Pseudomonas aeruginosa Marine Biofilm ၏ 2707 Super Duplex Stainless Steel ၏ Microbial Corrosion အပေါ်သက်ရောက်မှု

Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်တဲ့အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။သင်သည် အကန့်အသတ်ရှိသော CSS ပံ့ပိုးမှုဖြင့် ဘရောက်ဆာဗားရှင်းကို အသုံးပြုနေပါသည်။အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဝဘ်ဆိုက်ကို ပြသပါသည်။
ဆလိုက် သုံးခုပါသော အဝိုင်းကို တစ်ပြိုင်နက် ပြသသည်။တစ်ကြိမ်လျှင် ဆလိုက်သုံးခုကို ရွှေ့ရန် ယခင်နှင့် နောက်ခလုတ်များကို အသုံးပြုပါ သို့မဟုတ် တစ်ကြိမ်လျှင် ဆလိုက်သုံးခုကို ရွှေ့ရန် အဆုံးရှိ ဆလိုက်ခလုတ်များကို အသုံးပြုပါ။
Microbial Corrosion (MIC) သည် ကြီးမားသော စီးပွားရေးဆုံးရှုံးမှုများ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့် စက်မှုလုပ်ငန်းအများအပြားတွင် အဓိကပြဿနာဖြစ်သည်။Super duplex stainless steel 2707 (2707 HDSS) ကို ၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတုခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်တွင် အသုံးပြုပါသည်။သို့သော်လည်း MIC ၏ ခုခံအားကို လက်တွေ့စမ်းသပ်ပြသနိုင်ခြင်း မရှိသေးပါ။ဤလေ့လာမှုသည် အဏ္ဏဝါအေရိုးဗစ်ဘက်တီးရီးယား Pseudomonas aeruginosa ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် MIC 2707 HDSS ၏အပြုအမူကို ဆန်းစစ်ခဲ့သည်။2216E အလတ်စားတွင် Pseudomonas aeruginosa biofilm ၏ရှေ့မှောက်တွင်၊ သံချေးတက်နိုင်ခြေသည် အပြုသဘောပြောင်းလဲသွားပြီး သံချေးတက်မှုလက်ရှိသိပ်သည်းဆတိုးလာကြောင်း လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှပြသခဲ့သည်။X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု၏ရလဒ်များသည် biofilm အောက်ရှိနမူနာမျက်နှာပြင်ရှိ Cr ပါဝင်မှုလျော့နည်းသွားသည်ကိုပြသခဲ့သည်။Pseudomonas aeruginosa ဇီဝဖလင်များသည် ယဉ်ကျေးမှု သက်တမ်း 14 ရက်အကြာတွင် တွင်းအတိမ်အနက် 0.69 µm ကို ထုတ်ပေးကြောင်း တွင်းရုပ်ပုံများကို လေ့လာခြင်းမှ ပြသခဲ့သည်။၎င်းသည် သေးငယ်သော်လည်း 2707 HDSS သည် MIC ရှိ P. aeruginosa biofilms ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို အပြည့်အဝခုခံနိုင်စွမ်းမရှိဟု အကြံပြုထားသည်။
Duplex stainless steel (DSS) ကို အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ချေးခံနိုင်ရည် 1,2 တို့ ပေါင်းစပ်မှုကြောင့် အမျိုးမျိုးသော လုပ်ငန်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။သို့ရာတွင်၊ ဒေသအလိုက်ပြုလုပ်ထားသော pitting သည် ဤသံမဏိ 3၊ 4 ၏ သမာဓိကို ထိခိုက်စေနိုင်ပါသည်။DSS ကို microbial corrosion (MIC)5,6 မှ အကာအကွယ်မထားပါ။DSS ၏ အပလီကေးရှင်းအကွာအဝေးသည် အလွန်ကျယ်ပြန့်သော်လည်း DSS ၏ corrosion resistance သည် ရေရှည်အသုံးပြုနိုင်ရန် မလုံလောက်သည့် ပတ်ဝန်းကျင်များရှိနေသေးသည်။ဆိုလိုသည်မှာ သံချေးတက်ခြင်းခံနိုင်ရည်မြင့်မားသော စျေးကြီးသောပစ္စည်းများ လိုအပ်ပါသည်။Jeon et al.7 သည် super duplex stainless steel (SDSS) သည်ပင် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် ကန့်သတ်ချက်အချို့ရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ထို့ကြောင့်၊ အချို့သောအပလီကေးရှင်းများတွင် ပိုမိုမြင့်မားသော corrosion resistance ရှိသော super duplex stainless steels (HDSS) လိုအပ်ပါသည်။၎င်းသည် အလွန်သတ္တုစပ် HDSS ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ဖြစ်စေခဲ့သည်။
DSS ၏ချေးခံနိုင်ရည်အား α-phase မှ γ-phase ၏အချိုးနှင့် ဒုတိယအဆင့် 8,9,10 နှင့်ကပ်လျက် Cr, Mo နှင့် W တွင် ကုန်သွားသောဧရိယာများဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။HDSS တွင် မြင့်မားသော Cr၊ Mo နှင့် N11 ပါ၀င်သည်၊ ၎င်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော သံချေးတက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo ဖြင့် သတ်မှတ်ထားသော တန်ဖိုး (45-50) ညီမျှသော pitting resistance တန်ဖိုး (PREN) မြင့်မားသော တန်ဖိုး (PREN)၊ + 0၊ 5 wt % W) + 16 wt %.N12၎င်း၏အလွန်ကောင်းမွန်သောချေးခံနိုင်ရည်သည်ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 50% ferritic (α) နှင့် 50% austenitic (γ) အဆင့်များပါရှိသောမျှတသောဖွဲ့စည်းမှုပေါ်တွင်မူတည်သည်။HDSS သည် သမားရိုးကျ DSS13 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ကလိုရင်းခံနိုင်ရည် မြင့်မားသည်။ဓာတုဓာတ်ချေး၏လက္ခဏာများ။ပိုမိုကောင်းမွန်သောချေးခံနိုင်ရည်သည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်များကဲ့သို့သော ပိုမိုပြင်းထန်သောကလိုရိုက်ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် HDSS ကိုအသုံးပြုမှုကို သက်တမ်းတိုးစေသည်။
MIC သည် ရေနံနှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့နှင့် ရေပေးဝေမှုအပါအဝင် စက်မှုလုပ်ငန်းအများအပြားတွင် သိသာထင်ရှားသောပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။MIC သည် သံချေးတက်ပျက်စီးမှုအားလုံး၏ 20% အတွက် 15။MIC သည် ပတ်ဝန်းကျင်များစွာတွင် တွေ့ရှိရနိုင်သော ဇီဝလျှပ်စစ်ဓာတ်ချေးချွတ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။သတ္တုမျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် biofilms များဖွဲ့စည်းခြင်းသည် electrochemical အခြေအနေများကိုပြောင်းလဲစေပြီး သံချေးတက်ခြင်းဖြစ်စဉ်ကို လွှမ်းမိုးပါသည်။Biofilms14 ကြောင့် MIC သံချေးတက်ခြင်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် လက်ခံထားသည်။ရှင်သန်မှုအတွက် စွမ်းအင်ရရှိရန် အီလက်ထရွန်းနစ် အဏုဇီဝသက်ရှိများသည် သတ္တုများကို စားသုံးကြသည်။မကြာသေးမီက MIC လေ့လာမှုများက EET (extracellular electron transfer) သည် electrogenic microorganisms များမှ လှုံ့ဆော်ပေးသော MIC အတွက် ကန့်သတ်ချက်ဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။Zhang et al.18 မှ အီလက်ထရွန် ဖျန်ဖြေသူများသည် Desulfovibrio vulgaris sessile cells နှင့် 304 stainless steel အကြား အီလက်ထရွန် လွှဲပြောင်းမှုကို အရှိန်မြှင့်ပြီး MIC တိုက်ခိုက်မှုကို ပိုမိုပြင်းထန်စွာ ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း သရုပ်ပြခဲ့သည်။Anning et al ။19 နှင့် Wenzlaff et al.20 သည် အဆိပ်သင့်စေသော ဆာလဖိတ်-လျှော့ချဘက်တီးရီးယား (SRBs) ၏ ဇီဝဖလင်များသည် သတ္တုအလွှာများမှ အီလက်ထရွန်များကို တိုက်ရိုက်စုပ်ယူနိုင်ပြီး ပြင်းထန်စွာ ပေါက်ထွက်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
DSS သည် SRBs များ၊ သံဓာတ်လျှော့ချဘက်တီးရီးယား (IRBs) စသည်တို့ပါ၀င်သော မီဒီယာများတွင် MIC ကို ခံရနိုင်သည်ဟု လူသိများသည်။ 21 .ဤဘက်တီးရီးယားများသည် biofilm22,23 အောက်ရှိ DSS ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဒေသအလိုက် အပေါက်များကို ဖြစ်စေသည်။DSS နဲ့ မတူတာက MIC HDSS24 အကြောင်း လူသိနည်းပါတယ်။
Pseudomonas aeruginosa သည် ဂရမ်-အနုတ်လက္ခဏာ၊ လှုပ်လှုပ်ရွရွ၊ လှံတံပုံသဏ္ဌာန်ရှိသော ဘက်တီးရီးယားတစ်မျိုးဖြစ်ပြီး သဘာဝတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ပျံ့နှံ့လျက်ရှိပါသည်။Pseudomonas aeruginosa သည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်ရှိ သံမဏိ MIC အတွက် အဓိက တာဝန်ရှိသော microbiota လည်းဖြစ်သည်။Pseudomonas မျိုးစိတ်များသည် သံချေးတက်ခြင်းဖြစ်စဉ်များတွင် တိုက်ရိုက်ပါဝင်ပြီး ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုအတွင်း ပထမဆုံး ကိုလိုနီပြုသူများအဖြစ် အသိအမှတ်ပြုခံရသည်။Mahat et al ။28 နှင့် Yuan et al ။29 Pseudomonas aeruginosa သည် ရေနေပတ်ဝန်းကျင်တွင် အပျော့စား သံမဏိနှင့် သတ္တုစပ်များ၏ သံချေးတက်နှုန်းကို တိုးမြင့်လာစေကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
ဤလုပ်ငန်း၏အဓိကရည်ရွယ်ချက်မှာ အဏ္ဏဝါအေရိုးဗစ်ဘက်တီးရီးယား Pseudomonas aeruginosa ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် MIC ဂုဏ်သတ္တိများ၊ မျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းများနှင့် ချေးထုတ်ကုန်ပစ္စည်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတို့ကို အသုံးပြု၍ လေ့လာရန်ဖြစ်သည်။အဖွင့်ပတ်လမ်းအလားအလာ (OCP)၊ linear polarization ခံနိုင်ရည် (LPR)၊ electrochemical impedance spectroscopy (EIS) နှင့် MIC 2707 HDSS ၏ အပြုအမူကို လေ့လာရန် တက်ကြွသော အလားအလာ polarization အပါအဝင် လျှပ်စစ်ဓာတုလေ့လာမှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ပျက်စီးနေသောမျက်နှာပြင်များပေါ်ရှိ ဓာတုဒြပ်စင်များကို ရှာဖွေရန် Energy dispersive spectroscopy (EDS) ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို လုပ်ဆောင်သည်။ထို့အပြင်၊ Pseudomonas aeruginosa ပါဝင်သော အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်၏ လွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင် အောက်ဆိုဒ်ရုပ်ရှင်၏ တည်ငြိမ်မှုကို X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) မှ ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။တွင်းများ၏အတိမ်အနက်ကို confocal laser scanning microscope (CLSM) အောက်တွင် တိုင်းတာခဲ့သည်။
ဇယား 1 တွင် 2707 HDSS ၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုကို ပြသည်။ဇယား 2 တွင် 2707 HDSS သည် အထွက်နှုန်း 650 MPa နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိကြောင်း ပြသထားသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။1 သည် 2707 HDSS ဖြင့် ကုသထားသော ဖြေရှင်းချက်အပူ၏ optical microstructure ကိုပြသသည်။ဆင့်ပွားအဆင့်များမပါဘဲ austenitic နှင့် ferritic အဆင့်များ၏ ရှည်လျားသောကြိုးများကို ခန့်မှန်းခြေ 50% austenitic နှင့် 50% ferritic အဆင့်များပါရှိသော microstructure တွင်တွေ့နိုင်ပါသည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2a သည် 2216E abiotic medium နှင့် Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS အတွက် အဖွင့်ပတ်လမ်းအလားအလာ (Eocp) နှင့် ထိတွေ့ချိန်ကို ပြသည် ။Eocp တွင် အထင်ရှားဆုံးသောပြောင်းလဲမှုများသည် ပထမ 24 နာရီအတွင်း ဖြစ်ပွားသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုစလုံးတွင် Eocp တန်ဖိုးများသည် 16 နာရီခန့်တွင် -145 mV (versus SCE) ခန့်တွင် အထွတ်အထိပ်သို့ ရောက်သွားပြီး ဇီဝနမူနာမဟုတ်သော နမူနာများအတွက် -477 mV (versus SCE) နှင့် -236 mV (နှင့် SCE) သို့ သိသိသာသာကျဆင်းသွားသည် SCE) patina အရွက်ကို တွေ့ရ၏။24 နာရီကြာပြီးနောက်၊ Pseudomonas aeruginosa 2707 HDSS ၏ Eocp တန်ဖိုးသည် -228 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်) တွင် အတော်လေးတည်ငြိမ်နေခဲ့ပြီး ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာအတွက် ဆက်စပ်တန်ဖိုးမှာ -442 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်သည်)။Pseudomonas aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင် Eocp သည်အတော်လေးနည်းသည်။
37°C တွင် abiotic media နှင့် Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS နမူနာများကို လျှပ်စစ်ဓာတ်စစ်ဆေးခြင်း-
(က) အလင်းဝင်ချိန်နှင့်အတူ Eocp တွင်ပြောင်းလဲမှု၊ (ခ) နေ့ 14 တွင် polarization မျဉ်းကွေး၊ (ဂ) ထိတွေ့ချိန်နှင့် Rp အပြောင်းအလဲ၊ (ဃ) ထိတွေ့ချိန်နှင့်အတူ ကော်ရိုပြောင်းခြင်း။
ဇယား 3 သည် 2707 HDSS နမူနာများကို abiotic နှင့် P. aeruginosa inoculated media နှင့် ထိတွေ့သည့် 14 ရက်တာကာလအတွင်း လျှပ်စစ်ဓာတ်ချေးပေးသည့် ဘောင်များကို ပြသည်။လမ်းဆုံအမှတ်သို့ anodic နှင့် cathodic မျဉ်းကွေးများ၏ tangential ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် corrosion current density (icorr)၊ corrosion ဖြစ်နိုင်ချေ (Ecorr) နှင့် Tafel slope (βα နှင့် βc) ကို စံနည်းလမ်းများ 30,31 အရ ဆုံးဖြတ်နိုင်စေပါသည်။
ပုံ 2b တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း P. aeruginosa မျဉ်းကွေး၏ အထက်သို့ပြောင်းခြင်းသည် abiotic မျဉ်းကွေးနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက Ecorr တိုးလာစေသည်။Pseudomonas aeruginosa ပါဝင်သောနမူနာ၏ icorr တန်ဖိုးသည် ချေးနှုန်းနှင့် အချိုးကျသည်၊ 0.328 µA cm-2 သို့ တိုးလာပြီး ဇီဝဗေဒမဟုတ်သောနမူနာ (0.087 µA cm-2) ထက် လေးဆပိုကြီးသည်။
LPR သည် သံချေးတက်ခြင်းကို မပျက်စီးစေသော အမြန်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် ဂန္ထဝင်လျှပ်စစ်ဓာတုနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။၎င်းကို MIC32 လေ့လာရာတွင်လည်း အသုံးပြုခဲ့သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2c သည် ထိတွေ့မှုအချိန်ပေါ်မူတည်၍ polarization resistance (Rp) အပြောင်းအလဲကို ပြသသည်။Rp တန်ဖိုး မြင့်မားခြင်းသည် သံချေးတက်ခြင်းကို လျော့နည်းစေသည်။ပထမ 24 နာရီအတွင်း Rp 2707 HDSS သည် ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာများအတွက် 1955 kΩ cm2 နှင့် Pseudomonas aeruginosa နမူနာများအတွက် 1429 kΩ cm2 တွင် အထွတ်အထိပ်သို့ရောက်ရှိခဲ့သည်။ပုံ 2c သည် တစ်ရက်အကြာတွင် Rp တန်ဖိုးသည် လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားပြီး နောက် 13 ရက်အတွင်း အတော်လေး မပြောင်းလဲကြောင်းကိုလည်း ပြသသည်။Pseudomonas aeruginosa စမ်းသပ်နမူနာအတွက် Rp တန်ဖိုးသည် 40 kΩ cm2 ခန့်ဖြစ်ပြီး ဇီဝမဟုတ်သောစမ်းသပ်နမူနာအတွက် 450 kΩ cm2 တန်ဖိုးထက် များစွာနိမ့်သည်။
icorr ၏တန်ဖိုးသည် ယူနီဖောင်းချေးနှုန်းနှင့် အချိုးကျပါသည်။၎င်း၏တန်ဖိုးကို အောက်ပါ Stern-Giri ညီမျှခြင်းမှ တွက်ချက်နိုင်သည်။
Zoe et al ၏ ပြောကြားချက်အရ သိရသည်။33 Tafel slope B ကို ဤလုပ်ငန်းတွင် 26 mV/dec ၏ ပုံမှန်တန်ဖိုးအဖြစ် ယူထားသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။Pseudomonas aeruginosa တီးဝိုင်း၏ icorr သည် ပထမ 24 နာရီအကြာတွင် ကြီးမားသောခုန်နှုန်းဖြင့် ပြင်းထန်စွာ ခုန်တက်သွားသော်လည်း 2707 abiotic strain ၏ icorr သည် အတော်အတန်တည်ငြိမ်နေပြီဖြစ်ကြောင်း 2d မှပြသသည်။Pseudomonas aeruginosa စမ်းသပ်မှုနမူနာ၏ icorr တန်ဖိုးသည် ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော ပမာဏထက် ပိုမိုမြင့်မားသော အတိုင်းအတာတစ်ခုဖြစ်သည်။ဤလမ်းကြောင်းသည် polarization resistance ၏ရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
EIS သည် corrosion interface34 တွင် electrochemical တုံ့ပြန်မှုကိုလက္ခဏာဆောင်ရန်အသုံးပြုသောအခြားအဖျက်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။Abiotic media နှင့် Pseudomonas aeruginosa ၏ဖြေရှင်းချက်များနှင့်ဖြေရှင်းချက်များဖြစ်သော strips များ၏ impedance spectra နှင့် capacitance တွက်ချက်မှုများ၊ Rb သည် strip ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ passive/biofilm ၏ခုခံမှု၊ Rct သည် charge transfer resistance ဖြစ်ပြီး Cdl သည် လျှပ်စစ်နှစ်ထပ်အလွှာဖြစ်သည်။) နှင့် QCPE ကိန်းသေအဆင့်ဒြပ်စင် (CPE) ကန့်သတ်ချက်များ။ဒေတာများကို ညီမျှသော လျှပ်စစ်ပတ်လမ်း (EEC) မော်ဒယ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် အဆိုပါ ကန့်သတ်ချက်များကို ထပ်လောင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။3 သည် abiotic media နှင့် Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တို့တွင် 2707 HDSS နမူနာများ၏ ပုံမှန် Nyquist ကွက်များ (a နှင့် b) နှင့် Bode plots (a' and b') တို့ကို ပြသသည်။Pseudomonas aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင်၊ Nyquist ကွင်းပတ်၏အချင်းလျော့နည်းသွားသည်။Bode ကြံစည်မှု (ပုံ။ 3b') သည် စုစုပေါင်း impedance တိုးလာမှုကို ပြသသည်။အပန်းဖြေချိန်အဆက်မပြတ်အကြောင်း အချက်အလက်ကို အဆင့်အမြင့်ဆုံးမှ ရယူနိုင်သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။4 သည် အလွှာတစ်ခု (က) နှင့် အလွှာနှစ်လွှာ (ခ) ကိုအခြေခံ၍ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် သက်ဆိုင်သော EEC ကိုပြသသည်။CPE ကို EEC မော်ဒယ်သို့ မိတ်ဆက်သည်။၎င်း၏ ဝင်ခွင့်နှင့် impedance ကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားပါသည်။
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာမော်ဒယ်နှစ်ခုနှင့် 2707 HDSS ကူပွန် impedance spectrum ကို အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေရန်အတွက် သက်ဆိုင်သော ညီမျှသော ဆားကစ်များ-
Y0 သည် CPE ၏ပြင်းအားဖြစ်ပြီး j သည် စိတ်ကူးယဉ်နံပါတ် သို့မဟုတ် (−1)1/2၊ ω သည် angular frequency ဖြစ်ပြီး n သည် one35 ထက်နည်းသော CPE ပါဝါအချက်ဖြစ်သည်။အားသွင်းလွှဲပြောင်းခုခံမှုပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း (ဆိုလိုသည်မှာ 1/Rct) သည် သံချေးတက်နှုန်းနှင့် ကိုက်ညီသည်။နိမ့်သော Rct တန်ဖိုးသည် ပိုမိုမြင့်မားသော corrosion rate 27 ကိုဆိုလိုသည်။ပေါက်ဖွားပြီးနောက် 14 ရက်ကြာပြီးနောက်၊ Pseudomonas aeruginosa ၏စမ်းသပ်နမူနာ၏ Rct သည် 32 kΩ cm2 သို့ရောက်ရှိသွားပြီး၊ ဇီဝမဟုတ်သောစမ်းသပ်မှုနမူနာ၏ 489 kΩ cm2 ထက်များစွာလျော့နည်းသည် (ဇယား 4)။
ပုံတွင် CLSM ပုံများနှင့် SEM ပုံများ။5 သည် HDSS နမူနာ 2707 ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဇီဝဖလင် လွှမ်းခြုံမှုသည် 7 ရက်အကြာတွင် အလွန်သိပ်သည်းကြောင်း ရှင်းရှင်းလင်းလင်းပြသသည်။သို့သော် ၁၄ ရက်အကြာတွင် ဇီဝဖလင်အလွှာသည် ကျဲလာပြီး ဆဲလ်သေအချို့ ပေါ်လာသည်။ဇယား 5 သည် Pseudomonas aeruginosa ကို 7 နှင့် 14 ရက်ကြာထိတွေ့ပြီးနောက် HDSS နမူနာ 2707 ၏ဇီဝဖလင်အထူကိုပြသသည်။အမြင့်ဆုံး biofilm အထူသည် 7 ရက်အကြာတွင် 23.4 µm မှ 14 ရက်အကြာတွင် 18.9 µm သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။ပျမ်းမျှ ဇီဝဖလင်အထူသည် ဤလမ်းကြောင်းကို အတည်ပြုသည်။7 ရက်အကြာတွင် 22.2 ± 0.7 μm မှ 17.8 ± 1.0 μm သို့ 14 ရက်အကြာတွင် ကျဆင်းသွားသည်။
(က) 7 ရက်အတွင်း 3-D CLSM ရုပ်ပုံ၊ (ခ) 14 ရက်အတွင်း 3-D CLSM ရုပ်ပုံ၊ (ဂ) 7 ရက်အတွင်း SEM ရုပ်ပုံနှင့် (ဃ) SEM ပုံ 14 ရက်။
EMF သည် biofilm နှင့် corrosion ထုတ်ကုန်များတွင် ဓာတုဒြပ်စင်များကို Pseudomonas aeruginosa နှင့် ထိတွေ့သည့်နမူနာများတွင် ၁၄ ရက်ကြာ ဖော်ပြခဲ့သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ပုံ 6 သည် biofilm နှင့် corrosion ထုတ်ကုန်များတွင် C, N, O, P ၏အကြောင်းအရာသည် သန့်စင်သောသတ္တုထက် များစွာမြင့်မားကြောင်းပြသသည်၊ ဤဒြပ်စင်များသည် biofilm နှင့် ၎င်း၏ metabolites များနှင့်ဆက်စပ်နေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ရောဂါပိုးမွှားများသည် Cr နှင့် Fe ၏ခြေရာခံပမာဏသာလိုအပ်သည်။နမူနာ၏မျက်နှာပြင်ရှိ biofilm နှင့် corrosion ထုတ်ကုန်များတွင် Cr နှင့် Fe ၏မြင့်မားသောအကြောင်းအရာသည် သံချေးတက်ခြင်းကြောင့် metal matrix အတွင်းရှိဒြပ်စင်များဆုံးရှုံးခြင်းကိုဖော်ပြသည်။
14 ရက်အကြာတွင် P. aeruginosa နှင့် မပါသော တွင်းများကို အလယ်အလတ် 2216E တွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။ပေါက်ဖွားခြင်းမပြုမီ၊ နမူနာများ၏ မျက်နှာပြင်သည် ချောမွေ့ပြီး အပြစ်အနာအဆာမရှိဘဲ (ပုံ။ 7a)။ဇီဝဖလင်နှင့် သံချေးတက်ခြင်း ထုတ်ကုန်များကို ပေါက်ဖွားပြီး ဖယ်ရှားပြီးနောက်၊ ပုံ. 7b နှင့် c တို့တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း နမူနာ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အနက်ရှိုင်းဆုံးတွင်းများကို CLSM ကို အသုံးပြု၍ စစ်ဆေးခဲ့ပါသည်။ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သိသာထင်ရှားသော pitting (အမြင့်ဆုံးတွင်းနက် 0.02 µm) မတွေ့ပါ။Pseudomonas aeruginosa ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် အမြင့်ဆုံးတွင်းအနက်သည် 7 ရက်အကြာတွင် 0.52 µm နှင့် 14 ရက်အကြာတွင် 0.69 µm ဖြစ်သည်၊ နမူနာ 3 ခုမှ ပျမ်းမျှအမြင့်ဆုံးတွင်းအနက်ပေါ်အခြေခံ၍ (နမူနာတစ်ခုစီအတွက် အမြင့်ဆုံးတွင်းနက် 10 ကိုရွေးချယ်ထားသည်) နှင့် 0. 42 ± 0.12 µm သို့ရောက်ရှိသည် .နှင့် 0.52 ± 0.15 µm အသီးသီး (ဇယား 5)။ဤပါးချိုင့်အတိမ်အနက်တန်ဖိုးများသည် သေးငယ်သော်လည်း အရေးကြီးသည်။
(က) မထိတွေ့မီ၊(ခ) ဇီဝကမ္မပတ်ဝန်းကျင်တွင် ၁၄ ရက်၊(ဂ) P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 14 ရက်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ဇယား 8 သည် အမျိုးမျိုးသောနမူနာမျက်နှာပြင်များ၏ XPS ရောင်စဉ်ကိုပြသပြီး မျက်နှာပြင်တစ်ခုစီအတွက် ဓာတုဗေဒခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ဇယား 6 တွင် အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ဇယား 6 တွင်၊ P. aeruginosa (နမူနာ A နှင့် B တွင် အက်တမ်ရာခိုင်နှုန်း) သည် အလွန်နည်းပါးပါသည်။ ) ဇီဝထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သောအကွက်များထက်၊(နမူနာ C နှင့် D)။Pseudomonas aeruginosa နမူနာအတွက်၊ Cr 2p core အဆင့်ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းကို Cr, Cr2O3, Cr(O3) ၏ 574.4၊ 576.6၊ 578.3 နှင့် 586.8 eV၊ Cr, Cr2O3, Cr(O3) Cr(O3) ၏ အထွတ်အထိပ်အစိတ်အပိုင်းလေးခုတွင် တပ်ဆင်ထားပါသည်။ 3 အသီးသီး (ပုံ။ 9a နှင့် b)။ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာနမူနာများအတွက်၊ Figs ရှိ core အဆင့် Cr 2p ၏ spectra ။9c နှင့် d တွင် Cr (BE 573.80 eV) နှင့် Cr2O3 (BE 575.90 eV) တို့၏ ပင်မအထွတ်အထိပ်နှစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။abiotic coupon နှင့် P. aeruginosa coupon အကြား အထူးခြားဆုံး ခြားနားချက်မှာ Cr6+ ပါဝင်မှုနှင့် biofilm အောက်တွင် Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) ၏ အတော်လေးမြင့်မားသောအပိုင်းဖြစ်သည်။
မီဒီယာနှစ်ခုတွင် 7 နှင့် 14 ရက် အသီးသီးရှိ 2707 HDSS နမူနာများ၏ ကျယ်ပြန့်သောမျက်နှာပြင် XPS ရောင်စဉ်။
(က) 7 ရက် P. aeruginosa ထိတွေ့မှု၊ (ခ) 14 ရက် P. aeruginosa ထိတွေ့မှု၊ (ဂ) 7 ရက် abiotic ထိတွေ့မှု၊ (ဃ) 14 ရက် abiotic ထိတွေ့မှု။
HDSS သည် ပတ်ဝန်းကျင်အများစုတွင် သံချေးတက်ခြင်း၏ မြင့်မားသောအဆင့်ကို ပြသသည်။Kim et al.2 မှ HDSS UNS S32707 ကို PREN 45 ထက်ကြီးသော လွန်ကဲစွာ သုံးစွဲထားသော DSS အဖြစ် သတ်မှတ်ခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းတွင် HDSS နမူနာ 2707 ၏ PREN တန်ဖိုးသည် 49 ဖြစ်သည်။ ၎င်းမှာ Cr ပါဝင်မှု မြင့်မားခြင်းနှင့် Mo ၏ မြင့်မားသော အဆင့်များကြောင့် လည်းကောင်း၊ Ni သည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုမြင့်မားသော အက်စစ်ဓာတ်ရှိသောပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အသုံးဝင်သည်။ထို့အပြင်၊ ကောင်းစွာဟန်ချက်ညီသောဖွဲ့စည်းမှုနှင့်ချို့ယွင်းမှုမရှိသောသေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံသည်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုနှင့်ချေးခုခံမှုကိုပေးသည်။အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတုခံနိုင်ရည်ရှိသော်လည်း၊ ဤလုပ်ငန်းရှိ စမ်းသပ်ဒေတာ 2707 HDSS သည် Pseudomonas aeruginosa biofilm MICs များအတွက် လုံး၀ ခုခံအားမရရှိကြောင်း ပြသပါသည်။
Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS ၏ ချေးနှုန်းသည် ဇီဝမဟုတ်သော ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 14 ရက်အကြာတွင် သိသိသာသာ တိုးလာကြောင်း အီလက်ထရွန်းနစ်ဓာတု ရလဒ်များက ပြသခဲ့သည်။ပုံ 2a တွင် Eocp ကျဆင်းမှုကို ပထမ 24 နာရီအတွင်း abiotic medium နှင့် P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် နှစ်မျိုးလုံးတွေ့ရသည်။ထို့နောက်တွင်၊ ဇီဝဖလင်သည် နမူနာ၏မျက်နှာပြင်ကို ဖုံးအုပ်ပြီးမြောက်ပြီး Eocp သည် အတော်လေးတည်ငြိမ်လာသည်။သို့သော်၊ biotic Eocp အဆင့်သည် abiotic Eocp အဆင့်ထက် များစွာမြင့်မားသည်။ဤကွာခြားချက်သည် P. aeruginosa ဇီဝဖလင်များ ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့် ဆက်စပ်နေသည်ဟု ယုံကြည်ရန် အကြောင်းပြချက်များရှိပါသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2g၊ 2707 HDSS ၏ icorr တန်ဖိုးသည် 0.627 µA cm-2 သို့ရောက်ရှိခဲ့ပြီး Rct နှင့် ကိုက်ညီသော ဇီဝထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော (0.063 µA cm-2) ထက် ပိုမိုကြီးမားသောပြင်းအားဖြစ်သည့် Pseudomonas aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင်၊ EIS ဖြင့်တိုင်းတာသောတန်ဖိုး။ပထမရက်အနည်းငယ်အတွင်း P. aeruginosa ဟင်းရည်ရှိ impedance တန်ဖိုးများသည် P. aeruginosa ဆဲလ်များနှင့် ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုတို့ကြောင့် မြင့်တက်လာသည်။သို့ရာတွင်၊ ဇီဝဖလင်သည် နမူနာမျက်နှာပြင်ကို လုံးလုံးလျားလျား ဖုံးထားသောအခါတွင် impedance လျော့နည်းသွားသည်။biofilm နှင့် biofilm metabolites များဖွဲ့စည်းခြင်းကြောင့် အဓိကအားဖြင့် အကာအကွယ်အလွှာကို တိုက်ခိုက်သည်။ထို့ကြောင့်၊ အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ချေးခံနိုင်ရည် လျော့နည်းလာပြီး Pseudomonas aeruginosa ၏ အသိုက်များသည် ဒေသအလိုက် သံချေးတက်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။ဇီဝဗေဒပတ်ဝန်းကျင်များတွင် လမ်းကြောင်းများ ကွဲပြားသည်။ဇီဝမဟုတ်သောထိန်းချုပ်မှု၏ချေးခံနိုင်ရည်သည် Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်နှင့်ထိတွေ့သည့်နမူနာများ၏သက်ဆိုင်ရာတန်ဖိုးထက်များစွာမြင့်မားသည်။ထို့အပြင်၊ ဇီဝဗေဒနမူနာများအတွက် Rct 2707 HDSS တန်ဖိုးသည် 489 kΩ cm2 သို့ရောက်ရှိပြီး Pseudomonas aeruginosa (32 kΩ cm2) ပါဝင်မှုထက် 15 ဆ မြင့်မားသည်။ထို့ကြောင့် 2707 HDSS သည် ပိုးမွှားပတ်ဝန်းကျင်တွင် ကောင်းမွန်သော သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော်လည်း Pseudomonas aeruginosa biofilm မှ MIC တိုက်ခိုက်ခြင်းမှ အကာအကွယ်မရှိပါ။
ဤရလဒ်များကို Figs ရှိ polarization မျဉ်းကွေးများမှလည်း ကြည့်ရှုနိုင်သည်။2b။Anodic အကိုင်းအခက်များသည် Pseudomonas aeruginosa biofilm ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့် သတ္တုဓာတ်တိုးခြင်းတုံ့ပြန်မှုများနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင် cathodic တုံ့ပြန်မှုသည်အောက်ဆီဂျင်ကိုလျှော့ချသည်။P. aeruginosa ၏ပါဝင်မှုသည် abiotic ထိန်းချုပ်မှုထက်ပြင်းအားပိုမိုမြင့်မားသောချေးယူလက်ရှိသိပ်သည်းဆကိုသိသိသာသာတိုးစေသည်။၎င်းသည် Pseudomonas aeruginosa biofilm သည် 2707 HDSS ၏ ဒေသဆိုင်ရာ သံချေးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးကြောင်း ညွှန်ပြသည်။Yuan et al.29 သည် Pseudomonas aeruginosa biofilm မှ 70/30 Cu-Ni အလွိုင်း၏ ချေးတက်နေသော လက်ရှိသိပ်သည်းဆကို တိုးလာကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။Pseudomonas aeruginosa biofilm မှ အောက်ဆီဂျင် လျှော့ချရေး biocatalysis ကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ဤလေ့လာတွေ့ရှိချက်သည် ဤလုပ်ငန်းတွင် MIC 2707 HDSS ကို ရှင်းပြနိုင်သည်။အေရိုးဗစ် ဇီဝဖလင်များသည် ၎င်းတို့အောက်ရှိ အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှုကို လျှော့ချနိုင်သည်။ထို့ကြောင့်၊ သတ္တုမျက်နှာပြင်ကို အောက်ဆီဂျင်ဖြင့် ပြန်လည်ကူးယူရန် ငြင်းဆိုခြင်းသည် ဤလုပ်ငန်းတွင် MIC ကို အထောက်အကူဖြစ်စေသော အချက်တစ်ခု ဖြစ်နိုင်သည်။
Dickinson et al ။38 မှ ဓာတုနှင့် ဓာတ်ပြုမှုနှုန်းသည် နမူနာမျက်နှာပြင်နှင့် ကပ်နေသော ဘက်တီးရီးယားများ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လုပ်ဆောင်မှုအပေါ် တိုက်ရိုက်မူတည်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ပုံ 5 နှင့် ဇယား 5 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ဆဲလ်အရေအတွက်နှင့် ဇီဝဖလင်အထူသည် 14 ရက်အကြာတွင် လျော့နည်းသွားသည်။2707 HDSS မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ကျောက်ချထားသည့် ဆဲလ်အများစုသည် 14 ရက်အကြာတွင် 2216E ကြားခံတွင် အာဟာရဓာတ်များ ကုန်ဆုံးသွားခြင်း သို့မဟုတ် 2707 HDSS matrix မှ အဆိပ်ရှိသော သတ္တုအိုင်းယွန်းများ ထွက်လာခြင်းကြောင့် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စွာ ရှင်းပြနိုင်သည်။၎င်းသည် အစုလိုက်စမ်းသပ်မှုများ၏ ကန့်သတ်ချက်ဖြစ်သည်။
ဤလုပ်ငန်းတွင်၊ Pseudomonas aeruginosa biofilm သည် 2707 HDSS ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ biofilm အောက်ရှိ Cr နှင့် Fe ၏ဒေသတွင်းလျော့နည်းသွားမှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ဇယား 6 တွင် နမူနာ C နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက Fe နှင့် Cr လျော့နည်းသွားသည်၊ P. aeruginosa biofilm ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် Fe နှင့် Cr ပျော်ဝင်မှုကို ပထမ 7 ရက်အကြာတွင် ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း ဖော်ပြသည်။2216E ပတ်ဝန်းကျင်ကို အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်ကို အတုယူရန် အသုံးပြုသည်။သဘာဝပင်လယ်ရေတွင် ၎င်း၏ပါဝင်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သော 17700 ppm Cl- ပါဝင်ပါသည်။17700 ppm Cl- ရှိနေခြင်းသည် XPS မှ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသော 7 ရက်နှင့် 14 ရက်ကြာ ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာများတွင် Cr ကျဆင်းခြင်းအတွက် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။Pseudomonas aeruginosa ၏စမ်းသပ်နမူနာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက abiotic စမ်းသပ်မှုနမူနာတွင် Cr ၏ပျော်ဝင်မှုသည် abiotic ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ 2707 HDSS မှ ကလိုရင်းအား ပြင်းထန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် များစွာလျော့နည်းပါသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။9 သည် ပျံ့နှံ့နေသောရုပ်ရှင်တွင် Cr6+ ပါဝင်မှုကိုပြသသည်။Chen နှင့် Clayton39 မှ အကြံပြုထားသည့်အတိုင်း P. aeruginosa biofilms မှ စတီးမျက်နှာပြင်များမှ Cr များကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် ဆက်စပ်မှုရှိနိုင်ပါသည်။
ဘက်တီးရီးယားများ ကြီးထွားမှုကြောင့် ပေါက်ဖွားခြင်းမပြုမီနှင့် ပြီးနောက် အလယ်အလတ်၏ pH တန်ဖိုးများသည် 7.4 နှင့် 8.2 အသီးသီးဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များ၏ ချေးတက်မှုသည် P. aeruginosa biofilms အောက်တွင် ဤလုပ်ငန်းကို အထောက်အကူမပြုနိုင်ပါ။14 ရက်စမ်းသပ်မှုကာလအတွင်း (ကနဦး 7.4 မှနောက်ဆုံး 7.5 အထိ) ဇီဝထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သောကြားခံ၏ pH သိသိသာသာမပြောင်းလဲပါ။ပေါက်ဖွားပြီးနောက် inoculum ကြားခံတွင် pH တိုးလာခြင်းသည် Pseudomonas aeruginosa ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ဆက်စပ်နေပြီး စမ်းသပ်ချွတ်ဆေးမရှိခြင်းတွင် တူညီသော pH အကျိုးသက်ရောက်မှုကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။7၊ Pseudomonas aeruginosa biofilm ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော တွင်းအတိမ်အနက်မှာ 0.69 µm ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းမှာ abiotic medium (0.02 µm) ထက် သိသိသာသာ ပိုကြီးပါသည်။၎င်းသည် အထက်ဖော်ပြပါ လျှပ်စစ်ဓာတုအချက်အလက်နှင့် သဘောတူသည်။အလားတူအခြေအနေများအောက်တွင်၊ တွင်းအတိမ်အနက် 0.69 µm သည် 2205 DSS40 အတွက် သတ်မှတ်ထားသည့် 9.5 µm တန်ဖိုးထက် ဆယ်ဆပိုမိုသေးငယ်သည်။2707 HDSS သည် 2205 DSS ထက် MIC များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း ဤအချက်အလက်များက ပြသသည်။2707 HDSS တွင် ပိုမိုကြာရှည်စွာ passivation ကိုခွင့်ပြုပေးသော Cr အဆင့်ရှိသောကြောင့် Pseudomonas aeruginosa ကို depassivate လုပ်ရန် ပိုမိုခက်ခဲစေပြီး အန္တရာယ်ရှိသော ဒုတိယမိုးရွာသွန်းမှု Pitting41 မပါဘဲ လုပ်ငန်းစဉ်ကိုစတင်သည်ဖြစ်သောကြောင့် အံ့သြစရာမဟုတ်ပါ။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ MIC pitting ကို Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS မျက်နှာပြင်များတွင် တွေ့ရှိခဲ့ပြီး pitting သည် abiotic media တွင် အားနည်းနေပါသည်။2707 HDSS သည် 2205 DSS ထက် MIC ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း ဤအလုပ်က ပြသသော်လည်း Pseudomonas aeruginosa biofilm ကြောင့် MIC ကို လုံးဝ ခုခံနိုင်စွမ်း မရှိပေ။ဤရလဒ်များသည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်အတွက် သင့်လျော်သော သံမဏိများကို ရွေးချယ်ရာတွင် အထောက်အကူပြုပါသည်။
HDSS နမူနာ ၂၇၀၇ ခုကို သတ္တုဗေဒကျောင်း၊ Northeastern University (NEU)၊ Shenyang၊ China.2707 HDSS ၏ဒြပ်စင်ဖွဲ့စည်းပုံကို Northeastern University ၏ Materials Analysis and Testing Department မှ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသည့် ဇယား 1 တွင် ပြထားသည်။နမူနာအားလုံးကို 1180°C တွင် 1 နာရီကြာ အစိုင်အခဲဖြေရှင်းချက်အတွက် ကုသခဲ့ပါသည်။သံမဏိစမ်းသပ်ခြင်းမပြုမီ၊ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ 1 cm2 ရှိသော 2707 HDSS အကြွေစေ့စတီးကို ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကော်ဖတ်ဖြင့် 2000 grit ဖြင့် ပွတ်ခဲ့ပြီး 0.05 µm Al2O3 အမှုန့် slurry ဖြင့် ထပ်မံပွတ်တိုက်ခဲ့ပါသည်။ဘေးနှစ်ဖက်နှင့် အောက်ခြေကို inert paint ဖြင့် ကာကွယ်ထားသည်။အခြောက်ခံပြီးနောက်၊ နမူနာများကို ပိုးမွှားထုတ်ထားသော ရေဖြင့် ဆေးကြောပြီး 75% (v/v) အီသနော 0.5 နာရီကြာအောင် ပိုးသတ်ထားသည်။ထို့နောက် အသုံးမပြုမီ 0.5 နာရီကြာ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်အောက်တွင် လေအခြောက်ခံထားသည်။
အဏ္ဏဝါမျိုးကွဲ Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 ကို တရုတ်နိုင်ငံ Xiamen Marine Culture Collection (MCCC) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။Marine 2216E အရည်လတ် (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, China) ကို 250 ml ဖန်ဘူးများနှင့် 37°C တွင် အပူချိန် 37°C တွင် Pseudomonas aeruginosa ကို မွေးမြူရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။အလတ်စား (g/l) ပါဝင်သည်- 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, 0.08 SrBr2, 0.34 008, 0.008 Na4F0H20PO။1.0 တဆေးထုတ်ယူမှုနှင့် 0.1 သံ citrate ။မပေါက်မီ 121°C တွင် Autoclave ကို မိနစ် 20 ထားပါ။Sessile နှင့် Planktonic ဆဲလ်များကို 400x ချဲ့ခြင်းဖြင့် hemocytometer ကို အသုံးပြု၍ အလင်းအဏုကြည့်မှန်ဘီလူးအောက်တွင် ရေတွက်ခဲ့သည်။စိုက်ပြီးပြီးချင်း Planktonic P. aeruginosa ဆဲလ်များ၏ ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှုသည် ခန့်မှန်းခြေ 106 ဆဲလ်/mL ဖြစ်သည်။
အီလက်ထရွန်းနစ်စမ်းသပ်မှုများကို 500 ml အလယ်အလတ်ပမာဏရှိသော ဂန္ထဝင်သုံး လျှပ်စစ်ဖန်ဆဲလ်တစ်ခုတွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ပလက်တီနမ်စာရွက်နှင့် saturated calomel electrode (SCE) ကို ဆားတံတားဖြင့် ပြည့်နေသော Luggin သွေးကြောမျှင်တစ်ခုမှတစ်ဆင့် ဓာတ်ပေါင်းဖိုသို့ ချိတ်ဆက်ထားပြီး တန်ပြန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် အသီးသီးဆောင်ရွက်ခဲ့သည်။အလုပ်လုပ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖန်တီးရန်အတွက်၊ နမူနာတစ်ခုစီတွင် ရော်ဘာဖြင့်အုပ်ထားသော ကြေးနီဝါယာကြိုးများကို epoxy ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး အလုပ်လုပ်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းအတွက် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ 1 cm2 ခန့်ကို တစ်ဖက်တွင်ချန်ထားသည်။အီလက်ထရွန်းနစ် တိုင်းတာမှုအတွင်း၊ နမူနာများကို 2216E ကြားခံတွင် ထားရှိခဲ့ပြီး ရေချိုးခန်းတွင် အဆက်မပြတ်ပေါက်ဖွားသော အပူချိန် (37°C) တွင် သိမ်းဆည်းထားသည်။OCP၊ LPR၊ EIS နှင့် အလားအလာရှိသော ရွေ့လျားပြောင်းလဲနိုင်သော polarization ဒေတာကို Autolab potentiostat (ကိုးကား 600TM၊ Gamry Instruments, Inc., USA) ကို အသုံးပြု၍ တိုင်းတာခဲ့သည်။LPR စမ်းသပ်မှုများကို -5 နှင့် 5 mV အကွာအဝေးရှိ စကင်န်နှုန်း 0.125 mV s-1 နှင့် Eocp နမူနာနှုန်း 1 Hz ဖြင့် မှတ်တမ်းတင်ထားသည်။EIS သည် ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေး 0.01 မှ 10,000 Hz ကျော်ရှိ sinusoid ဖြင့် အသုံးပြုထားသော ဗို့အား 5 mV ဖြင့် တည်ငြိမ်သော Eocp တွင် လုပ်ဆောင်သည်။ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော ဖယ်ရှားခြင်းမပြုမီ၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် 42 ၏ တည်ငြိမ်သော ကင်းစင်သော သံချေးတက်နိုင်သည့် အလားအလာသို့ မရောက်ရှိမချင်း အဖွင့်ပတ်လမ်းမုဒ်တွင် ရှိနေသည်။အတူ။စမ်းသပ်မှုတစ်ခုစီကို Pseudomonas aeruginosa နှင့်မပါဘဲ သုံးကြိမ်ထပ်လုပ်သည်။
သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် နမူနာများကို 2000 grit စိုစွတ်သော SiC စက္ကူဖြင့် စက်ဖြင့် ပွတ်ပြီး 0.05 µm Al2O3 အမှုန့် slurry ဖြင့် ပွတ်တိုက်သည်။optical microscope ကို အသုံးပြု၍ သတ္တုဓာတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။နမူနာကို 10 wt% ပိုတက်စီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်ဖြေရှင်းချက် 43 ဖြင့် ထွင်းထုထားသည်။
ပေါက်ဖွားပြီးနောက်၊ ဖော့စဖိတ်ဆားရည် (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီး ဇီဝဖလင်ကို ပြုပြင်ရန် 2.5% (v/v) glutaraldehyde ဖြင့် ဆယ်နာရီကြာအောင် ဆေးပါ။လေမခြောက်မီ အဆင့်တစ်ဆင့် (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% နှင့် 100%) ဖြင့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်မှု နောက်ဆက်တွဲတွင် လေမခြောက်မီ။နောက်ဆုံးတွင်၊ SEM44 စူးစမ်းလေ့လာမှုအတွက် လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကိုပေးစွမ်းရန်အတွက် နမူနာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ ရွှေဖလင်တစ်ချပ်ကို ဖြန်းတီးသွားခဲ့သည်။SEM ရုပ်ပုံများသည် နမူနာတစ်ခုစီ၏မျက်နှာပြင်ရှိ အခိုင်မာဆုံး P. aeruginosa ဆဲလ်များရှိသည့် တည်နေရာကို အာရုံစိုက်ထားသည်။ဓာတုဒြပ်စင်များကိုရှာဖွေရန် EMF ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပြုလုပ်ခဲ့သည်။တွင်း၏အတိမ်အနက်ကိုတိုင်းတာရန်အတွက် Zeiss confocal laser scanning microscope (CLSM) (LSM 710၊ Zeiss, Germany) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ဇီဝဖလင်အောက်ရှိ သံချေးတက်နေသောတွင်းများကို ကြည့်ရှုရန်၊ စမ်းသပ်နမူနာကို တရုတ်အမျိုးသားစံနှုန်း (CNS) GB/T4334.4-2000 အရ ပထမဦးစွာ သန့်စင်ပြီး စမ်းသပ်နမူနာ၏မျက်နှာပြင်မှ ချေးထုတ်ပစ္စည်းများနှင့် ဇီဝဖလင်များကို ဖယ်ရှားရန်။
ဓာတ်မှန်ဓာတ်ပုံအီလက်ထရွန် spectroscopy (XPS၊ ESCALAB250 မျက်နှာပြင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုစနစ်၊ သာမို VG၊ USA) ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် monochromatic X-ray ရင်းမြစ် (စွမ်းအင် 1500 eV နှင့် 150 W ရှိသော အယ်လ် Kα လိုင်း) ဖြင့် ပေါင်းစပ်စွမ်းအင် -1350 eV ၏ စံအခြေအနေများအောက်တွင် 0။50 eV ဖြတ်သန်းစွမ်းအင်နှင့် 0.2 eV အဆင့်အရွယ်အစားကို အသုံးပြု၍ မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးကို မှတ်တမ်းတင်ပါ။
ပေါက်ထားသောနမူနာကို ဖယ်ရှားပြီး 15 s45 အတွက် PBS (pH 7.4 ± 0.2) ဖြင့် ညင်သာစွာ ဆေးကြောပါ။နမူနာပေါ်ရှိ ဇီဝဖလင်၏ ဘက်တီးရီးယားများ၏ ရှင်သန်နိုင်စွမ်းကို စောင့်ကြည့်ရန် LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen၊ Eugene, OR, USA) ကို အသုံးပြု၍ ဇီဝဖလင်ကို စွန်းထင်းခဲ့သည်။ပစ္စည်းကိရိယာတွင် ချောင်းဆိုးဆေး နှစ်မျိုးပါရှိသည်- SYTO-9 အစိမ်းရောင်ချောင်းဆိုးဆေးနှင့် ပရောပဒီယမ်အိုင်အိုဒိုက် (PI) အနီရောင်ချောင်းဆိုးဆေး။CLSM တွင်၊ ချောင်းစိမ်းနှင့် အနီစက်များသည် အသက်ရှင်လျက် ဆဲလ်သေများကို ကိုယ်စားပြုသည်။စွန်းထင်းစေရန်အတွက် SYTO-9 ၏ 3 µl နှင့် PI ဖြေရှင်းချက် 3 µl ပါဝင်သော အရောအနှော၏ 1 ml ကို အမှောင်ထဲတွင် အခန်းအပူချိန် (23°C) တွင် မိနစ် 20 ထားပါ။ထို့နောက်တွင်၊ စွန်းထင်းနေသောနမူနာများကို Nikon CLSM စက် (C2 Plus၊ Nikon၊ Japan) ကို အသုံးပြု၍ လှိုင်းအလျားနှစ်ခု (အသက်ရှင်ဆဲလ်များအတွက် 488 nm နှင့် ဆဲလ်သေများအတွက် 559 nm) ကို လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။3-D စကင်န်ဖတ်မုဒ်တွင် ဇီဝဖလင်အထူကို တိုင်းပါ။
ဤဆောင်းပါးကို ကိုးကားနည်း- Li, H. et al.Pseudomonas aeruginosa marine biofilm ၏ 2707 super duplex stainless steel ၏ microbial corrosion အပေါ်သက်ရောက်မှု။သိပ္ပံ။အိမ် 6၊ 20190;doi-10.1038/srep20190 (2016)။
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate ပါဝင်မှုတွင် ကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်များတွင် LDX 2101 duplex stainless steel ၏ Stress corrosion ကွဲအက်ခြင်း။ချေး။သိပ္ပံပညာ။80၊ 205–212 (2014)။
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS နှင့် Park, YS Effect သည် သံမဏိဂဟေဆက်များ၏ ပူစပ်သော သံမဏိဂဟေဆက်များ၏ pitting corrosion resistance တွင် ဓာတ်ငွေ့များကို အကာအရံအဖြစ် အကာအကွယ်ပြုထားသော ဓာတ်ငွေ့များတွင် အပူကုသမှုနှင့် နိုက်ထရိုဂျင်၏သက်ရောက်မှု။ချေး။သိပ္ပံပညာ။53၊ 1939–1947 (2011)။
Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. 316L stainless steel တွင် microbial and electrochemical pitting ကို ဓာတုဗေဒ နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှုတစ်ခု။ချေး။သိပ္ပံပညာ။၄၅၊ ၂၅၇၇–၂၅၉၅ (၂၀၀၃)။
Luo H.၊ Dong KF၊ Li HG နှင့် Xiao K. သည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် အမျိုးမျိုးသော pH တန်ဖိုးများတွင် အယ်ကာလိုင်းဖြေရှင်းချက်များတွင် 2205 duplex stainless steel ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်ဓာတုအပြုအမူများ။လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒ။ဂျာနယ်။64၊ 211–220 (2012)။