組織氧和工程氧測量系統

儀器概況

       微型/小型光纖氧測量儀也稱之為組織氧/工程氧測量儀, 前者主要用于生命科學研究如動物體內或植物體內的氧氣測 量包括組織移植存活過程中氧氣含量、細胞培養或組織器官 灌流過程中氧氣含量的檢測以及極小空間液體內氧氣含量的 測量等，而后者主要用于生物工程或生物制藥以及農業工程 等領域的研究和應用。

       該設備體積小巧，節省實驗室空間，同時便于攜帶，由 于可以定制干電池驅動的型號，可以用于某些野外作業場合（預定時需要說明）。只需要一根RS232的連接線就可以連 接到電腦，數據可以隨時顯示、存儲和分析。

工作原理

        LED發射藍色的光激發傳感器斑點以便發射熒光，如果 傳感器遇到氧氣分子，多余的能量就會以一種非輻射性 的方式轉移到氧分子上，漸減或淬滅熒光信號，淬滅的程度與基質中局部氧氣的壓力相關聯。

       此熒光壽命測量方法不受光纖彎曲度的影響，也不受樣本的光學特性影響（如渾濁度、折光率和著色等）。 而傳統的光纖氧氣測量容易受光源穩定性和環境光線的影響。

儀器特征

1、外形小巧：氧測量系統是一個緊湊型、便于攜帶及由計算機控制的氧測量儀，帶有非常小巧的光纖氧傳感器。

2、新技術：該技術優于傳統的光強度傳感器，在于建立一個穩態的內部反射值。

3、信號穩定，測量精度高：該特征使光纖氧傳感器在許多領域應用更加靈活方便。

4、溫度補償：該系統自動補償樣本中氧含量由于溫度變異引起的差異。

5、組織氧測量光纖電極纖小精細，直徑＜50nm；工程氧測量光纖電極堅固耐用，可進行高壓滅菌消毒。

6、測量過程中不消耗被測物質-氧氣。

7、可使用TTL觸發輸入和模擬輸出；

儀器應用

1、微型組織氧測量儀

      缺血再灌注研究中氧氣含量的檢測： 包括心臟、腎臟、肝臟、肺等；

      缺血再灌注中腦組織氧氣含量測量；

      用于腫瘤組織生長過程中氧氣消耗情況的 連續實時檢測；

      細胞培養過程中氧氣含量監測；

      海洋沉積物不同層面氧氣分布及性能研究;

      土壤的氧氣分布及性能分析；

      肌肉運動研究中氧氣消耗檢測；

2、小型工程氧測量儀

①生物工程技術應用；

• 用于細胞培養基氧含量的控制；

• 對生物反應器進行在線和非侵入式控制；

• 用于啤酒廠的灌瓶過程控制；

• 用于污水處理和再循環水氧氣檢測；

• 包裝過程中的質量控制；

②置入研究應用；

• 將氧氣電極長期植入土壤中對氧氣進行連續 實時檢測；

• 將氧氣電極長期植入植物中對氧氣含量進行 實時檢測；

電極選擇

一、微型組織氧電極：WPI微型組織氧電極是以50 pm的硅波導為基礎建立的，為了保護光纖不折斷, 要根據不同的用途在光纖的周圍設計合適的保護套和管道。

A.針形保護套電極：

    帶有氧敏感的光纖放置于一個不銹鋼針頭的保護套內

    用于插進半固體如沉積物或生物膜作為穿刺探針

    用于穿透隔膜

B,流通池保護套電極：

    帶有集成微型組織氧電極的小型化流通池

    通過一個LUER鎖適配器連接到管道系統

    在線監測

    能夠通過高壓滅菌鍋消毒（130 °C, 1.5大氣壓）

C.可植入電極：

    不帶任何保護套

    植入到動物的血液循環中測量循環氧氣

    植入土壤中測量氧氣

    置入客戶定制的保護套中進行實驗

    能夠通過高壓滅菌鍋消毒（130 °C, 1.5大氣壓）

二、小型工程氧電極：小型工程氧電極是在2 mm的塑料光纖（POF）基礎上建立的，WPI公司也可 以根據不同的應用，提供不同的標準設計，當然也能夠按照客戶的要求進行定制。

A．具有氧敏感箔涂層的塑料光纖電極：

      塑料光纖拋光末端涂有曲面氧敏感金屬箔

      能夠用于過程應用

      非常堅固的電極和長期使用的穩定性

      能夠用雙氧水和酒精消毒，由于塑料光纖特性不能高溫高壓消毒

B．集成氧電極的流通池電極：

      非常堅固的電極和長期使用的穩定性

      能夠進行原位清洗

      在線監測

      能夠測量液態和干性氣態氧

      能夠通過高壓滅菌鍋、乙醇和雙氧水消毒（130 °C, 1.5大氣壓）

C．曲面氧敏感金屬箔電極：

      透過燒杯壁或透明包裝外壁對內含液態物質進行無創、非破壞性氧氣測量

      具有在線監測和長期測量穩定性的特點

      能夠進行原位清洗

      能夠通過高壓滅菌鍋、乙醇和雙氧水消毒（130 °C, 1.5大氣壓）