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44 人阅读发布时间:2025-05-08 08:42
突破传统局限!Presens 荧光淬灭氧传感器引领生物发酵精准监测新时代
一、生物发酵行业痛点:传统电化学氧传感器的致命短板
在生物发酵领域,溶氧(DO)浓度是影响微生物代谢、产物合成的核心参数。然而,传统电化学氧传感器(如极谱型、原电池型)存在以下致命缺陷:
1. 寿命短,维护成本高:需定期更换电解液、电极膜,平均寿命仅 6-12 个月,年维护成本占设备总价的 30% 以上。
2. 精度衰减快:电极易受培养基污染、pH 波动影响,导致测量偏差高达 ±5%,需频繁校准。
3. 响应滞后:温度变化时需预热 15-30 分钟,无法实时捕捉发酵罐内氧浓度的瞬时波动。
4. 交叉干扰严重:CO₂、H₂S 等气体易穿透透气膜,引发信号漂移,尤其在厌氧发酵中误差显著。
二、Presens 荧光淬灭氧传感器:重新定义生物发酵监测标准
核心原理:基于荧光淬灭技术,传感器内的荧光物质受 LED 激发后,氧分子通过非辐射能量转移淬灭荧光信号,通过检测荧光寿命变化实现氧浓度精确测量。
三、技术优势对比:6 大维度碾压传统电化学传感器
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传统电化学氧传感器 |
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维护成本 |
无电解液、无耗材,免维护设计,寿命≥5 年 |
需定期更换电解液、电极膜,年维护成本高 |
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测量精度 |
精度 ±1%,检测限低至 1ppb(痕量氧检测) |
精度 ±5%,低氧环境下灵敏度显著下降 |
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响应速度 |
实时响应(<1 秒),无需预热 |
预热 15-30 分钟,温度波动后需重新校准 |
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抗干扰能力 |
不受 CO₂、pH、湿度影响,抗电磁干扰 |
易受气体交叉干扰,需额外温度补偿 |
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兼容性 |
支持高温灭菌(130℃)、原位清洗(CIP) |
无法耐受高温高压,需离线清洁 |
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空间监测 |
VisiSens™成像技术实现二维氧分布映射 |
单点测量,无法评估局部氧梯度 |
四、生物发酵场景深度适配:5 大核心优势
1. 发酵罐实时监控
o 案例:某制药企业采用 Presens 传感器监测 CHO 细胞发酵,溶氧控制精度提升至 ±1%,抗体产量提高 18%。
o 技术亮点:耐高温高压设计(130℃/1.5 atm),支持原位灭菌,避免传统传感器频繁拆卸导致的污染风险。
2. 摇瓶高通量筛选
o 创新应用:集成非侵入式传感器于透明摇瓶,实时监测 24 个平行发酵罐的溶氧变化,数据同步传输至云端,加速工艺优化。
3. 一次性生物反应器
o 成本革命:荧光贴片式传感器可直接粘贴于一次性发酵袋,无需开孔,避免氧气泄漏,降低耗材成本 30%。
4. 厌氧发酵精准调控
o 技术突破:痕量氧检测(1ppb),精准控制厌氧环境,减少副产物生成,提升丁醇发酵效率 25%。
5. 工艺放大验证
o 数据支撑:VisiSens™成像技术可视化发酵罐内氧梯度,优化搅拌桨设计,使 500L 反应器溶氧均匀性提升至 95%。
五、权威认证与行业标杆案例
· 合规保障:通过 FDA 认证,符合 GMP 标准,已服务罗氏、帝斯曼等药企。
· 典型应用:
o 抗生素生产:在青霉素发酵中,溶氧控制精度提升至 ±1%,发酵周期缩短 12 小时。
o 生物燃料:乙醇发酵中,实时监测溶氧变化,产率提高 15%。
六、选择 Presens 的 4 大理由
1. 技术领先:20 年光学传感经验,全球专利超 100 项,VisiSens™成像技术唯一实现二维氧分布监测。
2. 成本优化:5 年免维护,综合成本降低 50% 以上。
3. 系统兼容:支持 Modbus、4-20mA 等多种接口,无缝对接现有 DCS 系统。
关键词:荧光淬灭氧传感器、生物发酵溶氧监测、电化学传感器对比、FDA 认证、VisiSens 成像技术
总结:Presens 荧光淬灭氧传感器以 “零维护、高精度、抗干扰” 的核心优势,彻底解决传统电化学传感器的行业痛点,助力生物发酵企业实现 “提质、降本、增效” 的跨越式升级。选择 Presens,选择未来!