Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်သည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။သင်အသုံးပြုနေသောဘရောက်ဆာဗားရှင်းတွင် CSS ပံ့ပိုးမှုအကန့်အသတ်ရှိသည်။အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ဤအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဆိုက်ကို တင်ဆက်ပါမည်။
Microbial Corrosion (MIC) သည် ကြီးမားသော စီးပွားရေး ဆုံးရှုံးမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့် လုပ်ငန်းများစွာတွင် ဆိုးရွားသော ပြဿနာတစ်ရပ်ဖြစ်သည်။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 ကြားခံတွင် Pseudomonas aeruginosa biofilm ၏ရှေ့မှောက်တွင်၊ သံချေးတက်နိုင်ခြေအတွက် အပြုသဘောဆောင်သောပြောင်းလဲမှုနှင့် corrosion လက်ရှိသိပ်သည်းဆ တိုးလာကြောင်း လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပြသခဲ့သည်။X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ကို လေ့လာခြင်းဖြင့် biofilm အောက်ရှိ နမူနာ၏ မျက်နှာပြင်ရှိ Cr ပါဝင်မှု လျော့နည်းသွားသည်ကို ပြသခဲ့သည်။P. aeruginosa biofilm သည် ပေါက်ဖွားပြီး 14 ရက်အတွင်း အများဆုံး တွင်းအနက် 0.69 µm ကို ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြောင်း ကျင်းများ၏ အမြင်အာရုံ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်တွင် ပြသခဲ့သည်။၎င်းသည် သေးငယ်သော်လည်း၊ 2707 HDSS သည် P. aeruginosa biofilms ၏ MIC ကို လုံးလုံးလျားလျား ခုခံနိုင်စွမ်းမရှိကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
Duplex stainless steels (DSS) ကို အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော ပေါင်းစပ်မှုကြောင့် အမျိုးမျိုးသော လုပ်ငန်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။သို့သော်၊ ဒေသအလိုက်သတ်မှတ်ထားသော pitting သည်ဤ steel3,4 ၏သမာဓိကိုဆက်လက်ဖြစ်ပေါ်ပြီးအကျိုးသက်ရောက်သည်။DSS သည် microbial corrosion (MIC)5,6 ကို ခံနိုင်ရည်မရှိပါ။DSS အတွက် အသုံးချပရိုဂရမ်များ ကျယ်ပြန့်နေသော်လည်း၊ DSS ၏ corrosion resistance သည် ရေရှည်အသုံးပြုနိုင်ရန် မလုံလောက်သည့် ပတ်ဝန်းကျင်များ ရှိနေသေးသည်။ဆိုလိုသည်မှာ သံချေးတက်ခြင်းခံနိုင်ရည်မြင့်မားသော စျေးကြီးသောပစ္စည်းများ လိုအပ်ပါသည်။Jeon et al7 သည် super duplex stainless steels (SDSS) သည်ပင် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် ကန့်သတ်ချက်အချို့ရှိသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ထို့ကြောင့်၊ အချို့ကိစ္စများတွင်၊ ပိုမိုမြင့်မားသော corrosion resistance ရှိသော super duplex stainless steels (HDSS) လိုအပ်ပါသည်။၎င်းသည် အလွန်သတ္တုစပ် HDSS ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ဖြစ်စေခဲ့သည်။
Corrosion resistance DSS သည် alpha နှင့် gamma အဆင့်များ၏ အချိုးအဆအပေါ် မူတည်ပြီး ဒုတိယအဆင့်နှင့်ကပ်လျက် Cr၊ Mo နှင့် W နယ်မြေ 8၊ 9၊ 10 တွင် ကုန်ဆုံးသွားပါသည်။HDSS တွင် Cr၊ Mo နှင့် N11 ၏ မြင့်မားသော အကြောင်းအရာများ ပါ၀င်သောကြောင့် ၎င်းတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော ချေးခံနိုင်ရည်ရှိပြီး wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + မှ ဆုံးဖြတ်သည့် ညီမျှသော pitting resistance နံပါတ် (PREN) ၏ တန်ဖိုး (45-50)) မြင့်သည်။ 0.5 wt .%W) + 16% wtN12၎င်း၏အလွန်ကောင်းမွန်သောချေးခံနိုင်ရည်သည်ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 50% ferritic (α) နှင့် 50% austenitic (γ) အဆင့်များပါရှိသောမျှတသောဖွဲ့စည်းမှုပေါ်တွင်မူတည်သည်။HDSS သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ကလိုရိုက်ချေးကို ခံနိုင်ရည်မြင့်မားသည်။ပိုမိုကောင်းမွန်သောချေးခံနိုင်ရည်သည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်များကဲ့သို့သော ပိုမိုပြင်းထန်သောကလိုရိုက်ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် HDSS ကိုအသုံးပြုမှုကို သက်တမ်းတိုးစေသည်။
MIC များသည် ရေနံနှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့နှင့် ရေလုပ်ငန်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းများစွာတွင် အဓိကပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။MIC သည် သံချေးတက်ပျက်စီးမှုအားလုံး၏ 20% အတွက် 15။MIC သည် ပတ်ဝန်းကျင် အများအပြားတွင် တွေ့ရှိနိုင်သော ဇီဝလျှပ်စစ်ဓာတ် ဖောက်ပြန်မှု ဖြစ်သည်။သတ္တုမျက်နှာပြင်များပေါ်ရှိ ဇီဝဖလင်မ်များသည် လျှပ်စစ်ဓာတုအခြေအနေများကို ပြောင်းလဲစေပြီး သံချေးတက်ခြင်းဖြစ်စဉ်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။MIC သည် ဇီဝဖလင်များ ကြောင့်ဖြစ်ရခြင်းဖြစ်သည်ဟု ကျယ်ပြန့်စွာယုံကြည်ကြသည်။Electrogenic microorganisms များသည် အသက်ရှင်သန်ရန် လိုအပ်သော စွမ်းအင်ရရှိရန် သတ္တုများကို စားသုံးကြသည်။17။မကြာသေးမီက MIC လေ့လာမှုများက EET (extracellular electron transfer) သည် electrogenic microorganisms များမှ လှုံ့ဆော်ပေးသော MIC တွင် နှုန်းကန့်သတ်သည့်အချက်ဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။Zhang et al ။18 သည် အီလက်ထရွန်ကြားခံများသည် Desulfovibrio sessificans ဆဲလ်များနှင့် 304 stainless steel အကြား အီလက်ထရွန်များ လွှဲပြောင်းမှုကို အရှိန်မြှင့်စေပြီး MIC တိုက်ခိုက်မှုကို ပိုမိုပြင်းထန်စေကြောင်း သရုပ်ပြခဲ့သည်။Anning et al ။19 နှင့် Wenzlaff et al.20 သည် သတ္တုအလွှာများမှ အီလက်ထရွန်များကို အဆိပ်သင့်စေသော ဆာလဖိတ်-လျှော့ချဘက်တီးရီးယား (SRBs) ၏ ဇီဝဖလင်များက စုပ်ယူနိုင်ပြီး ပြင်းထန်စွာ ပေါက်ထွက်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း ပြသထားသည်။
DSS သည် SRBs များ၊ သံဓာတ်လျှော့ချဘက်တီးရီးယား (IRBs) စသည်တို့ပါ၀င်သော မီဒီယာများတွင် MIC ကို ခံရနိုင်သည်ဟု လူသိများသည်။ 21 .ဤဘက်တီးရီးယားများသည် ဇီဝဖလင် 22,23 အောက်တွင် DSS ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဒေသအလိုက် ပေါက်ရောက်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။DSS နှင့်မတူဘဲ HDSS24 MIC ကို ကောင်းစွာမသိပါ။
Pseudomonas aeruginosa သည် ဂရမ်-အနုတ်လက္ခဏာ၊ လှုပ်လှုပ်ရွရွ၊ လှံတံပုံသဏ္ဌာန်ရှိသော ဘက်တီးရီးယားတစ်မျိုးဖြစ်ပြီး သဘာဝတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ပျံ့နှံ့လျက်ရှိပါသည်။Pseudomonas aeruginosa သည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အဓိက အဏုဇီဝအုပ်စုတစ်ခုဖြစ်ပြီး MIC ပြင်းအား မြင့်မားစေသည်။Pseudomonas သည် သံချေးတက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် တက်ကြွစွာပါဝင်နေပြီး ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုအတွင်း ရှေ့ဆောင်ကိုလိုနီပြုသူအဖြစ် အသိအမှတ်ပြုခံရပါသည်။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 2707 HDSS ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို စူးစမ်းလေ့လာရန်ဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများ၊ မျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုနည်းလမ်းများနှင့် ချေးထုတ်ကုန်ပစ္စည်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတို့ကို အသုံးပြုထားသည်။အဖွင့်ပတ်လမ်းအလားအလာ (OCP)၊ linear polarization resistance (LPR)၊ electrochemical impedance spectroscopy (EIS) နှင့် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော dynamic polarization အပါအဝင် MIC 2707 HDSS ၏ အပြုအမူကို လေ့လာရန်အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒလေ့လာမှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ပျက်စီးနေသောမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဓာတုဒြပ်စင်များကို ရှာဖွေရန် Energy dispersive spectrometric analysis (EDS) ကို လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ထို့အပြင်၊ Pseudomonas aeruginosa ပါဝင်သော အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်၏ လွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင် အောက်ဆိုဒ်ရုပ်ရှင် passivation ၏ တည်ငြိမ်မှုကို ဆုံးဖြတ်ရန် X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။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။50% austenite နှင့် 50% ferrite အဆင့်များပါရှိသော microstructure တွင်၊ ဒုတိယအဆင့်များမပါသော austenite နှင့် ferrite အဆင့်များ ရှည်လျားသောကြိုးများကို မြင်နိုင်သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2a သည် 2216E abiotic medium နှင့် P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS အတွက် အဖွင့်ပတ်လမ်းအလားအလာ (Eocp) နှင့် ထိတွေ့မှုအချိန်ကို ပြသည် ။Eocp တွင် အကြီးမားဆုံးနှင့် အထူးခြားဆုံး ပြောင်းလဲမှုသည် ပထမ 24 နာရီအတွင်း ဖြစ်ပေါ်ကြောင်း ပြသသည်။ဖြစ်ရပ်နှစ်ခုလုံးရှိ Eocp တန်ဖိုးများသည် -145 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်) 16 နာရီဝန်းကျင်တွင် အထွတ်အထိပ်သို့ရောက်ရှိပြီးနောက် သိသိသာသာကျဆင်းသွားပြီး -477 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်) နှင့် -236 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက) သို့ရောက်ရှိသွားပါသည်။နှင့် P Pseudomonas aeruginosa ကူပွန်၊ အသီးသီး)။24 နာရီအကြာတွင်၊ P. aeruginosa အတွက် Eocp 2707 HDSS တန်ဖိုးသည် -228 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်) တွင် အတော်အတန်တည်ငြိမ်နေပြီး၊ ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာများအတွက် ဆက်စပ်တန်ဖိုးမှာ -442 mV (SCE နှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင်) နီးပါးဖြစ်သည်။P. aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင် Eocp သည်အတော်လေးနည်းသည်။
37°C တွင် abiotic medium နှင့် Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS နမူနာများကို လျှပ်စစ်ဓာတုလေ့လာခြင်း-
(က) Eocp သည် exposure time ၏ လုပ်ဆောင်မှုတစ်ခုအဖြစ်၊ (b) နေ့ 14 တွင် polarization မျဉ်းကွေးများ၊ (ဂ) Rp ၏ exposure time လုပ်ဆောင်ချက်အဖြစ်၊ (d) icorr သည် exposure time ၏ function တစ်ခုဖြစ်သည်။
ဇယား 3 သည် 2707 HDSS နမူနာများကို abiotic နှင့် Pseudomonas aeruginosa inoculated media တွင် 14 ရက်တာကာလအတွင်း ထိတွေ့သည့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များကို ပြသည်။စံနည်းလမ်းများ 30,31 အရ သံချေးတက်ခြင်း (icorr)၊ corrosion ဖြစ်နိုင်ခြေ (Ecorr) နှင့် Tafel slope (βα နှင့် βc) တို့ကို စံနည်းလမ်းများနှင့်အညီ ရရှိရန် anode နှင့် cathode မျဉ်းကွေးများ၏ တန်းဂျင့်များကို ပေါင်းစည်းထားပါသည်။
ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။2b၊ P. aeruginosa မျဉ်းကွေးတွင် ရွေ့လျားမှုသည် abiotic မျဉ်းကွေးနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက Ecorr တိုးလာစေသည်။ချေးနှုန်းနှင့်အချိုးကျသော icorr တန်ဖိုးသည် Pseudomonas aeruginosa နမူနာတွင် 0.328 µA cm-2 သို့ တိုးလာပြီး ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာ (0.087 µA cm-2) ထက် လေးဆပိုကြီးသည်။
LPR သည် လျင်မြန်သော သံချေးတက်ခြင်းကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန်အတွက် ဂန္ထဝင်မပျက်စီးစေသော လျှပ်စစ်ဓာတုနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။၎င်းကို MIC32 လေ့လာရာတွင်လည်း အသုံးပြုခဲ့သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2c သည် ထိတွေ့မှုအချိန်၏ လုပ်ဆောင်မှုတစ်ခုအနေဖြင့် polarization resistance (Rp) ကို ပြသသည်။Rp တန်ဖိုး မြင့်မားခြင်းသည် သံချေးတက်ခြင်းကို လျော့နည်းစေသည်။ပထမ 24 နာရီအတွင်း Rp 2707 HDSS သည် abiotic နမူနာများအတွက် 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 နမူနာတစ်ခု၏ Rp တန်ဖိုးသည် 40 kΩ cm2 ခန့်ဖြစ်ပြီး ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာတစ်ခု၏ 450 kΩ cm2 တန်ဖိုးထက် များစွာနိမ့်သည်။
icorr ၏တန်ဖိုးသည် ယူနီဖောင်းချေးနှုန်းနှင့် အချိုးကျပါသည်။၎င်း၏တန်ဖိုးကို အောက်ပါ Stern-Giri ညီမျှခြင်းမှ တွက်ချက်နိုင်သည်။
Zoe et al ၏ ပြောကြားချက်အရ သိရသည်။33၊ ဤလုပ်ငန်းရှိ Tafel slope B ၏ ပုံမှန်တန်ဖိုးကို 26 mV/dec ဟုခေါ်သည်။ပုံ 2d သည် ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာ 2707 ၏ icorr သည် အတော်လေးတည်ငြိမ်နေချိန်တွင် P. aeruginosa နမူနာသည် ပထမ 24 နာရီအကြာတွင် အလွန်အတက်အကျရှိကြောင်း ပြသသည်။P. aeruginosa နမူနာများ၏ icorr တန်ဖိုးများသည် ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော ပမာဏထက် ပိုမိုမြင့်မားသော အတိုင်းအတာတစ်ခုဖြစ်သည်။ဤလမ်းကြောင်းသည် polarization resistance ၏ရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
EIS သည် ပျက်စီးနေသော မျက်နှာပြင်များပေါ်ရှိ လျှပ်စစ်ဓာတု တုံ့ပြန်မှုများကို လက္ခဏာဆောင်ရန် အသုံးပြုသည့် အခြားသော အဖျက်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။impedance spectra နှင့် abiotic ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ထိတွေ့ထားသော နမူနာများ၏ capacitance တန်ဖိုးများ နှင့် Pseudomonas aeruginosa ဖြေရှင်းချက်၊ passive film/biofilm resistance Rb သည် နမူနာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသော charge transfer resistance Rct၊ electronic two layer capacitance Cdl (EDL) နှင့် constant QCPE Phase element parameters (CPE)။ညီမျှသော ဆားကစ်ပုံစံ (EEC) မော်ဒယ်ကို အသုံးပြု၍ ဒေတာကို အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေခြင်းဖြင့် အဆိုပါ ကန့်သတ်ချက်များကို ထပ်လောင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။3 သည် abiotic media တွင် HDSS နမူနာ 2707 ခုအတွက် ပုံမှန် Nyquist ကွက်များ (a နှင့် b) နှင့် Bode plots (a' and b') ကို ပြသည် ။Nyquist လက်စွပ်၏အချင်းသည် Pseudomonas aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင်လျော့နည်းသွားသည်။Bode ကြံစည်မှု (ပုံ။ 3b') သည် စုစုပေါင်း impedance တိုးလာမှုကို ပြသသည်။အပန်းဖြေချိန်အဆက်မပြတ်အကြောင်း အချက်အလက်ကို အဆင့်အမြင့်ဆုံးမှ ရယူနိုင်သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။4 သည် monolayer (a) နှင့် bilayer (b) နှင့် သက်ဆိုင်သော EECs များအပေါ်အခြေခံ၍ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာတည်ဆောက်မှုများကိုပြသသည်။CPE ကို EEC မော်ဒယ်သို့ မိတ်ဆက်သည်။၎င်း၏ ဝင်ခွင့်နှင့် impedance ကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားပါသည်။
နမူနာ 2707 HDSS ၏ impedance spectrum ကို အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေရန်အတွက် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာမော်ဒယ်နှစ်ခုနှင့် တူညီသောဆားကစ်များ-
Y0 သည် KPI တန်ဖိုးဖြစ်ပြီး j သည် စိတ်ကူးယဉ်နံပါတ် သို့မဟုတ် (-1)1/2၊ ω သည် angular frequency ဖြစ်ပြီး n သည် one35 ထက်နည်းသော KPI ပါဝါညွှန်းကိန်းဖြစ်သည်။အားသွင်းလွှဲပြောင်းခုခံမှုပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း (ဆိုလိုသည်မှာ 1/Rct) သည် သံချေးတက်နှုန်းနှင့် ကိုက်ညီသည်။Rct သေးငယ်လေ၊ သံချေးတက်နှုန်း ၂၇ ပိုများလေဖြစ်သည်။ပေါက်ဖွားပြီး 14 ရက်ကြာပြီးနောက်၊ Pseudomonas aeruginosa နမူနာများသည် Rct ၏ 32 kΩ cm2 သို့ရောက်ရှိပြီး ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာများ၏ 489 kΩ cm2 ထက် များစွာလျော့နည်းသည် (ဇယား 4)။
ပုံ 5 ရှိ CLSM ပုံများနှင့် SEM ပုံများသည် HDSS နမူနာ 2707 ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ biofilm coating သည် 7 ရက်အကြာတွင်သိပ်သည်းကြောင်းရှင်းလင်းစွာပြသသည်။သို့သော် ၁၄ ရက်အကြာတွင် ဇီဝဖလင် လွှမ်းခြုံမှု ညံ့ဖျင်းပြီး ဆဲလ်သေအချို့ ပေါ်လာသည်။ဇယား 5 သည် P. aeruginosa ကို 7 နှင့် 14 ရက်ကြာထိတွေ့ပြီးနောက် 2707 HDSS နမူနာများတွင် 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 P. aeruginosa နှင့် ထိတွေ့ထားသော နမူနာများတွင် ဇီဝဖလင်များနှင့် သံချေးတက်ခြင်းဆိုင်ရာ ဓာတုဒြပ်စင်များကို ၁၄ ရက်ကြာ ဖော်ပြခဲ့သည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ပုံ 6 သည် biofilms နှင့် corrosion ထုတ်ကုန်များတွင် C၊ N၊ O နှင့် P ၏အကြောင်းအရာသည် သန့်စင်သောသတ္တုများထက် သိသိသာသာမြင့်မားကြောင်းပြသသည်၊ ဤဒြပ်စင်များသည် biofilms နှင့် ၎င်းတို့၏ metabolites များနှင့်ဆက်စပ်နေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ရောဂါပိုးမွှားများသည် ခရိုမီယမ်နှင့် သံဓာတ်ပမာဏကိုသာ လိုအပ်သည်။နမူနာများ၏မျက်နှာပြင်ရှိ biofilm နှင့် corrosion ထုတ်ကုန်များတွင် Cr နှင့် Fe မြင့်မားမှုသည် သံချေးတက်မှုကြောင့် ဒြပ်စင်များ ဆုံးရှုံးသွားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။
14 ရက်အကြာတွင် P. aeruginosa နှင့် မပါသော တွင်းများကို အလယ်အလတ် 2216E တွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။မပေါက်ဖွားမီ၊ နမူနာများ၏ မျက်နှာပြင်သည် ချောမွေ့ပြီး အပြစ်အနာအဆာကင်းသည် (ပုံ။ 7a)။ဇီဝဖလင်နှင့် သံချေးတက်ခြင်း ထုတ်ကုန်များကို ပေါက်ဖွားပြီး ဖယ်ရှားပြီးနောက်၊ ပုံ. 7b နှင့် c တို့တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း နမူနာများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အနက်ရှိုင်းဆုံးတွင်းများကို CLSM ကို အသုံးပြု၍ စစ်ဆေးခဲ့ပါသည်။ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သိသာထင်ရှားသော pitting ကိုမတွေ့ပါ (အမြင့်ဆုံး pitting depth 0.02 µm)။P. aeruginosa ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် အမြင့်ဆုံးတွင်းအနက်သည် 7 ရက်တွင် 0.52 µm နှင့် 14 ရက်တွင် 0.69 µm ဖြစ်သည်၊ နမူနာ 3 ခုမှ ပျမ်းမျှအမြင့်ဆုံးတွင်းအနက်ကို အခြေခံ၍ (နမူနာတစ်ခုစီအတွက် အမြင့်ဆုံးတွင်းနက် 10 ကို ရွေးထားသည်)။အောင်မြင်မှု 0.42 ± 0.12 µm နှင့် 0.52 ± 0.15 µm အသီးသီး (ဇယား 5)။ဤအပေါက်အတိမ်အနက်တန်ဖိုးများသည် သေးငယ်သော်လည်း အရေးကြီးပါသည်။
(က) မထိတွေ့မီ၊ (ခ) ဇီဝကမ္မပတ်ဝန်းကျင်တွင် ၁၄ ရက်၊ (ဂ) Pseudomonas aeruginosa ဟင်းရည်တွင် ၁၄ ရက်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။ဇယား 8 သည် အမျိုးမျိုးသောနမူနာမျက်နှာပြင်များ၏ XPS ရောင်စဉ်ကိုပြသထားပြီး မျက်နှာပြင်တစ်ခုစီအတွက် ဓာတုဗေဒပါဝင်မှုကို ဇယား 6 တွင် အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ဇယား 6 တွင် P. aeruginosa (နမူနာ A နှင့် B) ၏ပါဝင်မှုတွင် Fe နှင့် Cr ၏ အက်တမ်ရာခိုင်နှုန်းများမှာ ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သော ထိန်းချုပ်မှုထက် များစွာနိမ့်ကျသည်။(နမူနာ C နှင့် D)။P. aeruginosa နမူနာအတွက်၊ Cr 2p နျူကလိယအဆင့်ရှိ ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းကွေးကို Cr , Cr2O33၊ ဟူ၍ သတ်မှတ်နိုင်သည့် 574.4၊ 576.6၊ 578.3 နှင့် 586.8 eV တို့၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင် (BE) ရှိသော အထွတ်အထိပ်အစိတ်အပိုင်းလေးခုတွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ .နှင့် Cr(OH)3 အသီးသီး (ပုံ။ 9a နှင့် b)။ဇီဝမဟုတ်သောနမူနာများအတွက်၊ ပင်မ Cr 2p အဆင့်၏ ရောင်စဉ်တန်းတွင် Cr (573.80 eV for BE) နှင့် ပုံများတွင် Cr2O3 (575.90 eV) အတွက် ပင်မတောင်ထွတ်နှစ်ခုပါရှိသည်။9c နှင့် d အသီးသီးရှိသည်။abiotic နမူနာများနှင့် P. aeruginosa နမူနာများအကြား အထူးခြားဆုံး ကွာခြားချက်မှာ Cr6+ ပါဝင်မှုနှင့် ဇီဝဖလင်အောက်တွင် Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) ၏ အချိုးအစားပိုမိုမြင့်မားခြင်း ဖြစ်သည်။
မီဒီယာနှစ်ခုရှိ နမူနာ 2707 HDSS ၏မျက်နှာပြင်၏ကျယ်ပြန့်သော XPS ရောင်စဉ်သည် 7 ရက်နှင့် 14 ရက် အသီးသီးဖြစ်သည်။
(က) P. aeruginosa ကို 7 ရက်၊ (ခ) P. aeruginosa နှင့် ထိတွေ့မှု 14 ရက်၊ (ဂ) abiotic ပတ်ဝန်းကျင်တွင် 7 ရက်နှင့် (ဃ) abiotic ပတ်ဝန်းကျင်တွင် 14 ရက်။
HDSS သည် ပတ်ဝန်းကျင်အများစုတွင် သံချေးတက်ခြင်း၏ မြင့်မားသောအဆင့်ကို ပြသသည်။Kim et al.2 မှ HDSS UNS S32707 အား PREN 45 ထက်ကြီးသော မြင့်မားသောသတ္တုစပ် DSS အဖြစ်သတ်မှတ်ထားသည်။ ဤလုပ်ငန်းတွင် နမူနာ 2707 HDSS ၏ PREN တန်ဖိုးသည် 49 ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ခရိုမီယမ်ပါဝင်မှုမြင့်မားခြင်းနှင့် မြင့်မားသောအကြောင်းအရာကြောင့်ဖြစ်သည်။ အက်ဆစ်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အသုံးဝင်သော မိုလစ်ဘဒင်နမ်နှင့် နီကယ်။ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုမြင့်မားသောပတ်ဝန်းကျင်။ထို့အပြင်၊ ကောင်းမွန်မျှတသောဖွဲ့စည်းမှုနှင့်ချို့ယွင်းမှုမရှိသောသေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံသည်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုနှင့်ချေးခံနိုင်ရည်အတွက်အကျိုးရှိသည်။သို့သော် ၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတုဗေဒ ခံနိုင်ရည်ရှိလင့်ကစား၊ ဤလုပ်ငန်းရှိ စမ်းသပ်ဒေတာ 2707 HDSS သည် P. aeruginosa biofilm MICs များအတွက် လုံး၀ ခုခံနိုင်စွမ်းမရှိဟု အကြံပြုထားသည်။
P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS ၏ ချေးနှုန်းသည် ဇီဝမဟုတ်သော ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 14 ရက်အကြာတွင် သိသိသာသာ တိုးလာကြောင်း လျှပ်စစ်ဓာတု ရလဒ်များက ပြသခဲ့သည်။ပုံ 2a တွင် Eocp ကျဆင်းမှုကို ပထမ 24 နာရီအတွင်း abiotic medium နှင့် P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် နှစ်မျိုးလုံးတွေ့ရသည်။ယင်းနောက်၊ ဇီဝဖလင်သည် နမူနာ၏မျက်နှာပြင်ကို အပြည့်အ၀ ဖုံးအုပ်ထားပြီး Eocp သည် အတော်အတန်တည်ငြိမ်လာပါသည်။သို့သော်၊ ဇီဝဗေဒ Eocp အဆင့်သည် ဇီဝဗေဒမဟုတ်သော Eocp အဆင့်ထက် များစွာမြင့်မားသည်။ဤကွာခြားချက်သည် P. aeruginosa ဇီဝဖလင်များ ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့် ဆက်စပ်နေသည်ဟု ယုံကြည်ရန် အကြောင်းပြချက်များရှိပါသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2d တွင် P. aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင်၊ icorr 2707 HDSS တန်ဖိုးသည် 0.627 μA cm-2 သို့ရောက်ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် abiotic ထိန်းချုပ်မှု (0.063 μA cm-2) ထက် ပြင်းအားပမာဏတစ်ခုဖြစ်သည့် Rct တန်ဖိုးနှင့် တိုင်းတာသော ပြင်းအား၊ EIS မှပထမရက်အနည်းငယ်အတွင်း P. aeruginosa ဟင်းရည်ရှိ impedance တန်ဖိုးများသည် P. aeruginosa ဆဲလ်များ၏ပူးတွဲမှုနှင့် biofilms များဖွဲ့စည်းခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။သို့သော်၊ ဇီဝဖလင်သည် နမူနာမျက်နှာပြင်ကို အပြည့်အ၀ ဖုံးအုပ်လိုက်သောအခါ၊ impedance လျော့နည်းသွားသည်။အကာအကွယ်အလွှာသည် ဇီဝဖလင်များနှင့် ဇီဝဖလင် metabolites များဖွဲ့စည်းခြင်းကြောင့် အဓိကအားဖြင့် တိုက်ခိုက်ခြင်းဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ချေးခံနိုင်ရည် လျော့နည်းလာပြီး P. aeruginosa ၏ပူးတွဲမှုသည် ဒေသအလိုက် သံချေးတက်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။ဇီဝဗေဒပတ်ဝန်းကျင်ရှိ လမ်းကြောင်းများသည် မတူညီပါ။ဇီဝမဟုတ်သောထိန်းချုပ်မှု၏ချေးခံနိုင်ရည်သည် P. aeruginosa ဟင်းရည်နှင့်ထိတွေ့သောနမူနာများ၏သက်ဆိုင်ရာတန်ဖိုးထက်များစွာမြင့်မားသည်။ထို့အပြင်၊ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအသုံးပြုမှုများအတွက်၊ Rct 2707 HDSS တန်ဖိုးသည် 489 kΩ cm2 တွင် P. aeruginosa ၏ရှေ့မှောက်တွင် Rct တန်ဖိုး (32 kΩ cm2) ထက် 15 ဆ မြင့်မားသော 489 kΩ cm2 သို့ ရောက်ရှိလာသည်။ထို့ကြောင့် 2707 HDSS သည် ပိုးမွှားပတ်ဝန်းကျင်တွင် ကောင်းမွန်သောချေးခံနိုင်ရည်ရှိပြီး P. aeruginosa biofilms မှ MIC များကို ခံနိုင်ရည်မရှိပါ။
ဤရလဒ်များကို Figs ရှိ polarization မျဉ်းကွေးများမှလည်း ကြည့်ရှုနိုင်သည်။2b။Anodic အကိုင်းအခက်များသည် Pseudomonas aeruginosa ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် သတ္တုဓာတ်တိုးတုံ့ပြန်မှုတို့နှင့် ဆက်စပ်လျက်ရှိသည်။ဤကိစ္စတွင်၊ cathodic တုံ့ပြန်မှုသည်အောက်ဆီဂျင်ကိုလျှော့ချသည်။P. aeruginosa ၏ပါဝင်မှုသည် abiotic ထိန်းချုပ်မှုထက်ပိုမိုမြင့်မားသောပြင်းအားတစ်ခုခန့်ရှိသောချေးလက်ရှိသိပ်သည်းဆကိုသိသိသာသာတိုးစေသည်။၎င်းသည် P. aeruginosa biofilm သည် 2707 HDSS ၏ ဒေသဆိုင်ရာ သံချေးတက်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။Yuan et al.29 သည် P. aeruginosa biofilm ၏လုပ်ဆောင်မှုအောက်တွင် Cu-Ni 70/30 အလွိုင်း၏ချေးလက်ရှိသိပ်သည်းဆတိုးလာကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့သည်။Pseudomonas aeruginosa biofilms မှ အောက်ဆီဂျင်လျှော့ချရေး biocatalysis ကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ဤလေ့လာတွေ့ရှိချက်သည် ဤလုပ်ငန်းတွင် MIC 2707 HDSS ကို ရှင်းပြနိုင်သည်။အေရိုးဗစ် ဇီဝဖလင်များအောက်တွင် အောက်ဆီဂျင်လည်း နည်းနိုင်သည်။ထို့ကြောင့်၊ သတ္တုမျက်နှာပြင်ကို အောက်ဆီဂျင်ဖြင့် ပြန်လည် passivate လုပ်ရန် ငြင်းဆိုခြင်းသည် ဤလုပ်ငန်းတွင် MIC ကို အထောက်အကူဖြစ်စေသော အချက်တစ်ခု ဖြစ်နိုင်သည်။
Dickinson et al ။38 သည် နမူနာမျက်နှာပြင်ရှိ sessile ဘက်တီးရီးယားများ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လုပ်ဆောင်မှုနှင့် ချေးထွက်ပစ္စည်းများ၏ သဘောသဘာဝကြောင့် ဓာတုနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်တုံ့ပြန်မှုနှုန်းကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်နိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။ပုံ 5 နှင့် ဇယား 5 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ဆဲလ်အရေအတွက်နှင့် ဇီဝဖလင်အထူသည် 14 ရက်အကြာတွင် လျော့နည်းသွားသည်။14 ရက်အကြာတွင် 2707 HDSS မျက်နှာပြင်ရှိ မစင်ဆဲလ်အများစုသည် 2216E ကြားခံတွင် အာဟာရဓာတ်များ လျော့နည်းသွားခြင်း သို့မဟုတ် 2707 HDSS matrix မှ အဆိပ်ရှိသောသတ္တုအိုင်းယွန်းများ ထွက်လာခြင်းကြောင့် ၎င်းကို ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စွာ ရှင်းပြနိုင်သည်။၎င်းသည် အစုလိုက်စမ်းသပ်မှုများ၏ ကန့်သတ်ချက်ဖြစ်သည်။
ဤလုပ်ငန်းတွင်၊ P. aeruginosa biofilm သည် 2707 HDSS ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ biofilm အောက်ရှိ Cr နှင့် Fe ၏ဒေသတွင်း လျော့နည်းသွားစေရန် ပံ့ပိုးပေးခဲ့ပါသည်။ဇယား 6 သည် နမူနာ C နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက နမူနာ D တွင် Fe နှင့် Cr လျော့နည်းမှုကို ပြသပြီး P. aeruginosa biofilm ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ပျော်ဝင်နေသော Fe နှင့် Cr တို့သည် ပထမ 7 ရက်အတွင်း ဆက်လက်တည်ရှိနေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။2216E ပတ်ဝန်းကျင်ကို အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်ကို အတုယူရန် အသုံးပြုသည်။သဘာဝပင်လယ်ရေတွင် ၎င်း၏ပါဝင်မှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သော 17700 ppm Cl- ပါဝင်ပါသည်။17700 ppm Cl- ပါဝင်မှုသည် XPS မှခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသော 7- နှင့် 14 ရက်ကြာ abiotic နမူနာများတွင် Cr ကျဆင်းခြင်း၏အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။P. aeruginosa နမူနာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက abiotic နမူနာများတွင် Cr ၏ ပျော်ဝင်မှုသည် abiotic အခြေအနေအောက်တွင် 2707 HDSS မှ ကလိုရင်းအား ပြင်းထန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် များစွာလျော့နည်းပါသည်။သဖန်းသီးပေါ်မှာ။9 သည် ပျံ့နှံ့နေသောရုပ်ရှင်တွင် Cr6+ ပါဝင်မှုကိုပြသသည်။Chen နှင့် Clayton မှ အကြံပြုထားသည့်အတိုင်း P. aeruginosa biofilms မှ စတီးမျက်နှာပြင်များမှ ခရိုမီယမ်များကို ဖယ်ရှားရာတွင် ပါဝင်နိုင်သည်။
ဘက်တီးရီးယားများ ကြီးထွားလာမှုကြောင့် စိုက်ပျိုးမပြီးမီနှင့် စိုက်ပျိုးပြီးနောက် အလယ်အလတ်၏ pH တန်ဖိုးများသည် 7.4 နှင့် 8.2 အသီးသီးဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ P. aeruginosa biofilm အောက်တွင်၊ အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်ချေးများသည် အစုလိုက်အလတ်စားတွင် pH မြင့်မားသောကြောင့် ဤလုပ်ငန်းကို အထောက်အကူမဖြစ်နိုင်ပါ။14 ရက်စမ်းသပ်မှုကာလအတွင်း (ကနဦး 7.4 မှနောက်ဆုံး 7.5 အထိ) ဇီဝထိန်းချုပ်မှုမဟုတ်သောကြားခံ၏ pH သိသိသာသာမပြောင်းလဲပါ။ပေါက်ဖွားပြီးနောက် inoculation ကြားခံတွင် pH တိုးလာခြင်းသည် P. aeruginosa ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ဆက်စပ်နေပြီး စမ်းသပ်မှုအကန့်များမရှိသဖြင့် pH ပေါ်တွင် တူညီသောအကျိုးသက်ရောက်မှုကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ပုံ 7 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း P. aeruginosa biofilm ကြောင့်ဖြစ်ရသည့် အမြင့်ဆုံးတွင်းအတိမ်အနက်မှာ 0.69 µm ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် abiotic medium (0.02 µm) ထက် များစွာပိုကြီးပါသည်။၎င်းသည် အထက်ဖော်ပြပါ လျှပ်စစ်ဓာတု အချက်အလက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။တွင်းအနက် 0.69 µm သည် တူညီသောအခြေအနေအောက်တွင် 2205 DSS အတွက် ဖော်ပြထားသော 9.5 µm တန်ဖိုးထက် ဆယ်ဆပိုမိုသေးငယ်သည်။2707 HDSS သည် 2205 DSS ထက် MIC များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း ဤအချက်အလက်များက ပြသသည်။2707 HDSS တွင် ပိုမိုကြာရှည်စွာ passivation ပေးဆောင်ပေးသော Cr အဆင့်များ မြင့်မားလာပြီး P. aeruginosa ကို depassivate လုပ်ရန် ပိုမိုခက်ခဲကာ အန္တရာယ်ရှိသော ဒုတိယမိုးရွာသွန်းခြင်းမရှိဘဲ ၎င်း၏ ဟန်ချက်ညီသော အဆင့်တည်ဆောက်ပုံကြောင့် pitting ဖြစ်စေသော အကြောင်းရင်းများဖြစ်သည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ MIC တွင်းများကို P. aeruginosa ဟင်းရည်တွင် 2707 HDSS ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် Abiotic ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အရေးမပါသော တွင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်တွေ့ရှိခဲ့သည်။2707 HDSS သည် 2205 DSS ထက် MIC ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်း ဤအလုပ်က ပြသသော်လည်း P. aeruginosa biofilm ကြောင့် MIC ကို လုံးဝ ခုခံနိုင်စွမ်း မရှိပေ။ဤရလဒ်များသည် အဏ္ဏဝါပတ်ဝန်းကျင်အတွက် သင့်လျော်သော သံမဏိများကို ရွေးချယ်ရာတွင် အထောက်အကူပြုပါသည်။
တရုတ်နိုင်ငံ၊ Shenyang ရှိ Northeastern University (NEU) သတ္တုဗေဒကျောင်းမှ 2707 HDSS အတွက် ကူပွန်။2707 HDSS ၏ ဒြပ်စင်ဖွဲ့စည်းမှုကို NEU ပစ္စည်းများ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် စမ်းသပ်ခြင်းဌာနမှ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသည့် ဇယား 1 တွင် ပြထားသည်။နမူနာအားလုံးကို 1180°C တွင် 1 နာရီကြာ အစိုင်အခဲဖြေရှင်းချက်အတွက် ကုသခဲ့ပါသည်။သံချေးမတက်မီတွင် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ 1 cm2 ရှိသော ဒင်္ဂါးပုံသဏ္ဌာန် 2707 HDSS ကို ဆီလီကွန်ကာဘိုင် သဲစက္ကူဖြင့် 2000 grit ဖြင့် ပွတ်ခဲ့ပြီး 0.05 µm Al2O3 အမှုန့် slurry ဖြင့် ပွတ်ခဲ့သည်။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။
Marine Pseudomonas aeruginosa မျိုးကွဲ MCCC 1A00099 ကို တရုတ်နိုင်ငံ Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။Pseudomonas aeruginosa ကို Marine 2216E အရည်လတ် (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, China) ကို အသုံးပြု၍ ဖန်ပုလင်း 250 ml နှင့် 500 ml ဖန် electrochemical cells များတွင် 37°C တွင် အပူချိန် 37°C တွင် စိုက်ပျိုးခဲ့ပါသည်။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 SrBr2020 ၊ 6 6NH26NH3၊ 3.0016 NH3 5.0 peptone၊ 1.0 တဆေးထုတ်ယူခြင်းနှင့် 0.1 သံ citrate ။ပိုးမွှားမပေါက်မီ မိနစ် 20 ခန့် အပူချိန် 121 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် Autoclave ထားပါ။400x အတိုင်းအတာဖြင့် အလင်းအဏုကြည့်မှန်ပြောင်းအောက်ရှိ hemocytometer ဖြင့် sessile နှင့် planktonic ဆဲလ်များကို ရေတွက်ပါ။စိုက်ပြီးပြီးချင်း Planktonic Pseudomonas aeruginosa ၏ ကနဦးအာရုံစူးစိုက်မှုသည် ခန့်မှန်းခြေ 106 ဆဲလ်များ/ml ဖြစ်သည်။
အီလက်ထရွန်းနစ်စမ်းသပ်မှုများကို 500 ml အလယ်အလတ်ပမာဏရှိသော ဂန္ထဝင်သုံး လျှပ်စစ်ဖန်ဆဲလ်တစ်ခုတွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ပလက်တီနမ်စာရွက်နှင့် saturated calomel electrode (SAE) တို့သည် ကောင်တာနှင့် ရည်ညွှန်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည့် Luggin သွေးကြောမျှင်များဖြင့် ပြည့်နေသော ဓာတ်ပေါင်းဖိုသို့ ချိတ်ဆက်ထားသည်။အလုပ်လုပ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ရန်အတွက်၊ နမူနာတစ်ခုစီတွင် ရော်ဘာဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော ကြေးနီဝါယာကြိုးကို epoxy resin ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားကာ တစ်ဖက်တွင် အလုပ်လုပ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအတွက် အကာအကွယ်မဲ့ဧရိယာ 1 cm2 ခန့်ချန်ထားသည်။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 Eocp ဖြင့် -5 မှ 5 mV အကွာအဝေးတွင် စကင်န်နှုန်း 0.125 mV s-1 ဖြင့် မှတ်တမ်းတင်ထားပြီး နမူနာနှုန်း 1 Hz ဖြစ်သည်။EIS သည် 0.01 မှ 10,000 Hz မှ ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးထက် sine wave ဖြင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည် ဗို့အား 5 mV ၏ Eocp တွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော ဖယ်ရှားခြင်းမပြုမီ၊ လွတ်လပ်သောချေးယူနိုင်ခြေ၏ တည်ငြိမ်သောတန်ဖိုးသို့ မရောက်ရှိမီအထိ လျှပ်ကူးပစ္စည်းများသည် လှုပ်လှုပ်ရှားရှားမုဒ်တွင် ရှိနေသည်။ထို့နောက် polarization မျဉ်းကွေးများကို -0.2 မှ 1.5 V မှ Eocp ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အဖြစ် 0.166 mV/s ဖြင့် တိုင်းတာသည်။စမ်းသပ်မှုတစ်ခုစီကို P. aeruginosa နှင့်မပါဘဲ ၃ ကြိမ်ထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ခဲ့သည်။
သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် နမူနာများကို စိုစွတ်သော 2000 grit SiC စက္ကူဖြင့် စက်ဖြင့် ပွတ်ပြီး 0.05 µm Al2O3 အမှုန့် ဆိုင်းထိန်းစနစ်ဖြင့် ပွတ်တိုက်ပေးပါသည်။optical microscope ကို အသုံးပြု၍ သတ္တုဓာတ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။နမူနာများကို ပိုတက်စီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ် 43 ၏ 10 wt% ဖြေရှင်းချက်ဖြင့် ထွင်းထုထားသည်။
ပေါက်ဖွားပြီးနောက် နမူနာများကို ဖော့စဖိတ်ဆားရည် (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ဖြင့် ၃ ကြိမ် ဆေးကြောပြီး ဇီဝဖလင်များကို ပြုပြင်ရန် 2.5% (v/v) glutaraldehyde ဖြင့် 10 နာရီကြာ ပြုပြင်ပေးသည်။ထို့နောက် လေမခြောက်မီ သုတ်ထားသော အီသနော (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 90%, 95% နှင့် 100%) ဖြင့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခဲ့သည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ SEM စူးစမ်းလေ့လာမှုအတွက် လျှပ်ကူးနိုင်မှုကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် နမူနာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ ရွှေဖလင်တစ်ချပ်ကို အပ်ထားသည်။SEM ပုံများကို နမူနာတစ်ခုစီ၏ မျက်နှာပြင်ရှိ အမြှေးပါးဆုံး P. aeruginosa ဆဲလ်များရှိသည့် အစက်အပြောက်များပေါ်တွင် အာရုံစိုက်ထားပါသည်။ဓာတုဒြပ်စင်များကိုရှာဖွေရန် EDS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပြုလုပ်ပါ။Zeiss confocal laser scanning microscope (CLSM) (LSM 710၊ Zeiss၊ Germany) ကို တွင်းအတိမ်အနက်ကို တိုင်းတာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ဇီဝဖလင်အောက်ရှိ သံချေးတက်နေသောတွင်းများကို လေ့လာကြည့်ရှုရန်၊ စမ်းသပ်နမူနာကို တရုတ်အမျိုးသားစံနှုန်း (CNS) GB/T4334.4-2000 အရ ပထမဦးစွာ သန့်စင်ပြီး စမ်းသပ်နမူနာ၏မျက်နှာပြင်မှ ချေးထုတ်ပစ္စည်းများနှင့် ဇီဝဖလင်များကို ဖယ်ရှားခဲ့သည်။
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS၊ ESCALAB250 မျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုစနစ်၊ Thermo VG၊ USA) ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို monochromatic X-ray ရင်းမြစ် (အလူမီနီယမ် Kα လိုင်းဖြင့် စွမ်းအင် 1500 eV နှင့် 150 W) ၏ ကျယ်ပြန့်သောအကွာအဝေးတွင်၊ -1350 eV ၏ စံအခြေအနေများအောက်တွင် ချိတ်ဆက်ထားသော စွမ်းအင်များ 050 eV နှင့် 0.2 eV အဆင့်ရှိသော ထုတ်လွှင့်မှုစွမ်းအင်ကို အသုံးပြု၍ မြင့်မားသော resolution spectra ကို မှတ်တမ်းတင်ခဲ့သည်။
မွေးမြူထားသောနမူနာများကို 15 s45 အတွက် PBS (pH 7.4 ± 0.2) ဖြင့် ညင်သာစွာဆေးကြောပါ။နမူနာများတွင် ဇီဝဖလင်များ၏ ဘက်တီးရီးယားများ၏ ရှင်သန်နိုင်စွမ်းကို စောင့်ကြည့်ရန် LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen၊ Eugene, OR, USA) ကို အသုံးပြု၍ ဇီဝဖလင်များကို 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 ပါရှိသော အရောအနှော၏ 1 ml ကို အမှောင်ထဲတွင် အခန်းအပူချိန် (23°C) တွင် မိနစ် 20 ဖုတ်ထားသည်။ထို့နောက်တွင်၊ စွန်းထင်းနေသောနမူနာများကို Nikon CLSM စက် (C2 Plus၊ Nikon၊ Japan) အသုံးပြု၍ လှိုင်းအလျားနှစ်ခု (အသက်ရှင်ဆဲလ်များအတွက် 488 nm နှင့် ဆဲလ်သေများအတွက် 559 nm) ကို စစ်ဆေးခဲ့ပါသည်။ဇီဝဖလင်အထူကို 3D စကင်ဖတ်ခြင်းမုဒ်တွင် တိုင်းတာထားသည်။
ဤဆောင်းပါးကို ကိုးကားနည်း- Li, H. et al.Pseudomonas aeruginosa marine biofilm မှ 2707 super duplex stainless steel ၏ microbial corrosionသိပ္ပံပညာ။6၊ 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016)။
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulphate ပါဝင်သည့် ကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်များတွင် LDX 2101 duplex stainless steel ၏ Stress corrosion ကွဲအက်ခြင်း။ Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulphate ပါဝင်သည့် ကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်များတွင် LDX 2101 duplex stainless steel ၏ Stress corrosion ကွဲအက်ခြင်း။ Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей 1 верещей хлоридов в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate ပါဝင်မှုတွင် ကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်များတွင် duplex stainless steel LDX 2101 ၏ Stress corrosion ကွဲအက်ခြင်း။ Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相不锈钢在硫代硫酸盐存在下氯化物溂值不裡。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相stainless steel在福代sulfate分下下南性耧生于中图像則 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержаветрей 1 вещей лорида в присутствии тиосульфата ။ Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. thiosulfate ပါဝင်မှုတွင် ကလိုရိုက်ဖြေရှင်းချက်တွင် duplex stainless steel LDX 2101 ၏ Stress corrosion ကွဲအက်ခြင်း။coros သိပ္ပံ 80၊ 205–212 (2014)။
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS သည် hyper duplex stainless steel welds များ၏ pitting corrosion ကိုခံနိုင်ရည်ရှိသော ဓာတ်ငွေ့များကို အကာအရံအဖြစ် အပူပေးကုသခြင်းနှင့် နိုက်ထရိုဂျင်၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုများ။ Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS သည် hyper duplex stainless steel welds များ၏ pitting corrosion ကိုခံနိုင်ရည်ရှိသော ဓာတ်ငွေ့များကို အကာအရံအဖြစ် အပူပေးကုသခြင်းနှင့် နိုက်ထရိုဂျင်၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုများ။Kim၊ ST၊ Jang၊ SH၊ Lee၊ IS နှင့် Park၊ Hyperduplex stainless steel welds များ၏ pitting corrosion resistance တွင် ဓာတ်ငွေ့များကို အကာအရံပြုထားသော အစိုင်အခဲပျော်ရည်အပူကုသမှုနှင့် နိုက်ထရိုဂျင်၏သက်ရောက်မှု။ Kim၊ ST၊ Jang၊ SH၊ Lee၊ IS & Park၊ YS 固溶热处理和保护气体中的氮气对超双相不锈钢焊缝抗点蚀。 Kim၊ ST၊ Jang၊ SH၊ Lee၊ IS & Park၊ YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS နှင့် Park, YS Effect သည် သံမဏိဂဟေဆက်များ၏ ပူစပ်သော သံမဏိဂဟေဆက်များ၏ pitting corrosion resistance တွင် ဓာတ်ငွေ့များကို အကာအရံအဖြစ် အကာအကွယ်ပြုထားသော ဓာတ်ငွေ့များတွင် အပူကုသမှုနှင့် နိုက်ထရိုဂျင်၏သက်ရောက်မှု။ကောရော့။သိပ္ပံပညာ။53၊ 1939–1947 (2011)။
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L stainless steel ၏ microbial နှင့် electrochemically induced pitting ၏ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှု။ Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 316L stainless steel ၏ microbial နှင့် electrochemically induced pitting ၏ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှု။Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. 316L stainless steel ၏ အဏုဇီဝနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်ဆိုင်ရာ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ နှိုင်းယှဉ်လေ့လာမှု။ Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研究။ Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. 316L stainless steel တွင် microbiological and electrochemically induced pitting of microbiological and electrochemically induced pitting.ကောရော့။သိပ္ပံပညာ။၄၅၊ ၂၅၇၇–၂၅၉၅ (၂၀၀၃)။
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 duplex stainless steel ၏ electrochemical အပြုအမူများသည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် မတူညီသော pH ရှိသော alkaline solutions များတွင် ပါရှိသည်။ Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 duplex stainless steel ၏ electrochemical အပြုအမူများသည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် မတူညီသော pH ရှိသော alkaline solutions များတွင် ပါရှိသည်။Luo H.၊ Dong KF၊ Lee HG နှင့် Xiao K. သည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် မတူညီသော pH ရှိသော အယ်ကာလိုင်းဖြေရှင်းချက်များတွင် duplex stainless steel 2205 ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်အမူအကျင့်များ။ Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的电化学行。 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 အယ်ကာလိုင်းဖြေရှင်းချက်တွင် မတူညီသော pH တွင် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် 双相stainless steel ၏ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အပြုအမူ။Luo H.၊ Dong KF၊ Lee HG နှင့် Xiao K. သည် ကလိုရိုက်ပါဝင်မှုတွင် မတူညီသော pH ရှိသော အယ်ကာလိုင်းဖြေရှင်းချက်များတွင် duplex stainless steel 2205 ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်အမူအကျင့်များ။ဓာတ်ဆေး။မဂ္ဂဇင်း။64၊ 211–220 (2012)။
Little၊ BJ၊ Lee၊ JS & Ray၊ RI အဏ္ဏဝါဇီဝဖလင်များ၏ ခြစားမှုအပေါ် လွှမ်းမိုးမှု- တိုတိုတုတ်တုတ် သုံးသပ်ချက်။ Little၊ BJ၊ Lee၊ JS & Ray၊ RI အဏ္ဏဝါဇီဝဖလင်များ၏ ခြစားမှုအပေါ် လွှမ်းမိုးမှု- တိုတိုတုတ်တုတ် သုံးသပ်ချက်။Little၊ BJ၊ Lee၊ JS နှင့် Ray၊ Corrosion နှင့် ပတ်သက်၍ Marine Biofilms ၏ RI အကျိုးသက်ရောက်မှု- အတိုချုံး သုံးသပ်ချက်။ Little၊ BJ၊ Lee၊ JS & Ray၊ RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述။ Little, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle၊ BJ၊ Lee၊ JS နှင့် Ray၊ Corrosion နှင့် ပတ်သက်၍ Marine Biofilms ၏ RI အကျိုးသက်ရောက်မှု- အတိုချုံး သုံးသပ်ချက်။ဓာတ်ဆေး။မဂ္ဂဇင်း။၅၄၊ ၂-၇ (၂၀၀၈)။