Nature.com پر جانے کے لیے آپ کا شکریہ۔ آپ جو براؤزر ورژن استعمال کر رہے ہیں اس میں CSS کے لیے محدود سپورٹ ہے۔ بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں کمپیٹیبلٹی موڈ آف کریں)۔ اس دوران، مسلسل سپورٹ کو یقینی بنانے کے لیے، ہم اس سائٹ کو اسٹائلز اور جاوا اسکرپٹ کے بغیر ڈسپلے کریں گے۔
مائکروبیل سنکنرن (MIC) بہت سی صنعتوں میں ایک سنگین مسئلہ ہے کیونکہ اس سے بہت زیادہ معاشی نقصان ہو سکتا ہے۔ 2707 سپر ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل (2707 HDSS) اپنی بہترین کیمیائی مزاحمت کی وجہ سے سمندری ماحول میں استعمال ہوتا رہا ہے۔ تاہم، MIC کے خلاف اس کی مزاحمت تجرباتی طور پر ظاہر نہیں کی گئی ہے۔ Pseudomonas aeruginosa کی چھان بین کی گئی۔ الیکٹرو کیمیکل تجزیہ سے معلوم ہوا کہ 2216E میڈیم میں Pseudomonas aeruginosa biofilm کی موجودگی میں، سنکنرن کی صلاحیت میں مثبت تبدیلی آئی اور سنکنرن کی موجودہ کثافت میں اضافہ ہوا۔ biofilm. گڑھوں کے امیجنگ تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ P. aeruginosa biofilm نے انکیوبیشن کے 14 دنوں کے دوران زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 0.69 μm پیدا کی ہے۔ اگرچہ یہ چھوٹا ہے، لیکن یہ ظاہر کرتا ہے کہ 2707 HDSS P. aeruginosa کے MIC سے مکمل طور پر محفوظ نہیں ہے۔
ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل (DSS) مختلف صنعتوں میں ان کے بہترین مکینیکل خصوصیات اور سنکنرن مزاحمت کے مثالی امتزاج کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں 1,2۔ تاہم، مقامی پٹنگ اب بھی ہوتی ہے اور اس سے اس اسٹیل کی سالمیت متاثر ہوتی ہے3,4۔DSS مائکروبیل سنکنرن کے خلاف مزاحم نہیں ہے، جہاں DSS5 کی وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز موجود ہیں۔ DSS کی سنکنرن مزاحمت طویل مدتی استعمال کے لیے کافی نہیں ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ زیادہ سنکنرن مزاحمت کے ساتھ زیادہ مہنگے مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ Jeon et al7 نے پایا کہ یہاں تک کہ سپر ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل (SDSS) میں بھی سنکنرن مزاحمت کے لحاظ سے کچھ حدود ہوتی ہیں۔ اس لیے، سپر ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کے ساتھ کچھ ہائی ایس ایس ایس ایس ایس ایس کی ضرورت ہوتی ہے۔ انتہائی مرکب HDSS کی ترقی کا باعث بنی۔
DSS کی سنکنرن مزاحمت کا انحصار الفا اور گاما مراحل کے تناسب پر ہوتا ہے اور دوسرے مرحلے سے ملحق Cr, Mo اور W ختم ہونے والے خطوں 8, 9, 10 پر ہوتا ہے۔ HDSS میں Cr, Mo اور N11 کا اعلیٰ مواد ہوتا ہے، اس لیے اس میں بہترین سنکنرن مزاحمت اور ایک اعلی قدر (45-50 فیصد) پائی جاتی ہے۔ + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12۔ اس کی بہترین سنکنرن مزاحمت ایک متوازن ساخت پر منحصر ہے جس میں تقریباً 50% فیرائٹ (α) اور 50% austenite (γ) مراحل شامل ہیں، HDSS میں میکانکی خصوصیات اور D3SS Conventist کے مقابلے میں زیادہ بہتر ہے۔کلورائڈ سنکنرن خصوصیات۔ بہتر سنکنرن مزاحمت زیادہ سنکنرن کلورائد ماحول، جیسے سمندری ماحول میں HDSS کے استعمال کو بڑھاتی ہے۔
MICs بہت سی صنعتوں میں ایک بڑا مسئلہ ہیں جیسے کہ تیل اور گیس اور پانی کی افادیت14۔ MIC تمام سنکنرن نقصان کا 20% ہے الیکٹروجینک مائکروجنزمز زندہ رہنے کے لیے پائیدار توانائی حاصل کرنے کے لیے دھاتوں کو خراب کرتے ہیں18 نے یہ ظاہر کیا کہ الیکٹران ثالث Desulfovibrio sessificans خلیات اور 304 سٹینلیس سٹیل کے درمیان الیکٹران کی منتقلی کو تیز کرتے ہیں، جس سے MIC کا زیادہ شدید حملہ ہوتا ہے۔ Enning et al.19 اور وینزلف وغیرہ۔20 سے پتہ چلتا ہے کہ سنکنرن سلفیٹ کو کم کرنے والے بیکٹیریا (SRB) بائیو فلم براہ راست دھاتی ذیلی جگہوں سے الیکٹران کو جذب کر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں شدید پٹنگ سنکنرن ہوتی ہے۔
DSS کو SRB، آئرن کم کرنے والے بیکٹیریا (IRB) وغیرہ پر مشتمل ماحول میں MIC کے لیے حساس سمجھا جاتا ہے۔
Pseudomonas aeruginosa ایک گرام منفی حرکت پذیر راڈ کے سائز کا بیکٹیریم ہے جو کہ فطرت میں وسیع پیمانے پر تقسیم ہوتا ہے28 اور یوآن وغیرہ۔29 نے یہ ظاہر کیا کہ Pseudomonas aeruginosa میں پانی کے ماحول میں ہلکے سٹیل اور مرکب دھاتوں کے سنکنرن کی شرح کو بڑھانے کا رجحان ہے۔
اس کام کا بنیادی مقصد الیکٹرو کیمیکل طریقوں، سطحی تجزیاتی تکنیکوں اور سنکنرن مصنوعات کے تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے سمندری ایروبک بیکٹیریم سیوڈموناس ایروگینوسا کی وجہ سے ہونے والی 2707 ایچ ڈی ایس ایس کی MIC خصوصیات کی چھان بین کرنا تھا۔ الیکٹرو کیمیکل اسٹڈیز بشمول اوپن سرکٹ پوٹینشل (او سی پی)، لکیری ایروبک جراثیم (این سی پی آر)، لکیری کیمیکل اسٹڈیز۔ )، اور ممکنہ متحرک پولرائزیشن 2707 HDSS کے MIC رویے کا مطالعہ کرنے کے لیے کی گئی تھی۔ کھردری سطح پر کیمیائی عناصر کو تلاش کرنے کے لیے انرجی ڈسپرسیو اسپیکٹرو میٹر (EDS) تجزیہ کیا گیا تھا۔ اس کے علاوہ، X-ray photoelectron spectrocopy (XPS) تجزیہ کا استعمال کیا گیا تھا تاکہ Passivone کے اثر و رسوخ پر مشتمل ماحول کے اثرات کا تعین کیا جا سکے۔ sa. گڑھے کی گہرائی کو کنفوکل لیزر اسکیننگ مائکروسکوپ (CLSM) کے تحت ماپا گیا۔
جدول 1 میں 2707 HDSS کی کیمیائی ساخت کی فہرست دی گئی ہے۔ جدول 2 سے پتہ چلتا ہے کہ 2707 HDSS میں 650 MPa کی پیداواری طاقت کے ساتھ بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں۔ شکل 1 حل ہیٹ ٹریٹڈ 2707 HDSS کا آپٹیکل مائیکرو سٹرکچر دکھاتا ہے۔ آسٹنائٹ کے لمبے بینڈز کو دوسرے مرحلے میں دیکھا جا سکتا ہے جس میں مائیکرو سٹرکچر 5 فیصد کے بغیر دیکھا جا سکتا ہے۔ ustenite اور 50% فیرائٹ مراحل۔
شکل 2a ابیوٹک 2216E میڈیم میں 2707 HDSS کے لیے اوپن سرکٹ پوٹینشل (Eocp) بمقابلہ ایکسپوزر ٹائم ڈیٹا دکھاتا ہے اور P. aeruginosa broth 14 دن کے لیے 37 °C پر۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ Eocp میں سب سے بڑی اور اہم تبدیلی پہلے 24 گھنٹوں کے اندر واقع ہوتی ہے۔ 16 h اور پھر تیزی سے گرا، بالترتیب ابیوٹک نمونے اور P کے لیے -477 mV (بمقابلہ SCE) اور -236 mV (بمقابلہ SCE) تک پہنچ گیا۔Pseudomonas aeruginosa coupons، بالترتیب۔ 24 گھنٹوں کے بعد، P. aeruginosa کے لیے 2707 HDSS کی Eocp قدر -228 mV (بمقابلہ SCE) پر نسبتاً مستحکم تھی، جبکہ غیر حیاتیاتی نمونوں کے لیے متعلقہ قدر تقریباً -442 mV تھی (v. s.p. s.p. کی موجودگی میں P. aeruginosa کم تھی)۔
ابیوٹک میڈیم میں 2707 ایچ ڈی ایس ایس نمونوں کی الیکٹرو کیمیکل جانچ اور 37 ° C پر سیوڈموناس ایروگینوسا شوربے:
(a) نمائش کے وقت کے فنکشن کے طور پر Eocp، (b) دن 14 پر پولرائزیشن منحنی خطوط، (c) Rp نمائش کے وقت کے فنکشن کے طور پر اور (d) نمائش کے وقت کے فنکشن کے طور پر icorr۔
جدول 3 میں 2707 ایچ ڈی ایس ایس نمونوں کی الیکٹرو کیمیکل سنکنرن پیرامیٹر اقدار کی فہرست دی گئی ہے جو 14 دنوں کے لیے ابیوٹک میڈیم اور سیوڈموناس ایروگینوسا ٹینکیٹڈ میڈیم کے سامنے ہیں۔ طفیل ڈھلوان (βα اور βc) معیاری طریقوں کے مطابق 30,31۔
جیسا کہ شکل 2b میں دکھایا گیا ہے، P. aeruginosa منحنی کی اوپر کی طرف شفٹ کے نتیجے میں ابیوٹک وکر کے مقابلے Ecorr میں اضافہ ہوا۔ icorr کی قدر، جو سنکنرن کی شرح کے متناسب ہے، Pseudomonas aeruginosa میں 0.328 μA cm-2 تک بڑھ گئی (نمونہ کے 0.02cm سے چار گنا)۔
ایل پی آر تیز رفتار سنکنرن کے تجزیہ کے لیے ایک کلاسک غیر تباہ کن الیکٹرو کیمیکل طریقہ ہے۔ اسے MIC32 کا مطالعہ کرنے کے لیے بھی استعمال کیا گیا تھا۔ شکل 2c پولرائزیشن ریزسٹنس (Rp) کو نمائش کے وقت کے ایک فنکشن کے طور پر دکھاتا ہے۔ زیادہ Rp ویلیو کا مطلب ہے کم سنکنرن۔ پہلے 24 گھنٹوں کے اندر، Rp کی زیادہ سے زیادہ HDSS 275 سینٹی میٹر کی قیمت Ω Ω 275 کے لیے HDSS 275 سینٹی میٹر تک پہنچ گئی۔ Pseudomonas aeruginosa کے نمونوں کے لیے s اور 1429 kΩ cm2۔ شکل 2c سے یہ بھی پتہ چلتا ہے کہ Rp کی قدر میں ایک دن کے بعد تیزی سے کمی واقع ہوئی اور پھر اگلے 13 دنوں تک نسبتاً کوئی تبدیلی نہیں ہوئی۔ Pseudomonas aeruginosa نمونے کی Rp قدر تقریباً 40 kΩ cm-42cm ہے جو کہ غیر معمولی قدر cm2 کے مقابلے میں بہت کم ہے۔
icorr کی قدر یکساں سنکنرن کی شرح کے متناسب ہے۔ اس کی قدر کا تخمینہ درج ذیل Stern-Geary مساوات سے لگایا جا سکتا ہے،
Zou et al کے بعد.33، اس کام میں ٹافیل ڈھلوان B کی ایک عام قدر 26 mV/dec فرض کی گئی تھی۔ شکل 2d سے پتہ چلتا ہے کہ غیر حیاتیاتی 2707 نمونے کا آئیکور نسبتاً مستحکم رہا، جبکہ P. aeruginosa نمونہ پہلے 24 گھنٹوں کے بعد بہت زیادہ اتار چڑھاؤ آیا۔ غیر حیاتیاتی کنٹرول سے زیادہ۔ یہ رجحان پولرائزیشن مزاحمت کے نتائج سے مطابقت رکھتا ہے۔
EIS ایک اور غیر تباہ کن تکنیک ہے جس کا استعمال کروڈڈ انٹرفیس پر الیکٹرو کیمیکل ری ایکشنز کو نمایاں کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ابیوٹک میڈیا اور سیوڈموناس ایروگینوسا سلوشن کے سامنے آنے والے نمونوں کی امپیڈینس سپیکٹرا اور کیلکولیٹڈ کیپیسیٹینس ویلیوز، غیر فعال فلم/بائیو فلم کی Rb ریزسٹنس، اسپیکٹی لیئر کی سطح پر تشکیل دی گئی الیکٹرک کیپیسیٹینس ڈبل لیئر، سیوڈوماس ایروگینوسا سلوشن۔ ای ڈی ایل ) اور کیو سی پی ای کانسٹنٹ فیز ایلیمنٹ (سی پی ای) پیرامیٹرز۔ ان پیرامیٹرز کا ایک مساوی سرکٹ (ای ای سی) ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا کو فٹ کر کے مزید تجزیہ کیا گیا۔
شکل 3 مختلف انکیوبیشن اوقات کے لیے ابیوٹک میڈیم میں ایچ ڈی ایس ایس کے 2707 نمونوں اور پی ایروگینوسا شوربے کے مخصوص Nyquist پلاٹس (a اور b) اور Bode پلاٹ (a' اور b') دکھاتا ہے۔ P. Aeruginosa Broth کی موجودگی میں Nyquist کی انگوٹھی کا قطر کم ہوتا ہے کل رکاوٹ کی شدت۔ نرمی کے وقت مستقل کے بارے میں معلومات فیز میکسما کے ذریعہ فراہم کی جاسکتی ہے۔ شکل 4 monolayer (a) اور bilayer (b) پر مبنی جسمانی ڈھانچے اور ان کے متعلقہ EECs کو دکھاتا ہے۔ CPE کو EEC ماڈل میں متعارف کرایا گیا ہے۔ اس کے داخلے اور رکاوٹ کو حسب ذیل بیان کیا گیا ہے:
2707 HDSS نمونے کے مائبادی سپیکٹرم کو فٹ کرنے کے لیے دو فزیکل ماڈلز اور متعلقہ مساوی سرکٹس:
جہاں Y0 CPE کی شدت ہے، j خیالی نمبر ہے یا (-1)1/2، ω کونیی فریکوئنسی ہے، اور n یونٹی35 سے کم CPE پاور انڈیکس ہے۔ چارج ٹرانسفر ریزسٹنس کا الٹا (یعنی 1/Rct) سنکنرن کی شرح سے مطابقت رکھتا ہے۔ Pseudomonas aeruginosa نمونوں کا Rct 32 kΩ cm2 تک پہنچ گیا، جو کہ غیر حیاتیاتی نمونوں کے 489 kΩ cm2 سے بہت چھوٹا ہے (ٹیبل 4)۔
شکل 5 میں CLSM امیجز اور SEM امیجز واضح طور پر ظاہر کرتی ہیں کہ 7 دن کے بعد 2707 HDSS نمونے کی سطح پر بائیو فلم کی کوریج گھنی ہے۔ تاہم، 14 دنوں کے بعد، بائیو فلم کی کوریج کم تھی اور کچھ مردہ خلیات ظاہر ہوئے تھے۔ .زیادہ سے زیادہ بائیو فلم کی موٹائی 7 دن کے بعد 23.4 μm سے 14 دن کے بعد 18.9 μm ہو گئی۔ اوسط بائیو فلم کی موٹائی نے بھی اس رجحان کی تصدیق کی۔ یہ 7 دن کے بعد 22.2 ± 0.7 μm سے کم ہو کر 14 دنوں کے بعد 17.8 ± 1.0 μm ہو گئی۔
(a) 7 دن کے بعد 3-D CLSM تصویر، (b) 14 دن کے بعد 3-D CLSM تصویر، (c) SEM تصویر 7 دن بعد اور (d) SEM تصویر 14 دن بعد۔
EDS نے 14 دنوں تک P. aeruginosa کے سامنے آنے والے نمونوں پر بائیو فلمز اور سنکنرن مصنوعات میں کیمیائی عناصر کا انکشاف کیا۔ شکل 6 سے پتہ چلتا ہے کہ بائیو فلموں اور سنکنرن مصنوعات میں C, N, O, اور P کا مواد ننگی دھاتوں کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے، کیونکہ یہ عناصر بائیو فلموں اور ان کے میٹابولائٹس سے وابستہ ہیں۔ مائکروبیس اور ٹرائیم کی سطح میں صرف C، ٹریول اور فیول کی سطح کی ضرورت ہوتی ہے۔ بائیو فلم اور نمونوں کی سطح پر سنکنرن مصنوعات اس بات کی نشاندہی کرتی ہیں کہ دھاتی میٹرکس سنکنرن کی وجہ سے عناصر کھو چکے ہیں۔
14 دن کے بعد، 2216E درمیانے درجے میں P. aeruginosa کے ساتھ اور اس کے بغیر گڑھے کا مشاہدہ کیا گیا۔ انکیوبیشن سے پہلے، نمونہ کی سطح ہموار اور عیب سے پاک تھی (تصویر 7a)۔ بائیو فلم اور سنکنرن مصنوعات کو انکیوبیشن اور ہٹانے کے بعد، سی سی ایل بی ایس ایم کی سطح پر سب سے گہرے گڑھے ایس پی سی بی ایس ایم کے تحت دکھائے گئے۔ غیر حیاتیاتی کنٹرول کے نمونوں کی سطح پر کوئی واضح گڑھا نہیں ملا (زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 0.02 μm)۔ Pseudomonas aeruginosa کی وجہ سے زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 7 دن کے بعد 0.52 μm اور 14 دن کے بعد 0.69 μm تھی، جس کی بنیاد پر ہم نے اوسط زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 0.02 μm منتخب کی ہے 0.42 ± 0.12 μm اور 0.52 ± 0.15 μm، بالترتیب (ٹیبل 5)۔ یہ گڑھے کی گہرائی کی قدریں چھوٹی لیکن اہم ہیں۔
(a) نمائش سے پہلے، (b) ابیوٹک میڈیم میں 14 دن اور (c) Pseudomonas aeruginosa broth میں 14 دن۔
شکل 8 مختلف نمونوں کی سطحوں کے XPS سپیکٹرا کو دکھاتا ہے، اور ہر سطح کے لیے تجزیہ کردہ کیمیائی مرکبات کا خلاصہ ٹیبل 6 میں دیا گیا ہے۔ جدول 6 میں، P. aeruginosa (نمونے A اور B) کی موجودگی میں Fe اور Cr کے جوہری فیصد غیر حیاتیاتی کنٹرول کے نمونے اور C. -سطح کے اسپیکٹرل وکر کو 574.4، 576.6، 578.3 اور 586.8 eV کی بائنڈنگ انرجی (BE) اقدار کے ساتھ چار چوٹی کے اجزاء پر لگایا گیا تھا، جسے بالترتیب Cr، Cr2O3، CrO3 اور Cr(OH)3 سے منسوب کیا جا سکتا ہے، بالترتیب اور C-9-biecr، نان بائیوولوجیکل۔ لیول سپیکٹرم تصویر 9c اور d میں بالترتیب Cr (573.80 eV for BE) اور Cr2O3 (BE کے لیے 575.90 eV) کے لیے دو اہم چوٹیوں پر مشتمل ہے۔ ابیوٹک اور P. ایروگینوسا کے نمونوں کے درمیان سب سے نمایاں فرق Cr6+ کی موجودگی اور ایک اعلیٰ رشتہ دار Cr6+ کی موجودگی تھی۔ فلم
دو میڈیا میں 2707 HDSS نمونے کی سطح کا وسیع XPS سپیکٹرا بالترتیب 7 دن اور 14 دن ہے۔
(a) P. aeruginosa کی نمائش کے 7 دن، (b) P. aeruginosa کے سامنے آنے کے 14 دن، (c) ابیوٹک میڈیم میں 7 دن اور (d) ابیوٹک میڈیم میں 14 دن۔
ایچ ڈی ایس ایس زیادہ تر ماحول میں سنکنرن مزاحمت کی اعلی سطح کی نمائش کرتا ہے۔2 نے رپورٹ کیا کہ UNS S32707 HDSS کو 45 سے زیادہ کے PREN کے ساتھ ایک انتہائی alloyed DSS کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ اس کام میں 2707 HDSS نمونے کی PREN ویلیو 49 تھی۔ یہ اس کے اعلیٰ کرومیم مواد اور اعلی مولبڈینم اور نی کی سطحوں کی وجہ سے ہے، جو کہ ماحول میں تیزابیت اور ہائی بلڈ پریشر میں فائدہ مند ہیں۔ فری مائیکرو اسٹرکچر ساختی استحکام اور سنکنرن مزاحمت کے لیے مفید ہے۔ تاہم، اس کی بہترین کیمیائی مزاحمت کے باوجود، اس کام میں تجرباتی اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ 2707 HDSS P. aeruginosa biofilms کے MIC سے مکمل طور پر محفوظ نہیں ہے۔
الیکٹرو کیمیکل نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ P. aeruginosa شوربے میں 2707 HDSS کی سنکنرن کی شرح غیر حیاتیاتی میڈیم کے مقابلے میں 14 دنوں کے بعد نمایاں طور پر بڑھ گئی تھی۔ شکل 2a میں، Eocp میں کمی ابیوٹک میڈیم اور P. ایروگینوسا شوربے دونوں میں دیکھی گئی۔ اور Eocp نسبتاً مستحکم ہو جاتا ہے36۔ تاہم، حیاتیاتی Eocp کی سطح غیر حیاتیاتی Eocp کے مقابلے میں بہت زیادہ تھی۔ یہ ماننے کی وجہ ہے کہ یہ فرق P. aeruginosa biofilm کی تشکیل کی وجہ سے ہے۔ تصویر 2d میں، P. aeruginosa کی موجودگی میں، icorr ویلیو 270-270cm کی HD 270-27cm تک پہنچ گئی۔ ڈی ابیوٹک کنٹرول (0.063 μA cm-2) سے زیادہ ہے، جو EIS کے ذریعے ماپی گئی Rct قدر سے مطابقت رکھتا تھا۔ پہلے چند دنوں کے دوران، P. aeruginosa خلیات کے منسلک ہونے اور بائیوفیلمز کی تشکیل کی وجہ سے P. aeruginosa کے شوربے میں مائبادی کی قدروں میں اضافہ ہوا ہے۔ تاہم، جب impedance سطح کی حفاظت کی جاتی ہے تو spymens کی سطح کو مکمل طور پر کم کر دیتا ہے۔ ed سب سے پہلے بایوفلمز اور بائیو فلم میٹابولائٹس کی تشکیل کی وجہ سے۔ اس لیے وقت کے ساتھ سنکنرن مزاحمت میں کمی واقع ہوئی، اور P. aeruginosa کے منسلک ہونے کی وجہ سے مقامی سنکنرن ہوا۔ ابیوٹک میڈیا میں رجحانات مختلف تھے۔ غیر حیاتیاتی کنٹرول کی سنکنرن مزاحمت P. aeruginosa کے نمونے کی قیمت کے مقابلے میں بہت زیادہ تھی۔ ابیوٹک نمونے، 2707 HDSS کی Rct ویلیو 14 دن کو 489 kΩ cm2 تک پہنچ گئی، جو P. aeruginosa کی موجودگی میں Rct ویلیو (32 kΩ cm2) سے 15 گنا زیادہ تھی۔ اس لیے، 2707 HDSS ایک جراثیم سے پاک ماحول میں بہترین سنکنرن مزاحمت رکھتا ہے، لیکن M.
تصویر 2b میں پولرائزیشن کے منحنی خطوط سے بھی ان نتائج کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔ انوڈک برانچنگ کو سیوڈموناس ایروگینوسا بائیو فلم کی تشکیل اور دھاتی آکسیڈیشن رد عمل سے منسوب کیا گیا تھا۔ اسی وقت کیتھوڈک رد عمل آکسیجن کی کمی ہے۔ P. ایروگینوسا کی موجودگی نے میگیٹومیٹک کرنٹ کو بہت زیادہ بڑھا دیا۔ کنٹرول۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ P. aeruginosa biofilm 2707 HDSS کے مقامی سنکنرن کو بڑھاتا ہے۔ یوآن ایٹ ال29 نے پایا کہ 70/30 Cu-Ni مرکب کی سنکنرن موجودہ کثافت P. aeruginosa biofilm کے چیلنج کے تحت بڑھ گئی ہے۔ یہ بائیو کیٹالیسس کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ اس کام میں 2707 ایچ ڈی ایس ایس کا ایم آئی سی۔ ایروبک بائیو فلموں کے نیچے آکسیجن بھی کم ہو سکتی ہے۔ اس لیے آکسیجن کے ذریعے دھات کی سطح کو دوبارہ غیر فعال کرنے میں ناکامی اس کام میں ایم آئی سی کے لیے معاون عنصر ہو سکتی ہے۔
Dickinson et al.38 نے تجویز کیا کہ کیمیائی اور الیکٹرو کیمیکل رد عمل کی شرح نمونے کی سطح پر سیسائل بیکٹیریا کی میٹابولک سرگرمی اور سنکنرن مصنوعات کی نوعیت سے براہ راست متاثر ہو سکتی ہے۔ جیسا کہ شکل 5 اور جدول 5 میں دکھایا گیا ہے، دونوں سیل نمبر اور بائیو فلم کی موٹائی 14 دنوں کے بعد کم ہو گئی ہے۔ HDSS کی موت 2216E میڈیم میں غذائیت کی کمی یا 2707 HDSS میٹرکس سے زہریلے دھاتی آئنوں کے اخراج کی وجہ سے ہوئی۔ یہ بیچ کے تجربات کی ایک حد ہے۔
اس کام میں، P. aeruginosa biofilm نے 2707 HDSS سطح (تصویر 6) پر بائیو فلم کے نیچے Cr اور Fe کی مقامی کمی کو فروغ دیا۔ جدول 6 میں، نمونہ C کے مقابلے میں Fe اور Cr کی کمی، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ P. aeruginosa کی وجہ سے تحلیل ہونے والے Fe اور Cr کو 2707 دنوں میں بائیوفیلم کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ سمندری ماحول کی نقالی کریں۔ اس میں 17700 ppm Cl- ہے، جو قدرتی سمندری پانی میں پائے جانے والے مقابلے کے برابر ہے۔ 17700 ppm Cl- کی موجودگی 7- اور 14 دن کے ابیوٹک نمونوں میں Cr میں کمی کی بنیادی وجہ تھی جس کا تجزیہ XPS کے ذریعے کیا گیا تھا۔ C کے مقابلے میں نمونے میں کمی کی وجہ سے پی پی ایم کے نمونوں میں بہت زیادہ کمی تھی۔ ابیوٹک ماحول میں 2707 HDSS کی مضبوط Cl− مزاحمت۔ شکل 9 P. aeruginosa biofilms کے ذریعے Cr کو سٹیل کی سطحوں سے ہٹانے میں ملوث ہو سکتی ہے، جیسا کہ چن اور کلیٹن نے تجویز کیا ہے۔
بیکٹیریا کی افزائش کی وجہ سے، کاشت سے پہلے اور بعد میں درمیانے درجے کی pH قدریں بالترتیب 7.4 اور 8.2 تھیں۔ اس لیے، P. aeruginosa biofilm کے نیچے، نامیاتی تیزاب کی سنکنرن کا اس کام میں کوئی معاون عنصر ہونے کا امکان نہیں ہے کیونکہ pH کے نسبتاً زیادہ pH کی وجہ سے ابتدائی طور پر pH کے کنٹرول میں اہم تبدیلی نہیں ہوئی۔ 7.4 سے حتمی 7.5) 14 دن کے ٹیسٹ کی مدت کے دوران۔ انکیوبیشن کے بعد ٹیکے کے درمیانے درجے میں pH میں اضافہ P. aeruginosa کی میٹابولک سرگرمی کی وجہ سے تھا اور ٹیسٹ سٹرپس کی عدم موجودگی میں pH پر وہی اثر پایا گیا۔
جیسا کہ شکل 7 میں دکھایا گیا ہے، P. aeruginosa biofilm کی وجہ سے زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی 0.69 μm تھی، جو کہ ابیوٹک میڈیم (0.02 μm) سے بہت زیادہ تھی۔ یہ اوپر بیان کیے گئے الیکٹرو کیمیکل ڈیٹا سے مطابقت رکھتا ہے۔ 0.69 μm گڑھے کی گہرائی اسی حالت میں D59 μm سے دس گنا زیادہ ہے۔ .یہ اعداد و شمار ظاہر کرتے ہیں کہ 2205 DSS کے مقابلے میں 2707 HDSS بہتر MIC مزاحمت کا مظاہرہ کرتا ہے۔ اس میں کوئی تعجب کی بات نہیں ہونی چاہیے، کیونکہ 2707 HDSS میں کرومیم کا مواد زیادہ ہے، جو طویل عرصے تک چلنے والی غیر فعالی فراہم کرتا ہے، بغیر کسی نقصان دہ ثانوی اثرات کے متوازن مرحلے کے ڈھانچے کی وجہ سے، یہ P. de aerlipassegsivate پوائنٹس کے لیے مشکل بناتا ہے۔
آخر میں، P. aeruginosa broth میں MIC pitting 2707 HDSS کی سطح پر پائی گئی جو ابیوٹک میڈیا میں نہ ہونے کے برابر پٹنگ کے مقابلے میں ہے۔ یہ کام ظاہر کرتا ہے کہ 2707 HDSS میں 2205 DSS کے مقابلے میں بہتر MIC مزاحمت ہے، لیکن یہ P. aeruginosa کے مناسب تخمینے کے انتخاب کی وجہ سے MIC سے مکمل طور پر محفوظ نہیں ہے۔ سمندری ماحول کے لئے سروس کی زندگی.
2707 HDSS کے لیے کوپن سکول آف میٹلرجی آف نارتھ ایسٹرن یونیورسٹی (NEU) کی طرف سے شینیانگ، چین میں فراہم کیا گیا ہے۔ 2707 HDSS کی بنیادی ساخت کو جدول 1 میں دکھایا گیا ہے، جس کا تجزیہ NEU میٹریلز انالیسس اینڈ ٹیسٹنگ ڈیپارٹمنٹ نے کیا ہے۔ تمام نمونوں کو 110 °C سے 118 گھنٹے تک ٹیسٹ کرایا گیا تھا۔ 2707 ایچ ڈی ایس ایس جس کی اوپری بے نقاب سطح کا رقبہ 1 سینٹی میٹر 2 ہے اسے سلکان کاربائیڈ پیپر کے ساتھ 2000 گرٹ پر پالش کیا گیا اور 0.05 μm Al2O3 پاؤڈر سسپنشن کے ساتھ مزید پالش کیا گیا۔ اطراف اور نیچے کو انرٹ پینٹ کے ذریعے محفوظ کیا گیا ہے۔ خشک ہونے کے بعد، نمونوں کو %v7 کے ساتھ صاف کیا گیا اور ev75 سے زیادہ پانی سے صاف کیا گیا۔ 5 h. پھر استعمال کرنے سے پہلے انہیں 0.5 گھنٹے تک الٹرا وائلٹ (UV) روشنی میں ہوا سے خشک کیا گیا۔
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 سٹرین Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC)، چین سے خریدا گیا تھا۔ Pseudomonas aeruginosa کو 250 ملی لیٹر فلاسکس میں 37 ° C پر ایروبک طریقے سے اگایا گیا تھا اور 500 ملی لیٹر الیکٹرو کیمیکل شیشے کا استعمال کرتے ہوئے ology Co., Ltd., Qingdao, China)۔میڈیم (g/L): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.Cl23, S.0230, S.0340 , 0.004 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 پیپٹون، 1.0 خمیر کا عرق اور 0.1 فیرک سائٹریٹ۔ آٹوکلیو کو 121 ° C پر 20 منٹ کے لیے ٹیکہ لگانے سے پہلے 20 منٹ کے لیے سیلز کو ہلکا پھلکا ٹیکہ لگانے کے لیے استعمال کریں۔ ایکس میگنیفیکیشن۔ ٹیکہ لگانے کے فوراً بعد پلانکٹونک سیوڈموناس ایروگینوسا کی ابتدائی سیل کا ارتکاز تقریباً 106 سیلز فی ملی لیٹر تھا۔
الیکٹرو کیمیکل ٹیسٹ ایک کلاسک تھری الیکٹروڈ شیشے کے سیل میں کیے گئے تھے جن کا درمیانی حجم 500 ملی لیٹر تھا۔ ایک پلاٹینم شیٹ اور ایک سیر شدہ کیلومل الیکٹروڈ (SCE) نمک کے پلوں سے بھری لگن کیپلیریوں کے ذریعے ری ایکٹر سے جڑے ہوئے تھے، کاؤنٹر اور ریفرنس الیکٹروڈ کے طور پر کام کرتے ہوئے، بالترتیب ہر ایک sprober کے ساتھ کام کرنے والے copper کو منسلک کیا گیا تھا۔ ecimen اور epoxy سے ڈھکا ہوا، کام کرنے والے الیکٹروڈ کے لیے تقریباً 1 cm2 بے نقاب واحد رخا سطح کا رقبہ چھوڑ کر۔ الیکٹرو کیمیکل پیمائش کے دوران، نمونے 2216E میڈیم میں رکھے گئے اور پانی کے غسل میں مستقل انکیوبیشن درجہ حرارت (37 ° C) پر برقرار رکھا گیا۔ OCP، LPR، EIS اور Potential Potential ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے 2216E میڈیم میں رکھا گیا تھا۔ , Gamry Instruments, Inc., USA)۔ LPR ٹیسٹ Eocp کے ساتھ -5 اور 5 mV کی حد سے زیادہ 0.125 mV s-1 کی اسکین کی شرح پر ریکارڈ کیے گئے اور 1 Hz.EIS کے نمونے لینے کی فریکوئنسی رینج 0.01 سے 10,000mV 50000000000000000000000000000000000 تک سٹیٹ پر لاگو Hz. جھاڑو، الیکٹروڈز اس وقت تک اوپن سرکٹ موڈ میں تھے جب تک کہ ایک مستحکم فری سنکنرن ممکنہ قدر تک نہ پہنچ جائے۔ پولرائزیشن کے منحنی خطوط پھر -0.2 سے 1.5 V بمقابلہ Eocp تک 0.166 mV/s اسکین کی شرح پر چلائے گئے۔ ہر ٹیسٹ کو P. aeruginosa کے ساتھ اور اس کے بغیر 3 بار دہرایا گیا۔
میٹالوگرافک تجزیہ کے نمونوں کو میکانکی طور پر 2000 گرٹ گیلے SiC پیپر سے پالش کیا گیا اور پھر آپٹیکل مشاہدے کے لیے 0.05 μm Al2O3 پاؤڈر سسپنشن کے ساتھ مزید پالش کیا گیا۔ آپٹیکل مائیکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے میٹالوگرافک تجزیہ کیا گیا۔
انکیوبیشن کے بعد، نمونوں کو فاسفیٹ بفرڈ نمکین (PBS) محلول (pH 7.4 ± 0.2) کے ساتھ 3 بار دھویا گیا اور پھر 2.5% (v/v) glutaraldehyde کے ساتھ 10 گھنٹے کے لیے بائیو فلموں کو ٹھیک کیا گیا۔ بعد ازاں اسے پانی کی کمی کی گئی، 0%0، %6 gra (%50، %6 gra) کے ساتھ 95% اور 100% v/v) ایتھنول ہوا کے خشک ہونے سے پہلے۔ آخر کار، SEM مشاہدے کے لیے چالکتا فراہم کرنے کے لیے نمونے کی سطح کو سونے کی فلم سے پھٹا دیا جاتا ہے۔ SEM تصاویر ہر نمونے کی سطح پر انتہائی سیسائل P. aeruginosa خلیات والے دھبوں پر مرکوز تھیں۔ LSM 710, Zeiss, Germany) کو گڑھے کی گہرائی کی پیمائش کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ بائیو فلم کے نیچے سنکنرن گڑھوں کا مشاہدہ کرنے کے لیے، ٹیسٹ پیس کی سطح پر موجود سنکنرن مصنوعات اور بائیو فلم کو ہٹانے کے لیے چائنیز نیشنل اسٹینڈرڈ (CNS) GB/T4334.4-2000 کے مطابق پہلے ٹیسٹ پیس کو صاف کیا گیا۔
ایکس رے فوٹو الیکٹران اسپیکٹروسکوپی (XPS, ESCALAB250 سطحی تجزیہ کا نظام, Thermo VG, USA) تجزیہ ایک یک رنگی ایکس رے سورس (1500 eV انرجی اور 150 W پاور پر ایلومینیم Kα لائن) کا استعمال کرتے ہوئے ایک وسیع بائنڈنگ انرجی رینج پر کیا گیا تھا۔ V پاس انرجی اور 0.2 eV سٹیپ سائز۔
انکیوبیٹڈ نمونوں کو ہٹا دیا گیا تھا اور 15 s45 کے لیے PBS (pH 7.4 ± 0.2) کے ساتھ آہستہ سے دھویا گیا تھا۔ نمونوں پر بائیو فلموں کی بیکٹیریل قابل عملیت کا مشاہدہ کرنے کے لیے، بائیو فلموں کو LIVE/DEAD BacLight BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogenes, The Invitrogenes, the two, the USA) کا استعمال کرتے ہوئے داغ دیا گیا تھا۔ ، ایک سبز فلوروسینٹ SYTO-9 ڈائی اور ایک سرخ فلوروسینٹ پروپیڈیم آئوڈائڈ (PI) ڈائی۔ CLSM کے تحت، فلوروسینٹ سبز اور سرخ کے ساتھ نقطے بالترتیب زندہ اور مردہ خلیوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ داغ لگانے کے لیے، 3 μl SYTO-9 پر مشتمل 1 ملی لیٹر مکسچر (3 μl SYTO-9 2 منٹ کے درجہ حرارت پر اور 202 منٹ کے لیے کمرے کے درجہ حرارت پر 1 ملی لیٹر مکسچر)۔ اندھیرے میں۔ اس کے بعد، داغ والے نمونوں کو Nikon CLSM مشین (C2 Plus, Nikon, Japan) کا استعمال کرتے ہوئے دو طول موج (488 nm زندہ خلیات اور 559 nm مردہ خلیات) پر دیکھا گیا۔ بائیو فلم کی موٹائی 3-D سکیننگ موڈ میں ناپی گئی۔
اس مضمون کا حوالہ کیسے دیا جائے: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 super duplex stainless steel by marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6، 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016)۔
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate.coros.science.80, 205–212 کی موجودگی میں کلورائد محلول میں LDX 2101 ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کا تناؤ سنکنرن کریکنگ (205–212)۔
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS سپر ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل ویلڈز کے سنکنرن مزاحمت پر شیلڈنگ گیس میں حل ہیٹ ٹریٹمنٹ اور نائٹروجن کا اثر welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011)
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. A Comparative Chemical Study of Microbial and Electrochemically Induced Pitting Corrosion in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003)۔
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. chloride.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012) کی موجودگی میں مختلف pH کے الکلین محلول میں 2205 ڈوپلیکس سٹینلیس سٹیل کا الیکٹرو کیمیکل رویہ۔
لٹل، بی جے، لی، جے ایس اینڈ رے، آر آئی سنکنرن پر میرین بائیو فلموں کا اثر: ایک مختصر جائزہ۔