
Background. Peculiarities of the interaction of microorganisms with the surface are important from the point of view of the functionality of this surface (implants, chips, electrodes with biofilm for producing electric current). The orderliness of organic particles and cells on different surfaces can be assessed by determining the fractal dimension and lacunarity and indicate the structural state or efficiency of the system. Objective. Investigation how different solvents and the application of a magnetic field affect the texture of suspensions containing microorganisms when dried on various types of silicon surfaces and quantitatively assess the dimensions of the structures formed using fractal analysis. Methodology. After mixing, the cell suspension was applied to the polished, degreased surface of silicon wafers arranged horizontally and left to dry completely. In a static magnetic field (MF) with an induction of 0.17 T, the induction lines were perpendicular to the surface of the sample. Micrographs of dried cells were processed in software package ImageJ and fractal analysis was performed using the FracLac software application and "Box counting" technique. Results. Significant differences in the self-organization of various types of microorganism cells during drying on silicon surfaces under the influence of a MF and in different solvents have been found. The tendency for various types of microorganisms was the formation of pseudofractal shapes and an increase in the average fractal dimension D under the action of a MF. As D increased, lacunarity L decreased. However, in the case of yeast suspended in a physiological solution, pseudofractal shapes were observed even in the absence of a MF. Conclusions. Using fractal analysis of pseudofractal figures consisting of cells of microorganisms on the surface of a silicon plate under the influence of MF, it is possible to evaluate the functionality of cells interacting with the surface, as well as the quality of this surface.
Проблематика. Особливості взаємодії мікроорганізмів із поверхнею важливі з точки зору функціональності цієї поверхні (наприклад, імплантів, чіпів, електродів з біоплівкою для продукування електричного струму). Впорядкованість органічних частинок і клітин на різних поверхнях може бути оцінена за допомогою визначення фрактальної розмірності й лакунарності та свідчити про структурний стан або ефективність системи. Мета. Дослідження впливу розчинників і статичного магнітного поля на текстуру суспензій мікроорганізмів, що висохли на поверхні кремнію різних типів, та числова оцінка розмірності утворених структур на основі фрактального аналізу. Методика реалізації. Суспензію клітин після перемішування наносили на поліровану знежирену поверхню пластинок кремнію, розташованих горизонтально, і залишали до повного висихання. В статичному магнітному полі (МП) індукцією 0,17 Тл лінії індукції були перпендикулярні до поверхні зразка. Мікрозображення висохлих клітин обробляли в програмі ImageJ і виконували фрактальний аналіз за допомогою додатка FracLac методом “Box counting”. Результати. Виявлено суттєві відмінності в самоорганізації різних типів клітин мікроорганізмів під час сушіння на поверхнях кремнію за дії магнітного поля та в різних розчинниках. Тенденцією для різних типів мікроорганізмів було утворення псевдофрактальних фігур і збільшення середньої фрактальної розмірності D за дії магнітного поля. Зі збільшенням D знижувалась лакунарність L. Однак, якщо дріжджі перебували у фізрозчині, то псевдофрактальні фігури утворювались і за відсутності МП. Висновки. За допомогою аналізу фрактальної розмірності псевдофрактальних фігур, які складаються з клітин мікроорганізмів, на поверхні кремнієвої пластини за впливу МП можна оцінити функціональність клітин, що взаємодіють із поверхнею, а також якість цієї поверхні.
algae, fractal dimension, silicon wafer, probiotic lactocultures, магнітне поле, yeast, lacunarity, лакунарність, дріжджі, solvents effect, кремнієва пластина, Magnetic field, водорості, вплив розчинників, фрактальна розмірність, dried cells, пробіотичні лактокультури, висушені клітини
algae, fractal dimension, silicon wafer, probiotic lactocultures, магнітне поле, yeast, lacunarity, лакунарність, дріжджі, solvents effect, кремнієва пластина, Magnetic field, водорості, вплив розчинників, фрактальна розмірність, dried cells, пробіотичні лактокультури, висушені клітини
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
