使用ToF-SIMSS研究玻璃上的微生物诱导腐蚀
Gabriel D Parker1,2, Andrew Plymale3, Jacqueline Hager3
1Department of Chemistry, University of Illinois Chicago, 845 W Taylor St., Chicago, Illinois 60607.
Biointerphases
|October 11, 2024
概括
这项研究介绍了一种准备细菌生物膜用于飞行时间二次离子质谱 (ToF-SIMS) 分析的协议. 离心旋转 (CS) 淡化有效减少介质干扰,使微生物诱导腐蚀 (MIC) 的详细研究成为可能.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 微生物诱导腐蚀 (MIC) 构成环境风险,特别是在放射性废物玻璃和材料处置方面.
- 飞行时间二次离子质谱 (ToF-SIMS) 是分析生物膜基质相互作用的敏感技术.
- 有效的生物膜制备对于MIC的准确ToF-SIMS分析至关重要.
研究的目的:
- 为ToF-SIMS分析开发和比较在敏感基板上制备细菌生物膜的方法.
- 评估海水淡化技术对ToF-SIMS样品制备的影响.
- 为了证明ToF-SIMS在研究玻璃表面MIC中的应用.
主要方法:
- 三种生物膜制备技术的比较:没有海水淡化,离心旋转 (CS) 和浸水 (WS).
- 使用不同的海水淡化方法,对媒介峰值减少和生物信号增强的定量分析.
- 应用ToF-SIMS来分析玻璃上的化学组成变化,这些玻璃在3个月内暴露在*Paenibacillus polymyxa* SCE2生物膜中.
主要成果:
- 离心 (CS) 减少了多达99%的媒体峰值,而水浸 (WS) 则减少了55%.
- 水中浸泡 (WS) 增强了生物信号,如脂肪酸,超过四倍.
- ToF-SIMS分析揭示了暴露于生物膜的玻璃中的化学组成变化,识别了潜在的MIC产品,如酸盐相.
结论:
- 离心旋转 (CS) 是ToF-SIMS对生物膜的分析的一种有效的海水淡化方法,可以最大限度地减少介质干扰,而不会显著改变生物膜结构.
- 开发的协议允许使用ToF-SIMS在固体表面进行微生物诱导腐蚀 (MIC) 的详细调查.
- ToF-SIMS可以检测随着时间的推移暴露于细菌生物膜的材料上的MIC特异性化学变化.
