Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň.Çäkli CSS goldawy bilen brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Mundan başga-da, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezýäris.
Birbada üç slaýdyň karuselini görkezýär.Bir gezekde üç slaýddan geçmek üçin Öňki we Indiki düwmelerini ulanyň ýa-da bir gezekde üç slaýddan geçmek üçin slaýder düwmelerini ulanyň.
Mikrob poslama (MIC) köp pudaklarda esasy mesele, sebäbi bu uly ykdysady ýitgilere sebäp bolup biler.Ajaýyp himiki garşylygy sebäpli deňiz gurşawynda super dupleks poslamaýan polat 2707 (2707 HDSS) ulanylýar.Şeýle-de bolsa, onuň MIC-e garşylygy eksperimental görkezilmedi.Bu gözleg, deňiz aerob bakteriýasy Pseudomonas aeruginosa sebäpli ýüze çykan MIC 2707 HDSS-iň özüni alyp barşyny gözden geçirdi.Elektrokimiki seljerme 2216E gurşawynda Pseudomonas aeruginosa biofilminiň barlygynda poslama potensialynyň oňyn üýtgändigini we poslama tok dykyzlygynyň ýokarlanandygyny görkezdi.Rentgen fotoelektron spektroskopiýa (XPS) derňewiniň netijeleri, biofilmiň aşagyndaky nusga üstündäki Cr mazmunynyň azalandygyny görkezdi.Çukur şekilleriniň seljermesi Pseudomonas aeruginosa biofilmleriniň 14 günlük medeniýetden soň iň ýokary çukur çuňlugy 0,69 mkm öndürendigini görkezdi.Bu kiçijik bolsa-da, 2707 HDSS-iň P. aeruginosa biofilmleriniň MIC-e edýän täsirinden doly immunitetiniň ýokdugyny görkezýär.
Dupleks poslamaýan polatdan (DSS) ajaýyp mehaniki häsiýetleriň we poslama garşylyklaryň ajaýyp utgaşmasy sebäpli dürli pudaklarda giňden ulanylýar1,2.Şeýle-de bolsa, bu poladyň bitewiligine täsir edip biljek lokal çukur henizem bolup biler.DSS mikrob poslama (MIC) 5,6 bilen goralmaýar.DSS-iň amaly diapazony gaty giň bolsa-da, uzak möhletli ulanmak üçin DSS-iň poslama garşylygy ýeterlik däl şertler bar.Bu, has ýokary poslama garşylygy bolan has gymmat materiallaryň zerurdygyny aňladýar.Jeon we al.7 hatda super dupleks poslamaýan poladyň (SDSS) poslama garşylyk taýdan käbir çäklendirmeleriniň bardygyny anykladylar.Şonuň üçin käbir programmalarda poslama garşylygy ýokary bolan super dupleks poslamaýan polatlara (HDSS) zerurlyk bar.Bu gaty garylan HDSS-iň ösmegine getirdi.
DSS-iň poslama garşylygy α fazanyň γ faza gatnaşygy we ikinji faza ýanaşyk Cr, Mo we W-de azalýan ýerler bilen kesgitlenýär8,9,10.HDSS-de Cr, Mo we N11-iň ýokary mazmuny bar, bu ajaýyp poslama garşylyk we ýokary baha (45-50) ekwiwalent çukur garşylyk bahasy (PREN), wt% Cr + 3.3 (wt.% Mo) bilen kesgitlenýär. + 0, 5 wt% W) + 16 wt%.N12.Onuň ajaýyp poslama garşylygy takmynan 50% ferrit (α) we 50% austenit (γ) fazalary öz içine alýan deňagramly kompozisiýa baglydyr.HDSS mehaniki häsiýetleri we adaty DSS13 bilen deňeşdirilende has ýokary hlor garşylygyny gowulandyrdy.Himiki poslama häsiýetnamalar.Gowulaşan poslama garşylyk, HDSS-iň deňiz gurşawy ýaly has agressiw hlorid şertlerinde ulanylmagyny giňeldýär.
MIC, nebit, gaz we suw üpjünçiligi ýaly köp pudakda möhüm mesele.MIC ähli poslama zeperleriň 20% -ini emele getirýär15.MIC, köp gurşawda synlap boljak bioelektrohimiki poslama16.Metal ýüzlerde biofilmleriň emele gelmegi elektrokimiki şertleri üýtgedýär we şeýlelik bilen poslama täsir edýär.MIC poslamasynyň biofilmler sebäpli döreýändigi umumy kabul edilýär14.Elektrogen mikroorganizmler ýaşamak üçin energiýa almak üçin metallary iýýärler17.Soňky MIC gözlegleri, EET-iň (öýjükden daşary elektron geçirişiniň) elektrogen mikroorganizmler tarapyndan döredilen MIC üçin çäklendiriji faktordygyny görkezdi.Etang we al.18 elektron araçylaryň Desulfowibrio vulgaris sessile öýjükleri bilen 304 poslamaýan poladyň arasynda elektron geçirişini çaltlaşdyrýandygyny, netijede MIC hüjüminiň has agyr bolandygyny görkezdi.Anning we ş.m.19 we Wenzlaff we başgalar.20, poslaýjy sulfat azaldýan bakteriýalaryň (SRB) biofilmleriniň göni metal substratlardan elektronlary siňdirip biljekdigini, netijede agyr çukuryň döremegine sebäp boldy.
SRS, demir azaldýan bakteriýalar (IRB) we ş.m. öz içine alýan metbugatda DSS-e MIC-e sezewar bolýandygy mälimdir.Bu bakteriýalar biofilm22,23 astynda DSS-iň lokal çukuryna sebäp bolýar.DSS-den tapawutlylykda MIC HDSS24 hakda az zat bilinýär.
Pseudomonas aeruginosa, tebigatda giňden ýaýran Gram-negatiw, hereketli, hasa görnüşli bakteriýadyr25.Pseudomonas aeruginosa, deňiz gurşawynda polat MIC üçin jogapkär esasy mikrobiota26.Pseudomonas görnüşleri poslama proseslere gönüden-göni gatnaşýarlar we biofilm emele gelende ilkinji kolonizatorlar hökmünde ykrar edilýär27.Mahat we başgalar.28 we uanuan we başgalar.29, Pseudomonas aeruginosa-nyň suw şertlerinde ýumşak poladyň we erginleriň poslama derejesini ýokarlandyrmaga ýykgyn edýändigini görkezdi.
Bu işiň esasy maksady, elektrokimiki usullary, ýerüsti derňew usullaryny we poslama önüm derňewini ulanyp, deňiz aerob bakteriýasy Pseudomonas aeruginosa sebäpli ýüze çykan 2707 HDSS-iň MIC häsiýetlerini öwrenmekdir.MIC 2707 HDSS-iň özüni alyp barşyny öwrenmek üçin açyk zynjyr potensialy (OCP), çyzykly polýarizasiýa garşylygy (LPR), elektrohimiki impedans spektroskopiýasy (EIS) we dinamiki potensial polýarizasiýa ýaly elektrohimiýa gözlegleri geçirildi.Poslanan ýüzlerdäki himiki elementleri ýüze çykarmak üçin energiýa dispersiýa spektroskopiýa (EDS) derňewi geçirilýär.Mundan başga-da, Pseudomonas aeruginozany öz içine alýan deňiz gurşawynyň täsiri astynda oksid film passiwliginiň durnuklylygy rentgen fotoelektron spektroskopiýasy (XPS) bilen kesgitlenildi.Çukurlaryň çuňlugy konokok lazer gözleýän mikroskopda (CLSM) ölçenildi.
1-nji tablisada 2707 HDSS-iň himiki düzümi görkezilýär.2-nji tablisada 2707 HDSS-iň hasyllylygy 650 MPa bolan ajaýyp mehaniki häsiýetleri bar.Injirde.1 2707 HDSS bilen bejerilen ergin ýylylygynyň optiki mikrostrukturasyny görkezýär.Ikinji fazasyz austenit we ferrit fazalarynyň uzyn zolaklaryny takmynan 50% austenit we 50% ferrit fazalary öz içine alýan mikrostrukturada görmek bolýar.
Injirde.2a açyk zynjyr potensialyny (Eocp) 2216E abiotik gurşawda 2707 HDSS we Pseudomonas aeruginosa çorbasy bilen 37 ° C-de 14 günläp görkezýär.Eocp-de iň aýdyň üýtgeşmeleriň ilkinji 24 sagadyň dowamynda ýüze çykandygy anyklandy.Iki ýagdaýda-da eocp bahalary takmynan -145 mV (SCE garşy) takmynan 16 sagatda iň ýokary derejä ýetdi, soňra biologiki däl nusgalar üçin -477 mV (SCE garşy) we -236 mV (SCE garşy) we degişlilikde P üçin peseldi. SCE) degişlilikde patina ýapraklary.24 sagatdan soň, Pseudomonas aeruginosa 2707 HDSS-iň Eocp bahasy -228 mV (SCE bilen deňeşdirilende) birneme durnukly boldy, biologiki däl nusga üçin degişli baha takmynan -442 mV (SCE bilen deňeşdirilende).Pseudomonas aeruginosa bar bolan Eocp gaty pesdi.
Abiotik mediýada we 37 ° C-de Pseudomonas aeruginosa çorbasynda 2707 HDSS nusgasynyň elektrohimiki synagy:
(a) Eokpyň täsir ediş wagty bilen üýtgemegi, (b) 14-nji günde polýarizasiýa egrisi, (c) täsir ediş wagty bilen Rp üýtgemegi, (d) täsir ediş wagty bilen korr.
3-nji tablisada 14 günüň dowamynda abiotik we P. aeruginosa sanjym edilen mediýa sezewar bolan 2707 HDSS nusgasynyň elektrohimiki poslama parametrleri görkezilýär.Anodiki we katodiki egrileriň kesiş nokadyna täsirli ekstrapolýasiýa, adaty usullar boýunça poslama tok dykyzlygyny (icorr), poslama potensialyny (Ecorr) we Tafel ýapgytlygyny (βα we βc) kesgitlemäge mümkinçilik berdi.
2b suratda görkezilişi ýaly, P. aeruginosa egrisiniň ýokary süýşmegi, abiotik egrilik bilen deňeşdirilende Ecorr-yň köpelmegine sebäp boldy.Pseudomonas aeruginozany öz içine alýan nusganyň poslama derejesine proporsional bahasy 0,328 µA cm-2 çenli ýokarlandy, bu biologiki däl nusgadan (0.087 µA cm-2) dört esse uly.
LPR poslama zyýan bermeýän ekspress derňew üçin nusgawy elektrohimiki usuldyr.Şeýle hem MIC32 öwrenmek üçin ulanyldy.Injirde.2c polýarizasiýa garşylygynyň (Rp) täsir ediş wagtyna baglylykda üýtgemegini görkezýär.Has ýokary Rp bahasy az poslamagy aňladýar.Ilkinji 24 sagadyň dowamynda Rp 2707 HDSS biologiki däl nusgalar üçin 1955 kΩ cm2, Pseudomonas aeruginosa nusgalary üçin 1429 kΩ cm2 boldy.2c-nji suratda Rp bahasynyň bir günden soň çalt peselendigi we indiki 13 günüň dowamynda üýtgemän galandygy görkezilýär.Pseudomonas aeruginosa synag nusgasy üçin Rp bahasy takmynan 40 kΩ sm2, bu biologiki däl synag nusgasy üçin 450 kΩ cm2 bahasyndan has pesdir.
“Icorr” -yň bahasy birmeňzeş poslama derejesine proporsionaldyr.Onuň bahasyny aşakdaky Stern-Giri deňlemesinden hasaplap bolar:
Zoe we başg.33 Tafel eňňidi B bu işde adaty bahasy 26 mV / dek boldy.Injirde.2d, 2707 abiotik ştamyň ikorynyň birneme durnukly bolandygyny görkezýär, Pseudomonas aeruginosa toparynyň nyşany bolsa ilkinji 24 sagatdan soň uly bökmek bilen güýçli üýtgäpdir.Pseudomonas aeruginosa synag nusgasynyň icorr bahasy, biologiki däl gözegçilikden has ýokary ululyk tertibi boldy.Bu tendensiýa polýarizasiýa garşylygynyň netijelerine laýyk gelýär.
EIS, poslama interfeýsinde elektrohimiki reaksiýalary häsiýetlendirmek üçin ulanylýan başga bir weýran ediji usuldyr34.Abiotik mediýa we Pseudomonas aeruginosa çözgütleriniň impedans spektri we sygymlylyk hasaplamalary, Rb zolagyň üstünde emele gelen passiw / biofilmiň garşylygy, Rct zarýad geçiriş garşylygy, Cdl elektrik goşa gatlagy.) we QCPE hemişelik faza elementi (CPE) parametrleri.Bu parametrler maglumatlary ekwiwalent elektrik zynjyry (EEC) modeli bilen deňeşdirmek arkaly hasam derňeldi.
Injirde.3-de abiotik metbugatda we Pseudomonas aeruginosa çorbasynda 2707 HDSS nusgasynyň adaty Nyquist ýerleri (a we b) we Bode ýerleri (a 'we b') görkezilýär.Pseudomonas aeruginosa-nyň barlygynda Nyquist aýlawynyň diametri azalýar.Bode sýu ploteti (3b surat) umumy impedansyň ýokarlanmagyny görkezýär.Dynç alyş wagtynyň hemişelikligi barada maglumaty maxima-dan alyp bilersiňiz.Injirde.4 bir gatlakly (a) we iki gatly (b) esasly fiziki gurluşlary we degişli EEC görkezýär.CPE EEC modeline girizildi.Giriş we päsgelçilik aşakdaky ýaly beýan edilýär:
2707 HDSS talon impedans spektrine gabat gelmek üçin iki sany fiziki model we degişli ekwiwalent zynjyrlar:
Y0 CPE-iň ululygynda, j hyýaly san ýa-da (−1) 1/2, ω burç ýygylygy, n bolsa CPE güýç faktory bir35-den az.Zarýad beriş garşylygy tersligi (ýagny 1 / Rct) poslama derejesine laýyk gelýär.Pes Rct bahasy has ýokary poslama derejesini aňladýar27.14 gün inkubasiýa edilenden soň, Pseudomonas aeruginozanyň synag nusgasy 32 kΩ sm2-e ýetdi, bu biologiki däl synag nusgasynyň 489 kΩ sm2-den has az (4-nji tablisa).
Injirde CLSM şekilleri we SEM şekilleri.5 HDSS 2707 nusgasynyň üstündäki biofilm örtüginiň 7 günden soň gaty dykyzdygyny aýdyň görkezýär.Şeýle-de bolsa, 14 günden soň biofilm örtügi seýrek boldy we käbir öli öýjükler peýda boldy.5-nji tablisada Pseudomonas aeruginosa 7 we 14 gün täsir edenden soň 2707 HDSS nusgasynyň biofilm galyňlygy görkezilýär.Biofilmiň iň ýokary galyňlygy 7 günden soň 23,4 mkm-den 14 günden 18,9 mk-a çenli üýtgedi.Biofilmiň ortaça galyňlygy hem bu tendensiýany tassyklady.7 günden soň 22.2 ± 0.7 mkm-den 14 günden soň 17,8 ± 1,0 m çenli azaldy.
)
EMF 14 günüň dowamynda Pseudomonas aeruginosa sezewar bolan nusgalarda biofilm we poslama önümlerdäki himiki elementleri ýüze çykardy.Injirde.6-njy suratda biofilm we poslama önümlerindäki C, N, O, P düzüminiň arassa metaldan has ýokarydygy görkezilýär, sebäbi bu elementler biofilm we onuň metabolitleri bilen baglanyşykly.Mikroorganizmler diňe Cr we Fe mukdaryny talap edýär.Nusganyň üstündäki biofilm we poslama önümlerdäki Cr we Fe-nyň köp mukdary, poslama netijesinde metal matrisada elementleriň ýitmegini görkezýär.
14 günden soň, 2216E orta derejesinde P. aeruginosa bilen we çukurlar syn edildi.Inkubasiýa edilmezden ozal, nusgalaryň üstü tekiz we kemçiliksizdi (7a surat).Biofilm we poslama önümleri inkubasiýa edilenden we aýrylandan soň, 7b we c suratlarda görkezilişi ýaly, nusganyň üstündäki iň çuň çukurlar CLSM ulanyp barlandy.Biologiki däl gözegçiligiň üstünde (çukuryň iň ýokary çuňlugy 0,02 mk) tapylmady.Pseudomonas aeruginosa sebäpli dörän çukuryň iň ýokary çuňlugy 7 günden soň 0,52 mkm, 14 günden soň 0,69 mkm bolup, 3 nusgadan ortaça iň ýokary çuňluga esaslanýar (her nusga üçin iň ýokary 10 çuňluk saýlandy) we 0. 42 ± 0.12 µm .we degişlilikde 0,52 ± 0,15 mk (5-nji tablisa).Bu çuňňur çuňluk bahalary kiçi, ýöne möhümdir.
(a) täsir etmezden ozal;(b) abiotik gurşawda 14 gün;(c) P. aeruginosa çorbasynda 14 gün.
Injirde.8-nji tablisada dürli nusgalyk ýüzleriň XPS spektri görkezilýär we her bir ýer üçin seljerilen himiýa 6-njy tablisada jemlenendir. 6-njy tablisada P. aeruginozanyň (A we B nusgalary) barlygynda Fe we Cr atom göterimleri has pesdi. ) biologiki däl gözegçilik zolaklaryna garanyňda.(C we D nusgalary).Pseudomonas aeruginosa mysaly üçin Cr, Cr2O3, CrO3 we Cr (OH) berlen 574.4, 576.6, 578.3 we 586.8 eV güýçli energiýa (BE) dört sany ýokary komponente Cr 2p ýadro derejeli spektral egrilik berildi. 3 degişlilikde (9a we b).Biologiki däl nusgalar üçin injirdäki Cr 2p derejesiniň spektri.9c we d degişlilikde Cr (BE 573.80 eV) we Cr2O3 (BE 575.90 eV) iki esasy pikiri öz içine alýar.Abiotik talon bilen P. aeruginosa talonynyň arasynda iň haýran galdyryjy tapawut, Cr6 + -yň bolmagy we biofilmiň aşagyndaky Cr (OH) 3 (BE 586.8 eV) has ýokary bölegi.
Iki metbugatda 7 we 14 günüň dowamynda giň ýerüsti XPS spektri 2707 HDSS nusgasy.
(a) 7 günlük P. aeruginozanyň täsiri, (b) 14 günlük P. aeruginozanyň täsiri, (c) 7 günlük abiotik täsir, (d) 14 günlük abiotik täsir.
HDSS köp gurşawda poslama garşylygyň ýokary derejesini görkezýär.Kim we başg. Kislotaly şertlerde we ýokary mukdarda hloridli şertlerde peýdaly Ni.Mundan başga-da, oňat deňagramly kompozisiýa we kemçiliksiz mikrostruktura gurluş durnuklylygyny we poslama garşylygy üpjün edýär.Ajaýyp himiki garşylyga garamazdan, bu işdäki synag maglumatlary 2707 HDSS-iň Pseudomonas aeruginosa biofilm MIC-lerine doly immun däldigini görkezýär.
Elektrokimiki netijeler, Pseudomonas aeruginosa çorbasyndaky 2707 HDSS poslama derejesiniň, biologiki däl gurşaw bilen deňeşdirilende 14 günden soň ep-esli ýokarlandygyny görkezdi.2a suratda, ilkinji 24 sagadyň dowamynda abiotik gurşawda we P. aeruginosa çorbasynda Eocp-iň peselmegi hasaba alyndy.Ondan soň, biofilm nusganyň ýüzüni ýapýar we Eocp birneme durnuklaşýar.Şeýle-de bolsa, biotik Eocp derejesi abiotik Eocp derejesinden has ýokarydy.Bu tapawudyň P. aeruginosa biofilmleriniň emele gelmegi bilen baglanyşyklydygyna ynanmaga esaslar bar.Injirde.2g, 2707 HDSS-iň icorr bahasy, Rct bilen gabat gelýän biologiki gözegçilikden (0.063 µA cm-2) has ýokary ululykdaky tertip bolan Pseudomonas aeruginosa-nyň gatnaşmagynda 0.627 µA cm-2 ýetdi. EIS bilen ölçelýär.Ilkinji birnäçe günüň dowamynda P. aeruginosa çorbasyndaky impedans bahalary P. aeruginosa öýjükleriniň birikdirilmegi we biofilmiň emele gelmegi sebäpli ýokarlandy.Şeýle-de bolsa, biofilm nusga ýüzüni doly ýapanda impedans azalýar.Gorag gatlagy, esasan, biofilm we biofilm metabolitleriniň emele gelmegi sebäpli hüjüm edilýär.Şonuň üçin wagtyň geçmegi bilen poslama garşylyk azalýar we Pseudomonas aeruginosa ýataklary lokal poslama sebäp bolýar.Abiotik gurşawyň meýilleri başga.Biologiki däl gözegçiligiň poslama garşylygy Pseudomonas aeruginosa çorbasyna duçar bolan nusgalaryň degişli bahasyndan has ýokarydy.Mundan başga-da, abiotik nusgalar üçin Rct 2707 HDSS bahasy 14-nji günde 489 kΩ sm2-e ýetdi, bu Pseudomonas aeruginosa (32 kΩ cm2) bilen deňeşdirilende 15 esse ýokarydyr.Şeýlelik bilen, 2707 HDSS steril gurşawda ajaýyp poslama garşylygy bar, ýöne Pseudomonas aeruginosa biofilminiň MIC hüjüminden goralmaýar.
Bu netijeleri injirdäki polýarizasiýa egrilerinden hem synlamak bolýar.2b.Anodiki şahalar Pseudomonas aeruginosa biofilminiň emele gelmegi we metal okislenme reaksiýalary bilen baglanyşyklydyr.Şol bir wagtyň özünde katodiki reaksiýa kislorodyň azalmagydyr.P. aeruginozanyň bolmagy, abiotik gözegçiliginden has ýokary ululyk tertibi bolan poslama tok dykyzlygyny ep-esli ýokarlandyrdy.Bu, Pseudomonas aeruginosa biofilminiň 2707 HDSS-iň lokal poslamagyny güýçlendirendigini görkezdi.Uanuan we al.29, 70/30 Cu-Ni garyndysynyň poslama tok dykyzlygynyň Pseudomonas aeruginosa biofilminiň ýokarlanandygyny anyklady.Bu, Pseudomonas aeruginosa biofilminiň kislorod azalmagynyň biokatalizi sebäpli bolup biler.Bu gözegçilik, bu eserde MIC 2707 HDSS-ni hem düşündirip biler.Aerob biofilmleri olaryň aşagyndaky kislorodyň mukdaryny azaldyp biler.Şeýlelik bilen, demir ýüzüni kislorod bilen gaýtadan bermekden ýüz öwürmek bu işde MIC-e goşant goşup biler.
Dikinson we başgalar.38 himiki we elektrohimiki reaksiýalaryň tizliginiň nusga ýüzüne birikdirilen bakteriýalaryň alyş-çalyş işjeňligine we poslama önümleriň tebigatyna gönüden-göni baglydygyny öňe sürdi.5-nji suratda we 5-nji tablisada görkezilişi ýaly öýjükleriň sany we biofilmiň galyňlygy 14 günden soň azaldy.Muny 14 günden soň 2707 HDSS üstündäki dykyz öýjükleriň köpüsiniň 2216E gurşawynda ýokumly maddalaryň azalmagy ýa-da 2707 HDSS matrisasyndan zäherli metal ionlarynyň çykmagy sebäpli ölendigi bilen düşündirip bolar.Bu partiýa synaglarynyň çäklendirmesi.
Bu işde Pseudomonas aeruginosa biofilmi 2707 HDSS-iň üstündäki biofilmiň aşagyndaky Cr we Fe-iň ýerli ýitmegine kömek etdi (6-njy surat).6-njy tablisada Fe nusgasy C nusgasy bilen deňeşdirilende D nusgasynda azaldy, bu P. aeruginosa biofilminiň netijesinde ýüze çykan Fe we Cr erginleriniň ilkinji 7 günden soň saklanandygyny görkezýär.2216E gurşawy deňiz gurşawyny simulasiýa etmek üçin ulanylýar.Onda tebigy deňiz suwundaky mazmuny bilen deňeşdirip boljak 17700 ppm Cl- bar.17700 ppm Cl-iň bolmagy, XPS tarapyndan seljerilen 7 günlük we 14 günlük biologiki däl nusgalarda Cr-iň azalmagynyň esasy sebäbi boldy.Pseudomonas aeruginosa synag nusgasy bilen deňeşdirilende, abiotik synag nusgasynda Cr-iň ermegi 2707 HDSS-iň abiotik gurşawda hloryň berk garşylygy sebäpli has az bolýar.Injirde.9 passiw filmde Cr6 + -yň bardygyny görkezýär.Bu, Çen we Kleýton39-yň teklip edişi ýaly P. aeruginosa biofilmleri tarapyndan poladyň üstlerinden Cr-iň aýrylmagy bilen baglanyşykly bolup biler.
Bakteriýalaryň ösmegi sebäpli, inkubasiýadan öň we soň ortaça pH bahalary degişlilikde 7,4 we 8.2 boldy.Şeýlelik bilen, organiki kislotalaryň poslamagy P. aeruginosa biofilmleriniň köpüsinde ortaça pH ýokary bolany sebäpli bu işe goşant goşup bilmez.Biologiki däl gözegçilik gurşawynyň pH 14 günlük synag döwründe ep-esli üýtgemedi (başlangyç 7.4-den ahyrky 7.5-e çenli).Inkubasiýa edilenden soň inokulum gurşawynda pH-iň ýokarlanmagy Pseudomonas aeruginozanyň metabolik işjeňligi bilen baglanyşyklydy we synag zolagynyň ýoklugynda pH-e şol bir täsir tapyldy.
Injirde görkezilişi ýaly.7, Pseudomonas aeruginosa biofilminiň netijesinde dörän iň ýokary çukur çuňlugy 0,69 mkm boldy, bu abiotik gurşawdan (0.02 µm) ep-esli uludyr.Bu ýokardaky elektrokimiki maglumatlar bilen ylalaşýar.Şol şertlerde çukuryň çuňlugy 0,69 mkm, 2205 DSS40 üçin görkezilen 9.5 mkm bahasyndan on esse kiçidir.Bu maglumatlar 2707 HDSS-iň MIC-e 2205 DSS-den has gowy garşylyk görkezýändigini görkezýär.Bu geň zat däl, sebäbi 2707 HDSS-iň has ýokary Cr derejesi bar, bu has uzak passiwleşmäge mümkinçilik berýär, Pseudomonas aeruginozany bölüp çykarmagy kynlaşdyrýar we zyýanly ikinji derejeli ýagyş Pitting41-e başlaýar.
Sözümiň ahyrynda, Pseudomonas aeruginosa çorbasynda 2707 HDSS ýüzünde MIC çukury tapyldy, abiotik metbugatda bolsa çukuryň ähmiýeti ýokdy.Bu iş 2707 HDSS-iň 2205 DSS-den MIC-e has gowy garşylygynyň bardygyny görkezýär, ýöne Pseudomonas aeruginosa biofilmi sebäpli MIC-den doly immunitet ýok.Bu netijeler, poslamaýan polatlary we deňiz gurşawy üçin ömrüň dowamlylygyny saýlamaga kömek edýär.
2707 HDSS nusgasy Hytaýyň Şenýan şäheriniň demirgazyk-gündogar uniwersitetiniň Metallurgiýa mekdebi tarapyndan berildi.2707 HDSS-iň elementar düzümi Demirgazyk-gündogar uniwersitetiniň materiallar derňewi we synag bölümi tarapyndan seljerilen 1-nji tablisada görkezilýär.Samhli nusgalar 1180 ° C-de gaty ergin üçin 1 sagat bejerildi.Poslama synagyndan ozal, 1 sm2 meýdany bolan 2707 HDSS teňňe polat, kremniý karbid çäge kagyzy bilen 2000 grit bilen polat edildi we soňra 0,05 µm Al2O3 poroşok bilen ýuwuldy.Taraplary we aşagy inert boýag bilen goralýar.Guradylandan soň, nusgalar steril deionizirlenen suw bilen ýuwuldy we 0,5 sagada 75% (v / v) etanol bilen sterilizasiýa edildi.Soňra ultramelewşe (UV) ýagtylygy astynda ulanmazdan ozal 0,5 sagada guradyldy.
Deňiz ştammy Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099, Hytaýyň Sýamen deňiz medeni ýygyndysyndan (MCCC) satyn alyndy.Deňiz 2216E suwuk gurşawy (ingingdao Umyt Biotehnologiýa Ş.Orta (g / l) öz içine alýar: 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.034 SrCl2, 0.08 SrBr2, 0.022 H3BO3, 0.004 NaSiO3, 0.008, 0.008 Na4F0H20PO.1,0 hamyrmaýa ekstrakty we 0,1 demir sitrat.Sanjymdan 20 minut öň 121 ° C derejesinde awtoklaw.Sessil we plankton öýjükleri 400x ulalanda gemositometri ulanyp, ýeňil mikroskopda sanaldy.Sanjymdan soň derrew planktonik P. aeruginosa öýjükleriniň konsentrasiýasy takmynan 106 öýjük / ml boldy.
Elektrokimiki synaglar ortaça 500 ml göwrümli üç elektrodly aýna öýjüginde geçirildi.Platina listi we doýgun kalomel elektrody (SCE) duz köprüsi bilen doldurylan Luggin kapilýary arkaly reaktora birikdirildi we degişlilikde hasaplaýjy we salgylanma elektrodlary bolup hyzmat etdi.Işleýän elektrody döretmek üçin her nusga rezin bilen örtülen mis sim birikdirildi we epoksi bilen örtüldi, işleýän elektrod üçin bir tarapa takmynan 1 sm2 ýer meýdany goýuldy.Elektrokimiki ölçegler wagtynda, nusgalar 2216E gurşawda goýuldy we suw wannasynda hemişelik inkubasiýa temperaturasynda (37 ° C) saklandy.OCP, LPR, EIS we potensial dinamiki polýarizasiýa maglumatlary “Autolab potentiostat” (600TM, Gamry Instruments, Inc., ABŞ) ulanylyp ölçenildi.LPR synaglary -5 we 5 mV aralygynda 0.125 mV s-1 skaner tizliginde we nusga alma tizligi 1 Hz bilen hasaba alyndy.EIS durnukly ýagdaýda Eocp-de 0,01-1000 Hz ýygylyk aralygynda sinusoid bilen 5 mV ulanylýan naprýa .eniýeni ulanyp ýerine ýetirildi.Potensial arassalanmazdan ozal, durnukly erkin poslama potensialyna ýetýänçä, elektrodlar açyk zynjyr re modeiminde boldular.Bilen.Her synag Pseudomonas aeruginosa bilen we üç gezek gaýtalandy.
Metallografiki derňew üçin nusgalar 2000 gr çygly SiC kagyzy bilen mehaniki taýdan ýalpyldadyldy we optiki gözegçilik üçin 0,05 µm Al2O3 poroşok bilen ýuwuldy.Metallografiki derňew optiki mikroskop arkaly geçirildi.Nusga 10 wt% kaliý gidroksid ergini bilen alyndy43.
Inkubasiýa edilenden soň, fosfat buferli duzly (PBS) (pH 7.4 ± 0,2) bilen 3 gezek ýuwuň we biofilmi düzeltmek üçin 10% 2,5% (v / v) glutaraldegid bilen düzediň.Howa guratmazdan ozal basgançakly tapgyrda (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% we 100%) etanol bilen suwsuzlanmak.Ahyrynda, SEM44 gözegçilik etmek üçin geçirijiligi üpjün etmek üçin nusganyň ýüzüne altyn film sepildi.SEM şekilleri, her nusganyň üstündäki iň kesgitlenen P. aeruginosa öýjükleri bolan ýere gönükdirilendir.EMF derňewi himiki elementleri ýüze çykarmak üçin geçirildi.Çukuryň çuňlugyny ölçemek üçin Zeiss konokok lazer gözleýän mikroskop (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germaniýa) ulanyldy.Biofilmiň aşagyndaky poslama çukurlary synlamak üçin synag nusgasy synag nusgasynyň üstündäki poslama önümleri we biofilmi aýyrmak üçin ilki bilen Hytaýyň Milli Standard (CNS) GB / T4334.4-2000 laýyklykda arassalandy.
Rentgen fotoelektron spektroskopiýa (XPS, ESCALAB250 faceerüsti derňew ulgamy, Termo VG, ABŞ) birleşdiriji energiýalaryň köpüsinde monohromatiki rentgen çeşmesini (Al Kα çyzygy 1500 eV güýji we 150 Wt güýji) ulanmak arkaly derňew 0 –1350 eV standart şertlerinden aşakda.50 eV geçiş energiýasyny we 0,2 eV ädim ululygyny ulanyp, ýokary çözgütli spektrleri ýazga alyň.
Inkubirlenen nusgany aýyryň we 15 s45 üçin PBS (pH 7.4 ± 0.2) bilen ýuwaşlyk bilen ýuwuň.Mysaldaky biofilmiň bakteriýa ukyplylygyny synlamak üçin biofilm LIVE / DEAD BacLight bakterial ýaşaýyş ukyby toplumy (Invitrogen, Eugene, OR, ABŞ) ulanylyp boýaldy.Kitapda iki sany floresan boýag bar: SYTO-9 ýaşyl floresan boýag we propidium ýod (PI) gyzyl floresan boýag.CLSM-de floresan ýaşyl we gyzyl nokatlar degişlilikde janly we öli öýjükleri aňladýar.Boýamak üçin, 3 ml SYTO-9 we 3 µl PI erginini öz içine alýan garyndyny 20 minut garaňkylykda otag temperaturasynda (23 ° C) inkubasiýa ediň.Ondan soň, Nikon CLSM enjamyny (C2 Plus, Nikon, Japanaponiýa) ulanyp, iki tolkun uzynlygynda (janly öýjükler üçin 488 nm we öli öýjükler üçin 559 nm) reňklenen nusgalar syn edildi.Biofilmiň galyňlygyny 3-D skaner re iniminde ölçäň.
Bu makalany nädip getirmeli: Li, H. we ş.m.Pseudomonas aeruginosa deňiz biofilminiň 2707 super dupleks poslamaýan poladyň mikrob poslama täsiri.ylym.20190-njy ýylyň 6-njy jaýy;doi: 10.1038 / srep20190 (2016).
Zanotto, F.poslama.Ylym.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Li, IS we Park, YS Erkin ýylylygy bejermegiň we azotyň super dupleks poslamaýan polat kebşirlemeleriň poslama garşylygyndaky gazy goramakdaky täsiri.poslama.Ylym.53, 1939–1947 (2011).
Şi, X., Awçi, R., Geýser, M. we Lewandowski, Z. 316L poslamaýan polatdan mikrob we elektrohimiýa çukurynyň himiki deňeşdirme gözlegidir.poslama.Ylym.45, 2577–2595 (2003).
Luo H., Dong KF, Li HG we Sýao K. Hloridiň barlygynda dürli pH bahalarynda gidroksidi erginlerde 2205 dupleks poslamaýan poladyň elektrohimiki hereketi.elektrohimiýa.Journalurnal.64, 211–220 (2012).
Iş wagty: -anwar-09-2023