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Effect of organic conditioning layers adsorbed on stainless steel AISI 304 on the attachment and biofilm formation of electroactive bacteria Shewanella putrefaciens CN32

  • The initial attachment and subsequent biofilm formation of electroactive bac-teriaShewanella putrefaciensCN32 was investigated to clarify the influence oforganic conditioning layers. A selection of macromolecules and self-assembledmonolayers (SAMs) of different chain lengths and functional groups were pre-pared and characterized by means of infrared spectroscopy in terms of theirchemistry. Surface energy and Zeta (ζ-) potential of the conditioning layers wasdetermined with contact angle and streaming current measurements. Amongthe studied surface parameters, a high polar component and a high ratio ofpolar-to-disperse components of the surface energy has emerged as a successfulindicator for the inhibition of the initial settlement ofS. putrefacienson stainlesssteel AISI 304 surfaces. Considering the negative surface charge of planktonicS. putrefacienscells, and the strong inhibition of cell attachment by positivelycharged polyethylenimine (PEI) conditioning layers, our results indicateThe initial attachment and subsequent biofilm formation of electroactive bac-teriaShewanella putrefaciensCN32 was investigated to clarify the influence oforganic conditioning layers. A selection of macromolecules and self-assembledmonolayers (SAMs) of different chain lengths and functional groups were pre-pared and characterized by means of infrared spectroscopy in terms of theirchemistry. Surface energy and Zeta (ζ-) potential of the conditioning layers wasdetermined with contact angle and streaming current measurements. Amongthe studied surface parameters, a high polar component and a high ratio ofpolar-to-disperse components of the surface energy has emerged as a successfulindicator for the inhibition of the initial settlement ofS. putrefacienson stainlesssteel AISI 304 surfaces. Considering the negative surface charge of planktonicS. putrefacienscells, and the strong inhibition of cell attachment by positivelycharged polyethylenimine (PEI) conditioning layers, our results indicate thatelectrostatic interactions do play a subordinate role in controlling the attach-ment of this microorganism on stainless steel AISI 304 surfaces. For the biofilmformation, the organization of the SAMs affected the local distribution of thebiofilms. The formation of three-dimensional and patchy biofilm networks waspromoted with increasing disorder of the SAMs.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Nina WurzlerORCiD, Gundula Hidde, Matthias Schenderlein, Özlem Özcan Sandikcioglu
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Engineering Reports
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley online library
Jahrgang/Band:4
Ausgabe/Heft:1
Aufsatznummer:e12458
Erste Seite:1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Bacterial attachment; Conditioning films; Self-assembled monolayers; Stainless steel
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1002/eng2.12458
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-559887
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:19.10.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.10.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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