病原微生物是指可侵犯人体, 引起感染的微生物, 临床上由病原微生物感染引发的疾病极为常见。 传统的临床病原菌诊断主要依赖于细菌培养, 但此方法耗时长, 往往需要2～5 d才能得到检测结果, 并且存在部分细菌培养困难甚至无法培养的问题。 在无法鉴别菌种以及药物敏感性的情况下医生凭借经验使用广谱抗生素, 加速了细菌耐药性的产生。 因此, 病原微生物的高灵敏快速检测方法研究成为重要研究方向。 拉曼光谱技术是一种对待测样品进行原位、 非侵入性检测的技术, 可在单细胞水平上提供微生物细胞中不同生物分子的指纹图谱信息, 通过这些信息可以确定微生物的种类、 生理特征和突变表型等, 实现对微生物样品的快速检测。 随着激光光谱学的快速发展以及临床需求的不断增加, 促使了以拉曼光谱检测技术为核心的亚技术诞生（如: 表面增强拉曼光谱技术、 傅里叶变换拉曼光谱技术、 激光共振拉曼光谱技术、 共聚焦显微拉曼光谱技术、 相干反斯托克斯拉曼光谱以及受激拉曼光谱等相关技术）, 同时改善了以往拉曼光谱技术信号强度弱的不足, 以实现对微生物高精度的快速检测分析。 凭借着其具有对样本的状态没有限制以及能够检测物质成分微小变化的优势, 近年来对拉曼光谱在病原微生物领域的研究日渐增多。 对微生物检测的研究现状进行了调查和分析, 围绕着拉曼光谱技术原理对其在微生物检测中的应用进行了具体阐述, 其中主要对该技术在病原微生物鉴定以及药敏检测中的研究进展展开讨论, 并就其与传统检测技术之间的差别和优势进行分析, 展示了拉曼光谱技术作为病原微生物的快速检测新方法的前景。

针对当前基于微生物的外修复材料修复速率慢的技术难题，通过在现有微生物外修复材料体系中加入不同浓度(0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的海藻酸钠形成微生物-海藻酸钠体系的外修复材料，并对其基本性质和协同外修复效果进行分析。结果表明：随着海藻酸钠浓度的增加，微生物-海藻酸钠体系的外修复材料的黏度和流动度表现不同规律，其中黏度呈现出逐渐增大，而流动度表现为逐渐降低的规律。微生物-海藻酸钠的外修复材料所形成修复产物呈白色，具有一定弹性，修复产物组成以碳酸钙为主，同时形成的海藻酸钙凝胶填充在碳酸钙间的空隙中。对于不同宽度裂缝，微生物-海藻酸钠的外修复材料所形成微生物海藻酸钙水凝胶均可以实现瞬时堵漏，使得试样渗水系数减低，抗压强度提高。尤其对于1.0 mm裂缝，使用海藻酸钠浓度为0.5%时的修复效果最好，保持水压为1 kPa作用下可以使渗水系数由9.76降至0，同时7 d时的强度恢复率可达到22.7%。

开裂是混凝土结构常见的病害，裂缝为外界水和侵蚀性介质提供了通道，侵蚀性介质的进入会导致混凝土耐久性能加速劣化，严重影响工程结构的服役寿命。为有效阻止有害离子的侵入，延长构件服役期限，裂缝的及时修补是目前建筑业所共同面临的问题。微生物自修复混凝土受到了研究学者的广泛关注，与传统混凝土不同，微生物自修复混凝土赋予结构裂缝自诊断、自修复的功能，其主要修复体系可分为两种：一元修复体系和多元修复体系。本文从两种不同修复体系角度分析了微生物自修复混凝土的修复效果，总结了各体系下面临的关键问题，对比了两种体系下自修复效果的优缺点，并展望了基于微生物矿化的混凝土裂缝自修复研究的发展方向。对已有研究成果总结发现，若以一种具有矿化功能的核心菌体为基础，再加入厌氧型细菌辅助矿化，可实现裂缝深度修复，这种新型矿化体系为基于微生物矿化的自修复混凝土的研究提供了新思路。

针对当前城市垃圾焚烧飞灰(MSWI)处置费用高昂、环境污染严重等问题，提出一种利用微生物矿化原理制备免烧结垃圾焚烧飞灰砖的方法。通过在飞灰砖固结体中加入微生物菌液，利用微生物诱导碳酸盐沉积原理，实现飞灰中重金属的固化和稳定化。本文以垃圾焚烧飞灰、Ca(OH)2、砂子、微生物菌液为原材料，通过单因素试验，探究了制备微生物飞灰砖最优的飞灰掺量、菌液浓度、营养液中钙离子浓度。试验结果表明，当飞灰掺量为40%（质量分数），菌液OD600值为0.60，营养液中钙离子浓度为0.30 mol/L时，飞灰砖力学性能最优。此时规格为100 mm×100 mm×50 mm免烧结微生物飞灰砖的干密度为1 937.40 kg/m3，抗压强度达到33.90 MPa，并且重金属浸出浓度满足限值要求,实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。

近些年来, 对于混凝土裂缝的修复, 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)已成一种高效和环境友好的技术。本文选用一种可在低温环境下生长的矿化微生物, 然后在碱性溶液中研究Ca2+浓度、pH值和钙化速率的变化, 来揭示微生物诱导矿化的动态过程。随后, 将此微生物应用到混凝土裂缝自修复中, 同时采用裂缝愈合率和渗水系数来表征混凝土裂缝的自修复效果。试验结果表明, 微生物能够快速降低溶液中的Ca2+浓度, 并提高钙化速率, 矿化产物主要是球状方解石CaCO3。对于宽度小于0.50 mm的早期混凝土裂缝, 在10 ℃的养护温度下, 28 d修复后裂缝表面基本能被白色物质填充, 渗水系数下降2个数量级, 并且裂缝区修复产物主要是大小不一的球状方解石CaCO3。

在液晶显示面板行业, 边缘场开关技术在生产过程中易导致Zara不良的高发, 降低产品良率, 导致生产成本增加。Zara不良根据点灯现象可以分为散状Zara、团状Zara、辉点数和未确认面板污渍类4类。经大量取屏分析, 发现Zara不良与摩擦后清洗机的内部洁净度和清洗能力有较大关联。本文从过滤器滤径减小、KOH流程优化、直供水改造、腔室污染降低等方面进行了改善研究, 通过机理分析和大量试验验证, 将Zara不良由0.74%改善至0.24%, 验证了提升摩擦后清洗机洁净度对Zara不良改善有重要作用, 同时也取得了良好的经济效益: 年收益1 338万元。

微生物气溶胶作为大气气溶胶的重要组成部分，可以通过吸收或散射影响大气辐射特性。当前对于微生物气溶胶光学特性的研究，多局限于单波段或单种质，无法归纳出微生物气溶胶光学特性的一般性和特殊性，不利于全面分析微生物气溶胶对大气辐射特性的影响。测量了三种真核孢子微生物和三种原核杆菌微生物材料在0.25~15 μm波段的光谱反射率，结合K-K算法计算复折射率m，并对微生物FTIR光谱进行分析，比较了真核与原核微生物0.25~15 μm波段光学特性的相同与相异之处。研究结果可以帮助全面理解和定量计算大气辐射特性，为微生物气溶胶遥感探测和类型鉴别提供理论支撑，为开发新型功能性材料提供了新思路。

目的: 探讨脉冲钕激光(Nd:YAG激光)辅助治疗急性智牙冠周炎的疗效, 同时观察Nd:YAG激光照射前后冠周袋内优势细菌的变化。方法: 将126例急性智牙冠周炎患者随机分成对照组(常规治疗组)和试验组(常规治疗+激光辅助治疗组)。对照组仅行局部冠周冲洗, 即仅用3.0%双氧水和0.9%生理盐水连续交替冲洗盲袋３ ｄ(１次/ｄ); 试验组行冠周冲洗后加用Nd:YAG激光连续照射３ ｄ(１次/ｄ), 且治疗期第1 d时取激光处理前后患牙盲袋的渗出液。对两组患者治疗前和治疗1、2、3、5、7 d后的疼痛程度、张口度、牙龈指数(GI值)进行评估, 观察第1d激光辅助治疗前后优势菌群的变化, 比较两组治疗7 d后的有效率。结果: 治疗1、2、3 ｄ后, 试验组疼痛程度、张口度和牙龈炎症的改善程度均优于对照组, 差异具有统计学意义(P<0.05); 治疗5、7 ｄ后两组比较均无统计学意义(P>0.05); 试验组冠周袋内优势细菌在第1 d治疗前后均明显著下降, 差异具有统计学意义(P<0.05); 一周后两组有效率相比无统计学意义(P>0.05)。结论:通过临床疗效及微生物学的观察, 应用Nd:YAG激光辅助治疗急性智牙冠周炎可有效减少冠周袋内致病菌、减轻疼痛和炎症、改善开口程度、缩短病程, 简便安全, 可在一定程度上减少抗生素的使用, 适应人群广泛, 值得在临床中应用。

细菌多波长透射光谱包含有细菌结构、组分、浓度等信息,这些特征信息的有效提取是实现细菌微生物快速识别与检测的基础。以水体常见的大肠埃希氏菌(大肠杆菌)为研究对象,采用紫外-可见分光光度法获得了其多波长透射光谱;基于Mie散射理论,在充分考虑水体大肠杆菌散射和吸收特性的基础上,构建了240~900 nm波段范围内细菌微生物多波长透射光谱的解析模型;基于该模型对250~750 nm特征波段范围内的光谱进行解析,获得了大肠杆菌的体积、粒径、结构及浓度等相关参数,并将这些参数与文献及实验得到的结果进行了对比验证。结果表明,建立的多波长透射光谱解析模型能够准确表征水体细菌微生物的光谱特征,该模型可为水体细菌微生物的快速识别分析和检测提供关键数据。