Поиск

Зависимость адгезии от условий
13.03.2013

Все факторы, способствующие контакту клеток с адсорбентом, благоприятствуют адгезии микроорганизмов. Как правило, адгезия протекает быстро и завершается через 5—15 мин. Однако это относится к концентрированным суспензиям микроорганизмов и относительно небольшой поверхности адсорбента. Скорость адгезии определяется скоростью диффузии и конвекции. На численность адгезированных клеток могут влиять следующие факторы: концентрация бактериальных клеток в суспензии, концентрация адсорбента в суспензии (суммарная величина поверхности частиц), продолжительность контакта клеток и частиц и интенсивность перемешивания суспензии.
При изучении зависимости количества адгезированных клеток от концентрации клеточной суспензии была предложена следующая схема изотерм адсорбции (рис. 4). Адсорбция зависит от того, происходит ли взаимодействие одноименно или разноименно заряженных поверхностей (рис. 4,а, б).
Обозначим через степень покрытия, которая выражается отношением числа клеток, адгезированных на единицу поверхности, к максимальному числу клеток на поверхности при плотной гексагональной упаковке. При высокой концентрации электролита действие двойного электронного слоя минимально, и получают одинаковые изотермы необратимой адсорбции (адгезии) для взаимодействующих и одноименно и разноименно заряженных поверхностей. Обычно, однако, степень покрытия не достигает теоретического предела, так как случаи идеальной гексагональной упаковки очень редки. При низкой концентрации электролита и одноименном заряде вообще не наблюдается адгезии (см. рис. 4,а), а при разноименных зарядах отмечается слабая адгезия (см. рис. 4,б).

Зависимость адгезии от условий

При средних концентрациях отдельные клетки отталкиваются друг от друга, и поэтому степень покрытия неполная. Наблюдается относительно слабая обратимая (обратимая при изменении концентрации клеток) адгезия, причем клетки располагаются на некотором расстоянии от поверхности (10—100 нм), хотя некоторые клетки могут преодолевать энергетический барьер и приходить в прочный непосредственный контакт с поверхностью. Если нет прочных контактов, то получают типичную форму изотермы Лангмюра (это обратимая адгезия клеток). Однако истинная равновесная ситуация достигается, когда все клетки придут в непосредственный контакт с поверхностью. Тогда получают изотерму необратимой адгезии.
Изотермы, подобные изображенным на рис. 4, были получены рядом авторов.
Адсорбционно-десорбционное поведение клеток на поверхности включает тонкий баланс сил. Адгезия может быть слабой и обратимой или прочной и необратимой. Клетки могут находиться в тесном контакте с поверхностью или быть на некотором расстоянии от нее. Можно наблюдать совсем разные степени покрытия поверхности. Адсорбированные на твердой поверхности полимеры оказывают сильное влияние на адгезию клеток.