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全球領先的微電極研究系統

微米級微電極適用穿刺動植物組織、沉積物、生物膜的微電極

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發布年限：全部 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014

有機碳對I和II類nosZ細菌氮氧化物消耗活性的影響：基因組學和生物動力學視角

論文探究了有機碳源類型對兩類含nosZ基因（clade I和II）的N?O還原菌活性的調控機制。關鍵發現包括：碳源偏好性：乙酸鹽和琥珀酸鹽顯著提升N?O消耗速率（V_max,N?O）和生物量產率（最高達15.45 mg-生物質/mmol-N?O），尤其對分支II菌株（如Azospira sp. I13）效果更佳。

完全浸泡和交替浸泡對2205雙相不銹鋼銅綠假單胞菌優先腐蝕的差異

論文探究了銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）在完全浸沒（full immersion）與交替浸沒（alternate immersion）條件下對2205雙相不銹鋼（DSS）點蝕行為的差異影響。

從生物膜內部識別附著微藻生長的關鍵因素

研究首次從生物膜內部視角探究附著微藻生長限制因素：光合速率梯度：10-120μm深度范圍內呈線性下降（R2=0.96）（圖2d）

酸性條件下反硝化過程中一氧化二氮積累的微量分析：pH 和游離亞硝酸的作用

論文探究了酸性條件下（pH 4.5–6.5）反硝化過程中N?O積累的機制。關鍵發現包括： N?O富集效率：pH從6.5降至4.5時，N?O產率從1.0%升至65.0%，伴隨亞硝酸鹽積累。

當前和未來 pCO 2 水平下藍藻聚集體微環境中的碳酸鹽化學

研究通過微電極技術揭示藍藻聚集體內部碳酸鹽化學特征： CO?極端消耗：光合作用使聚集體中心CO?降至0.5 μmol/L（現況pCO?）酸化放大效應：未來高pCO?下質子梯度增強2.1-5.0倍（表3

基于反滲透濃水培養附著微藻的機理研究(W ROC )

研究提出基于反滲透濃水（WROC）的附著式微藻培養技術： BIT抑制效應：非氧化殺菌劑（BIT）對微藻生長抑制率達25%（8天）

季節性缺氧切薩皮克灣海洋電纜細菌和 Beggiatoaceae 季節和空間分布的對比控制

研究對比了切薩皮克灣兩種硫氧化細菌的季節性分布規律：電纜細菌（Candidatus Electrothrix）：在經歷夏季缺氧的中央深水區（Central Station）冬季-春季繁盛，生物量與沉積物葉綠素（植屑沉降標志）呈正相關（圖3A）

鑒定以未培養的伯克霍爾德氏菌目為主的微需氧恒化器菌群中消耗微量 N 2 O 的表達 nosZ 的微生物

解析微氧環境中痕量N?O還原的微生物驅動機制, 識別高親和力N?O還原功能菌群, 評估氧氣對N?O還原路徑的調控作用

利用 Fe(III) 光還原產生的 Fe(II) 培養微需氧 Fe(II) 氧化細菌

研究證實Fe(III)光還原產生的Fe(II)可作為微好氧鐵氧化菌的電子供體：光驅動機制：紫外光（350-400nm）照射含檸檬酸鹽的Ferrihydrite（水鐵礦）體系，Fe(II)產量達1.25mM（圖3）

連續流和瞬態流下生物滯留塔內部蓄水暗渠高度對反硝化的影響

研究通過三組實驗室柱實驗（底部/中部/頂部排水口）揭示生物滯留系統內部蓄水層（IWS）排水口高度對脫氮效率的影響機制：穩態流條件：脫氮效率與水力停留時間（HRT）呈正線性關系（R2=0.93），底部排水口在HLR=1 cm/h時脫氮率達99%（圖2）

珊瑚中的纖毛流為高光合產氧的目標區域提供通風

研究通過高光譜成像（圖1）和氧敏感粒子示蹤技術（sensPIV）（圖2）首次揭示珊瑚（Porites lutea）表面纖毛渦流對光合產氧的主動調控機制：

嗜堿生物膜群落響應極端堿性 pH 值的演變

論文探究了堿性生物膜（pH 11.0–13.0）的生存機制與群落演化。關鍵發現包括： pH緩沖能力：生物膜基質可降低內部pH 1.0–1.5單位（外部pH 13.0時內部pH≈12.2）。代謝與生物量變化：pH升高導致底物（異糖精酸）代謝效率下降，生物量減少（pH 13.0時生物量僅為pH 12.0的3%）。

部分硝化建立過程中羥胺和肼對亞硝酸鹽氧化菌的抑制作用比較

研究通過平行SBR反應器對比羥胺(NH?OH)和肼(N?H?)對亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的抑制效果： NH?OH抑制性更強：15天內亞硝酸鹽積累率(NAR)達95.83%（N?H?組為86.58%） NO關鍵作用：NH?OH組NO峰值濃度(0.18 mg-N/L)顯著高于N?H?組，與Nitrospira抑制直接相關抑制可逆性：停止投加抑制劑后，NOB活性在15-20天內恢復（圖1C）

不同碳源影響丁香醇梭菌反硝化的分子機制：電子產生、傳遞和競爭

研究以反硝化模式菌株Thauera linaloolentis為對象，通過基因組測序（KEGG注釋）重建代謝網絡（圖2），探究四種碳源（乙醇/乙酸鈉/葡萄糖/檸檬酸鈉）對反硝化過程的影響機制：

不同參數變化范圍下藻-菌模型的不確定性及敏感性分析

研究基于ASM3模型構建了包含自養菌、藻類和異養菌的藻菌耦合模型（31個參數），通過全局敏感性分析（SRC方法）：識別出8個關鍵敏感參數（如 kSTO、μH 等），其SRC絕對值>0.1（圖5）

斑塊尺度的生物物理特性塑造生物膜景觀的新陳代謝

研究通過多尺度技術聯用（光學相干斷層掃描/OCT + 微電極剖面 + 數值模擬）揭示：光養生物膜自發形成三種空間斑塊：藍藻基底(CDB)、硅藻斑塊(DDP)、綠藻簇(KDP) 斑塊結構驅動流體互作：KDP高滲透性促進內部對流（圖3e,f），氧傳輸效率提升86倍（圖6）

氨氧化古菌具有廣泛的細胞氨親和力

研究通過微呼吸測量法（microrespirometry）揭示了氨氧化古菌（AOA）的氨親和力存在顯著差異：親和力范圍：Km(app) for NH? 跨越三個數量級（0.002-31.5 μM），顛覆"所有AOA均為寡營養型"的傳統認知；譜系特異性：Nitrosocosmicus屬（如'Ca. N. franklandus'）親和力最低（Km(app)=12-16 μM），與氨氧化細菌（AOB）相當；

銅綠假單胞菌聚集體中 mRNA 表達的可視化揭示了發酵和反硝化代謝的空間模式

研究利用雜交鏈式反應（HCR v3.0）技術實現了銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）生物膜內代謝基因的單細胞級空間可視化：開發新型探針：針對呼吸（ccoN1）、反硝化（narG, nirS, nosZ）和發酵（ackA）基因設計特異性探針（圖2驗證）；

環境污染物的實時生物電子傳感

開發了一種基于合成生物學與材料工程的實時生物電子傳感器，通過編程大腸桿菌構建化學門控電子傳遞鏈：響應時間縮短至 <2分鐘（比傳統生物傳感器快4倍）可檢測硫代硫酸鹽（引發微生物水華）和內分泌干擾物（如4-羥他莫昔芬）在復雜環境水樣中實現質量傳遞限制級響應速度

輻照度和溫度對韓國沿海水域甲殼珊瑚藻光合作用的影響

論文研究了韓國濟州島海域殼狀珊瑚藻（Pneophyllum fragile）在光照與溫度變化下的光合特性。研究發現：溫度適應性：P. fragile在高溫（31°C）下最大光合能力（Pmax）和暗呼吸速率（Rd）比低溫（11°C）高約3倍。光照響應：飽和光照強度（Ek）在31°C時高達833 μmol光子/m2/s，表明高溫下需強光飽和。

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