Faafetai mo le asiasi ile Nature.com.O le su'esu'ega o lo'o e fa'aogaina e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS.Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer).I le taimi nei, ina ia mautinoa le faʻaauauina o le lagolago, matou te tuʻuina atu le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Microbial corrosion (MIC) ose fa'afitauli ogaoga i le tele o alamanuia, aua e mafai ona o'o atu ai i le tele o tupe gau.Super duplex uamea u'amea 2707 (2707 HDSS) o lo'o fa'aogaina i si'osi'omaga o le gataifale ona o lona tete'e atu vaila'au lelei.Ae ui i lea, o lona tetee atu i le MIC e leʻi faʻataʻitaʻiina.O lenei suʻesuʻega na suʻesuʻeina ai le amio a le MIC 2707 HDSS e mafua mai i le gataifale aerobic bacteria Pseudomonas aeruginosa.O suʻesuʻega eletise na faʻaalia ai i le i ai o le Pseudomonas aeruginosa biofilm i le 2216E medium, o se suiga lelei i le faʻaleagaina o le malosi ma le faʻateleina o le mamafa o le taimi nei.O suʻesuʻega o le X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) na faʻaalia ai le faʻaitiitia o le Cr i luga o le faʻataʻitaʻiga i lalo o le biofilm.O su'esu'ega va'aia o lua na fa'aalia ai o le P. aeruginosa biofilm na maua ai le loloto ole lua ole 0.69 µm ile 14 aso ole fa'a'oto.E ui lava e laʻititi lenei mea, e faʻaalia ai o le 2707 HDSS e leʻo atoatoa le puipuia o le MIC o le P. aeruginosa biofilms.
Duplex stainless steels (DSS) o loʻo faʻaaogaina lautele i pisinisi eseese ona o le tuʻufaʻatasiga atoatoa o mea faʻainisinia sili ona lelei ma le faʻafefeteina1,2.Ae ui i lea, o loʻo tupu pea le pitting faʻapitonuʻu ma afaina ai le faʻamaoni o lenei sila3,4.DSS e le tete'e i microbial corrosion (MIC)5,6.E ui lava i le tele o talosaga mo le DSS, o loʻo i ai pea siʻosiʻomaga e le lava le faʻaogaina o le DSS mo le faʻaaogaina umi.O lona uiga e mana'omia le tele o mea taugata ma maualuga atu le fa'a'ele'ele.Na maua e Jeon et al7 e o'o lava i u'amea u'amea super duplex (SDSS) o lo'o i ai ni tapula'a i tulaga o le fa'a'ele'ele.O le mea lea, i nisi o tulaga, e manaʻomia uʻamea sili atu le lua (HDSS) faʻatasi ai ma le faʻafefe maualuga.O lenei mea na mafua ai le atinaʻeina o HDSS sili ona faʻafefiloi.
Tete'e a'afia DSS fa'alagolago ile fua ole alpha ma gamma vaega ma fa'aitiitia ile Cr, Mo ma W itulagi 8, 9, 10 fa'atasi ma le vaega lona lua.O le HDSS o loʻo i ai se mea maualuga o le Cr, Mo ma le N11, o le mea lea e sili ona lelei le faʻafefeteina ma se tau maualuga (45-50) o le numera o le faʻatauga tutusa (PREN) fuafuaina e wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt.%W) + 16% wt.N12.O lona tete'e sili ona pala e fa'alagolago i se tuufaatasiga paleni o lo'o iai pe tusa ma le 50% ferritic (α) ma le 50% austenitic (γ) vaega.O le HDSS e sili atu mea faʻainisinia ma maualuga atu le teteʻe i le chloride corrosion.Faʻaleleia atili le faʻafefeteina e faʻalauteleina ai le faʻaogaina o le HDSS i siʻosiʻomaga chloride sili atu le malosi e pei o siʻosiʻomaga o le gataifale.
O MICs ose fa'afitauli tele lea i le tele o alamanuia e pei ole suau'u ma kesi ma fale vai14.O le MIC e 20% o mea uma ua faaleagaina15.MIC o se bioelectrochemical corrosion e mafai ona matauina i le tele o siosiomaga.Biofilms e fa'atupu i luga o u'amea e suia ai tulaga fa'aeletise, ma fa'apea ona a'afia ai le fa'agasologa o le pala.E talitonu lautele o le MIC corrosion e mafua mai i biofilms.O meaola ninii eletise e 'aina metala e maua ai le malosi latou te mana'omia e ola ai17.O suʻesuʻega talu ai nei a le MIC na faʻaalia ai o le EET (extracellular electron transfer) o le fua faʻatapulaʻa faʻatatau i le MIC faʻaosoina e microorganisms electrogenic.Zhang et al.18 na faʻaalia ai e faʻavaveina e le au faʻasalalau eletise le faʻafeiloaʻiga o le eletise i le va o Desulfovibrio sessificans sela ma le 304 uʻamea uʻamea, ma mafua ai le osofaʻiga MIC sili atu.Anning et al.19 ma Wenzlaff et al.20 ua faʻaalia ai o biofilms o siama faʻaitiitia sulfate-faʻaitiitia (SRBs) e mafai ona faʻafefe saʻo le eletise mai mea uamea, e mafua ai le pitting ogaoga.
DSS ua iloa e a'afia i le MIC i ala o faasalalauga o lo'o iai SRBs, iron-reducing bacteria (IRBs), etc. 21 .O nei siama e mafua ai pitting faʻapitonuʻu i luga ole DSS i lalo ole biofilms22,23.E le pei o le DSS, o le HDSS24 MIC e le o lauiloa.
O le Pseudomonas aeruginosa ose fa'ama'i Gram-negative, motile, e pei o le rod e salalau lautele i le natura25.O le Pseudomonas aeruginosa ose vaega tele fo'i microbial i le si'osi'omaga o le gataifale, ma mafua ai le fa'atupuina o le MIC maualuga.Pseudomonas o loʻo aʻafia malosi i le faʻagasologa o le pala ma ua lauiloa o se paionia colonizer i le taimi o le faʻavaeina o le biofilm.Mahat et al.28 ma Yuan et al.29 na fa'aalia ai o le Pseudomonas aeruginosa o lo'o taumafai e fa'atuputeleina le maualuga o le pala o u'amea mālū ma u'amea i si'osi'omaga vai.
O le sini autu o lenei galuega o le suʻesuʻeina lea o meatotino a le MIC 2707 HDSS e mafua mai i le gataifale aerobic bacterium Pseudomonas aeruginosa e faʻaaoga ai metotia eletise, metotia o suʻesuʻega o luga ma suʻesuʻega o oloa.O su'esu'ega fa'aeletise, e aofia ai le fa'aogaina o le eletise matala (OCP), fa'asagaga o le laina laina (LPR), fa'aogaina o le spectroscopy (EIS), ma le polarization malosi, na faia e su'esu'e ai le amio a le MIC 2707 HDSS.Sa fa'atinoina le su'esu'ega o spectrometric dispersive (EDS) e su'esu'e ai elemene vaila'au i luga o se mea ua pala.E le gata i lea, o le X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) na faʻaaogaina e fuafua ai le mautu o le faʻaogaina o ata tifaga i lalo o le faʻaogaina o se siosiomaga o le gataifale o loʻo i ai Pseudomonas aeruginosa.O le loloto o lua na fuaina i lalo o se faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga laser (CLSM).
O le laulau 1 o loʻo faʻaalia ai le vailaʻau o le 2707 HDSS.O le laulau 2 o loʻo faʻaalia ai o le 2707 HDSS o loʻo i ai mea faʻainisinia sili ona lelei ma le malosi o le 650 MPa.I luga o le fig.1 o loʻo faʻaalia ai le microstructure opitika o fofo vevela togafitia 2707 HDSS.I totonu o le microstructure o loʻo i ai le tusa ma le 50% austenite ma le 50% ferrite vaega, o fusi faʻalautele o austenite ma ferrite vaega e aunoa ma vaega lona lua o loʻo vaaia.
I luga o le fig.2a o loʻo faʻaalia ai le malosi o le taʻavale (Eocp) faʻatusatusa i le taimi faʻaalia mo le 2707 HDSS i le 2216E abiotic medium ma le P. aeruginosa broth mo le 14 aso i le 37 ° C.E faʻaalia ai o le suiga tele ma sili ona taua i le Eocp e tupu i totonu ole 24 itula muamua.O tau o le Eocp i mataupu uma e lua na oʻo i le -145 mV (faʻatusatusa i le SCE) ile 16 itula ona paʻu ai lea, e oʻo atu i le -477 mV (faʻatusatusa ile SCE) ma le -236 mV (faʻatusatusa ile SCE) mo le faʻataʻitaʻiga abiotic.ma P Pseudomonas aeruginosa coupons, i le faasologa).A maeʻa itula 24, o le Eocp 2707 HDSS tau mo le P. aeruginosa sa faʻamautu i le -228 mV (faʻatusatusa i le SCE), ae o le tau tutusa mo faʻataʻitaʻiga e le o ni meaola e tusa ma le -442 mV (faʻatusatusa i le SCE).Eocp i luma ole P. aeruginosa sa fai si maualalo.
Su'esu'ega fa'aeletise ole 2707 HDSS fa'ata'ita'iga ile abiotic medium ma le Pseudomonas aeruginosa broth ile 37 °C:
(a) Eocp e avea o se galuega o le taimi faʻaalia, (b) polarization curves i le aso 14, (c) Rp o se galuega o le taimi faʻaalia, ma (d) icorr e avea o se galuega o le taimi faʻaalia.
Fuafuaga 3 o loʻo faʻaalia ai le faʻaleagaina o le eletise o 2707 HDSS faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i abiotic ma Pseudomonas aeruginosa faʻasalalau faʻasalalau i luga o se vaitaimi o le 14 aso.O mea faʻapipiʻi o le anode ma le cathode curves na faʻapipiʻiina e maua ai fesoʻotaʻiga e tuʻuina atu ai le mamafa o le corrosion i le taimi nei (icorr), le mafai ona pala (Ecorr) ma Tafel slope (βα ma βc) e tusa ai ma metotia masani30,31.
E pei ona faaalia i le fig.2b, o se suiga agai i luga i le P. aeruginosa curve na mafua ai le faateleina o le Ecorr pe a faatusatusa i le abiotic curve.O le tau o le icorr, lea e faʻatusatusa i le fua o le pala, na faʻateleina i le 0.328 μA cm-2 i le faʻataʻitaʻiga Pseudomonas aeruginosa, lea e fa taimi sili atu nai lo le faʻataʻitaʻiga e le o ni meaola (0.087 μA cm-2).
O le LPR ose auala fa'aeletise e le fa'aleagaina mo le su'esu'eina vave o le pala.Ua faʻaaogaina foi e suʻesuʻe ai le MIC32.I luga o le fig.2c o loʻo faʻaalia ai le tetee o le polarization (Rp) o se galuega o le taimi faʻaalia.O le maualuga o le tau o le Rp o lona uiga e itiiti le pala.I totonu o le 24 itula muamua, Rp 2707 HDSS maualuga i le 1955 kΩ cm2 mo faʻataʻitaʻiga abiotic ma le 1429 kΩ cm2 mo faʻataʻitaʻiga Pseudomonas aeruginosa.O le ata 2c o lo'o fa'aalia ai fo'i na fa'aitiitia vave le tau o le Rp i le mae'a ai o le aso e tasi ona tumau ai lea e le'i suia i le isi 13 aso.O le tau Rp o se fa'ata'ita'iga Pseudomonas aeruginosa e tusa ma le 40 kΩ cm2, lea e sili atu le maualalo nai lo le tau 450 kΩ cm2 o se fa'ata'ita'iga e le o ni meaola.
O le tau o le icorr e fa'atusatusa i le fua tutusa o le pala.O lona tau e mafai ona fa'atatau mai le Stern-Giri equation:
E tusa ai ma Zoe et al.33, o le tau masani o le slope B o le Tafel i lenei galuega na ave e 26 mV/tes.O le ata 2d o lo'o fa'aalia ai o le icorr o le fa'ata'ita'iga e le fa'aolaola 2707 sa tumau pea le mautu, a'o le fa'ata'ita'iga P. aeruginosa na fesuisuia'i tele pe a uma le 24 itula muamua.O fa'atatau icorr o fa'ata'ita'iga P. aeruginosa o se fa'asologa o le maualuga maualuga atu nai lo fa'atonuga e le fa'aola.O lenei faiga e ogatasi ma taunuuga o le tetee polarization.
O le EIS o se isi auala e le fa'aleagaina e fa'aaogaina e fa'ailoa ai gaioiga fa'aeletise i luga o mea pala.Impedance spectra ma fua fa'atatau capacitance o fa'ata'ita'iga fa'aalia i le si'osi'omaga abiotic ma le vaifofo Pseudomonas aeruginosa, pa'u ata/biofilm tete'e Rb faia i luga o le fa'ata'ita'iga luga, tau fa'afeiloa'iga tetee Rct, eletise lua lapisi capacitance Cdl (EDL) ma QCPE Fa'asaga uma elemene elemene. (CPE ).O nei fa'amaufa'ailoga na toe su'esu'eina e ala i le fa'aogaina o fa'amaumauga e fa'aaoga ai se fa'ata'ita'iga tutusa (EEC).
I luga o le fig.3 faʻaalia faʻailoga masani Nyquist (a ma le b) ma fanua Bode (a 'ma le b') mo 2707 HDSS faʻataʻitaʻiga i ala faʻasalalau abiotic ma P. aeruginosa broth mo taimi eseese incubation.O le lautele o le mama Nyquist e faʻaitiitia i le i ai o le Pseudomonas aeruginosa.O le Bode plot (Fig. 3b ') o loʻo faʻaalia ai le faʻateleina o le faʻalavelave atoa.E mafai ona maua fa'amatalaga e uiga i le taimi malolo mai le vaega maxima.I luga o le fig.O le 4 o lo'o fa'aalia ai fausaga fa'aletino e fa'avae i luga ole lalaga e tasi (a) ma le lapisi (b) ma EEC tutusa.O lo'o fa'aofiina le CPE ile fa'ata'ita'iga EEC.O lona taliaina ma le impedance o loʻo faʻaalia e faapea:
E lua faʻataʻitaʻiga faʻaletino ma faʻataʻitaʻiga tutusa tutusa mo le faʻaogaina o alaleo faʻalavelave o le faʻataʻitaʻiga 2707 HDSS:
o le Y0 o le KPI tau, j o ​​le numera mafaufau po'o le (-1) 1/2, ω o le angular frequency, n o le KPI power index itiiti ifo i le tasi35.O le fa'afefeteina o le fa'aliliuina o tau (ie 1/Rct) e fetaui ma le fua o le pala.O le la'ititi o le Rct, o le maualuga foi lea o le pala27.Ina ua uma le 14 aso o le incubation, o le Rct o Pseudomonas aeruginosa samples na oʻo i le 32 kΩ cm2, lea e itiiti ifo nai lo le 489 kΩ cm2 o faʻataʻitaʻiga e le o ni meaola (Table 4).
O ata CLSM ma ata SEM i le Ata 5 o loʻo faʻaalia manino ai o le biofilm coating i luga o le faʻataʻitaʻiga HDSS 2707 pe a uma le 7 aso e mafiafia.Peita'i, ina ua mavae le 14 aso, sa le lelei le fa'asalalauina o le biofilm ma ua aliali mai ai nisi sela mate.O le laulau 5 o loʻo faʻaalia ai le mafiafia o le biofilm i luga o faʻataʻitaʻiga 2707 HDSS pe a uma ona faʻaalia i le P. aeruginosa mo le 7 ma le 14 aso.Ole mafiafia aupito maualuga ole biofilm na suia mai le 23.4 µm ina ua uma le 7 aso ile 18.9 µm ile 14 aso.O le averesi biofilm mafiafia na faʻamaonia ai foi lenei tulaga.Na faʻaitiitia mai le 22.2 ± 0.7 μm i le maeʻa ai o le 7 aso i le 17.8 ± 1.0 μm i le maeʻa o 14 aso.
(a) 3-D CLSM ata ile 7 aso, (b) 3-D CLSM ata ile 14 aso, (c) SEM ata ile 7 aso, ma (d) SEM ata ile 14 aso.
Na fa'aalia e le EMF elemene vaila'au i biofilms ma mea e pala i luga o fa'ata'ita'iga fa'aalia i le P. aeruginosa mo le 14 aso.I luga o le fig.O le ata 6 o loʻo faʻaalia ai o mea o loʻo i totonu o le C, N, O, ma le P i biofilms ma mea faʻaleagaina e sili atu le maualuga nai lo uʻamea mama, talu ai o nei elemene e fesoʻotaʻi ma biofilms ma a latou metabolites.E mana'omia na'o ni vaega ole chromium ma le u'amea.O le maualuga o le Cr ma le Fe i le biofilm ma mea e pala i luga o faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia ai ua leiloa elemene elemene ona o le pala.
A maeʻa le 14 aso, o lua faʻatasi ma le P. aeruginosa na mataʻituina ile 2216E.Aʻo leʻi faʻapipiʻiina, o luga o faʻataʻitaʻiga sa lamolemole ma leai se faʻaletonu (Fig. 7a).Ina ua maeʻa le faʻapipiʻiina ma le aveeseina o mea olaola ma mea e pala, o lua pito sili ona loloto i luga o faʻataʻitaʻiga na suʻesuʻeina e faʻaaoga ai le CLSM, e pei ona faʻaalia i le Ata 7b ma le c.Leai se lua manino na maua i luga ole laiga o mea e le o ni mea ola (maualuga loloto ole lua ole 0.02 µm).Ole loloto ole lua pito maualuga na mafua mai ile P. aeruginosa e 0.52 µm ile 7 aso ma le 0.69 µm ile 14 aso, e fua ile averesi ole loloto ole lua mai le 3 fa'ata'ita'iga (10 pito maualuga ole loloto ole lua na filifilia mo fa'ata'ita'iga ta'itasi).Ausia o le 0.42 ± 0.12 µm ma le 0.52 ± 0.15 µm, i le faasologa (Laulau 5).O nei faʻatatau loloto o pu e laʻititi ae taua.
(a) a'o le'i fa'aalia, (b) 14 aso ile si'osi'omaga abiotic, ma (c) 14 aso ile sua o le Pseudomonas aeruginosa.
I luga o le fig.O le laulau 8 o loʻo faʻaalia ai le XPS spectra o vaega faʻataʻitaʻiga eseese, ma o le vailaʻau o loʻo suʻesuʻeina mo luga o mea taʻitasi o loʻo aoteleina i le Laulau 6. I le Siata 6, o pasene atomic o Fe ma Cr i le i ai o le P. aeruginosa (samples A ma le B) sa. e sili atu le maualalo nai lo le pulea e le o meaola.(faataitaiga C ma le D).Mo se faʻataʻitaʻiga P. aeruginosa, o le faʻaogaina o le vaʻaia i le maualuga o le Cr 2p nucleus na faʻapipiʻiina i vaega pito i luga e fa ma malosi faʻamau (BE) o le 574.4, 576.6, 578.3 ma le 586.8 eV, lea e mafai ona faʻatatau i le Cr, Cr2O3, CrO3 .ma le Cr(OH)3, i le faasologa (Ata 9a ma le b).Mo faʻataʻitaʻiga e le o ni meaola, o le fusi o le Cr 2p maualuga maualuga o loʻo i ai ni tumutumu autu se lua mo Cr (573.80 eV mo BE) ma Cr2O3 (575.90 eV mo BE) i Ata.9c ma le d.O le ese'esega pito sili ona mata'ina i le va o fa'ata'ita'iga abiotic ma fa'ata'ita'iga P. aeruginosa o le iai lea o le Cr6+ ma le maualuga o le fa'atusatusaga ole Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) i lalo ole biofilm.
O le lautele XPS spectra o luga o le faʻataʻitaʻiga 2707 HDSS i faʻasalalauga e lua e 7 ma 14 aso, i le faasologa.
(a) 7 aso e aafia i le P. aeruginosa, (b) 14 aso e aafia i le P. aeruginosa, (c) 7 aso i se siosiomaga abiotic, ma (d) 14 aso i se siosiomaga abiotic.
O le HDSS o loʻo faʻaalia se maualuga maualuga o le faʻafefeteina i le tele o siosiomaga.Na lipotia mai e Kim et al.2 o le HDSS UNS S32707 na faʻamaonia o se DSS sili ona faʻafefiloi ma se PREN sili atu nai lo le 45. O le tau o le PREN o le faʻataʻitaʻiga 2707 HDSS i lenei galuega o le 49. E mafua ona o le maualuga o le chromium ma le maualuga o mea o loʻo i ai. molybdenum ma le nickel, lea e aoga i siosiomaga acidic.ma siosiomaga e maualuga le chloride.E le gata i lea, o se tuufaatasiga paleni lelei ma le microstructure e leai se faaletonu e aoga mo le mautu o le fausaga ma le tetee atu i le pala.Ae ui i lea, e ui lava i lona tetee atu i vailaʻau, o faʻamatalaga faʻataʻitaʻiga i lenei galuega o loʻo fautua mai ai o le 2707 HDSS e leʻo atoatoa le puipuia o le P. aeruginosa biofilm MICs.
O fa'ai'uga fa'aeletise na fa'aalia ai le fa'atupuina o le pala o le 2707 HDSS i le P. aeruginosa broth na fa'atuputeleina pe a uma le 14 aso pe a fa'atusatusa i le si'osi'omaga e le olaola.I le Ata 2a, o le faʻaitiitia o le Eocp na matauina uma i le abiotic medium ma le P. aeruginosa broth i le 24 itula muamua.A maeʻa lena, o le biofilm e ufiufi atoa le pito o le faʻataʻitaʻiga, ma Eocp e faʻamautu36.Ae ui i lea, o le maualuga o le Eocp biological na sili atu le maualuga nai lo le tulaga Eocp non-biological.E i ai mafuaaga e talitonu ai o lenei eseesega e fesoʻotaʻi ma le faʻavaeina o P. aeruginosa biofilms.I luga o le fig.2d i le i ai o le P. aeruginosa, o le icorr 2707 HDSS tau na oʻo i le 0.627 μA cm-2, o se faʻatonuga o le maualuga maualuga atu nai lo le pulea o le abiotic (0.063 μA cm-2), lea na ogatasi ma le tau Rct fuaina. e EIS.I nai aso muamua, o le faʻalavelave faʻalavelave i le P. aeruginosa broth na faʻateleina ona o le faʻapipiʻiina o sela P. aeruginosa ma le faʻavaeina o biofilms.Ae peita'i, a ufitia atoa e le biofilm le fa'ata'ita'iga, fa'aitiitia le fa'alavelave.O le vaega puipui e osofaʻia muamua ona o le faʻavaeina o biofilms ma biofilm metabolites.O le mea la lea, na fa'aitiitia ai le fa'asao i le aluga o taimi ma o le fa'apipi'i o le P. aeruginosa na mafua ai le pala.E ese le masani i siosiomaga abiotic.O le puipuiga o le pala o le pule e le o ni meaola na sili atu le maualuga nai lo le tau tutusa o faʻataʻitaʻiga faʻaalia i le P. aeruginosa broth.E le gata i lea, mo le faʻaogaina o le abiotic, o le Rct 2707 HDSS tau na oʻo i le 489 kΩ cm2 i le aso 14, lea e 15 taimi sili atu nai lo le tau Rct (32 kΩ cm2) i le i ai o P. aeruginosa.O le mea lea, o le 2707 HDSS e sili ona lelei le faʻafefeteina i totonu o se siosiomaga faʻamaʻi, ae e le faʻasaʻo i MIC mai P. aeruginosa biofilms.
O nei taunuuga e mafai foi ona matauina mai le polarization curves i Fig.2b.Ole lala anodic ua fesoʻotaʻi ma le Pseudomonas aeruginosa biofilm formation ma faʻamaʻi faʻamaʻi uʻamea.I lenei tulaga, o le tali cathodic o le faʻaitiitia o le okesene.O le i ai o le P. aeruginosa na matua faateleina ai le mamafa o le pala, e tusa ma se faasologa o le maualuga maualuga atu nai lo le pulea o le abiotic.O loʻo faʻaalia ai o le P. aeruginosa biofilm e faʻaleleia ai le pala o le 2707 HDSS.Na maua e Yuan et al.29 le maualuga o le corrosion o loʻo i ai nei o le Cu-Ni 70/30 alloy na faʻateleina i lalo o le gaioiga a le P. aeruginosa biofilm.Atonu e mafua ona o le biocatalysis o le faʻaitiitia o le okesene e Pseudomonas aeruginosa biofilms.O lenei faʻamatalaga e mafai foi ona faʻamatalaina le MIC 2707 HDSS i lenei galuega.Atonu foi e itiiti le okesene i lalo o ata tifaga aerobic.O le mea lea, o le mumusu e toe faʻafefe le uʻamea i luga o le okesene atonu o se mea e saofagā i le MIC i lenei galuega.
Dickinson et al.38 na fautua mai e mafai ona a'afia sa'o le fua o vaila'au ma fa'aeletonika e ala i le gaioioiga metabolic o siama sessile i luga o le fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga ma le natura o mea e pala.E pei ona fa'aalia i le Ata 5 ma le Laulau 5, na fa'aitiitia le aofa'i o sela ma le mafiafia o le biofilm pe a uma le 14 aso.E mafai ona faʻamalamalamaina lenei mea i le mea moni e faapea, ina ua maeʻa aso 14, o le tele o sela sessile i luga o le 2707 HDSS na mate ona o le faʻaitiitia o meaʻai i le 2216E medium poʻo le tuʻuina atu o uʻamea oona mai le 2707 HDSS matrix.Ole tapula'a lea ole fa'ata'ita'iga fa'ato'a.
I lenei galuega, o se P. aeruginosa biofilm na fesoasoani i le faʻaleagaina o le lotoifale o Cr ma Fe i lalo o le biofilm i luga o le 2707 HDSS (Fig. 6).O le laulau 6 o loʻo faʻaalia ai le faʻaitiitia o le Fe ma le Cr i le faʻataʻitaʻiga D pe a faʻatusatusa i le faʻataʻitaʻiga C, o loʻo faʻaalia ai o le Fe ma le Cr faʻafefeteina na mafua mai i le P. aeruginosa biofilm na faʻaauau pea mo le 7 aso muamua.O le siosiomaga 2216E o loʻo faʻaaogaina e faʻataʻitaʻi ai le siosiomaga o le gataifale.O lo'o i ai le 17700 ppm Cl-, lea e fa'atusatusa i lona mea i totonu o le sami masani.O le i ai o le 17700 ppm Cl- o le mafuaʻaga autu lea o le faʻaitiitia o le Cr i le 7- ma le 14-aso faʻataʻitaʻiga abiotic suʻesuʻeina e XPS.Pe a faʻatusatusa i faʻataʻitaʻiga P. aeruginosa, o le faʻamavaeina o le Cr i faʻataʻitaʻiga abiotic na sili atu ona itiiti ona o le malosi malosi o le 2707 HDSS i le chlorine i lalo o tulaga abiotic.I luga o le fig.9 o loʻo faʻaalia ai le iai o le Cr6 + i le ata tifaga pasi.E ono a'afia i le aveeseina o le chromium mai luga o le sila e P. aeruginosa biofilms, e pei ona fautuaina e Chen ma Clayton.
Ona o le tuputupu aʻe o siama, o le maualuga o le pH o le ala aʻo leʻi faʻatoʻaina ma le maeʻa o le 7.4 ma le 8.2, i le faasologa.O le mea lea, i lalo ifo o le P. aeruginosa biofilm, e le mafai ona saofagā le pala o le acid organic i lenei galuega ona o le maualuga o le pH i le tele o auala.E le'i tele se suiga ole pH ole mea e le fa'aolaola (mai le 7.4 i le 7.5 mulimuli) ile taimi ole su'ega 14 aso.O le faateleina o le pH i totonu o le inoculation medium pe a uma le incubation e fesoʻotaʻi ma le gaioiga o le P. aeruginosa ma maua ai e tutusa le aafiaga ile pH i le leai o ni fasi pepa suʻega.
E pei ona fa'aalia i le Ata 7, o le loloto aupito maualuga o le lua e mafua mai i le P. aeruginosa biofilm o le 0.69 µm, lea e sili atu nai lo le abiotic medium (0.02 μm).E ogatasi lea ma fa'amaumauga fa'aeletise fa'amatala i luga.Ole loloto ole lua ole 0.69 µm e sili atu ile sefulu taimi la'ititi nai lo le tau ole 9.5 µm na lipotia mo le 2205 DSS i lalo ole tulaga tutusa.O nei faʻamatalaga o loʻo faʻaalia ai o le 2707 HDSS o loʻo faʻaalia le sili atu le tetee i MICs nai lo le 2205 DSS.E le o se mea e ofo ai talu ai o le 2707 HDSS o loʻo i ai le maualuga o le Cr maualuga e maua ai le pasi umi, sili atu ona faigata ona faʻaumatia P. aeruginosa, ma ona o lona fausaga paleni vaega e aunoa ma le afaina o timuga lona lua e mafua ai le pitting.
I le faaiuga, na maua ai lua MIC i luga o le 2707 HDSS i le P. aeruginosa broth pe a faatusatusa i lua le taua i le siosiomaga abiotic.O lenei galuega o loʻo faʻaalia ai o le 2707 HDSS e sili atu le teteʻe atu i le MIC nai lo le 2205 DSS, ae e leʻo puipuia atoatoa i le MIC ona o le P. aeruginosa biofilm.O fa'ai'uga nei e fesoasoani i le filifilia o u'amea fa'atauva'a talafeagai ma le fa'amoemoe o le ola mo le si'osi'omaga o le gataifale.
Coupon mo 2707 HDSS saunia e Northeastern University (NEU) School of Metallurgy i Shenyang, Saina.O le elemene elemene o le 2707 HDSS o loʻo faʻaalia i le Laulau 1, lea na suʻesuʻeina e le NEU Materials Analysis and Testing Department.O faʻataʻitaʻiga uma na togafitia mo se vaifofo malosi i le 1180 ° C mo le 1 itula.A'o le'i faia le su'ega o le a'a, o le 2707 HDSS e pei o se tupe siliva ma le pito i luga o le pito i luga ole 1 cm2 sa fa'aiila ile 2000 grit ile pepa oneone kasa ma fa'aiila ile 0.05 µm Al2O3 pa'u pa'u.O itu ma le pito i lalo e puipuia i le vali lega.A maeʻa ona faʻagogo, na fufuluina faʻataʻitaʻiga i vai faʻamaʻi faʻamaʻi ma faʻamago i le 75% (v / v) ethanol mo le 0.5 h.Ona fa'amamago lea i lalo ole malamalama ole ultraviolet (UV) mo le 0.5 itula a'o le'i fa'aogaina.
Marine Pseudomonas aeruginosa strain MCCC 1A00099 na fa'atau mai le Nofoaga Autu o Aganu'u Fa'aputuga a le Xiamen (MCCC), Saina.Pseudomonas aeruginosa na tupu i lalo o tulaga aerobic i le 37 ° C. i 250 ml flasks ma 500 ml tioata electrochemical sela faaaogaina Marine 2216E ala vai (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Saina).Medium e aofia ai (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, 0.02 SrCl2, 0.08 SrBr2, 0.08 SrBr2, 0.08 SrBr2 016 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 peptone, 1.0 fa'afefete fa'afefete ma le 0.1 iron citrate.Autoclave ile 121°C mo le 20 minute a'o le'i tui.Faitau sela sessile ma planktonic ma se hemocytometer i lalo o se microscope malamalama ile 400x faʻalautele.O le fa'atonuga muamua o le planktonic Pseudomonas aeruginosa i le taimi lava na uma ai le tui e tusa ma le 106 sela/ml.
O suʻesuʻega eletise na faia i totonu o se tioata tioata e tolu-electrode faʻatasi ma le maualuga o le 500 ml.O le laupepa platinum ma le calomel electrode tumu (SAE) na fesoʻotaʻi atu i le reactor e ala i capillaries Luggin faʻatumu i alalaupapa masima, lea na avea ma faʻataʻitaʻiga ma faʻamatalaga eletise, faasologa.Mo le gaosiga o eletise galue, ua faʻapipiʻi uaea kopa paʻu i faʻataʻitaʻiga taʻitasi ma ufiufi i le epoxy resin, ma tuʻu ai le 1 cm2 o le nofoaga e le puipuia mo le eletise galue i le tasi itu.I le taimi o suʻega eletise, o faʻataʻitaʻiga na tuʻuina i le 2216E medium ma tausia i se vevela faʻafefete faifaipea (37 ° C) i totonu o se vai taele.OCP, LPR, EIS ma faʻamatalaga faʻamalosi malosi na fuaina e faʻaaoga ai le Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA).O suʻega LPR na faʻamauina i se fua faʻataʻitaʻiga o le 0.125 mV s-1 i le va o le -5 i le 5 mV ma le Eocp ma le sampling rate o le 1 Hz.EIS na faia i se galu sine i luga ole laina ole 0.01 i le 10,000 Hz e faʻaaoga ai le voltage faʻaogaina o le 5 mV ile tulaga tumau Eocp.A'o le'i o'o i le saluina, sa fa'aoga le eletise se'ia o'o i se tulaga mautu o le malosi e pala.Ona fuaina lea o pupuni polarization mai le -0.2 i le 1.5 V o se galuega a le Eocp i se fua faatatau o le 0.166 mV / s.O su'ega ta'itasi na toe fai fa'atolu fa'atasi ma le P. aeruginosa ma leai.
O fa'ata'ita'iga mo su'esu'ega u'amea sa fa'aiila fa'ainisinia i le pepa SiC susu 2000 grit ma fa'apupulaina atili i le 0.05 µm Al2O3 pa'u fa'amalolo mo le mata'ituina.Sa faia su'esu'ega metallographic i le fa'aogaina o se masini mata'itusi.O fa'ata'ita'iga na togitogia i se vaifofo 10 wt% ole potassium hydroxide 43.
Ina ua uma le incubation, na fufuluina faʻataʻitaʻiga 3 taimi i le phosphate buffered saline (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ona faʻapipiʻi lea i le 2.5% (v / v) glutaraldehyde mo 10 itula e faʻaleleia ai biofilms.Ona fa'amama ai lea i le ethanol fa'apipi'i (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% ma le 100% i le voluma) a'o le'i fa'amago le ea.Mulimuli ane, o se ata auro o loʻo tuʻuina i luga o le faʻataʻitaʻiga e tuʻuina atu ai le amio mo le mataʻituina o le SEM.O ata SEM na taulaʻi i luga o mea e iai sela P. aeruginosa sili ona sessile i luga o faʻataʻitaʻiga taʻitasi.Faia se su'esu'ega EDS e su'e ai elemene kemikolo.O le Zeiss confocal laser scanning microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Siamani) na faʻaaogaina e fua ai le loloto o le lua.Ina ia mataʻituina lua pala i lalo o le biofilm, o le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga na muamua faʻamamaina e tusa ai ma le Chinese National Standard (CNS) GB / T4334.4-2000 e aveese ai oloa faʻamaʻi ma biofilm mai luga o le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 surface analysis system, Thermo VG, USA) suʻesuʻega na faia e faʻaaoga ai se puna X-ray monochromatic (laina Aluminum Kα ma le malosi o le 1500 eV ma le mana o le 150 W) i le tele o ituaiga. malosi fusifusia 0 i lalo o tulaga masani o -1350 eV.Na fa'amauina fa'amatalaga fa'amautu maualuga i le fa'aogaina o le malosi fa'asalalau o le 50 eV ma le la'asaga o le 0.2 eV.
O faʻataʻitaʻiga faʻapipiʻi na aveese ma fufulu lemu ile PBS (pH 7.4 ± 0.2) mo le 15 s45.Ina ia mataʻituina le faʻaogaina o siama o biofilms i luga o faʻataʻitaʻiga, biofilms na pisia e faʻaaoga ai le LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, USA).O le pusa o lo'o i ai ni vali felanulanua'i se lua: SYTO-9 vali lanu meamata ma le propidium iodide (PI) vali mumu mumu.I le CLSM, o togitogi lanu meamata ma lanu mumu e fai ma sui o sela ola ma sela oti, i le faasologa.Mo le valiina, 1 ml o se paluga o loʻo i ai le 3 μl o le SYTO-9 ma le 3 μl o le PI solution na faʻapipiʻiina mo le 20 minute i le vevela o le potu (23 ° C) i le pogisa.Mulimuli ane, na suʻesuʻeina faʻataʻitaʻiga pisia i le lua galu (488 nm mo sela ola ma 559 nm mo sela mate) e faʻaaoga ai se masini Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Iapani).O le mafiafia o le biofilm sa fuaina ile faiga 3D su'esu'e.
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