலைநீளங்களில் (நேரடி செல்களுக்கு 488 nm மற்றும் இறந்த செல்களுக்கு 559 nm) படிந்த மாதிரிகள் காணப்பட்டன. பயோஃபில்ம் தடிமன் 3-D ஸ்கேனிங் முறையில் அளவிடப்பட்டது.
இந்தக் கட்டுரையை எப்படி மேற்கோள் காட்டுவது: லி, எச். மற்றும் பலர். கடல் சூடோமோனாஸ் ஏருகினோசா பயோஃபில்ம்.சயின்ஸ்.ரெப் மூலம் 2707 சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலின் நுண்ணுயிர் அரிப்பு.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate.coros.science.80, 205–212 (2012) முன்னிலையில் குளோரைடு கரைசலில் LDX 2101 டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு அழுத்த அரிப்பை விரிசல்.
கிம், எஸ்டி, ஜாங், எஸ்ஹெச், லீ, ஐஎஸ் & பார்க், YS சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் வெல்ட்களின் அரிப்பைத் தடுப்பதில் வாயுவைக் காப்பதில் உள்ள தீர்வு வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் நைட்ரஜனின் விளைவு.coros.science.53, 1939-1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577-2595 (2003) இல் நுண்ணுயிர் மற்றும் மின்வேதியியல் ரீதியாக தூண்டப்பட்ட பிட்டிங் அரிப்பைப் பற்றிய ஒப்பீட்டு வேதியியல் ஆய்வு.
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. chloride.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012) முன்னிலையில் வெவ்வேறு pH இன் காரக் கரைசல்களில் 2205 டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகின் எலக்ட்ரோகெமிக்கல் நடத்தை.
லிட்டில், பிஜே, லீ, ஜேஎஸ் & ரே, ஆர்ஐ தி எஃபெக்ட் ஆஃப் மரைன் பையோஃபில்ம்ஸ் ஆன் அரிஷன்: எ கான்சிஸ் ரிவ்யூ.எலெக்ட்ரோசிம்.ஜர்னல்.54, 2-7 (2008).


இடுகை நேரம்: ஜூலை-30-2022