非侵入式 O₂ 传感器（Sensor Spot + 读数器）

为什么它正在替代传统溶解氧电极？

在生物培养、发酵工程和细胞实验中，溶解氧（DO） 是最关键、也最难长期稳定测量的参数之一。
越来越多实验室发现：问题往往不在“测不到”，而在“测得不真实”。

在这种背景下，非侵入式光学 O₂ 传感器（Sensor Spot + 读数器） 正逐渐成为新的标准方案。

一、它主要解决什么问题？

非侵入式 O₂ 传感器特别适合解决以下场景中的测量难题：

• 不能插入传统 DO 电极

• 体系密闭或要求严格无菌

• 一次性反应器 / 培养袋

• 小体积、微量或长期培养

• 希望连续在线监测而不扰动体系

👉 如果你的实验 命中其中任意两条以上，
传统 DO 电极往往会成为“短板”

二、传统溶解氧电极在这些场景下的问题

在实际实验中，插入式电极常见的问题包括：

• 🔸 插入操作破坏无菌或密闭环境

• 🔸 长期监测存在漂移，需要频繁校准

• 🔸 电极体积大，不适合小体系

• 🔸 在一次性系统中几乎无法使用

• 🔸 电极本身会消耗氧气，影响真实 DO 水平

这些问题在发酵放大、连续培养和微体系实验中尤为明显。

三、非侵入式 O₂ 传感器的工作方式

Sensor Spot 是一枚固定在透明容器内壁的光学传感点，
其原理基于荧光猝灭效应：

• 氧气浓度变化 → 荧光信号变化

• 通过容器外部的光学读数器进行检测

• 无需接触培养液、无需取样、无需插探头

👉 测量过程完全不干扰体系本身。

四、为什么 Sensor Spot + 读数器在生物/发酵实验中优势明显？

1️⃣ 真正的“非侵入式”测量

• 不插入、不取样

• 不改变流体状态与传质条件

• 更接近真实培养环境

2️⃣ 特别适合密闭与一次性系统

• 一次性生物反应袋

• 密闭培养瓶、摇瓶

• 无法重复消毒的体系

在这些系统中，Sensor Spot 往往是唯一可行的在线 DO 方案。

3️⃣ 长期稳定，适合连续监测

• 无电化学消耗

• 漂移小

• 可实现数天至数周的稳定监测

4️⃣ 体系适配性极强

• 可用于摇瓶、小型反应器

• 可扩展至中试或工艺开发

• 不影响原有反应结构设计

五、哪些用户“特别适合”选择这套方案？

✔ 特别推荐使用：

• 发酵过程溶解氧在线监测

• 细胞培养与组织工程

• 一次性反应系统

• 微量培养体系

• 长周期无人值守实验

✖ 不太适合的情况：

• 短时间、开放体系

• 对成本极度敏感的基础教学实验

• 已有成熟电极系统且无需改造

👉 这类判断，反而能帮助用户做出更理性的选择。

六、典型配置与使用方式

一套常见的非侵入式 O₂ 测量系统通常包括：

• O₂ Sensor Spot（按应用选型）

• 光学 O₂ 读数器（便携式或台式）

• 配套软件用于数据记录与分析

使用流程非常简单：

1. 传感点预先集成于容器内

2. 实验开始后，通过外部读数器实时读取

3. 实现连续 DO 数据采集

无需改变实验流程，也无需额外维护负担。

七、是否值得用它来“替代”传统 DO 电极？

更准确的说法是：

在适合的应用场景中，它不是替代，而是升级。

当实验目标从
“能不能测”
转向
“数据是否真实、长期是否稳定、是否干扰体系”

非侵入式光学 O₂ 传感器的价值就会非常清晰。

八、总结

非侵入式 O₂ 传感器（Sensor Spot + 读数器）的流行，并不是因为它“新”，
而是因为它更符合现代生物与发酵实验对真实性、稳定性和系统完整性的要求。