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天然的生物催化體系通常在微生物細胞這個微型工廠內會形成物理上、空間上組織有序的多酶復合體、酶分子腳手架或者反應微區，這種類似機器組裝的高度組織性帶來了高效的催化能力。然而，人工構建的合成體系多不存在這種高效的組織性，由此引發的目標途徑合成效率低、代謝流不平衡等問題，很大程度上限制了人工合成體系的生物制造潛力。

微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。酸化是一類典型的發酵過程，微生物的代謝產物主要是各種有機酸。水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。

近年來，光學生物傳感器憑借無標記檢測、實時分析、可微型化等優勢成為研究熱點，其中等離子體傳感器因對局部折射率變化的超高敏感性脫穎而出。表面等離子體激元（SPPs）在金屬-介質界面的激發，可將電磁場強局域化，極大增強光與生物分子的相互作用，為高靈敏度檢測奠定基礎。但現有技術在特異性、多參數優化及實際環境適應性上仍有提升空間。

此外，一種單組分可電離的兩親性Janus樹狀分子能夠有效地將mRNA遞送到不同器官，為簡化目前的四組分LNPs系統帶來了希望。 基于生物膜的mRNA遞送載體 生物膜載體是mRNA遞送的另一種新型生物兼容平臺。