美国DTG LLC进过多年的研究，在三个方向上取得突破性进展，最终使得固定化微生物技术脱离实验室阶段，进入实质性的应用阶段，给相关的领域带来了革命性的改变。
       DTG LLC的固化微生物载体的专利体系只要围绕三个方面：一是载体的选择与制备；二是生物强化和生物刺激所需要的微生物的储备；三是微生物永久固定化的方法和激活的方法。
       固化微生物载体之所以有超越普通生物处理方法，关键之一在于DTG LLC在20多年的研究中优选、驯化和培育了7600多种高效的自然细菌和真菌，建立了自己的DTG Culture Collection，并积极加入USDA的ARS Culture Collection。针对不同的污染物，DTG LLC配制出具有针对性的微生物组合，高效得解决环境问题。

       生物强化是指通过添加细菌或古菌来提高生物降解速度的过程。源自受污染地区的生物可能已经能够分解废物，但可能效率低下、速度慢。因此，科学家通常需要研究本地物种特性，以确定是否有可能进行生物刺激。如果土著品种不具备进行补救的代谢能力，则引入具有复杂途径的外源品种。向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。

       生物强化技术在污水处理中的作用机理包括：

       1、高效降解菌直接作用。

       通过驯化、筛选、诱变和基因重组等一系列技术得到讲解目标物质的微生物，然后在处理系统中定量的投入该菌种，实现对物质的去除。高效降解菌直接作用所使用的菌株，大多数是通过质粒育种和基因工程构建的方式得到的。所谓质粒育种，就是将两种以上的微生物，通过细胞融合的方式，将供体菌的质粒转移到受体菌内，从而培育出具有多种功能的新菌种。所谓基因工程构建，就是通过人工的手段将供体的DNA 提取出来，然后经过切割和充足，将重组体导入受体细胞中，从而实现遗传物质的复制扩增和表达，经过筛选和鉴定，分理处外源基因的表达产物，使其能够在污水处理中发挥出高效率的作用。

       美国DTG LLC的固化微生物载体中的微生物都是从自然界中筛选、驯化、定向培养的，在自然界中，特别是在受污染的地方都会或多或少的存在。美国IBC Inc公司致力于微生物安全，现阶段都没有采用质粒育种与基因编辑手段。

       美国DTG LLC的载体固化微生物都存入ARS Culture Colletion （NRRL），是由美国官方的USDA和CDC的安全认证，并取得NSF/ANSI Standard 40 认证。

       2、微生物的共代谢作用

      对于污水中的一些有害物质，由于微生物无法直接将其作为碳源生长，但是却能够在一定条件下实现降解的目的，改变其化学结构，从而降低有害物质的毒性，这就称之为微生物的共代谢作用。微生物的共代谢作用主要包括三种不同的类型：一是菌株在新陈代谢的过程中，将二级基质共同氧化，也就是微生物将一级介质作为能源或碳源进行新陈代谢，产生出特定的酶，然后利用酶对二级基质进行降解，但是这种类型由于碳源种类单一，有时无法满足微生物的代谢需要，因此有时需要进行碳源的补充；二是不同微生物之间的协同作用，在污水中的一些微生物需要依靠两种以上的微生物共同完成，在一种微生物完成对污染物的降解之后产生的物质是氧化物，这时需要由另一种微生物降解这些氧化物，从而彻底的达到净化污水的目的；三是休眠细胞对污染物的降解，在没有一级介质的时候，微生物就处于休眠状态，这些处于休眠状态的微生物在污水中所产生的酶不同，这些酶在一定的条件下会互相作用，从而降解污水中的有机物。