غلظت اولیه بیوساید تزریق شده به سیستم

C0 مقدار بیوساید موثر برای حذف بیوفیلم

Cs مقدار بیوساید اندازه گیری شده در زیر بیوفیلم

C(h, t) ضریب نفوذ بیوساید به زیر بیوفیلم

D ارتفاع بیوفیلم

H زمان اثر بیوساید روی بیوفیلم

T

گفته می شود که می توان مقدار Cs را به طور تجربی در آزمایشگاه و با استفاده صحیح از امکانات آزمایشگاهی و تکنیک ها محاسبه نمود. همچنین D برای هر بیوساید بستگی به فعالیت بیوساید دارد. زیرا اگر بیوساید به قدر کافی فعال باشد به مرور زمان تمامی بیوساید به داخل بیوفیلم وارد می شود. حال با توجه به داده های بالا و با بهره گرفتن از قانون دوم فیک و حل مسئله، فرمول زیر به دست می آید( دلیل استفاده از قانون دوم فیک برای بدست آوردن مدل نفوذ بیوساید و حل مسئله در رفرنس ذکر شده است):

بنابراین با توجه به معادله بالا می توان گفت که با ثابت بودن مقدار Cs ( مقدار موثر بیوساید روی بیوفیلم) تنها با افزایش زمان، میزان C(h, t) ( میزان بیوساید در زیر بیوفیلم) افزایش می یابد. برای مثال اگر برای هیپوکلریت سدیم فرض شود که میزان لازم بیوساید برای حذف کامل بیوفیلم ppm 100 باشد و همچنین فرض شود که بعد از گذشت زمان 1t از اثر بیوساید روی بیوفیلم، ppm 20 و گذشت زمان 2t ، ppm80 از بیوساید به داخل بیوفیلم نفوذ کرده است با حل معادله بالا برای زمان های 1t و 2t خواهیم داشت:
126t=2t
یعنی اینکه برای نفوذ ppm 80 از بیوساید به داخل بیوفیلم نیاز به گذشت زمان بسیار زیادی می باشد( که این زمان 26 برابر زمان لازم برای نفوذ ppm 20 از این بیوساید به داخل بیوفیلم می باشد). بنابراین می توان در واحد زمان با تزریق مقدار زیاد بیوساید، باعث شد تا مقادیر بیشتری از بیوساید به داخل بیوفیلم نفوذ کند تا در موقعی که تزریق بیوساید با مقادیر اندک صورت پذیرد. همچنین با توجه به فرمول می توان ذکر کرد که نفوذ بیوساید به داخل بیوفیلم علاوه بر زمان به عوامل دیگری از جمله ضریب نفوذ بیوساید و ارتفاع بیوفیلم یا ضخامت آن نیز بستگی دارد.
در این تحقیق تمام بیوساید های مورد استفاده در غلظت های مختلف، تنها در مدت زمان یک ساعت روی بیوفیلم اثر داده شدند. با توجه به شکل های (3-13 ، 3-14 و 3-15 ) مشخص می شود که هیپوکلریت سدیم بیشتر در دو غلظت 100 و ppm 1000 موفق به حذف قسمت زیادی از بیوفیلم باکتری ها شده است. در دو غلظت 1 و ppm 10 از این بیوساید با مدت زمان اثر یک ساعت روی بیوفیلم، میزان حذف بیوفیلم در اکثر موارد پایین می باشد. با مقایسه این نتایج با مدل فوق می توان ذکر کرد که غلظت های بالای هیپوکلریت سدیم نسبت به غلظت های پایین آن و با مدت زمان اثر یکسان روی بیوفیلم، کارآیی بسیار بالایی در حذف بیوفیلم دارند و در
مدت زمان یک ساعت میزان بیشتری از بیوساید به زیر بیوفیلم نفوذ کرده است.
در مورد هیدروژن پراکساید می توان با توجه به شکل های(3-16، 3-17 و 3-18) اینگونه ذکر کرد که این بیوساید در اکثر غلظت های خود در مدت زمان یک ساعت، اثر حذفی بسیار خوبی روی بیوفیلم باکتری ها داشته است. البته این اثر حذفی روی بیوفیلم مخلوط کمی کاهش یافته است. اما با این حال نیز می توان گفت که غلظت های بالای این بیوساید کارآیی بسیار عالی در حذف بیوفیلم دارند.
با توجه به شکل های(3-19 تا 3-27) در مورد گلوتارالدهید، سولفاتیازول و الکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلرید می توان گفت که این بیوساید ها حتی در غلظت های بالای خود نسبت به غلظت های پایین تر، اثر حذفی خوبی ندارند. پس می توان با توجه به توضیحات داده شده منطق استفاده از مقادیر بالای بیوساید های اکسیدکننده را برای حذف بیوفیلم درک نمود. زیرا در این صورت در واحد زمان با تزریق مقدار زیاد بیوساید که توانایی خوبی در حذف بیوفیلم دارد، مقدار بیشتری از آن به زیر بیوفیلم نفوذ می کند تا در موقعی که تزریق بیوساید به سیستم با مقادیر اندک صورت پذیرد. به طور کلی می توان بیان نمود که این مدل برای بیوساید های غیر اکسید کننده مثل گلوتارالدهید، سولفاتیازول و الکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلرید صدق نمی کند و تنها می توان آن را به بیوساید های اکسید کننده مثل هیپوکلریت سدیم و هیدروژن پراکساید نسبت داد.
جمع بندی نهایی
1- تفاوت بسیار در خصوصیات سطح سلول های پلانکتونیک با سلول های بیوفیلم
2- تفاوت بین سلول ها در اتصال به سطوح
3- تشکیل ساختار های گوناگون بر حسب نوع باکتری ها برای مثال بیوفیلم ستاره ای میکروکوکوس و یا بیوفیلم اسینتوباکتر ها
4- پاسخ های متفاوت بیوفیلم باکتری ها به عوامل ضد میکروبی یا بیوساید ها به دلیل وجود فاکتور های خاص گونه ای مثل ساختار خاص بیوفیلم میکروکوکوس و اسینتوباکترها
5- کارآیی بسیار بالای بیوساید های اکسید کننده نسبت به بیوساید های غیر اکسید کننده برای حذف بیوفیلم و یا کشتن سلول های درون آن
4-10- پیشنهادات
برای درک بهتر و ادامه ی روند این تحقیق پیشنهادات زیر ارائه می گردد:
1- بررسی ساختار بیوفیلم میکروکوکوس لوتئوس و نقش این ساختار در مقاومت به عوامل محیطی متفاوت
2- استفاده از تکنیک میکروپلیت برای جداسازی سویه های باکتری جهش یافته و بررسی نقش پلی ساکاریدهای خارج سلولی در تشکیل بیوفیلم
3- گسترش آزمایشات مربوط به بررسی خصوصیات سطحی باکتری های پلانکتونیک و باکتری های موجود در بیوفیلم و مقایسه تغیرات ایجاد شده بین این دو مورد
4- نمونه گیری از کارخانجات مختلف در صنایع گوناگون و تکرار آزمایشات به کار رفته در این تحقیق جهت مقایسه ی نتایج و به دست آوردن کلیات حذف بیوفیلم های تشکیل شده توسط باکتری های دیگر
منابع و مآخذ

جواهر دشتی، ر. 1378. خوردگی میکروبی. انتشارات بهرورزان، تهران، 170 صفحه
Alasri, A., Roques, C., Cabassud, C., Michel, G., Aptel, P. 1992. Effects of different biocides on a mixed biofilm produced on a tygon tube and on ultrafiltration membranes. Spectra. 168, 21– 24.24
Allison, D. G. 1993. Biofilm associated exopolysaccharides. Microbiol. Eur. 1, 16- 19. 62.