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Beyond corrosion: Development of a single cell-ICP-ToF-MS method to uncover the process of microbiologically influenced corrosion

  • The development of the microbiologically influenced corrosion ( MIC ) -specific inductively coupled plasma-time of flight-mass spectrometry ( ICP-ToF-MS ) analytical method presented here, in combination with the investigation of steel-MIC interactions, contributes significantly to progress in instrumental MIC analysis. For this, a MIC-specific staining procedure was developed, which ensures the analysis of intact cells. It allows the analysis of archaea at a single cell level, which is extremely scarce compared to other well-characterized organisms. The detection method revealed elemental selectivity for the corrosive methanogenic strain Methanobacterium -affiliated IM1. Hence, the possible uptake of individual elements from different steel samples was investigated and results showed the cells responded at a single-cell level to the different types of supplemented elements and displayed the abilities to uptake chromium, vanadium, titanium, cobalt, and molybdenum from solid metalThe development of the microbiologically influenced corrosion ( MIC ) -specific inductively coupled plasma-time of flight-mass spectrometry ( ICP-ToF-MS ) analytical method presented here, in combination with the investigation of steel-MIC interactions, contributes significantly to progress in instrumental MIC analysis. For this, a MIC-specific staining procedure was developed, which ensures the analysis of intact cells. It allows the analysis of archaea at a single cell level, which is extremely scarce compared to other well-characterized organisms. The detection method revealed elemental selectivity for the corrosive methanogenic strain Methanobacterium -affiliated IM1. Hence, the possible uptake of individual elements from different steel samples was investigated and results showed the cells responded at a single-cell level to the different types of supplemented elements and displayed the abilities to uptake chromium, vanadium, titanium, cobalt, and molybdenum from solid metal surfaces. The methods developed and information obtained will be used in the future to elucidate underlying mechanisms, compliment well-developed methods, such as SEM-EDS, and develop novel material protection concepts.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Adelina-Elisa Olbrich, Biwen Annie An Stepec, Nina WurzlerORCiD, E. C. Terol, Andrea KoerdtORCiD, Björn MeermannORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Metallomics
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.1 Anorganische Spurenanalytik
4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien
Verlag:Oxford University Press
Verlagsort:Oxford
Jahrgang/Band:14
Ausgabe/Heft:11
Aufsatznummer:mfac083
Erste Seite:1
Letzte Seite:15
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Carbon steel corrosion; Ir DNA staining approach; Method development; Microbiological influenced corrosion MIC; Sc-ICP-ToF-MS; Single cell
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1093/mtomcs/mfac083
ISSN:1756-591X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:16.11.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:16.11.2022
Paper des Monats:Ja
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