丝状真菌为工程活体材料（ELMs）提供了独特的潜力，使得自组装、适应性和可持续的生物制造成为可能。然而，该领域缺乏系统性框架来分类真菌 ELMs，因为它们在生物状态（死亡、休眠或活体）、支架组成以及工程干预程度上存在差异。这里引入了分类系统，用于对真菌 ELMs 进行分类，使研究人员能够绘制现有研究图谱并指导未来发展。能够形成弹性三维网络，使丝状真菌非常适合从自愈复合材料到生物修复和实时传感材料的应用，这一点在概念验证应用中得到了验证。书中概述了下一代真菌 ELM 的路线图，包括真菌状态的时空调控、多物种整合以提升复杂性，以及用于预测设计的计算建模。与基因工程策略并列讨论了污染控制、细胞存活率和生物数字整合等关键挑战。最后，伦理和环境考量被强调为负责任的真菌小地鼠（ELM）规模化的关键因素。

该研究以题为“Gradients of Aliveness and Engineering: A Taxonomy of Fungal Engineered Living Materials”发表在Advanced Materials 上。a) 真菌的生命周期经历不同阶段：子实体形成、孢子产生、发芽和菌丝生长，包括有性和无性循环。 b) 拟盾菌纲的子实体具有单核、双核或三核的菌丝系统，产生菌丝（灰色）、骨架菌丝（蓝色）和连接菌丝（黄色），赋予不同的机械特性。经许可重绘。[19] 版权 2022，Acta Biomaterialia。 c) 菌丝是真菌的丝状管状丝。 d) 典型真菌细胞壁结构概览，并标明主要组成部分。GPI = 甘露糖基磷脂酰肌醇。经许可改编。[16] 版权 2022，Springer Nature。

真菌ELMs的分类分为三大类。沿三个光谱对真菌ELMs进行映射：活性（x轴）跨越死亡、休眠和生命状态，支架组成（y轴）从全真菌到非生物混合支架不等，以及工程（z轴）从被动引导到遗传改造。概念验证应用在表1中按照此框架定位。(4) 经许可重绘。[42] 版权所有 2023，John Wiley and Sons。(5) 经许可重绘。[49] 版权所有 2012，美国国家科学院。(6) 在CC-BY许可条款下复制。[48] 版权所有 2022，Li 等，Springer Nature。(7) 经许可复制。[76] 版权所有 2023，Elsevier。(8) 经许可复制。[39] 版权所有 2023，Elsevier。(10) 经许可复制。[41] 版权所有 2021，Elsevier。(11) 经许可复制。[77] 版权所有 2024，Wiley。(12) 经许可复制。[74] 版权所有 2022，美国科学促进会。(13) 经许可复制。[78] 版权所有 2022，Springer Nature。(14) 经许可复制。[24] 版权所有 2021，Elsevier。(15) 在CC-BY许可条款下复制。[32] 版权所有 2024，Reyes 等，ACS。(16) 在CC-BY许可条款下复制。[79] 版权所有 2024，Schwarze 等，Wiley。(17) 在CC-BY许可条款下复制。[153] 版权所有 2022，Asya Ilgun，MDPI

一个生命力的光谱，将真菌材料根据其生物活性及在应用过程中与环境的相互作用分类为死亡、休眠或活着。数字对应表1中的概念验证应用。(4) 经许可重绘。[42] 版权所有2023，约翰·威利及子公司。(5) 经许可重绘。[49] 版权所有2012，美国国家科学院。(6) 按CC-BY许可条款转载。[48] 版权所有2022，Li等人，施普林格·自然。(7) 经许可转载。[76] 版权所有2023，爱思唯尔。(8) 经许可转载。[39] 版权所有2023，爱思唯尔。(10) 经许可转载。[41] 版权所有2021，爱思唯尔。(11) 经许可转载。[77] 版权所有2024，威利。(12) 经许可转载。[74] 版权所有2022，美国科学促进会。(13) 经许可转载。[78] 版权所有2022，施普林格·自然。(14) 经许可转载。[24] 版权所有2021，爱思唯尔。(15) 按CC-BY许可条款转载。[32] 版权所有2024，Reyes等，ACS。(16) 按CC-BY许可条款转载。[79] 版权所有2024，Schwarze等，威利。(17) 按CC-BY许可条款转载。[153] 版权所有2022，Asya Ilgun，MDPI

参考文献：

DOI: 10.1002/adma.202502728