根系分泌物对土壤碳的保护作用的机制

基于O2和N2O微电极传感器的微剖面测量，研究了慢性铜绿假单胞菌感染患者的痰标本由离痰表面约3mm以下的上含氧区和下缺氧区组成（图1所示）。 细菌常数的一氧化二氮主要是局限于低氧区，一氧化二氮的最大平均浓度为41.8μm。无感染的囊性纤维化患者的对照痰标本中N2O明显减少。N2O是反硝化途径中的一个中间体，数据表明，铜绿假单胞菌具有较强的反硝化能力，当没有O2时，是可以通过反硝化作用获得生长所需的能量。利用Unisense微电极传感器获得高空间分辨率的O2和N2O浓度梯度，可以探索痰液中的微环境，首次在感染囊性纤维化患者的临床样本中证实了N2O的产生。

研究人员在琼脂固化培养基上生长的铜绿假单胞菌 PA14菌落生物膜模型中完成了氧气和氧化还原电位的原位分析。生物膜中氧的测试使用了unisense公司生产的尖端好直径为25μm的氧微电极（OX-25）。细胞外的氧化还原电势的测量使用了Unisense氧化还原微电极（其前端直径为25μm (RD-25）和参比电极（REF-RM）。研究铜绿假单胞菌PA14，是一种革兰氏阴性病原体，涉及肺部感染等。利用SensorTrace 剖面分析软件进行数据采集和分析。分析获得的数据表明，细菌利用氧气和吩嗪作为电子受体取决于生物膜的深度，而氧气是首选的。生物膜缺氧区的吩嗪类药物的减少可能有助于细菌的存活，这可能是找到一种新的治疗策略的重要发现。

应用unisense氢气微电极传感器，在兔子尺骨骨折模型中监测骨折固定系统的Mg植入体降解情况。有趣的是骨髓中的H2浓度比H2饱和水溶液高82%。这表明原位生成的H2被困在骨髓中，骨的渗透性低于周围组织。在兔皮肤上也检测到H2证明了H2传感器能够监测薄层组织下Mg合金植入体材料的降解过程。H2传感技术有望作为一种监测镁合金体内降解的工具，并能更系统地建立体外实验临床评价不同H2浓度对成骨相关细胞类型的影响。

采用人工强化处理污水的方法，模拟和加速了污水中微生物的腐蚀，研究了污水中掺加生物膜和不掺生物膜砂浆的重量变化规律。对比研究了砂浆上生物膜的微生物结构和活性表面。在此基础上，分析了生物膜对砂浆老化的影响机理。结果表明，在砂浆上形成的生物膜有污水导致的不同程度的腐蚀具有一定的阻隔作用。生长在具有化学需氧量为3000 mg/L时的污水中的生物膜(COD)对砂浆的保护作用最为显著，这与COD对砂浆的保护作用有关，这可能是高pH值和密集的结构。对于普通污水中的样品，生物膜的厚度起着主要作用，尤其是在第一个月，而在污水浓度过高的情况下，污水的腐蚀性增加对后期生物膜对砂浆的防护作用会明显降低。