Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tacaíocht teoranta CSS ag an leagan brabhsálaí atá in úsáid agat.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, cuirfimid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Is fadhb thromchúiseach é creimeadh miocróbach (MIC) i go leor tionscail, toisc go bhféadfadh caillteanais eacnamaíocha ollmhóra a bheith mar thoradh air.Úsáidtear cruach dhosmálta Super déphléacsacha 2707 (2707 HDSS) i dtimpeallachtaí mara mar gheall ar a fhriotaíocht cheimiceach den scoth.Mar sin féin, níl a fhriotaíocht in aghaidh MIC léirithe go turgnamhach.Scrúdaigh an staidéar seo iompar MIC 2707 HDSS ba chúis leis an mbaictéar aeróbach mara Pseudomonas aeruginosa.Léirigh anailís leictriceimiceach, i láthair biofilm Pseudomonas aeruginosa sa mheán 2216E, go dtarlaíonn athrú dearfach ar an acmhainneacht creimeadh agus méadú ar an dlús reatha creimthe.Léirigh anailís ar speictreascópacht fhótaleictreonach X-gha (XPS) laghdú ar an ábhar Cr ar dhromchla an tsampla faoin mbithscannán.Léirigh anailís amhairc ar na claiseanna gur tháirg an bhithscannán P. aeruginosa uasdoimhneacht sloc 0.69 µm le linn 14 lá goir.Cé go bhfuil sé seo beag, léiríonn sé nach bhfuil 2707 HDSS díolmhaithe go hiomlán don MIC de P. aeruginosa biofilms.
Úsáidtear steels dhosmálta déphléacsacha (DSS) go forleathan i dtionscail éagsúla mar gheall ar an meascán foirfe d'airíonna meicniúla den scoth agus friotaíocht creimeadh1,2.Mar sin féin, tarlaíonn polladh logánta fós agus cuireann sé isteach ar shláine an chruach seo3,4.Níl DSS frithsheasmhach do chreimeadh miocróbach (MIC)5,6.In ainneoin an raon leathan iarratas ar DSS, tá timpeallachtaí fós ann nach bhfuil friotaíocht creimeadh DSS leordhóthanach le húsáid fadtéarmach.Ciallaíonn sé seo go bhfuil gá le hábhair níos costasaí le friotaíocht creimeadh níos airde.Fuair ​​Jeon et al7 amach go bhfuil roinnt teorainneacha ag fiú steels dhosmálta super déphléacsacha (SDSS) i dtéarmaí friotaíocht creimeadh.Dá bhrí sin, i gcásanna áirithe, tá gá le steels dhosmálta super déphléacsacha (HDSS) le friotaíocht creimeadh níos airde.Mar thoradh air seo forbraíodh HDSS ard-chóimhiotail.
Braitheann friotaíocht creimeadh DSS ar chóimheas na gcéimeanna alfa agus gáma agus ídithe i réigiúin Cr, Mo agus W 8, 9, 10 in aice leis an dara céim.Tá cion ard Cr, Mo agus N11 ag HDSS, dá bhrí sin tá friotaíocht creimeadh den scoth aige agus luach ard (45-50) den uimhir friotaíochta pitting coibhéiseach (PREN) arna chinneadh ag wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt.%W) + 16% wt.N12.Braitheann a fhriotaíocht creimeadh den scoth ar chomhdhéanamh cothromaithe ina bhfuil thart ar 50% de chéimeanna ferriteacha (α) agus 50% austenitic (γ).Tá airíonna meicniúla níos fearr ag HDSS agus friotaíocht níos airde ar chreimeadh clóiríd.Leathnaíonn friotaíocht creimeadh feabhsaithe úsáid HDSS i dtimpeallachtaí clóiríd níos ionsaithí ar nós timpeallachtaí mara.
Is fadhb mhór iad MICanna i go leor tionscail mar na tionscail ola agus gáis agus uisce14.Is ionann MIC agus 20% den damáiste creimeadh ar fad15.Is creimeadh bithleictriceimiceach é MIC is féidir a fheiceáil i go leor timpeallachtaí.Athraíonn bithscannáin a fhoirmíonn ar dhromchlaí miotail na coinníollacha leictriceimiceach, rud a chuireann isteach ar an bpróiseas creimthe.Creidtear go forleathan gur bithscannáin is cúis le creimeadh MIC.Itheann miocrorgánaigh leictrighineacha miotail chun an fuinneamh a theastaíonn uathu le maireachtáil a fháil17.Tá sé léirithe ag staidéir MIC le déanaí gurb é EET (aistriú leictreoin seach-cheallacha) an fachtóir teorannaithe ráta i MIC a tharlódh ó mhiocrorgánaigh leictreoiniceacha.Tá Zhang et al.Léirigh 18 go gcuireann idirghabhálaithe leictreon dlús le haistriú leictreon idir cealla Desulfovibrio sessificans agus 304 cruach dhosmálta, rud a fhágann ionsaí MIC níos déine.Anning et al.19 agus Wenzlaff et al.Tá sé léirithe ag 20 gur féidir le bithscannáin de bhaictéir a laghdaíonn sulfáit chreimneach (SRBanna) leictreoin a ionsú go díreach ó fhoshraitheanna miotail, rud a fhágann go bhfuil pitting dian ann.
Is eol go bhfuil DSS so-ghabhálach do MIC i meáin ina bhfuil SRBanna, baictéir a laghdaíonn iarann ​​(IRBanna), etc. 21 .Cruthaíonn na baictéir seo polladh logánta ar dhromchla DSS faoi bhithscannáin22,23.Murab ionann agus DSS, níl mórán aithne ar an HDSS24 MIC.
Is baictéar Gram-diúltach, gluaisteach, slat-chruthach é Pseudomonas aeruginosa a dháiltear go forleathan sa nádúr25.Is mórghrúpa miocróbach é Pseudomonas aeruginosa freisin sa timpeallacht mhuirí, agus is cúis le tiúchan MIC ardaithe.Tá baint ghníomhach ag Pseudomonas leis an bpróiseas creimthe agus aithnítear é mar choilíneach ceannródaíoch le linn foirmiú bithscannáin.Mahat et al.28 agus Yuan et al.Léirigh 29 go bhfuil claonadh ag Pseudomonas aeruginosa ráta creimthe cruach éadrom agus cóimhiotail a mhéadú i dtimpeallachtaí uisceacha.
Ba é príomhchuspóir na hoibre seo imscrúdú a dhéanamh ar airíonna MIC 2707 HDSS de bharr an bhaictéar aeróbach mara Pseudomonas aeruginosa ag baint úsáide as modhanna leictriceimiceach, modhanna anailíse dromchla agus anailís ar tháirgí creimthe.Rinneadh staidéir leictriceimiceacha, lena n-áirítear acmhainneacht ciorcaid oscailte (OCP), friotaíocht polaraithe líneach (LPR), speictreascópacht impedance leictriceimiceach (EIS), agus polarú dinimiciúil féideartha, chun staidéar a dhéanamh ar iompar an MIC 2707 HDSS.Rinneadh anailís speictriméadrach scaipthe fuinnimh (EDS) chun eilimintí ceimiceacha a bhrath ar dhromchla creimthe.Ina theannta sin, úsáideadh speictreascópacht fótaleictreonach X-gha (XPS) chun cobhsaíocht pasivation scannán ocsaíd a chinneadh faoi thionchar timpeallachta mara ina bhfuil Pseudomonas aeruginosa.Rinneadh doimhneacht na gcloch a thomhas faoi mhicreascóp scanadh léasair comhfhócasach (CLSM).
Taispeánann Tábla 1 comhdhéanamh ceimiceach 2707 HDSS.Léiríonn Tábla 2 go bhfuil airíonna meicniúla den scoth ag 2707 HDSS le neart toraidh de 650 MPa.Ar fig.Taispeánann 1 an micreastruchtúr optúil de réitigh cóireáilte le teas 2707 HDSS.Sa mhicreastruchtúr ina bhfuil thart ar 50% de chéimeanna austenític agus 50% ferrite, tá bannaí fadaithe de chéimeanna austenític agus ferrite gan céimeanna tánaisteacha le feiceáil.
Ar fig.Taispeánann 2a an poitéinseal ciorcad oscailte (Eocp) i gcoinne am nochta do 2707 HDSS i meán aibitheach 2216E agus brat P. aeruginosa ar feadh 14 lá ag 37°C.Léiríonn sé go dtarlaíonn an t-athrú is mó agus is suntasaí ar Eocp laistigh den chéad 24 uair an chloig.Bhí buaic-luachanna Eocp sa dá chás ag -145 mV (i gcomparáid le SCE) thart ar 16 h agus ansin thit siad go géar, ag baint amach -477 mV (i gcomparáid le SCE) agus -236 mV (i gcomparáid le SCE) don sampla aibitheach.agus cúpóin P Pseudomonas aeruginosa, faoi seach).Tar éis 24 uair an chloig, bhí luach Eocp 2707 HDSS do P. aeruginosa sách cobhsaí ag -228 mV (i gcomparáid le SCE), agus bhí an luach comhfhreagrach do shamplaí neamhbhitheolaíocha thart ar -442 mV (i gcomparáid le SCE).Bhí Eocp i láthair P. aeruginosa sách íseal.
Staidéar leictriceimiceach ar 2707 sampla HDSS i meán aibitheach agus brat Pseudomonas aeruginosa ag 37 °C:
(a) Eocp mar fheidhm d’am nochta, (b) cuair pholarúcháin ar an lá 14, (c) Rp mar fheidhm d’am nochta, agus (d) icorr mar fheidhm den am nochta.
Taispeánann Tábla 3 paraiméadair creimeadh leictriceimiceach de 2707 sampla HDSS nochta do mheáin ionaclaithe aibitheacha agus Pseudomonas aeruginosa thar thréimhse 14 lá.Rinneadh tadhlaí na gcuar anóid agus catóide a eachtarshuíomh chun crosbhealaí a fháil a thugann dlús srutha creimthe (icorr), poitéinseal creimthe (Ecorr) agus fána Tafel (βα agus βc) de réir modhanna caighdeánacha30,31.
Mar a thaispeántar i bhfíor.2b, mar thoradh ar athrú aníos ar chuar P. aeruginosa tháinig méadú ar Ecorr i gcomparáid leis an gcuar aibitheach.Mhéadaigh an luach icorr, atá comhréireach leis an ráta creimthe, go 0.328 µA cm-2 sa sampla Pseudomonas aeruginosa, atá ceithre huaire níos mó ná sa sampla neamh-bhitheolaíoch (0.087 µA cm-2).
Is modh leictriceimiceach clasaiceach neamh-millteach é LPR le haghaidh anailíse creimeadh tapa.Baineadh úsáid as freisin chun staidéar a dhéanamh ar MIC32.Ar fig.Léiríonn 2c an fhriotaíocht polaraithe (Rp) mar fheidhm den am nochta.Ciallaíonn luach Rp níos airde níos lú creimeadh.Laistigh den chéad 24 uair an chloig, shroich Rp 2707 HDSS buaic ag 1955 kΩ cm2 le haghaidh eiseamail aibitheacha agus 1429 kΩ cm2 le haghaidh eiseamail Pseudomonas aeruginosa.Léiríonn Fíor 2c freisin gur tháinig laghdú tapa ar an luach Rp tar éis lá amháin agus gur fhan sé gan athrú ansin sna 13 lá ina dhiaidh sin.Tá luach Rp sampla Pseudomonas aeruginosa thart ar 40 kΩ cm2, atá i bhfad níos ísle ná an luach 450 kΩ cm2 de shampla neamh-bhitheolaíoch.
Tá luach icorr comhréireach leis an ráta creimeadh aonfhoirmeach.Is féidir a luach a ríomh ón gcothromóid Stern-Giri seo a leanas:
De réir Zoe et al.33, glacadh leis gurb é luach tipiciúil fána Tafel B san obair seo ná 26 mV/dec.Léiríonn Fíor 2d gur fhan icorr an tsampla neamh-bhitheolaíoch 2707 sách cobhsaí, agus d'athraigh an sampla P. aeruginosa go mór tar éis na chéad 24 uair an chloig.Bhí luachanna icorr samplaí P. aeruginosa ord méide níos airde ná iad siúd de rialuithe neamh-bhitheolaíocha.Tá an treocht seo comhsheasmhach le torthaí friotaíocht polaraithe.
Is modh neamh-millteach eile é EIS a úsáidtear chun imoibrithe leictriceimiceacha ar dhromchlaí creimthe a shainiú.Spectra impedance agus luachanna toilleas ríofa na samplaí atá faoi lé an timpeallacht aibitheach agus tuaslagán Pseudomonas aeruginosa, scannán éighníomhach / friotaíocht bithscannáin Rb déanta ar an dromchla samplach, friotaíocht aistrithe muirir Rct, toilleas ciseal dúbailte leictreach Cdl (EDL) agus paraiméadair eilimint Chéim QCPE tairiseach ( CPE ).Rinneadh anailís bhreise ar na paraiméadair seo trí na sonraí a fheistiú ag baint úsáide as samhail chiorcaid choibhéiseach (CEE).
Ar fig.Taispeánann 3 ceapacha tipiciúla Nyquist (a agus b) agus ceapacha Bode (a' agus b') do 2707 sampla HDSS sna meáin aibitheacha agus brat P. aeruginosa le haghaidh amanna goir éagsúla.Laghdaíonn trastomhas fáinne Nyquist i láthair Pseudomonas aeruginosa.Taispeánann plota Bode (Fíor 3b') an méadú ar an gcosc iomlán.Is féidir faisnéis faoin tairiseach ama scíthe a fháil ó chéim uasta.Ar fig.Taispeánann 4 na struchtúir fhisiceacha atá bunaithe ar mhonashraith (a) agus déchiseal (b) agus na CEEanna comhfhreagracha.Tugtar CPE isteach i múnla CEE.Cuirtear a ligean isteach agus a bhac in iúl mar seo a leanas:
Dhá mhúnla fisiceacha agus ciorcaid choibhéiseacha chomhfhreagracha chun speictream bacainn sampla 2707 HDSS a fheistiú:
nuair is é Y0 an luach KPI, is é j an uimhir shamhailteach nó (-1)1/2, is é ω an mhinicíocht uilleach, is lú ná a haon n an t-innéacs cumhachta KPI35.Freagraíonn an inbhéartú friotaíochta aistrithe luchta (ie 1/Rct) don ráta creimthe.Dá lú Rct, is airde an ráta creimthe27.Tar éis 14 lá goir, shroich samplaí Rct de Pseudomonas aeruginosa 32 kΩ cm2, atá i bhfad níos lú ná an 489 kΩ cm2 de shamplaí neamhbhitheolaíocha (Tábla 4).
Léiríonn na híomhánna CLSM agus íomhánna SEM i bhFíor 5 go soiléir go bhfuil an sciath biofilm ar dhromchla sampla HDSS 2707 tar éis 7 lá dlúth.Tar éis 14 lá, áfach, bhí clúdach bithscannán lag agus bhí roinnt cealla marbha le feiceáil.Léiríonn Tábla 5 an tiús bithscannán ar 2707 sampla HDSS tar éis nochtadh do P. aeruginosa ar feadh 7 agus 14 lá.D'athraigh an tiús bithscannáin uasta ó 23.4 µm tar éis 7 lá go 18.9 µm tar éis 14 lá.Dhearbhaigh an meán-tiús biofilm an treocht seo freisin.Laghdaigh sé ó 22.2 ± 0.7 μm tar éis 7 lá go 17.8 ± 1.0 μm tar éis 14 lá.
(a) Íomhá CLSM 3-D ag 7 lá, (b) íomhá CLSM 3-D ag 14 lá, (c) íomhá SEM ag 7 lá, agus (d) íomhá SEM ag 14 lá.
Nocht EMF eilimintí ceimiceacha i bithscannáin agus táirgí creimthe ar shamplaí a nochtar do P. aeruginosa ar feadh 14 lá.Ar fig.Léiríonn Fíor 6 go bhfuil ábhar C, N, O, agus P i dtáirgí bithscannáin agus creimeadh i bhfad níos airde ná i miotail íon, ós rud é go bhfuil baint ag na heilimintí seo le bithscannáin agus a gcuid meitibilítí.Níl ag teastáil ó mhiocróib ach rianmhéideanna cróimiam agus iarainn.Léiríonn leibhéil arda Cr agus Fe sna táirgí biofilm agus creimeadh ar dhromchla na samplaí go bhfuil eilimintí caillte ag an maitrís miotail mar gheall ar chreimeadh.
Tar éis 14 lá, breathnaíodh claiseanna le P. aeruginosa agus gan P. aeruginosa i meán 2216E.Roimh gor, bhí dromchla na samplaí réidh agus saor ó lochtanna (Fíor 7a).Tar éis goir agus baint de bhithscannán agus táirgí creimthe, scrúdaíodh na claiseanna is doimhne ar dhromchla na samplaí ag baint úsáide as CLSM, mar a thaispeántar i bhFíor 7b agus c.Ní bhfuarthas aon polladh soiléir ar dhromchla na rialuithe neamhbhitheolaíocha (uasdoimhneacht pitse 0.02 µm).Ba é 0.52 µm ag 7 lá agus 0.69 µm ag 14 lá an t-uasdoimhneacht claise ba chúis le P. aeruginosa, bunaithe ar mheándoimhneacht uasta an chlais ó 3 shampla (roghnaíodh 10 ndoimhneacht uasta do gach sampla).Gnóthachtáil 0.42 ± 0.12 µm agus 0.52 ± 0.15 µm, faoi seach (Tábla 5).Tá na luachanna doimhneacht poll seo beag ach tábhachtach.
(a) roimh nochtadh, (b) 14 lá i dtimpeallacht aibitheach, agus (c) 14 lá i brat Pseudomonas aeruginosa.
Ar fig.Taispeánann Tábla 8 an speictream XPS de dhromchlaí samplacha éagsúla, agus déantar achoimre ar an gcomhdhéanamh ceimiceach a anailísíodh do gach dromchla i dTábla 6. I dTábla 6, bhí na céatadáin adamhach Fe agus Cr i láthair P. aeruginosa (samplaí A agus B) i bhfad níos ísle ná na rialuithe neamhbhitheolaíocha.(samplaí C agus D).Maidir le sampla P. aeruginosa, feistíodh an cuar speictreach ag leibhéal an núicléis Cr 2p ar cheithre chomhpháirt bhuaic le fuinneamh ceangailteach (BE) de 574.4, 576.6, 578.3 agus 586.8 eV, ar féidir iad a chur i leith Cr, Cr2O3, CrO3 .agus Cr(OH)3, faoi seach (Fíor 9a agus b).I gcás samplaí neamhbhitheolaíocha, tá dhá phríomhbhuaic i speictream an phríomhleibhéil Cr 2p le haghaidh Cr (573.80 eV le haghaidh BE) agus Cr2O3 (575.90 eV le haghaidh BE) i bhFíoracha.9c agus d, faoi seach.Ba é an difríocht is suntasaí idir samplaí aibitheacha agus samplaí P. aeruginosa ná láithreacht Cr6+ agus cion coibhneasta níos airde de Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) faoin mbithscannán.
Is é speictream leathan XPS an dromchla sampla 2707 HDSS i dhá mheán ná 7 agus 14 lá, faoi seach.
(a) 7 lá faoi lé P. aeruginosa, (b) 14 lá faoi lé P. aeruginosa, (c) 7 lá i dtimpeallacht aibitheach, agus (d) 14 lá i dtimpeallacht aibitheach.
Léiríonn HDSS ardleibhéal friotaíochta creimeadh i bhformhór na dtimpeallachtaí.Thuairiscigh Kim et al.2 gur aithníodh HDSS UNS S32707 mar DSS an-chóimhiotail le PREN níos mó ná 45. Ba é luach PREN sampla 2707 HDSS san obair seo ná 49. Tá sé seo mar gheall ar an ard-ábhar cróimiam agus an t-ábhar ard de moluibdín agus nicil, atá úsáideach i dtimpeallachtaí aigéadacha.agus timpeallachtaí a bhfuil cion ard clóiríd iontu.Ina theannta sin, tá comhdhéanamh dea-chothromaithe agus microstructure saor ó lochtanna tairbheach do chobhsaíocht struchtúrach agus friotaíocht creimeadh.Mar sin féin, in ainneoin a fhriotaíocht cheimiceach den scoth, tugann na sonraí turgnamhacha san obair seo le fios nach bhfuil 2707 HDSS imdhíonach go hiomlán do P. aeruginosa biofilm MICs.
Léirigh torthaí leictriceimiceach gur tháinig méadú suntasach ar an ráta creimeadh de 2707 HDSS i brat P. aeruginosa tar éis 14 lá i gcomparáid leis an timpeallacht neamh-bhitheolaíoch.I bhFíor 2a, breathnaíodh laghdú ar Eocp sa mheán aibitheach agus i brat P. aeruginosa le linn na chéad 24 uair an chloig.Tar éis sin, clúdaíonn an biofilm dromchla an tsampla go hiomlán, agus éiríonn Eocp sách cobhsaí36.Mar sin féin, bhí an leibhéal Eocp bitheolaíoch i bhfad níos airde ná an leibhéal Eocp neamh-bhitheolaíoch.Tá cúiseanna ann chun a chreidiúint go bhfuil baint ag an difríocht seo le foirmiú biofilms P. aeruginosa.Ar fig.2d i láthair P. aeruginosa, shroich luach icorr 2707 HDSS 0.627 μA cm-2, atá ord méide níos airde ná an rialú aibitheach (0.063 μA cm-2), a bhí ag teacht leis an luach Rct tomhaiste le EIS.Le linn na chéad chúpla lá, mhéadaigh na luachanna impedance i brat P. aeruginosa mar gheall ar cheangal cealla P. aeruginosa agus foirmiú biofilms.Mar sin féin, nuair a chlúdaíonn an biofilm dromchla an tsampla go hiomlán, laghdaítear an impedance.Ionsaítear an ciseal cosanta go príomha mar gheall ar fhoirmiú biofilms agus meitibilítí biofilm.Mar thoradh air sin, tháinig laghdú ar an bhfriotaíocht creimthe le himeacht ama agus ba chúis le creimeadh logánta nuair a greamaíodh P. aeruginosa.Bhí na treochtaí i dtimpeallachtaí aibitheacha difriúil.Bhí friotaíocht creimeadh an rialaithe neamh-bhitheolaíoch i bhfad níos airde ná luach comhfhreagrach na samplaí atá faoi lé brat P. aeruginosa.Ina theannta sin, le haghaidh aontachais aibitheacha, shroich luach Rct 2707 HDSS 489 kΩ cm2 ar an lá 14, atá 15 huaire níos airde ná an luach Rct (32 kΩ cm2) i láthair P. aeruginosa.Mar sin, tá friotaíocht creimeadh den scoth ag 2707 HDSS i dtimpeallacht steiriúil, ach níl sé resistant do MICanna ó P. aeruginosa biofilms.
Is féidir na torthaí seo a fheiceáil freisin ó na cuair polarúcháin i bhFíoracha.2b.Tá baint ag branching anodic le foirmiú bithscannáin Pseudomonas aeruginosa agus imoibrithe ocsaídiúcháin miotail.Sa chás seo, is é an t-imoibriú cathodic an laghdú ar ocsaigin.Mhéadaigh láithreacht P. aeruginosa go mór an dlús reatha creimthe, thart ar ord méide níos airde ná sa rialú aibitheach.Tugann sé seo le fios go gcuireann bithscannán P. aeruginosa le creimeadh logánta 2707 HDSS.Fuair ​​Yuan et al.29 amach gur mhéadaigh dlús reatha creimthe an chóimhiotail Cu-Ni 70/30 faoi ghníomh P. aeruginosa biofilm.D’fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar an mbithcatalysis laghdaithe ocsaigine ag biofilms Pseudomonas aeruginosa.Féadfaidh an bhreathnóireacht seo an MIC 2707 HDSS a mhíniú sa saothar seo freisin.D'fhéadfadh go mbeadh níos lú ocsaigine ann freisin faoi bhithscannáin aeróbach.Dá bhrí sin, d'fhéadfadh go mbeadh diúltú an dromchla miotail a ath-fhulangach le ocsaigin mar fhachtóir a chuireann le MIC san obair seo.
Bhí Dickinson et al.Mhol 38 go bhféadfadh tionchar díreach a bheith ag gníomhaíocht meitibileach na mbaictéar díogánach ar dhromchla an tsampla agus ar nádúr na dtáirgí creimthe ar ráta imoibrithe ceimiceacha agus leictriceimiceacha.Mar a thaispeántar i bhFíor 5 agus i dTábla 5, tháinig laghdú ar líon na gcealla agus tiús biofilm tar éis 14 lá.Is féidir é seo a mhíniú go réasúnta tríd an bhfíric go bhfuair an chuid is mó de na cealla sessile ar dhromchla 2707 HDSS bás tar éis 14 lá mar gheall ar ídiú cothaitheach sa mheán 2216E nó scaoileadh iain miotail tocsaineacha ón maitrís 2707 HDSS.Is teorannú é seo ar bhaisc turgnaimh.
Sa saothar seo, chuir biofilm P. aeruginosa le ídiú áitiúil Cr agus Fe faoin biofilm ar dhromchla 2707 HDSS (Fíor 6).Taispeánann Tábla 6 an laghdú ar Fe agus Cr i sampla D i gcomparáid le sampla C, rud a thugann le fios gur mhair an Fe agus Cr tuaslagtha de bharr biofilm P. aeruginosa ar feadh na chéad 7 lá.Úsáidtear timpeallacht 2216E chun an timpeallacht mhuirí a insamhail.Tá 17700 ppm Cl- ann, atá inchomparáide lena ábhar in uisce farraige nádúrtha.Ba é láithreacht 17700 ppm Cl- an phríomhchúis leis an laghdú ar Cr i samplaí aibitheacha 7- agus 14-lá a ndearna XPS anailís orthu.I gcomparáid le samplaí P. aeruginosa, bhí an díscaoileadh Cr i samplaí aibitheacha i bhfad níos lú mar gheall ar fhriotaíocht láidir 2707 HDSS le clóirín faoi choinníollacha aibitheacha.Ar fig.Léiríonn 9 láithreacht Cr6+ sa scannán éighníomhach.D'fhéadfadh baint a bheith aige le baint le cróimiam a bhaint as dromchlaí cruach le biofilms P. aeruginosa, mar a mhol Chen agus Clayton.
Mar gheall ar fhás baictéarach, b'ionann luachanna pH an mheán roimh agus tar éis saothrú 7.4 agus 8.2, faoi seach.Mar sin, faoi bhun an biofilm P. aeruginosa, ní dócha go gcuirfidh creimeadh aigéad orgánach leis an obair seo mar gheall ar an pH sách ard sa mheán mórchóir.Níor tháinig athrú suntasach ar pH an mheán rialaithe neamh-bhitheolaíoch (ó 7.4 tosaigh go dtí an 7.5 deiridh) le linn na tréimhse tástála 14 lá.Bhain an méadú ar pH sa mheán ionaclaithe tar éis goir le gníomhaíocht meitibileach P. aeruginosa agus fuarthas go raibh an éifeacht chéanna aige ar pH in éagmais stiallacha tástála.
Mar a léirítear i bhFíor 7, ba é 0.69 µm an t-uasdoimhneacht claise ba chúis le bithscannán P. aeruginosa, atá i bhfad níos mó ná an meán aibitheach (0.02 µm).Tá sé seo comhsheasmhach leis na sonraí leictriceimiceach a thuairiscítear thuas.Tá doimhneacht an tslais de 0.69 µm níos mó ná deich n-uaire níos lú ná an luach 9.5 µm a tuairiscíodh do 2205 DSS faoi na coinníollacha céanna.Léiríonn na sonraí seo go léiríonn 2707 HDSS friotaíocht níos fearr le MICanna ná 2205 DSS.Níor cheart go mbeadh iontas air seo ós rud é go bhfuil leibhéil Cr níos airde ag HDSS i 2707 a sholáthraíonn éighníomhachtú níos faide, níos deacra P. aeruginosa a dhí-aisghabháil, agus mar gheall ar a struchtúr céime cothromaithe gan deascadh tánaisteach díobhálach is cúis le pitting.
Mar fhocal scoir, fuarthas claiseanna MIC ar dhromchla 2707 HDSS i brat P. aeruginosa i gcomparáid le claiseanna neamhshuntasacha sa timpeallacht aibitheach.Léiríonn an obair seo go bhfuil friotaíocht níos fearr ag 2707 HDSS le MIC ná 2205 DSS, ach níl sé go hiomlán imdhíonachta do MIC mar gheall ar P. aeruginosa biofilm.Cuidíonn na torthaí seo le roghnú cruach dhosmálta oiriúnach agus ionchas saoil don chomhshaol muirí.
Cúpón le haghaidh 2707 HDSS arna sholáthar ag Scoil Mhiotaleolaíocht Ollscoil Oirthuaisceart (NEU) i Shenyang, an tSín.Léirítear comhdhéanamh eiliminteach 2707 HDSS i dTábla 1, a ndearna Roinn Anailíse agus Tástála Ábhar NEU anailís air.Cóireáladh na samplaí go léir le haghaidh réiteach soladach ag 1180 ° C ar feadh 1 uair an chloig.Roimh an tástáil creimeadh, snastaíodh bonn-chruthach 2707 HDSS le achar dromchla oscailte barr de 1 cm2 go 2000 grit le páirín chomhdhúile sileacain agus ansin snasta le sciodar púdar 0.05 µm Al2O3.Tá na taobhanna agus an bun cosanta le péint támh.Tar éis a thriomú, nite na samplaí le huisce steiriúil dí-ianaithe agus aimridithe le 75% (v/v) eatánól ar feadh 0.5 h.Rinneadh iad a aer-thriomú ansin faoi sholas ultraivialait (UV) ar feadh 0.5 h roimh úsáid.
Ceannaíodh brú mara Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 ó Ionad Bailiúcháin Cultúir Mara Xiamen (MCCC), an tSín.Fásadh Pseudomonas aeruginosa faoi choinníollacha aeróbach ag 37 ° C. i bhfleascáin 250 ml agus i gcealla leictriceimiceacha gloine 500 ml ag baint úsáide as meán leachtach Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, an tSín).Cuimsíonn meánach (g/l): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 KBr, 0.034 SrCl2, 0.08 SrBr2 , 0.03, 0.08 SrBr2 , 0.03, 30. 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 peiptón, 1.0 sliocht giosta agus 0.1 chiotráite iarainn.Uathchláiv ag 121°C ar feadh 20 nóiméad roimh ionaclú.Déan cealla sessile agus planctónacha a chomhaireamh le haemocytometer faoi mhicreascóp solais ag formhéadú 400x.Ba é an tiúchan tosaigh planctónach Pseudomonas aeruginosa díreach tar éis ionaclaithe ná thart ar 106 cill/ml.
Rinneadh tástálacha leictriceimiceach i gcill ghloine trí-leictreoid clasaiceach le toirt meánach de 500 ml.Bhí an leathán platanam agus an leictreoid calomel sáithithe (SAE) ceangailte leis an imoibreoir trí ribeadáin Luggin a líonadh le droichid salainn, a bhí mar leictreoidí cuntair agus tagartha, faoi seach.Chun leictreoidí oibre a mhonarú, ceanglaíodh sreang copair rubairithe le gach sampla agus clúdaithe le roisín eapocsa, ag fágáil thart ar 1 cm2 d'achar gan chosaint don leictreoid oibre ar thaobh amháin.Le linn tomhais leictriceimiceach, cuireadh na samplaí sa mheán 2216E agus coinníodh iad ag teocht ghoir sheasta (37°C) i ndabhach uisce.Rinneadh OCP, LPR, EIS agus sonraí polaraithe dinimiciúla féideartha a thomhas ag baint úsáide as potentiostat Autolab (Tagairt 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA).Taifeadadh tástálacha LPR ag ráta scanadh 0.125 mV s-1 sa raon -5 go 5 mV le Eocp agus ráta samplála 1 Hz.Rinneadh EIS le sineton thar raon minicíochta 0.01 go 10,000 Hz ag baint úsáide as voltas feidhmithe 5 mV ag staid sheasmhaigh Eocp.Roimh an scuabadh féideartha, bhí na leictreoidí i mód díomhaoin go dtí gur baineadh amach luach cobhsaí den acmhainneacht saor-chreimeadh.Rinneadh na cuair polarúcháin a thomhas ansin ó -0.2 go 1.5 V mar fheidhm de chuid Eocp ag ráta scanadh 0.166 mV/s.Rinneadh gach tástáil arís 3 huaire le agus gan P. aeruginosa.
Snasaíodh samplaí d'anailís mhiotalagrafaíochta go meicniúil le páipéar SiC fliuch 2000 grit agus ansin snastaíodh iad le fionraí púdar 0.05 µm Al2O3 le haghaidh breathnóireachta optúla.Rinneadh anailís mhiotalagrafaíochta ag baint úsáide as micreascóp optúil.Eistíodh na samplaí le tuaslagán 10 wt% de hiodrocsaíd photaisiam 43.
Tar éis goir, nite na samplaí 3 huaire le saline maolánach fosfáit (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) agus ansin iad a shocrú le 2.5% (v/v) glutaraldehyde ar feadh 10 n-uaire chun bithscannáin a shocrú.Ansin díhiodráitíodh é le eatánól baisce (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% agus 100% de réir toirte) roimh an aer a thriomú.Ar deireadh, déantar scannán óir a thaisceadh ar dhromchla an tsampla chun seoltacht a sholáthar le haghaidh breathnóireachta SEM.Díríodh íomhánna SEM ar spotaí a raibh na cealla P. aeruginosa is díomhaoin ar dhromchla gach sampla.Déan anailís EDS chun eilimintí ceimiceacha a fháil.Baineadh úsáid as micreascóp scanadh léasair comhfhócasach Zeiss (CLSM) (LSM 710, Zeiss, an Ghearmáin) chun doimhneacht an tsloic a thomhas.Chun claiseanna creimthe a bhreathnú faoin mbithscannán, glanadh an sampla tástála ar dtús de réir Chaighdeán Náisiúnta na Síne (CNS) GB/T4334.4-2000 chun táirgí creimthe agus bithscannán a bhaint de dhromchla an tsampla tástála.
Rinneadh anailís speictreascópachta fótaileictreon X-gha (córas anailíse dromchla XPS, ESCALAB250, Thermo VG, SAM) ag baint úsáide as foinse X-gha monacrómatach (líne Alúmanam Kα le fuinneamh 1500 eV agus cumhacht 150 W) i raon leathan de fuinnimh cheangailteach 0 faoi choinníollacha caighdeánacha –1350 eV.Taifeadadh speictrim ardtaifeach ag baint úsáide as fuinneamh tarchuir 50 eV agus céim 0.2 eV.
Baineadh na samplaí gortha agus nite go réidh le PBS (pH 7.4 ± 0.2) ar feadh 15 s45.Chun inmharthanacht bhaictéarach bithscannáin a bhreathnú ar shamplaí, rinneadh bithscannáin a dhathú trí úsáid a bhaint as an bhFearas Inmharthanachta Baictéarach BEO/DEAD (Invitrogen, Eugene, OR, USA).Tá dhá ruaim fhluaraiseacha sa phacáiste: dath fluaraiseachta glas SYTO-9 agus dath fluaraiseachta dearg iaidíde próipidiam (PI).I CLSM, is ionann poncanna fluaraiseacha glasa agus dearga agus cealla beo agus marbha, faoi seach.Le haghaidh staining, goradh 1 ml de mheascán ina raibh 3 µl de SYTO-9 agus 3 µl de thuaslagán PI ar feadh 20 nóiméad ag teocht an tseomra (23°C) sa dorchadas.Ina dhiaidh sin, scrúdaíodh na samplaí daite ag dhá thonnfhad (488 nm do chealla beo agus 559 nm do chealla marbh) ag baint úsáide as gaireas Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, an tSeapáin).Tomhaiseadh an tiús bithscannáin i mód scanadh 3D.
Conas an t-alt seo a lua: Li, H. et al.Creimeadh miocróbach de 2707 cruach dhosmálta super déphléacsacha ag bithscannán mara Pseudomonas aeruginosa.an eolaíocht.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Strus scoilteadh creimeadh de LDX 2101 cruach dhosmálta déphléacsacha i réitigh clóiríd i láthair tiasulfáit. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Strus scoilteadh creimeadh de LDX 2101 cruach dhosmálta déphléacsacha i réitigh clóiríd i láthair tiasulfáit. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеюх1 lóridov sa phríosúnaigh. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Strus scoilteadh creimeadh de chruach dhosmálta déphléacsacha LDX 2101 i réitigh clóiríd i láthair tiasulfáit. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Dúirt 12 bliain ó shin . Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 agus cruach dhosmálta Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеюх1 ida sa priosunacht. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Strus scoilteadh creimeadh de chruach dhosmálta déphléacsacha LDX 2101 i dtuaslagán clóiríd i láthair tiasulfáit.coros eolaíocht 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Éifeachtaí teaschóireála tuaslagáin agus nítrigine i sciath an gháis ar fhrithsheasmhacht in aghaidh chreimeadh táthaithe cruach dhosmálta hyper-dhéphléacsacha. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Éifeachtaí teaschóireála tuaslagáin agus nítrigine i sciath an gháis ar fhrithsheasmhacht in aghaidh chreimeadh táthaithe cruach dhosmálta hyper-dhéphléacsacha.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS agus Park, YS Éifeacht cóireála teasa tuaslagáin soladach agus nítrigine i sciath gáis ar fhriotaíocht creimthe pollta táthaithe cruach dhosmálta hyperduplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS, YS Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS agus Park, YS Éifeacht na cóireála teasa réitigh agus nítrigine i sciath gáis ar fhriotaíocht creimthe pollta táthaithe cruach dhosmálta sárdhéphléacsacha.córs.an eolaíocht.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Staidéar comparáideach sa cheimic ar chlais mhiocróbach agus leictriceimiceach déanta as cruach dhosmálta 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Staidéar comparáideach sa cheimic ar chlais mhiocróbach agus leictriceimiceach déanta as cruach dhosmálta 316L.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. agus Lewandowski, Z. Staidéar ceimiceach comparáideach ar piteáil micribhitheolaíochta agus leictriceimiceach déanta as cruach dhosmálta 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. agus Lewandowski, Z. Staidéar comparáideach ceimiceach ar philleadh micribhitheolaíochta agus leictriceimiceach i cruach dhosmálta 316L.córs.an eolaíocht.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Iompar leictriceimiceach 2205 cruach dhosmálta déphléacsacha i réitigh alcaileach le pH éagsúla i láthair clóiríd. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Iompar leictriceimiceach 2205 cruach dhosmálta déphléacsacha i réitigh alcaileach le pH éagsúla i láthair clóiríd.Luo H., Dong KF, Lee HG agus Xiao K. Iompar leictriceimiceach déanta as cruach dhosmálta déphléacsacha 2205 i réitigh alcaileach le pH éagsúla i láthair clóiríd. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的电㌖孀 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Iompar leictriceimiceach de 双相 cruach dhosmálta i láthair clóiríd ag pH éagsúla i dtuaslagán alcaileach.Luo H., Dong KF, Lee HG agus Xiao K. Iompar leictriceimiceach déanta as cruach dhosmálta déphléacsacha 2205 i réitigh alcaileach le pH éagsúla i láthair clóiríd.Leictricheimic.Irisleabhar.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Tionchar bithscannáin mhara ar chreimeadh: Léirmheas gonta. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Tionchar bithscannáin mhara ar chreimeadh: Léirmheas gonta.Little, BJ, Lee, JS agus Ray, RI Éifeacht Bithscannáin Mhara ar Chreimeadh: Athbhreithniú Gearr. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI, RA Little, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS agus Ray, RI Éifeacht Bithscannáin Mhara ar Chreimeadh: Athbhreithniú Gearr.Leictricheimic.Irisleabhar.54, 2-7 (2008).