抵抗是没有用的:金属加工流体系统中的生物膜

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 工业化学 工业化学 工业化学

背景情况:

• 生物污染,即微生物沉积在表面,是水系统中的一个重要问题.
• 混合水的金属加工流体 (MWF) 创造了微生物生长的理想条件,导致不可避免的生物膜形成.
• 传统的生物杀菌剂和MWF中的生物静态化合物已被证明在防止生物膜形成方面无效.

研究的目的:

• 评估生物杀菌剂和MWFs在预防和治疗生物膜形成方面的有效性.
• 调查MWF对已建立的生物膜的影响,包括与加工碎片交织在一起的生物膜.
• 探索生物膜内的细菌种群的功能变化,特别是它们的代谢能力.

主要方法:

• 实验室实验评估生物膜的形成和使用MWF和生物杀菌剂的处理.
• 在现实金属加工系统中形成的生物膜的分析,包括碎片和沉积物.
• 生物膜与MWF的共同化研究,以观察种群动态.
• 评估细菌代谢功能,如有毒化合物降解,在浮游生物与生物膜状态.

主要成果:

• 杀菌剂和MWFs没有阻止生物膜的形成,并且对预先建立的实验室生物膜的影响很小.
• MWFs没有显著改变真正的金属加工生物膜的大小,但改变了它们的种群组成.
• 生物膜中的细菌获得了新的功能,包括MWF中存在的有毒胺的降解,而浮游生物细菌无法执行这些功能.

结论:

• 标准的生物杀菌方法不足以控制金属加工流体系统中的生物污染.
• 金属加工流体生物膜的组成,而不仅仅是它们的尺寸,对于理解和管理生物污染至关重要.
• 生物膜形成为细菌提供了功能优势,使它们能够代谢危险物质,这表明了针对生物膜结构和功能的新型生物污染控制策略.