微生物细胞在微米和亚微米尺寸的基质表面特征的保留( Retention of microbial cells in substratum surface features of micrometer and sub-micrometer dimensions )

KA Whitehead J Colligon J Verran Surface engineering Surface roughness Surface topography Microbial adhesion Microbial retention

表面是以确定的地形特征和表面化学产生的。用离子束溅射技术在硅片和带有核孔滤光片和量片的硅片上涂上钛。表面产生了大小为0.2和0.5μm的不规则间距但有规则特征的凹坑，以及直径为1和2μm的规则间距凹坑。利用该系统可以成功地产生直径为0.2μm的最小表面特征。Ra,粗糙度不平度与平均线的平均绝对偏差在一个采样长度上的平均绝对偏差Rz,轮廓评定长度上5个最高峰与5个最低谷的平均值之间的高度差和表面积值随表面特征尺寸的增大而增大，Ra值为0.04-0.217μm。在0.2μm和0.5μm的光滑钛表面上观察到的接触角没有显著差异。而1μm和2μm特征表面的接触角有显著性差异(p<0.005)。基质用于微生物保留试验，使用一系列无关的、不同大小的微生物。金黄色葡萄球菌（直径0.5～1μm)的保留数最多。金黄色葡萄球菌在0.5μm大小的凹坑中保留良好，并开始在较大的表面特征中聚集。棒状铜绿假单胞菌(1μm×3μm)优先保留，常在1μm表面特征范围内结束。在2μm的凹坑中保留了一些白色念珠菌胚泡孢子的子细胞。对于金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌，最大(2μm)的表面特征保留了最多的细胞。所有表面白色念珠菌的数量相似。在微生物保留分析中使用定义的表面可以更好地理解细胞和表面特征之间的相互作用。

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