附着力和凝聚力

几分钟内接触non-sterile水,第一个微生物将adhere4。主要的殖民强烈影响细胞在水相的浓度。光谱中各种微生物的物种,可以观察到明显偏好给出膜材料;一个例子是聚砜的优惠殖民diminuta假单胞菌和葡萄球菌warneri弗莱明和Schaule10调查。为了研究这种偏好,一个成熟的生物淤积层的混合样本的人口被选择性地除去底部(细胞膜接口)和顶部的层。各种膜材料受到停赛两个种群和粘附动力学测定。虽然人口底部显示明显偏好的材料是孤立的,人口没有顶部。这是有道理的,因为人口在water-biofilm接口是分开许多微生物层和膜材料胞外聚合物的物质(EPS)。因此,膜材料的操作以减少微生物粘附最可能选择的物种,坚持材料。随着时间的推移,这一物种将覆盖水面,掩盖其效果。类似的观察了防污涂料在船体,特别是与镀铜。

结果表明,死细胞的p . diminuta坚持以同样的速度生活cells9表面。这表明这些细胞已经携带悬浮形式的“粘合剂”,和物质介导粘附以及凝聚力是每股收益。这些都是由多糖、蛋白质、糖蛋白、脂蛋白和其他大分子微生物origin10。他们形成黏液矩阵,这棍子细胞表面,使生物膜在一起。任何清洁措施必须克服这个系统的整体结合能。这种能量不是由共价化学键,但弱理化交互。一般来说,它们可以分为静电相互作用、氢键和范德华相互作用(图1)。平均结合能范围在0.1 - -10%之间的共价碳碳键,根据各自的大分子的构象,含水量,pH值,离子强度、温度等参数。个人的弱结合能债券增加了EPS的分子拥有许多官能团相互作用的能力。如果一个高分子有106种可能的结合位点和只有10%的人是互动;绑定的力量乘以一个弱相互作用10倍的年代,导致相当大的稳定性。清洁工分解生物膜的机理是基于干扰这些交互。他们所做的贡献,但并不总是在同一比例,整个绑定部队,他们各有不同,根据表面性质和每股收益构成。清洁工必须克服凝聚力量,必须解决所有形式的弱理化交互。

图1:p . diminuta potysulfone膜材料的主要附着力

表面活性剂是许多清洁配方的主要组成部分。他们会干扰范德华相互作用和影响所谓的疏水相互作用。范德瓦耳斯相互作用可以主要从水系统中细胞粘附到疏水表面。Schaule”表明,p . diminuta粘附的聚砜膜执行与范德瓦耳斯相互作用的重要参与。这可能证明了表面活性剂对粘附率的影响:然而,在初步试验中,海藻酸的凝聚力,铜绿假单胞菌的胞外多糖,并不受表面活性剂的影响,但被静电interactions2强烈影响。这些例子表明,在不同的系统中,不同的绑定可以主导力量。

磷酸盐、柠檬酸盐,其他离子化合物和complex-formers干扰弱的静电相互作用。这些物质是清洁工的组件。已经表明,静电相互作用,这是重要的凝聚力EPS分子12日不占上风的附着力p diminuta疏水聚砜膜表面”。

所谓离液序列高的代理,如尿素、四甲基脲、盐酸胍和其他已知的蛋白质化学干扰氢键。他们确实引起混乱在水中迅速绑定水分子的结构,从水化,水周围的蛋白质或多糖。氢键代表一种主导力量在粘附和凝聚力系统如上所述;然而,离液序列高的代理通常不是清洁工的成分。在凝聚力和粘附实验中使用海藻酸作为EPS模型,盐酸胍显示显著影响”1、12

纠缠的大分子生物膜的稳定性提供了一个额外的因素。这是通过使用酶来解决。然而,问题是,EPS大分子是高度可变的组成和结构,和酶大多太具体作用于整个品种。这就是为什么酶治疗经常在实践中收益令人失望的结果。

在膜系统中,它已经表明,清洁工可以改善污染层的渗透性不减少污染层。在一个实验中,一个琼脂凝胶层hydrogel13作为一个模型。即使层厚度是没有改变的应用程序更清洁、几乎5倍增加层渗透率是观察。因此,清洁工可以提高(降低)生物膜的通透性,尽管这是一个瞬态效应。污染的结果表明,优化层是可能的,即使它不是删除。然而,这并不适用于每一个给定的清洁。正确选择和裁剪的护理剂被证明能显著改变生物膜的液压阻力。增加渗透率是可取的(即减少电阻或电阻系数)。表1显示了一些示例污垢层渗透率的变化证明了模型污垢层的滤饼从细菌和活性污泥。常用的甲醛消毒剂,其应用的影响是减少微生物层的渗透性大大;这不是很令人惊讶,因为甲醛作为固定剂用于显微镜。用人工生物膜模型,这是一个实验性的例子帮助理解为什么清洁工的性能恶化后可以使用。

表1。改变特定的液压阻力,rj和渗透率,由于Lp的微生物层化学调节([13]之后)

表1。改变特定的液压阻力,rj和渗透率,Lp微生物层由于化学调节([13]之后)

层	代理	椽	Lpafter

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