The authors had no funding provided for this study.

1. בנייה של בעל המדגם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Construct בעל מדגם מ מפרידי נירוסטה בורג הליכי נירוסטה M3, שנערך במקום עם אגוז משושה M3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את ראש הבורג מושחל באמצעות צבת וללטש במגזר לחתוך לשמור על דפוס חוט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כשכל הרכיבים הבודדים מוכנים, להרכיב את מחזיקי אלקטרודה. כל בעל אלקטרודה מכיל שלושה מפרידי חברו יחדיו על ידי ברגים M3 וכתוצאה מכך ידית 11.5 ס&quot;מ. מניח את אגוזי המשושה בצומת של בורג מפרידים לנעול את החיבור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה (60/40% Sn / Pb) קליפ תנין חסר שיניים על הבורג בסוף המוט. פעולה זו תבטיח אחיזה איתנה מאוחר יותר כדי לצרף את האלקטרודה במהלך ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מחזיקי אלקטרודה הם התאספו, להחיל מעילים מרובות של לכה עצרנו (איטום חשמל) כדי למנוע את מוטות נירוסטה נירוסטה בעודי שקועה תא קורוזיה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל מחזיקי אלקטרודה עם דגימות מצורף קליפ תנין לתוך במנדף לפני הציפוי. מניחים מזרק 20 מ&quot;ל לתוך במנדף. השתמש המזרק כדי לאסוף את לכה עצר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את במנדף ויוצק את לכה עצר לתוך צנצנת זכוכית קטנה. משוך 10 מ&quot;ל של לכה עצרנו לתוך מזרק המעיל את פני השטח של מחזיקי אלקטרודה. ודא שלא לכסות את מדגם הבדיקה, אשר עומד להיות מנותח עבור קורוזיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חצי מעיל של כל בעל אלקטרודה ומניחים במנדף להתייבש לפני ציפוי החצי השני. זה יעזור להשיג מעיל היטב אטום שלם בלי לפגוע באזורים להיות מצופה. ודא כי בשלב הייבוש, אזורים מצופה טרי לא לגעת משטחים אחרים, כמו זה יהרוס את המעיל מיושם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את מחזיקי אלקטרודה בעמדה מוגבהת במהלך ייבוש ללא קשר לכל משטחים. מעיל האלקטרודות במהירות בשל התמצקות מהירה של לכה עצרנו.זה משלים את השכבה הראשונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר יבש, לחזור על התהליך כדי להשיג 3 שכבות לאורך האזור כולו. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני תחילת הריצה קורוזיה, לעזוב את בעלי להתייבש במשך 24 שעות לאחר השלמת המעיל הסופי. כל תהליכי הציפוי להתרחש ב RT, ללא מדרגות חימום או קירור נדרשות למרות שהם עשויים להאיץ / להאט את תהליך הריפוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע כלוב פאראדיי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות כלוב פאראדיי על ידי ציפוי שני מיכלי פלסטיק באותו גודל עם 4 שכבות של נייר אלומיניום כדי לכסות את כל הצדדים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים שני חורים קטנים מתוך בשולי מיכל פלסטיק העליון כדי לאפשר חיבור האלקטרודה אל potentiostat וקו חנקן למיכל חנקן לעבור. עיצוב פיצול של כלוב פאראדיי מאפשר הרכיב העליון להסירו בסוף הריצה ללא צורך להחליף את החלק התחתון דיור הטנק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את התא החיצוני (תא מים) לתוך כלוב פאראדיי. Leavדואר במחצית השנייה לצד ומניחים על גבי המגירה התחתונה רק כאשר כלי קורוזיה כבר חתום (בהמשך ההליך). </li></ol></li></ol> 2. ניקוי של כלי זכוכית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקו את כלי קורוזיה (בקבוק גלילי 700 מ&quot;ל) לפני כל ריצה קורוזיה. שפשף את הכלי עם חומר ניקוי ביתי ולשטוף היטב במים מברז. חזור על פעולה זו 3 פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את כלי קורוזיה 3 פעמים עם מים מיוננים דה מים (DI) כדי להסיר מזהמים פוטנציאליים הנמצאים במי ברז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שטיפה עם מים די הושלמה לשפוך 300 מ&quot;ל של אתנול 95% לתוך כלי קורוזיה מערבולת סביב לפנות את כל המשטחים הפנימיים. יוצקים את אתנול וחזור על שלב זה 3 פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השאירו את כלי קורוזיה תחת-במנדף למשך 30 דקות כדי לאפשר את כל אתנול להתאדות לגמרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את כלי קורוזיה הנקיים ויבשים ולשטוף אותו עם אלקטרוליט אשר ישמש עבור בטווח הקורוזיה. לקבלת דוארACH לשטוף למלא את כלי קורוזיה עם 200 מ&quot;ל של אלקטרוליט לחזור על הליך זה 3 פעמים. במחקר זה, יש לשטוף את כלי קורוזיה עם בופר פוספט (PBS). החומר הכימי איפור של PBS (10 L) אלקטרוליט בשימוש ברחבי הוא 80 גרם NaCl, 11.5 גרם Na 2 4 HPO, 2 KCl ז ו -2 גרם KHPO 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות לשטוף, למלא את כלי קורוזיה עם הנפח הנדרש PBS מוכן התגובה. </li></ol> Setup 3. Apparatus <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלאמפ תנור עם מערכת זרימת מובנה אל הצד של התא החיצוני באמצעות מהדק. גודלו של תא החיצוני צריך להיות כ 30 ס&quot;מ x 20 ס&quot;מ x 20 ס&quot;מ, עשוי גם זכוכית או פולימר להיות מסוגל דיור הספינה קורוזיה קטן ומערכת החימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא את התא החיצוני במים ברז עד לרמת המים היא גבוהה יותר מאשר בגובה של אלקטרודות מושעה בתוך כלי הקורוזיה. התא הקטןספינת הקורוזיה (שתוארה לעיל בסעיף 2) היא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותם את כלי קורוזיה עם מכסה תגובת זכוכית לצבוט כדי להבטיח חותם אטום. המכסה של התא מספקת שש נקודות כניסת איברי ניסיוני ומדידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשעות מדחום מאחד נקודות הכניסה של מכסת התגובה לספק קריאת הטמפרטורה בתוך תא הקורוזיה. להשעות את כל שלוש אלקטרודות ממכסה באמצעות נקודות כניסה 3 אחרים. השתמש polytetrafluoroethylene (PTFE) קלטת כדי לאבטח את החותם של כל חיבור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש בתצורה תלת אלקטרודה מורכבת הפניה, מטר, ועבודת האלקטרודה. האלקטרודה עובד הוא בורג הנירוסטה (דגימה תחת ניתוח). לפני החדרת אלקטרודה לתוך כלי קורוזיה, לנגב עם אתנול 80% ספוג לנגב ומכניסים כוס זכוכית מלא 100 מ&quot;ל של PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מערוך חיבור לצרף מחזיקי אלקטרודה על כתפיות האלקטרודה. התאימו את electrodכתפיות דואר אל נקודות הכניסה של המכסה של כלי קורוזיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האלקטרודה עבודה מרכזי עם אלקטרודה נגדית ועיון להשעייה משני הצדדים. חותם את נקודת כניסה זכוכית ואת כתפיות קורוזיה באמצעות קלטת PTFE. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור אלקטרודה ההשוואתית, להשתמש Ag / AgCl סטנדרטי. עבור האלקטרודה הדלפק, להשתמש רשת פלטינה כי היה כפוף באופן רופף כדי לעטוף את הדגימה הנבדקת (עבודה אלקטרודה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו את האלקטרודה Ag / AgCl עם 3 KCl M בעזרת פיפטה. בעקבות שימוש נרחב, שינוי ולמלא את Ag Ag / Cl. לשם שחרור זה קצה האלקטרודה לרוקן את הנוזל לתוך כלי איסוף זכוכית קטנה (כוס). לאחר כל הפתרון אשר יוסר להכניס את הקצה ולמלא עם 3 מ KCl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש קלטת על כל הצמתים כדי להבטיח החדר כולו אטום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הקאמרי הוא חתום עם כל אלקטרודות המונחות בתוך כלי הקורוזיה, להגדיר את הטמפרטורה ל 37 מעלות צלזיוס, לפתוח את שנינות שסתום החנקןחה קצב הזרימה של 150 ס&quot;מ 3 / min. השאר את ריצת טמפרטורת חנקן במשך 60 דקות לפני המנהלת לרוץ. להמשיך לרוץ חנקן עבור תקופת הניסוי. </li></ol> 4. ריצה קורוזיה מבחן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את חבילת התוכנה אלקטרוכימי, אשר ממשקים עם potentiostat USB נשלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך חיבורים חשמליים בין potentiostat ואת 3 אלקטרודות ולאחר מכן הפעל את potentiostat על. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרחיב ולהשתמש &quot;נוף המדידה&quot; כדי להציג את הקריאות הפוטנציאליות הנוכחיות של סביבת קורוזיה. במהלך פוטנציאל המעגל הפתוח (OCP) השלב שבו אין פוטנציאל הרמפה עדיין מוחל הקריאה הנוכחית בין העבודה (פוטנציאל חיובי) שכנגד (שלילי) אלקטרודה הוא סביב (0 ± 0.01) מיקרו-אמפר. המעבה הפסול של החדר עם קלטת PTFE יכול להשפיע על תנודות כלל הקריאה הנוכחית בשל הקאמרי להיות מוגזים באמצעות גז חנקן כדי להסיר מולקולות חמצן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עזוב את הלטעום כדי לאזן ולייצב בסביבת כלי קורוזיה. משך זמן זה משתנה (1 עד 6 שעות) והוא תלוי בחומר. צג את הפוטנציאל באמצעות תצוגה מדידה כדי לקבוע אם תנאים התייצבו הם הגיעו. הפוטנציאל יתקבע ללא תנודות כשהתנאים יציבים הם הגיעו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי הם הגיעו תנאים יציבים, להתחיל בטווח הקורוזיה. עם זאת, לפני זה יכול להיעשות, למלא את &quot;תוכנית קורוזיה&quot; ו &quot;voltammetry מחזורית (CV)&quot; תנאי שימוש בתבנית שלד הניתנים על ידי תוכנת ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את הליך potentiostat voltammetry המחזורי בתוך תצוגת ההתקנה מתוך כרטיסיית ההליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הפרמטרים הבאים כדי להיות שנדגמו עבור בטווח הקורוזיה: הזמן, עבד אלקטרודה (WE) פוטנציאל, ואת נוכחי עבור בטווח הקורוזיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את האפשרות להפוך את הטווח הנוכחי. הגדר את הזרם הגבוה ביותר בטווח להיות 10 מילי-אמפר, ואת הנוכחי הנמוך ביותר range להיות 10 Na עבור WE. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא את הבחירה החתוכה הסופית נשלטת באמצעות הפוטנציאלי על ידי קביעת הפרמטר &#39;בחזרה מחזור&#39; ל -0.8 mV לאפשר את לולאת hysteresis להשלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את OCP מתצוגת המדידה בתיבת טקסט פרמטר OCP. הגדר את תחילת פוטנציאל 100 mV מתחת לערך OCP המוקלט. הגדר את פוטנציאל הקודקוד העליון 800 mV, הקודקוד התחתון ל -100 mV מתחת פוטנציאל התחלת פוטנציאל התחנה ל -100 mV מתחת פוטנציאל הקודקוד הנמוך. הגדר את קצב הסריקה 0.001 V / sec ואת הפוטנציאל צעד 0.0024 V / sec. עכשיו לחץ להתחיל. </li></ol> 5. לאחר השלמת הפעלת הקורוזיה הערה: לאחר השלים הקורוזיה להפעיל את סריקת הקיטוב מוצגת בתוך נוף הניתוח של התוכנה. לכל קיטוב להפעיל את תצוגת המגיש מפרטת את OCP, עלילה עבור E לעומת t וגרם מדרגות CV שהוא חלק E לעומת היומן (i). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתוך כל העלילה lדיו, לקבוע סינון פנימי של נקודות נתונים, אקסטרפולציה Tafel, ואפשרויות העלילה. להרחיב כל קישור הציג להראות פרמטרים שונים של עניין, אשר מהווים את הפרמטרים אלקטרוכימיים קולקטיבי. הסריקה הקיטוב (צפיפות זרם לעומת הפוטנציאל), קובע את פוטנציאל המעגל הפתוח, הצבת פוטנציאל (בור E) ופוטנציאל הגנה (E פרו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסדר בטבלה את anodic וקבוע Tafel קתודית, שיעור הקורוזיה, זרם הקורוזיה, צפיפות זרם קורוזיה, פוטנציאל ההתחלה, ופוטנציאל סוף תחת קצב הקורוזיה באמצעות קישור מדרון Tafel. </li></ol> 6. הסרת לדוגמא מבעל אלקטרודה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 3 צנצנות קטנות של 50 מ&quot;ל עם dichloromethane מתחת למכסה המנוע קטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר בדגימות שנבדקו ממחזיקי אלקטרודה ידי טבילה בקצה התחתון של המחזיק dichloromethane למשך 30 דקות בתוך-במנדף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מנותק, למקם את הדגימה לתוך הצנצנת הבאה שלdichloromethane ולהשאיר למשך 15 דקות. חזור על תהליך זה עם השטיפה השלישית ואחרונה כדי להיפטר מכל ציפוי עודף על הסעיפים המצורפים של המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב את האיטום שנותר מן קליפ המדגם ולבסוף לשטוף עם מים די. </li></ol>

<ol>
	<li>Isaacs, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspects+of+corrosion+from+the+ECS+Publications.">Aspects of corrosion from the ECS Publications.</a> J. Electrochem. Soc. 149 (12), 85-87 (2002).</li><li>Fontana, M. G., Greene, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corrosion Engineering. , (1978).</li><li>Pourbaix, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+corrosion+of+metallic+biomaterials.">Electrochemical corrosion of metallic biomaterials.</a> Biomaterials. 5 (3), 122-134 (1984).</li><li>Rechnitz, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Controlled-Potential Analysis. , (1963).</li><li>Silverman, D. C., Revie, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+68.">Chapter 68.</a> Uhlig's Corrosion Handbook. , (2000).</li><li>Gurappa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+different+materials+for+corrosion+resistance+under+simulated+body+fluid+conditions.">Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions.</a> Mater Charact. 49 (1), 73-79 (2002).</li><li>Antoniou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+ion+levels+in+the+blood+of+patients+after+hip+resurfacing:+a+comparison+between+twenty-eight+and+thirty-six-millimeter-head+metal-on-metal+prostheses.">Metal ion levels in the blood of patients after hip resurfacing: a comparison between twenty-eight and thirty-six-millimeter-head metal-on-metal prostheses.</a> J Bone Joint Surg Am. 90, 142-148 (2008).</li><li>Billi, F., Campbell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotoxicology+of+metal+wear+particles+in+total+joint+arthroplasty:+a+review+of+current+concepts.">Nanotoxicology of metal wear particles in total joint arthroplasty: a review of current concepts.</a> J Appl Biomater Funct Mater. 8 (1), 1-6 (2010).</li><li>Bradberry, S. M., Wilkinson, J. M., Ferner, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+toxicity+related+to+metal+hip+prostheses.">Systemic toxicity related to metal hip prostheses.</a> Clin Toxicol (Phila). 52 (8), 837-847 (2014).</li><li>Davda, K., Lali, F. V., Sampson, B., Skinner, J. A., Hart, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+metal+ion+levels+in+the+joint+fluid+of+symptomatic+patients+with+metal-on-metal+hip+replacements.">An analysis of metal ion levels in the joint fluid of symptomatic patients with metal-on-metal hip replacements.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (6), 738-745 (2011).</li><li>Clarke, M. T., Lee, P. T., Arora, A., Villar, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Levels+of+metal+ions+after+small+and+large+diameter+metal-on-metal+hip+arthroplasty.">Levels of metal ions after small and large diameter metal-on-metal hip arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 85 (6), 913-917 (2003).</li><li>Brown, S. A., Hughes, P. J., Merritt, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+studies+of+fretting+corrosion+of+orthopaedic+materials.">In vitro studies of fretting corrosion of orthopaedic materials.</a> J Orthop Res. 6 (4), 572-579 (1988).</li><li>Bryant, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+the+surface+topography,+tomography+and+chemistry+of+fretting+corrosion+product+found+on+retrieved+polished+femoral+stems.">Characterisation of the surface topography, tomography and chemistry of fretting corrosion product found on retrieved polished femoral stems.</a> J Mech Behav Biomed Mater. 32, 321-334 (2014).</li><li>Jantzen, C., J&#248;rgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties.+A+literature+review.">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties. A literature review.</a> Acta Orthopaedica. 84 (3), 229-236 (2013).</li><li>Campbell, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+Features+of+Pseudotumor-like+Tissues+From+Metal-on-Metal+Hips.">Histological Features of Pseudotumor-like Tissues From Metal-on-Metal Hips.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2321-2327 (2010).</li><li>Cook, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+in+vivo+performance+of+250+internal+fixation+devices:+a+follow-up+study.">The in vivo performance of 250 internal fixation devices: a follow-up study.</a> Biomaterials. 8 (3), 177-184 (1987).</li><li>Cooper, H. J., Urban, R. M., Wixson, R. L., Meneghini, R. M., Jacobs, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adverse+local+tissue+reaction+arising+from+corrosion+at+the+femoral+neck-body+junction+in+a+dual-taper+stem+with+a+cobalt-chromium+modular+neck.">Adverse local tissue reaction arising from corrosion at the femoral neck-body junction in a dual-taper stem with a cobalt-chromium modular neck.</a> J Bone Joint Surg Am. 95 (10), 865-872 (2013).</li><li>Langton, D. J., Sprowson, A. P., Joyce, T. J., Reed, M., Carluke, I., Partington, P., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+metal+ion+concentrations+after+hip+resurfacing+arthroplasty.">Blood metal ion concentrations after hip resurfacing arthroplasty.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (10), 1287-1295 (2009).</li><li>Langton, D. J., Jameson, S. S., Joyce, T. J., Webb, J., Nargol, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+component+size+and+orientation+on+the+concentrations+of+metal+ions+after+resurfacing+arthroplasty+of+the+hip.">The effect of component size and orientation on the concentrations of metal ions after resurfacing arthroplasty of the hip.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (9), 1143-1151 (2008).</li><li>Daniel, J., Ziaee, H., Pradhan, C., McMinn, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Six-year+results+of+a+prospective+study+of+metal+ion+levels+in+young+patients+with+metal-on-metal+hip+resurfacings.">Six-year results of a prospective study of metal ion levels in young patients with metal-on-metal hip resurfacings.</a> J Bone Joint Surg Br. 91 (2), 176-179 (2009).</li><li>De Haan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+between+inclination+of+the+acetabular+component+and+metal+ion+levels+in+metal-on-metal+hip+resurfacing+replacement.">Correlation between inclination of the acetabular component and metal ion levels in metal-on-metal hip resurfacing replacement.</a> J Bone Joint Surg Br. 90 (10), 1291-1297 (2008).</li><li>Dijkman, M. A., de Vries, I., Mulder-Spijkerboer, H., Meulenbelt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cobalt+poisoning+due+to+metal-on-metal+hip+implants.">Cobalt poisoning due to metal-on-metal hip implants.</a> Ned Tijdschr Geneeskd. 156 (42), A4983 (2012).</li><li>Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineering+reasons+for+the+failure+of+metal-on-metal+hip+prostheses:+an+engineer's+perspective.">Bioengineering reasons for the failure of metal-on-metal hip prostheses: an engineer's perspective.</a> J Bone Joint Surg Br. 93 (8), 1001-1004 (2011).</li><li>Goldberg, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Multicenter+Retrieval+Study+of+the+Taper+Interfaces+of+Modular+Hip+Prostheses.">A Multicenter Retrieval Study of the Taper Interfaces of Modular Hip Prostheses.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. (401), 149-161 (2002).</li><li>Ingham, E., Fisher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+reactions+to+wear+debris+in+total+joint+replacement.">Biological reactions to wear debris in total joint replacement.</a> Proc Inst Mech Eng H. 214 (1), 21-37 (2000).</li><li>Gilbert, J. L., Buckley, C. A., Jacobs, J. J., Res, J. .. B. i. o. m. e. d. .. M. a. t. e. r. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+corrosion+of+modular+hip+prosthesis+components+in+mixed+and+similar+metal+combinations.+The+effect+of+crevice,+stress,+motion+and+allot+coupling.">In vivo corrosion of modular hip prosthesis components in mixed and similar metal combinations. The effect of crevice, stress, motion and allot coupling.</a> J. Biomed. Mater. Res. 76 (1), 1533-1544 (1993).</li><li>Browne, J. A., Bechtold, C. D., Berry, D. J., Hanssen, A. D., Lewallen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failed+metal-on-metal+hip+arthroplasties:+a+spectrum+of+clinical+presentations+and+operative+findings.">Failed metal-on-metal hip arthroplasties: a spectrum of clinical presentations and operative findings.</a> Clin. Orthop. Relat. Res. 468 (9), 2313-2320 (2010).</li><li>Jantzen, C., Jorgensen, H. L., Duus, B. R., Sporring, S. L., Lauritzen, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromium+and+cobalt+ion+concentrations+in+blood+and+serum+following+various+types+of+metal-on-metal+hip+arthroplasties:+a+literature+overview.">Chromium and cobalt ion concentrations in blood and serum following various types of metal-on-metal hip arthroplasties: a literature overview.</a> Acta Orthop. 84 (3), 229-236 (2013).</li><li>Frangini, S., De Cristofaro, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+galvanostatic+polarisation+method+for+determining+reliable+pitting+potentials+on+stainless+steels+in+crevice-free+conditions.">Analysis of galvanostatic polarisation method for determining reliable pitting potentials on stainless steels in crevice-free conditions.</a> Corros Sci. 45 (12), 2769-2786 (2002).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

סריקות קיטוב המופקות דגימות הנירוסטה הראו מגרשים רציפים נקיים correlating עם סריקות לראות בספרות מעידה על מערכת קורוזיה מתפקדת היטב שהוא גם אמין ו -29 לשחזור. שחזור גרוע של פוטנציאלים חורים potentiodynamic מזוהה עם התפשטות כמה מאה מילים-וולטים, עם צבת ההוויה גלומה המאופיין בתהליך סטוכסטיים 29. זאת בשל נפוץ המשתנים של טמפרטורה, תוכן הליד ופוטנציאל (V); ולכן הווריאציה הקטנה שהושגה E קור מההגדרה של המעשים מעידה על הפרוטוקול והתאמות הנ&quot;ל השתפרו ההתקנה חוץ גופייה. שלב קריטי בהליך היה להקים סביבה יציבה בתוך כלי התגובה ולהפחית רעש. יצירה בעקבות צעדים ספציפיים כדי לנקות את כלי התגובה לפני כל ריצה שיפר את התוצאות ויחסי ציבורקריאות לשחזור ואמינות ovided. מזהמים בתוך אלקטרוליט יכול לשנות את הסביבה קורוזיה והתגובה של החומר בפני קורוזיה, גרימת אי-התאמות בתוצאות. מזעור זו נמצאה שלב קריטי הפרוטוקול. לפי הליכי הניקוי במקום עבור כלי אלקטרודות וקורוזיה להסיר זיהומים פוטנציאליים, אשר יכול היה להיות גורם תורם הפערים ראיתי בעבר. שלב קריטי שני בתוך ההליך היה לספק מגן אלקטרו למחזיקי המדגם לחסל כל מגע מתכת בתוך החדר. המשמעות של מגן מחזיקי המתכת לחלוטין מכל מוליכות אלקטרוכימיים הייתה למנוע התערבות של מתכות חיצוניות. בלי לבודד את דגימת המתכת נבדקת מכל צורה אחרת של מיני מתכת ניתוח הקורוזיה אינו יכול לספק קריאה מדויקת של הדגימה במבחן. אם המחזיקים אינם מצופים כראוי הם שיאכלו. אם קורosion נתפסת על רכיבי מתכת שאינם תחת בדיקת הקריאות לא יכולות לשמש לניתוח ועוד ריצה יהיה צורך. בתחילה הסריקה בשלב הקלטת החיה הציגה תנודות, אשר יכול להיות עקב חוסר יציבות או רמת רעש גבוהה. תנודות במהלך הריצה נראו כמו תוצאה של חוסר יציבות. זאת בשל הכישלון של potentiostat כדי לשמור על שליטה של תאים 30 פוטנציאליים. תנודות בשל רמת רעש גבוהה יכולות להיות ממקורות חיצוניים, הדורשים מידה מסוימת של סינון. המפתח לפתרון הבעיות היה לחבר קבלי דיסק קרמיקה בין אלקטרוליטים אלקטרודה נגדית. קבלי דיכוי משולבים בדרך כלל לתוך לסירוגין מסנני קו נוכחיים לדכא הפרעה אלקטרומגנטית בתדר או רדיו כמו גם הפחתת רעש מיתוג חשמלי אשר מופק בדרך כלל על ידי ציוד אלקטרוני / חשמל. ארבע בהירויות שונות של קאפה קרמיקהcitors שמש לנתח יעיל להפחתת הרעשים שלהם על עקומת הקיטוב, החל 0.001 ל 1 μF. קבלי 0.1 μF מוחלקים עקום הקיטוב משמעותי. כל הרעש דוכא; הסרת כל הקוצים נמצאים המקור ייסרק. תוצאות הניסוי הצביעו על כך ההשראות מתחילות להנמיך את היעילות להפחתת רעשים של קבלי 1 μF, בעוד לא משפיע על 0.1 μF בתחום התדרים של הרעש הנוכחי. קורוזיה Potentiodynamic תספק מערכת בדיקות קורוזיה במבחנה לחומרים בסביבה מבוקרת. יכולת הקורוזיה של חומר ניתן להעריך לאחר כל סוג של מניפולציה שנעשה בחומר. ניתוח קורוזיה עם יכולת לשלוט בפרמטרים שונים יספק בדיקה נוספת וניתוח של שינויים קורוזיה חומרים מתכתיים. הפרוטוקול המוצע יש גם מגבלות ויתרונות. המשמעות של זה נפגשההוד ביחס לשיטות אחרות היא העלות הנמוכה יחסית תהליך מהיר לבצע 1,4,5 ניתוח מתוחכם. הפרוטוקול יספק מקור מהימן של בדיקות מעבדה להתנהל. עם זאת מגבלה של הפרוטוקול הוא המספר המצומצם של דגימות במקבילות, ניתן לבדוק בשלב מסוים. ההתקנה מספקת רק דגימה אחת לכל מבחן, אשר יהיה להאריך את זמן בדיקה עבור מספר גדול של דגימות.

טכניקות אלקטרוכימי לספק שיטה מהירה וזולה יחסית להשיג את מאפייני אלקטרוכימי של חומר. טכניקות אלו מבוססות ברובה על היכולת לזהות קורוזיה של מתכת על ידי התבוננות בתגובה של התהליך-העברת מטען להפרעת אלקטרוכימיים מבוקרת 1-5. קורוזיה של שתלי מתכת בסביבת גוף היא קריטית בשל ההשלכות השליליות על שלמות biocompatibility וחומר 6. הגורם העיקרי שתרם קורוזיה של שתלים בגוף הוא פירוקה של משטח תחמוצת שמוביל לשחרור מוגבר של יונים מתכתיים 7-11. התוצאה היא תגובות ביולוגיות שליליות, אשר ניתן למצוא מקומי, אך עם תופעות מערכתיות פוטנציאלי מובילות לכשל מוקדם של השתל 10,12-28. מאפייני הקורוזיה של בדיקת דגימה הם חזו מן סריקת הקיטוב מיוצרתעל ידי potentiostat. סריקת קיטוב מאפשרת אקסטרפולציה של הפרמטרים קינטיים וקורוזיה של מצע מתכת. במהלך סריקה, החמצון או ההפחתה של זן אלקטרו הפעיל יכול להיות מוגבל על ידי העברת מטען והתנועה של מגיבים או מוצרים. גורמים אלה כל כמוס על ידי סריקת הקיטוב; ולכן החשיבות בהקניית מערכה מייצרת סריקת קיטוב אמינה דיר פני מחזורים רבים היא בעלת חשיבות רבה. המוקד העיקרי של כתב היד הזה הוא לספק פרוטוקול זיהוי לרציונל הצעדים שננקט כדי לקבל מערכת קורוזיה potentiodynamic מתפקד היטב.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Potentiostat</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">PGSTAT101</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ag/AgCl reference electrode, shielded</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">6.0729.100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Electrode shaft</td>
			<td style="width:71px;">Metrohm</td>
			<td style="width:119px;">6.1241.060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polisher Forcipol 1v</td>
			<td style="width:71px;">Metkon</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Clindrical flask 700mL</td>
			<td style="width:71px;">SciLabware</td>
			<td style="width:119px;">FR700F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Reaction lid</td>
			<td style="width:71px;">SciLabware</td>
			<td style="width:119px;">MAF2/41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">MKBR7629V</td>
			<td>use under a fumehood. Wear protective clothing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thermo / HAAKE D Series Immersion Circulators</td>
			<td style="width:71px;">Haake</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

potentiodynamic corrosion testing

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation potential of the material. The detection of these electrochemical parameters identifies the corrosion factors of a material. A reliable and well-functioning corrosion system is required to achieve this.
Corrosion of the samples was achieved via a potentiodynamic polarization technique employing a three-electrode configuration, consisting of reference, counter, and working electrodes. Prior to commencement a baseline potential is obtained. Following the stabilization of the corrosion potential (Ecorr), the applied potential is ramped at a slow rate in the positive direction relative to the reference electrode. The working electrode was a stainless steel screw. The reference electrode was a standard Ag/AgCl. The counter electrode used was a platinum mesh. Having a reliable and well-functioning in vitro corrosion system to test biomaterials provides an in-expensive technique that allows for the systematic characterization of the material by determining the breakdown potential, to further understand the material's response to corrosion. The goal of the protocol is to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

בסיומו של הליך מערכת קורוזיה חוץ הגופייה היא התקנה לערוך מחקרי קורוזיה. נהלים ספציפיים כגון ניקוי של כלי קורוזיה כלוב פאראדיי הוכנסו לתוך פרוטוקול כדי לשפר את ביצועי הרעש. תפיסת היסוד של סריקת קיטוב טובה היא לזהות את התנאים-פיזי אלקטרו של החומר לספק מידע בעל ערך על מנת להבין את רגישות הקורוזיה של חומר מתכתי. ההליך ואת הפרוטוקול הוא חיוני להשגת תוצאות אמינות לשחזור. קבלת מידע על אשר אופטימיזציות יכול לעזור בעיות מסוימות שעלולות להתרחש במהלך השימוש, מזוהים והוסיף לתוך ההליך הנוכחי. המערכת קיימת שאינה מכוילת מיוצרת סריקת קיטוב (איור 1). סריקה זו מציגה אוסף של נקודות פזורות, אשר אינו מאפשר הקביעה ישירות של מנצח אלקטרו-פיזיitions של החומר תחת בחינה. זיהוי של OCP לא היה מעשי פוטנציאלי הקורוזיה או repassivation קשים לקריאה. ליקויים נמצאו עם ההתקנה קיים כלל סריקת קיטוב שלא הגיעה פוטנציאל מירבית נותקו בטרם עת בשל רמות רעש גבוהות. שנית הסריקה בשלב הקלטת החיה הציגה תנודות, אשר יכול להיות עקב חוסר יציבות או רמות רעש גבוהות. תנודות במהלך הריצה נראו כתוצאה של חוסר יציבות. לבסוף סריקות רצופות לא תספקנה תוצאות לשחזור כך שלא ניתן לקבוע את מאפייני אלקטרו-הפיזי של חומר מסוים. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig1.jpg" /> באיור 1. סריקת הקיטוב של מדגם Nitanol לאחר שעבר קיטוב electrodynamic potentiostatic. נתון זה מציג עלילה רועשת הב אינו מספק פרשנות מדויקת של פרמטרי הקורוזיה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג את הגרסה המקורית של נתון זה.</a> השיפור בביצועי רעש מוצג (איור 2). הסריקה מראה את הכיוון של קדימה לאחור סריקות ומפרטת את הנקודה שבה פוטנציאל ההגנה (E פרו) ו הצבת פוטנציאל (בור E) הם נצפו. העלילה היא נקיה ללא רעש או אי התאמה על פני כל לטאטא המאפשרים את המכלול שיש לקיימה באופן נקי. לולאת היסטרזיס מתהפכת על פוטנציאל הסט והמחזירה ליירט את עקומת anodic, זיהוי פוטנציאל ההגנה. סריקת קיטוב עלילת Tafel הן הפלטים, המספקים את הפרמטרים הבסיסיים הנדרשים. פרמטרים אלה נקבעים מעת סריקת הקיטוב, ולכן having מערכת שמספקת סריקות באיכות גבוהה אשר הם לשחזור ואמין חשוב לפני זיהוי פרמטרים שניתן להסיק. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig2.jpg" /> איור 2. סריקת קיטוב של פלדת אל-חלד 316. זהו עלילה ברורה דומה סריקת קיטוב הבאה קורוזיה שם הפרמטרים של עניין ניתן לאתר בקלות. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג את הגרסה המקורית של נתון זה.</a> מחקר נערך לנתח שינויי טופוגרפית משטח של ברגי המתכת הבאים הצבת קורוזיה. ערך E הקור הממוצע ההתקבל המחקר היה (-0.414 ± 0.05) V. פוטנציאל הצבת הממוצע עבור הדגימות היה (0.49 ± 0.12) V, אשר היו שנינותין האזור הפעיל של עקומת הקיטוב. פוטנציאל הגינה הממוצעת של הדגימות היה (-0.16 ± 0.02) V. כל בורג יצר בורות מקומית על פני השטח המאשרים את הממצאים מהתמונות מקרוסקופית מראות שינויי טופוגרפיה מפורטים עקב ההיווצרות הבורה ואת השינויים בתוך הבורות (איור 3). כימות של טופוגרפית המשטח של החומר עולה כי החספוס של החומר ירד כמו חספוס פני השטח הכולל; ברגי R סמל (159.9 ± 7.3) מיקרומטר (לא אכול) ו (124.7 ± 18.3) מיקרומטר (אכול). א R היה נמוך משמעותית (p = 0.02) עבור הדגימה אכול לעומת-אכול שאינם. The Z R הגובה המרבי הממוצע להיות (469.3 ± 16.5) מיקרומטר (לא אכול) ו (683.2 ± 85.8) מיקרומטר (אכול) מזהה הבדל מובהק (p = 0.04) עבור וריאציה גובה בין מדגם אכול ולא חלוד. Heig המרבי הממוצעHT (R T) הונמך בשל אי-אכול ב (502.61 ± 51.2) מיקרומטר בהשוואת ברגים חלודים ב (592.23 ± 119.7) מיקרומטר. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54351/54351fig3.jpg" /> איור 3. תמונות מן profilometer האופטי המציגים מקומיים קורוזיה על משטח הברגה. קורוזיה זוהתה הוא בעמקי השקתות של פני השטח. תצפית ויזואלית של קורוזיה הצבת הושגה בהצלחה על ידי הגדרת קורוזיה. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54351/54351fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג את הגירסה המקורית של נתון זה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Potentiodynamic Corrosion Testing at JoVE.com

Potentiodynamic Corrosion Testing

Here, we present a protocol to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices.

Potentiodynamic בדיקת קורוזיה

Different metallic materials have different polarization characteristics as dictated by the open circuit potential, breakdown potential, and passivation ...

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

17.5K Views.  Prince of Wales Clinical School. Here, we present a protocol to set up and run an in vitro potentiodynamic corrosion system to analyze pitting corrosion for small metallic medical devices. 

Video: Potentiodynamic Corrosion Testing

Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable and environment-friendly. These natural products may serve as alternatives to petroleum-based adhesives to ease environmental and sustainability concerns. This work demonstrates the preparation and testing of the plant seed-based wood adhesives using cottonseed and soy meal as raw materials. In addition to untreated meals, water washed meals and protein isolates are prepared and tested. Adhesive slurries are prepared by mixing a freeze-dried meal product with deionized water (3:25 w/w) for 2 hr. Each adhesive preparation is applied to one end of 2 wood veneer strips using a brush. The tacky adhesive coated areas of the wood veneer strips are lapped and glued by hot-pressing. Adhesive strength is reported as the shear strength of the bonded wood specimen at break. Water resistance of the adhesives is measured by the change in shear strength of the bonded wood specimens at break after water soaking. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for substitution of synthetic-based wood adhesives. Adjustments to the adhesive formulation with or without additives and bonding conditions could optimize their adhesive properties for various practical applications.

To facilitate the effort in seeking more economic and environment-friendly formulations of natural product-based wood adhesives, this work demonstrates the preparation and testing of plant seed-based wood adhesives. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for the substitution of synthetic-based wood adhesives.

הכנה ובדיקה של דבקי עץ מבוססי ארוחת זרעי צמח

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable ...

Protocols for Robust Herbicide Resistance Testing in Different Weed Species

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented protocols, based on whole-plant bioassays performed in a greenhouse, can be readily adapted to a wide range of weed species and herbicides through appropriate variants. Seed samples from plants that survived a field herbicide treatment are collected and stored dry at low temperature until used. Germination methods differ according to weed species and seed dormancy type. Seedlings at similar growth stage are transplanted and maintained in the greenhouse under appropriate conditions until plants have reached the right growth stage for herbicide treatment. Accuracy is required to prepare the herbicide solution to avoid unverifiable mistakes. Other critical steps such as the application volume and spray speed are also evaluated. The advantages of this protocol, compared to others based on whole plant bioassays using one herbicide dose, are related to the higher reliability and the possibility of inferring the resistance level. Quicker and less expensive in vivo or in vitro diagnostic screening tests have been proposed (Petri dish bioassays, spectrophotometric tests), but they provide only qualitative information and their widespread use is hindered by the laborious set-up that some species may require. For routine resistance testing, the proposed whole plant bioassay can be applied at only one herbicide dose, so reducing the costs.

A robust and flexible approach to confirm herbicide resistance in weed populations is presented. This protocol allows the herbicide resistance levels to be inferred and applied to a wide range of weed species and herbicides with minor adaptations.

פרוטוקולים לקוטל עשבים חזקים התנגדות בדיקה במיני עשבים שונים

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented ...

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most experiments examine only two or a few levels of CA concentration and a single soil type, but if CA can be varied as a gradient from subambient to superambient concentrations on multiple soils, we can discern whether past ecosystem responses may continue linearly in the future and whether responses may vary across the landscape. The Lysimeter Carbon Dioxide Gradient Facility applies a 250 to 500 &#181;l L-1 CA gradient to Blackland prairie plant communities established on lysimeters containing clay, silty clay, and sandy soils. The gradient is created as photosynthesis by vegetation enclosed in in temperature-controlled chambers progressively depletes carbon dioxide from air flowing directionally through the chambers. Maintaining proper air flow rate, adequate photosynthetic capacity, and temperature control are critical to overcome the main limitations of the system, which are declining photosynthetic rates and increased water stress during summer. The facility is an economical alternative to other techniques of CA enrichment, successfully discerns the shape of ecosystem responses to subambient to superambient CA enrichment, and can be adapted to test for interactions of carbon dioxide with other greenhouse gases such as methane or ozone.

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

The Lysimeter Carbon Dioxide Gradient Facility creates a 250 to 500 &#181;l L-1 linear carbon dioxide gradient in temperature-controlled chambers housing grassland plant communities on clay, silty clay, and sandy soil monoliths. The facility is used to determine how past and future carbon dioxide levels affect grassland carbon cycling.

CO<sub&gt; 2</sub&gt; מתקן מפל ריכוזים לבדיקה CO<sub&gt; 2</sub&gt; העשרה וקרקע השפעות על תפקוד המערכת האקולוגית גראסלאנד

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

Preparation and Testing of Impedance-based Fluidic Biochips with RTgill-W1 Cells for Rapid Evaluation of Drinking Water Samples for Toxicity

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity sensor. A monolayer of RTgill-W1 cells forms on the sensing electrodes enclosed within the biochips. The biochips are then used for testing in a field portable electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) device designed for rapid toxicity testing of drinking water. The manuscript further describes how to run a toxicity test using the prepared biochips. A control water sample and the test water sample are mixed with pre-measured powdered media and injected into separate channels of the biochip. Impedance readings from the sensing electrodes in each of the biochip channels are measured and compared by an automated statistical software program. The screen on the ECIS instrument will indicate either "Contamination Detected" or "No Contamination Detected" within an hour of sample injection. Advantages are ease of use and rapid response to a broad spectrum of inorganic and organic chemicals at concentrations that are relevant to human health concerns, as well as the long-term stability of stored biochips in a ready state for testing. Limitations are the requirement for cold storage of the biochips and limited sensitivity to cholinesterase-inhibiting pesticides. Applications for this toxicity detector are for rapid field-portable testing of drinking water supplies by Army Preventative Medicine personnel or for use at municipal water treatment facilities.

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial cells for use in a field portable electric cell-substrate impedance sensor. The protocol for running a rapid drinking water toxicity test with the sensor is also described.

הכנה ובדיקה של עכבה מבוססי biochips fluidic עם תאים RTgill-W1 טוב ההערכה המהירה של שתייה דגימות מים עבור רעילות

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity ...

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

פיזור של ננו בתקשורת מימית: לקראת פרוטוקול אופטימיזציה

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

On the Preparation and Testing of Fuel Cell Catalysts Using the Thin Film Rotating Disk Electrode Method

We present a step-by-step tutorial to prepare proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) catalysts, consisting of Pt nanoparticles (NPs) supported on a high surface area carbon, and to test their performance in thin film rotating disk electrode (TF-RDE) measurements. The TF-RDE methodology is widely used for catalyst screening; nevertheless, the measured performance sometimes considerably differs among research groups. These uncertainties impede the advancement of new catalyst materials and, consequently, several authors discussed possible best practice methods and the importance of benchmarking.
The visual tutorial highlights possible pitfalls in the TF-RDE testing of Pt/C catalysts. A synthesis and testing protocol to assess standard Pt/C catalysts is introduced that can be used together with polycrystalline Pt disks as benchmark catalysts. In particular, this study highlights how the properties of the catalyst film on the glassy carbon (GC) electrode influence the measured performance in TF-RDE testing. To obtain thin, homogeneous catalyst films, not only the catalyst preparation, but also the ink deposition and drying procedures are essential. It is demonstrated that an adjustment of the ink&#39;s pH might be necessary, and how simple control measurements can be used to check film quality. Once reproducible TF-RDE measurements are obtained, determining the Pt loading on the catalyst support (expressed as Pt wt%) and the electrochemical surface area is necessary to normalize the determined reaction rates to either surface area or Pt mass. For the surface area determination, so-called CO stripping, or the determination of the hydrogen underpotential deposition (Hupd) charge, are standard. For the determination of the Pt loading, a straightforward and cheap procedure using digestion in aqua regia with subsequent conversion of Pt(IV) to Pt(II) and UV-vis measurements is introduced.

Preparing and testing Pt/C fuel cell catalysts is subject to continuous discussion in the scientific community with respect to reproducibility and best practice. With the presented work, we intend to present a step-by-step tutorial to make and test Pt/C catalysts, which can serve as benchmark for novel catalyst systems.

על ההכנה ובדיקה של זרזים תא דלק בשיטת סרט דק סיבוב הדיסק אלקטרודה

We present a step-by-step tutorial to prepare proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) catalysts, consisting of Pt nanoparticles (NPs) supported on a ...

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

The killifish Nothobranchius furzeri is an emerging model organism in the field of ecotoxicology and its applicability in acute and chronic ecotoxicity testing has been demonstrated. Overall, the sensitivity of the species to toxic compounds is in the range with, or higher than, that of other model species.
This work describes protocols for acute, chronic, and multigenerational bioassays of single and combined stressor effects on N. furzeri. Due to its short maturation time and life-cycle, this vertebrate model allows the study of endpoints such as maturation time and fecundity within four months. Transgenerational full life-cycle exposure trials can be performed in as little as 8 months. Since this species produces eggs that are drought-resistant and remain viable for years, the on-site culture of the species is not needed but individuals can be recruited when required. The protocols are designed to measure life-history traits (mortality, growth, fecundity, weight) and critical thermal maximum.

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

In this work, we describe an acute, chronic and multigenerational bioassay to study the effects of single and combined stressors on the Turquoise killifish Nothobranchius furzeri. This protocol is designed to study life-history traits (mortality, growth, fecundity, weight) and critical thermal maximum.

פרוטוקול עבור סימן ובדיקות כרונית Ecotoxicity של דגים גמבוזיים טורקיז Nothobranchius furzeri

The killifish Nothobranchius furzeri is an emerging model organism in the field of ecotoxicology and its applicability in acute and chronic ecotoxicity ...

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol for performing in situ juvenile exposure tests within oligotrophic river catchments over one-month and three-month periods. Two methods (in both modifications) are presented to evaluate the juvenile growth and survival rate. The methods and modifications differ in value for the locality bioindication and each has its benefits as well as limitations. The sandy cage method works with a large set of individuals, but only some of the individuals are measured and the results are evaluated in bulk. In the mesh cage method, the individuals are kept and measured separately, but a low individual number is evaluated. The open water exposure modification is relatively easy to apply; it shows the juvenile growth potential of sites and can also be effective for water toxicity testing. The within-bed exposure modification needs a high workload but is closer to the conditions of a natural juvenile environment and it is better for reporting the real suitability of localities. On the other hand, more replications are needed in this modification due to its high-hyporheic environment variability.

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

In situ bioindications enable determination of the suitability of an environment for endangered mussel species. We describe two methods based on the juvenile exposure of freshwater pearl mussels in cages to oligotrophic river habitats. Both methods are implemented in variants for open water and hyporheic water environments.

Bioindication בדיקות של התאמת הסביבה זרם עבור צעירים מים מתוקים פנינה מולים בשיטות בחשיפה באתרו

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol ...

Metal Corrosion and the Efficiency of Corrosion Inhibitors in Less Conductive Media

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, prevent them and minimize the damages associated with them. One of the most important characteristics of corrosion processes is the corrosion rate. The measurement of corrosion rates is often very difficult or even impossible especially in less conductive, non-aqueous environments such as biofuels. Here, we present five different methods for the determination of corrosion rates and the efficiency of anti-corrosion protection in biofuels: (i) a static test, (ii) a dynamic test, (iii) a static test with a reflux cooler and electrochemical measurements (iv) in a two-electrode arrangement and (v) in a three-electrode arrangement. The static test is advantageous due to its low demands on material and instrumental equipment. The dynamic test allows for the testing of corrosion rates of metallic materials at more severe conditions. The static test with a reflux cooler allows for the testing in environments with higher viscosity (e.g., engine oils) at higher temperatures in the presence of oxidation or an inert atmosphere. The electrochemical measurements provide a more comprehensive view on corrosion processes. The presented cell geometries and arrangements (the two-electrode and three-electrode systems) make it possible to perform measurements in biofuel environments without base electrolytes that could have a negative impact on the results and load them with measurement errors. The presented methods make it possible to study the corrosion aggressiveness of an environment, the corrosion resistance of metallic materials, and the efficiency of corrosion inhibitors with representative and reproducible results. The results obtained using these methods can help to understand corrosion processes in more detail to minimize the damages caused by corrosion.

The testing of processes associated with material corrosion can often be difficult especially in non-aqueous environments. Here, we present different methods for short-term and long-term testing of corrosion behavior of non-aqueous environments such as biofuels, especially those containing bioethanol.

מתכת קורוזיה ואת היעילות של מעכבי קורוזיה בתקשורת פחות מוליך

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, ...

A Small-Scale Setup for Algal Toxicity Testing of Nanomaterials and Other Difficult Substances

Ecotoxicity data is a requirement for pre- and post-market registration of chemicals by European and international regulations (e.g., REACH). The algal toxicity test is frequently used in regulatory risk assessment of chemicals. In order to achieve high reliability and reproducibility the development of standardized guidelines is vital. For algal toxicity testing, the guidelines require stable and uniform conditions of parameters such as pH, temperature, carbon dioxide levels and light intensity. Nanomaterials and other so-called difficult substances can interfere with light causing a large variation in results obtained hampering their regulatory acceptance. To address these challenges, we have developed LEVITATT (LED Vertical Illumination Table for Algal Toxicity Tests). The setup utilizes LED illumination from below allowing for a homogenous light distribution and temperature control while also minimizing intra-sample shading. The setup optimizes the sample volume for biomass quantification and does at the same time ensure a sufficient influx of CO2 to support exponential growth of the algae. Additionally, the material of the test containers can be tailored to minimize adsorption and volatilization. When testing colored substances or particle suspensions, the use of LED lights also allows for increasing the light intensity without additional heat generation. The compact design and minimal equipment requirements increase the possibilities for implementation of the LEVITATT in a wide range of laboratories. While compliant with standardized ISO and OECD guidelines for algal toxicity testing, LEVITATT also showed a lower inter-sample variability for two reference substances (3,5-Dicholorophenol and K2Cr2O7) and three nanomaterials (ZnO, CeO2, and BaSO4) compared to Erlenmeyer flasks and microtiter plates.

We demonstrate algal toxicity testing for difficult substances (e.g., colored substances or nanomaterials) using a setup illuminated vertically with an LED.

התקנה בקנה מידה קטן לבדיקת רעילות אצות של ננו חומרים וחומרים קשים אחרים

Ecotoxicity data is a requirement for pre- and post-market registration of chemicals by European and international regulations (e.g., REACH). The algal ...