Polietilen ve Demir Boru Sistemlerinde Oluşan Mikrobiyel Biyofilmlerin Karakterizasyonu

Abstract

Bakteriyel adezyon ve biyofilm oluşumuna doğada ve endüstriyel süreçlerde sıklıkla karşılaşılmaktadır. Adezyon ve biyofilm yapısının biyoteknolojik süreçlerde (atıksu arıtımı, biyoremediasyon, immobilizasyon vb.) kullanımı ile yarar sağlanabilirken, endüstriyel sistemler (fauling ve korozyon gibi) ve tıp alanında kullanılan malzemelerde (implant, protez ve dental sistemlerde) zararlı etkilere örneğin malzeme, sermaye, emek, enerji ve bilgi kaybı yolu ile büyük zararlara yol açmaktadır. Bu nedenle bakteriyel adezyon mekanizması ve biyofilm tabakasının detaylı incelenmesi önem taşımaktadır. Elektrokimyasal aktif mikrobiyel biyofilmler (başka bir ifade ile mikroorganizmalar ve mikroorganizmalar tarafından sentezlenen hücre dışı polimerik matriks (EPS) bulundukları çevreyle redoks reaksiyonları ile etkileşimleri mühendislik alanlarında özellikle mikrobiyel biyoelektrokimyasal sistemlerde kullanılmaktadır. Biyoelektrokimyasal süreçlerdeki başarılı iletişim, biyofilm tabakalarının içeriği, yapısı ve dinamikliğine bağlıdır. Çalışmada, endüstriyel sistemlerde sıklıkla kullanılan polietilen (PE) ve demir (FE) boru sistemlerinde oluşan biyofilm tabakasında meydana gelen değişimler çeşitli spektroskopik teknikler ile detaylı karakterize edilmiştir. Bu amaçla biyofilm tabakasının non invaziv karakterizasyonu: Konfokal Raman Mikroskopisi ve EPS’in yapısındaki fonksiyonel grupların araştırılması: Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) ile incelenmiştir. Çalışmada standart tekniklerin, özgün teknikler ile kombinasyonları sonucunda elde edilen veriler, bakteriyel adezyon ve biyofilm tabakalarının yapısını aydınlatmış olup biyofilmin yapısal, fiziksel ve diğer özellikleri araştırılmıştır.