1. 基于分子生物学的快速检测方法
为了及时发现微生物对文化遗产的侵蚀，引入基于分子生物学的快速检测方法。其中，聚合酶链反应（PCR）技术是一种常用手段。该技术通过特异性扩增微生物的特定基因片段，能够在短时间内检测出目标微生物的存在。例如，针对容易侵蚀壁画的曲霉属真菌，设计特异性引物，通过 PCR 扩增其内部转录间隔区（ITS）基因片段。若样本中存在曲霉属真菌，经过 PCR 扩增后，在凝胶电泳检测中会出现特定大小的条带，从而快速确定微生物的种类。
实时荧光定量 PCR（qPCR）技术则进一步实现了对微生物数量的定量检测。在 PCR 反应体系中加入荧光染料或荧光标记探针，随着 PCR 扩增的进行，荧光信号强度与扩增产物的数量成正比。通过实时监测荧光信号的变化，可精确测定样本中微生物的含量。这种技术能够及时发现微生物数量的异常增长，为采取相应的保护措施提供依据。
2. 生物传感器在微生物检测中的应用
生物传感器作为一种新兴的检测技术，也逐渐应用于古堡微生物检测。例如，基于免疫原理的生物传感器，利用抗原 - 抗体的特异性结合反应来检测微生物。将针对特定微生物的抗体固定在传感器的敏感膜上，当样本中的微生物与抗体结合后，会引起传感器的物理或化学信号变化，如电流、电位或光学信号的改变。通过检测这些信号的变化，可实现对微生物的快速、灵敏检测。
还有基于微生物代谢产物检测的生物传感器。某些微生物在代谢过程中会产生特定的代谢产物，如挥发性有机化合物（VOCs）。利用对这些代谢产物具有特异性响应的传感器，可间接检测微生物的存在。这种检测方法无需对微生物进行复杂的分离和培养，能够在现场快速检测，为古堡微生物的实时监测提供了便利。
（三）微生物修复技术探索
1. 微生物诱导碳酸钙沉积修复建筑材料
在建筑材料的修复方面，微生物诱导碳酸钙沉积技术展现出独特的优势。一些细菌，如巴氏芽孢杆菌，在特定的环境条件下，能够通过自身的代谢活动促使碳酸钙沉积。将这些细菌接种到含有合适营养物质和钙源的溶液中，喷洒在受损的建筑石材表面。细菌在代谢过程中产生的脲酶可分解尿素，使周围环境的 pH 值升高，从而促使钙离子与碳酸根离子结合形成碳酸钙沉淀。