杭州高精度溶氧電極

溶氧電極在植物工廠中的應(yīng)用也逐漸受到關(guān)注。在植物工廠中，通過精確控制光照、溫度、濕度和二氧化碳濃度等環(huán)境因素，實現(xiàn)植物的高效生長。而溶解氧作為植物根系生長和呼吸的重要因素，同樣需要精細(xì)調(diào)控。溶氧電極可用于監(jiān)測植物工廠營養(yǎng)液中的溶解氧濃度，根據(jù)植物的生長階段和需求，調(diào)整營養(yǎng)液的通氣量和循環(huán)方式，為植物提供適宜的溶氧環(huán)境，促進(jìn)植物的健康生長，提高植物工廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。微基智慧科技(江蘇)有限公司柔性電子技術(shù)賦能可穿戴溶氧電極，用于人體組織氧含量實時監(jiān)測。杭州高精度溶氧電極

雙孢蘑菇、短小芽孢桿菌，在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、雙孢蘑菇（Agaricus bisporus MJ-0811）在發(fā)酵過程中，攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對菌體生長和胞外多糖分泌具有較大影響。研究表明，較佳的培養(yǎng)條件為溫度 25℃、攪拌轉(zhuǎn)速 160r/min、通氣量 0.9vvm。在此條件下，培養(yǎng) 5d，菌體生物量至高達(dá) 20.81g/L，胞外多糖產(chǎn)量峰值達(dá) 3.75g/L。2、短小芽孢桿菌在生產(chǎn)果膠裂解酶時，研究了初始 pH、碳源和氮源、通氣、鹽和磷酸鹽對微生物生長、果膠裂解酶活性和釋放總蛋白的影響。確定了比較好的果膠和硫酸銨濃度分別為 1%（w/v）和 0.05%（w/v），在 pH 為 8、溫度為 30℃、轉(zhuǎn)速為 150rpm 時，較大微生物比生長速率和果膠裂解酶活性分別為 0.0381（h?1）、14.05U/mL。同時，還確定了生物反應(yīng)器中的氧傳遞系數(shù)（kLa）和氧攝取速率。結(jié)果表明，增加空氣進(jìn)料速率會增加 kLa 值，短小芽孢桿菌主要產(chǎn)生堿性果膠裂解酶，且活性的較好 pH 和溫度分別為 10 和 40℃。光學(xué)法溶氧電極采購溶氧電極測量時需攪拌溶液，減少液膜阻力對氧傳質(zhì)的影響。

在微生物培養(yǎng)和實驗研究中，溶氧電極可以幫助研究人員精確控制溶氧水平，研究不同溶氧條件對微生物生長和代謝的影響。例如，可以通過調(diào)節(jié)通氣量、攪拌速度等參數(shù)，控制培養(yǎng)體系中的溶氧水平，觀察微生物的生長曲線、代謝產(chǎn)物變化等指標(biāo)，深入了解溶氧水平與微生物生長和代謝之間的關(guān)系。溶氧電極測值的溶氧水平還會影響微生物的遺傳穩(wěn)定性。長期處于不適宜的溶氧環(huán)境下，微生物可能會發(fā)生基因突變等遺傳變化，影響其生長和代謝性能。因此，通過溶氧電極監(jiān)測溶氧水平，保持適宜的生長環(huán)境，可以提高微生物的遺傳穩(wěn)定性，保證其生產(chǎn)性能的穩(wěn)定。

    1、大腸桿菌對溶氧的需求，大腸桿菌是一種兼性厭氧菌，在有氧條件下可通過有氧呼吸高效代謝。在高密度發(fā)酵過程中，充足的氧氣供應(yīng)至關(guān)重要，通常需要將溶解氧（DO）水平維持在20%-30%。若DO低于此范圍，菌體可能轉(zhuǎn)向厭氧代謝，通過“Crabtree效應(yīng)”積累乙酸，進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)合成和菌體生長，影響發(fā)酵效率。2、DO-STAT控制策略，DO-STAT（溶氧關(guān)聯(lián)補料控制）是一種基于實時溶氧反饋的智能補料技術(shù)，通過動態(tài)調(diào)節(jié)補料速率使耗氧與供氧達(dá)到平衡。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)微生物發(fā)酵領(lǐng)域，尤其在大腸桿菌和酵母菌的高密度培養(yǎng)中表現(xiàn)優(yōu)異，是重組蛋白、疫苗及酶制劑生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝之一。溶氧水平的精細(xì)控制直接決定了菌體生長速率和產(chǎn)物合成效率。3、溶氧監(jiān)測，目前發(fā)酵過程中的溶氧在線監(jiān)測主要依賴兩類傳感器，極譜型溶氧電極：傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器，響應(yīng)快，需定期維護(hù)。光學(xué)溶氧傳感器：基于熒光淬滅原理，穩(wěn)定性高，維護(hù)需求低。4、溶氧分段控制根據(jù)發(fā)酵階段動態(tài)調(diào)整DO水平，可大幅度提升產(chǎn)物產(chǎn)量，生長期：維持DO20%-30%，配合高攪拌速率（500-800rpm），促進(jìn)菌體快速增殖。誘導(dǎo)期：降低DO至10%-20%，減少乙酸積累，同時促進(jìn)外源蛋白表達(dá)（如IPTG誘導(dǎo)系統(tǒng)）。 低功耗溶氧電極采用節(jié)能電路，延長電池續(xù)航時間至數(shù)月以上。

文物保護(hù)領(lǐng)域同樣出現(xiàn)了溶氧電極的身影。在博物館的文物儲藏室，空氣溶氧濃度對紙質(zhì)、絲質(zhì)文物的保存影響***。溶氧過高，會加速文物的氧化褪色，縮短其壽命。溶氧電極與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相連，持續(xù)監(jiān)測儲藏室內(nèi)的溶氧情況。一旦溶氧超標(biāo)，系統(tǒng)自動啟動氮氣置換裝置，降低室內(nèi)氧氣含量，延緩文物氧化進(jìn)程，為珍貴文物提供穩(wěn)定的保存環(huán)境，助力文化遺產(chǎn)的長久傳承。在垃圾填埋場，溶氧電極能為垃圾降解過程提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。垃圾填埋后，微生物分解有機物的過程與溶氧密切相關(guān)。填埋初期，好氧微生物在溶氧充足的條件下快速分解垃圾；隨著溶氧消耗，厭氧微生物逐漸發(fā)揮主導(dǎo)作用。通過在填埋場不同區(qū)域設(shè)置溶氧電極，可實時監(jiān)測溶氧分布，掌握垃圾降解階段。這有助于調(diào)整填埋場通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)化降解過程，減少甲烷等溫室氣體排放，同時加快垃圾穩(wěn)定化進(jìn)程，提升填埋場管理效率。污水處理廠使用溶氧電極控制曝氣池工況，提升活性污泥處理效率。江蘇生物發(fā)酵用溶氧電極供應(yīng)

溶氧電極向微型化、低功耗、高集成度方向發(fā)展，適配物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點。杭州高精度溶氧電極

在使用溶氧電極的過程中，可能會出現(xiàn)各種故障，如電極響應(yīng)時間過長、測量結(jié)果不準(zhǔn)確等。對于這些故障，需要進(jìn)行及時的診斷和排除。故障診斷的方法包括檢查電極的連接是否良好、電極是否損壞、電極膜是否過期等。根據(jù)故障診斷的結(jié)果，可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行排除，如重新連接電極、更換電極、更換電極膜等。以某發(fā)酵罐廠為例，該廠在生產(chǎn)過程中使用了溶氧電極對發(fā)酵過程進(jìn)行實時監(jiān)測。通過對溶氧電極數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中的溶氧水平存在波動。經(jīng)過進(jìn)一步的調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)是由于通氣量不穩(wěn)定導(dǎo)致的。該廠采取了相應(yīng)的措施，如調(diào)整通氣量控制系統(tǒng)、增加備用通氣設(shè)備等，有效地解決了溶氧水平波動的問題，提高了發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。杭州高精度溶氧電極