溶解氧是指已溶解到水源中的氧氣量，該水源可以是從海洋到生物反應(yīng)器的任何物質(zhì)。無論您的公司是處理活魚的運輸還是參與廢水處理，都必須測量并跟蹤水中的溶解氧量，這一點至關(guān)重要。

   溶解氧測量的必要性取決于您將其用于何種應(yīng)用。如果您的公司在某種程度上參與了水產(chǎn)養(yǎng)殖，那么低的溶解氧水平將導(dǎo)致魚類窒息。至于污水處理，是分解固體廢物所必需的。較低的溶解氧水平導(dǎo)致死亡，這意味著廢物的分解將停止。無論您涉及哪種工業(yè)或水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用，溶解氧的測量都非常重要。能夠快速響應(yīng)溶解氧水平的變化，可以節(jié)省大量時間和金錢。

   所述各種類型的傳感器可以被用于幫助溶解的氧的測定包括電DO傳感器和光學(xué)傳感器DO，這兩者提供的結(jié)果，并允許快速校準(zhǔn)。除了可以從DO的測量中受益的各種水產(chǎn)養(yǎng)殖，工業(yè)和市政應(yīng)用之外，溶解氧探針實際上也可以用于發(fā)酵和細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用，這將在下面進(jìn)一步討論。

溶解氧探頭如何工作？

   在進(jìn)行發(fā)酵和細(xì)胞培養(yǎng)時，溶解氧探針對于測量生物反應(yīng)器和細(xì)胞培養(yǎng)物中的溶解氧至關(guān)重要。無論您是開發(fā)新藥還是研究細(xì)胞的生物化學(xué)，正確的溶解氧量對于生物反應(yīng)器有效工作都是至關(guān)重要的。生物反應(yīng)器中的低溶解氧水平會導(dǎo)致細(xì)胞生長速度和營養(yǎng)吸收問題，這意味著您的研究和實驗可能會完全失敗。

   為避免這些問題，您需要不斷測量生物反應(yīng)器或細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中的溶解氧水平，這需要使用溶解氧傳感器。只要正確安裝了這些傳感器并使其遠(yuǎn)離可能導(dǎo)致錯誤讀數(shù)的氣泡，就應(yīng)該為您提供正確的測量值。通過將這些探針安裝在生物反應(yīng)器或細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中，您將能夠維持細(xì)胞培養(yǎng)或發(fā)酵過程所需的溶解氧水平。

溶解氧水平是什么意思？

   您獲得的閱讀可以告訴您各種各樣的事情。在較低的mg / L DO速率下，細(xì)胞生長速度可能會減慢到為您提供不準(zhǔn)確結(jié)果的速率。盡管大多數(shù)發(fā)酵和細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用都需要較高的溶解氧水平，但溶解氧水平過高可能會導(dǎo)致有害的細(xì)胞突變。無論您使用電流DO傳感器還是光學(xué)DO傳感器，都可以在短短的1-3分鐘內(nèi)獲得溶解氧的測量值。如果您不使用這些探針之一，則將無法確定水中溶解的氧氣量，這意味著您將無法獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。無論您使用發(fā)酵或細(xì)胞培養(yǎng)的原因如何，正確而準(zhǔn)確的結(jié)果都需要適當(dāng)?shù)娜芙庋跛健?

   當(dāng)您使用其中一種探針時，結(jié)果將以mg / L的形式提供給您。適合您的測量取決于要測量的確切細(xì)胞培養(yǎng)或發(fā)酵應(yīng)用。如果您知道生物反應(yīng)器的理想溶解氧速率是多少，則可以在進(jìn)行任何必要的更改之前將DO探針的讀數(shù)與理想測量值進(jìn)行比較。請記住，您要測量的水或物質(zhì)的鹽度，高度和溫度會影響生物反應(yīng)器中的溶解氧水平。

盡管可以使用許多不同的DO探針進(jìn)行這些測量，但您可能需要考慮使用DO1200電溶解氧傳感器，該傳感器專為臺式和便攜式使用而設(shè)計，非常適合細(xì)胞培養(yǎng)和類似應(yīng)用。

溶解氧濃度對細(xì)胞培養(yǎng)物生長和生產(chǎn)的影響

   溶解氧的濃度幾乎比任何其他應(yīng)用程序?qū)τ诩?xì)胞培養(yǎng)的生長和生產(chǎn)都非常重要。當(dāng)溶解氧水平過高或下降過低時，將產(chǎn)生許多不利影響。當(dāng)生物反應(yīng)器中的溶解氧含量太低時，生長速度將減慢，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收將惡化，代謝產(chǎn)物的合成將受到影響，這將導(dǎo)致終產(chǎn)品質(zhì)量下降和產(chǎn)量降低。

   另一方面，較高的溶解氧水平可導(dǎo)致活性氧的形成，而活性氧是高度不穩(wěn)定的分子，可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。該物質(zhì)的某些成分也可能被氧化，從而導(dǎo)致細(xì)胞突變。如果您碰巧使用配備了用于空氣注入的壓縮機(jī)的大型生物反應(yīng)器，那么高溶解氧水平也會導(dǎo)致您浪費能量。不管溶解氧水平過低還是過高，您都無法獲得正在進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)的預(yù)期結(jié)果。

   對于前面提到的所有不利影響，測量生物反應(yīng)器中的溶解氧量非常重要。如果溶解氧水平達(dá)不到理想的水平，您將經(jīng)歷緩慢的生長速度，不穩(wěn)定的活性氧物種的產(chǎn)生，或者使用較大的生物反應(yīng)器浪費能源，所有這些都會使結(jié)果準(zhǔn)確性降低。盡管較高的溶解氧濃度確實會導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)的生長和生產(chǎn)率提高，但大量活性氧的產(chǎn)生終會損害細(xì)胞的生長并加劇細(xì)胞突變。如果您希望細(xì)胞培養(yǎng)過程得到充分優(yōu)化和有效，溶解氧測量至關(guān)重要。

   如果您持續(xù)監(jiān)控生物反應(yīng)器中的溶解氧濃度水平，則將DO濃度保持在水平將更加容易。控制溶解氧水平的方法是使用氧氣控制回路。當(dāng)溶解氧傳感器放置在生物反應(yīng)器中時，它將定期向氧氣控制回路發(fā)送測量值。當(dāng)與用于空氣噴射的壓縮機(jī)結(jié)合使用時，發(fā)送到氧氣控制回路的測量值將決定空氣噴射量是增加，減少還是維持。雖然這是維持DO濃度水平的簡單方法，但您也可以考慮將生物反應(yīng)器與PID控制器配對，PID控制器是另一種對接收到的測量值做出反應(yīng)的回路機(jī)制。

避免錯誤的溶解氧測量

   獲得溶解氧測量值經(jīng)常被忽略的一方面是確保獲得的測量值準(zhǔn)確。錯誤的測量有幾種不同的方法，這將使您無法將DO濃度保持在水平。氣泡可能會聚集在傳感器的頂端或以某種方式穿過它，從而在信號上產(chǎn)生一些噪音。如果您獲得了錯誤的讀數(shù)，您可能會改變補(bǔ)料的投加量或噴灑量，以解決不正確的測量，這將不可避免地使發(fā)酵或細(xì)胞培養(yǎng)過程惡化。

   為了信號噪聲，建議您選擇裝有某種防氣泡傳感元件的溶解氧傳感器。盡管信號噪聲會在細(xì)胞培養(yǎng)過程中造成嚴(yán)重問題，但是使用合適的設(shè)備可以輕松糾正這些問題，這意味著應(yīng)該為您提供的測量結(jié)果。如果收到正確的測量結(jié)果，您將能夠根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)或發(fā)酵維持策略進(jìn)行正確的調(diào)整。

溶解氧探頭的保養(yǎng)與維護(hù)

   如果您打算連續(xù)使用溶解氧探頭，則必須保養(yǎng)傳感器并妥善維護(hù)。維護(hù)良好的傳感器比維護(hù)不良的傳感器使用壽命更長，這可以確保您進(jìn)行合理的投資。首先，建議您在開始采樣過程之前每天至少校準(zhǔn)一次DO探針。如果您不經(jīng)常監(jiān)視溶解氧水平，則可以偶爾校準(zhǔn)探頭。更重要的數(shù)據(jù)還要求更頻繁的校準(zhǔn)。如果要接收準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，則傳感器的校準(zhǔn)非常重要。

如果您使用的是滲透膜附帶的電溶解氧傳感器，則可能需要考慮每4-8周更換一次該膜以進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。在實驗室環(huán)境中使用DO傳感器時，可以通過保持膜清潔并放在潮濕的環(huán)境中來延長膜的壽命。還應(yīng)注意，許多電流DO傳感器在校準(zhǔn)時會自動進(jìn)行性能檢查，這對于維護(hù)工作非常有用。如果DO傳感器無法正常工作，它將為您提供超出范圍的信號。

您應(yīng)該考慮的終維護(hù)技巧包括對光學(xué)DO傳感器（如Lumin-S傳感器）的維護(hù)。雖然探頭內(nèi)部的傳感元件通常具有一年的保修期，但是該元件通常會使用壽命更長。只要您保持感應(yīng)元件清潔，它就可以使用兩年以上，然后才需要更換。牢記這些準(zhǔn)則，應(yīng)為您提供準(zhǔn)確的溶解氧濃度測量值。

保持溶解氧濃度以優(yōu)化工藝

確保您的細(xì)胞培養(yǎng)過程得到優(yōu)化并能夠成功完成的方法是測量DO濃度并保持適當(dāng)?shù)乃?。如果這些水平太高或太低，細(xì)胞培養(yǎng)過程都會受到諸如生長速度慢，營養(yǎng)吸收不良和細(xì)胞突變等問題的不利影響，這就是為什么準(zhǔn)確測量溶解氧濃度的重要性。我們在Sensorex上提供的所有電流和光學(xué)DO傳感器將為您提供的DO濃度測量。