組織氧和工程氧測量系統(tǒng)

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(xué)研究如動物體內(nèi)或植物體內(nèi)的氧氣測 量包括組織移植存活過程中氧氣含量、細(xì)胞培養(yǎng)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(nèi)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(nóng)業(yè)工程 等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。

該設(shè)備體積小巧，節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間，同時(shí)便于攜帶，由 于可以定制干電池驅(qū)動的型號，可以用于某些野外作業(yè)場合（預(yù)定時(shí)需要說明）。只需要一根RS232的連接線就可以連 接到電腦，數(shù)據(jù)可以隨時(shí)顯示、存儲和分析。

工作原理

LED發(fā)射藍(lán)色的光激發(fā)傳感器斑點(diǎn)以便發(fā)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(zhuǎn)移到氧分子上，漸減或淬滅熒光信號，淬滅的程度與基質(zhì)中局部氧氣的壓力相關(guān)聯(lián)。

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(xué)特性影響（如渾濁度、折光率和著色等）。 而傳統(tǒng)的光纖氧氣測量容易受光源穩(wěn)定性和環(huán)境光線的影響。

儀器特征

1、外形小巧：氧測量系統(tǒng)是一個(gè)緊湊型、便于攜帶及由計(jì)算機(jī)控制的氧測量儀，帶有非常小巧的光纖氧傳感器。

2、新技術(shù)：該技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的光強(qiáng)度傳感器，在于建立一個(gè)穩(wěn)態(tài)的內(nèi)部反射值。

3、信號穩(wěn)定，測量精度高：該特征使光纖氧傳感器在許多領(lǐng)域應(yīng)用更加靈活方便。

4、溫度補(bǔ)償：該系統(tǒng)自動補(bǔ)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(xì)，直徑＜50nm；工程氧測量光纖電極堅(jiān)固耐用，可進(jìn)行高壓滅菌消毒。

6、測量過程中不消耗被測物質(zhì)-氧氣。

7、可使用TTL觸發(fā)輸入和模擬輸出；

儀器應(yīng)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(xù)實(shí)時(shí)檢測；

細(xì)胞培養(yǎng)過程中氧氣含量監(jiān)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(yùn)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(shù)應(yīng)用；

• 用于細(xì)胞培養(yǎng)基氧含量的控制；

• 對生物反應(yīng)器進(jìn)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(huán)水氧氣檢測；

• 包裝過程中的質(zhì)量控制；

②置入研究應(yīng)用；

• 將氧氣電極長期植入土壤中對氧氣進(jìn)行連續(xù) 實(shí)時(shí)檢測；

• 將氧氣電極長期植入植物中對氧氣含量進(jìn)行 實(shí)時(shí)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(dǎo)為基礎(chǔ)建立的，為了保護(hù)光纖不折斷, 要根據(jù)不同的用途在光纖的周圍設(shè)計(jì)合適的保護(hù)套和管道。

A.針形保護(hù)套電極：

帶有氧敏感的光纖放置于一個(gè)不銹鋼針頭的保護(hù)套內(nèi)

用于插進(jìn)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(hù)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(gè)LUER鎖適配器連接到管道系統(tǒng)

在線監(jiān)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(hù)套

植入到動物的血液循環(huán)中測量循環(huán)氧氣

植入土壤中測量氧氣

置入客戶定制的保護(hù)套中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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(chǔ)上建立的，WPI公司也可 以根據(jù)不同的應(yīng)用，提供不同的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，當(dāng)然也能夠按照客戶的要求進(jìn)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(yīng)用

非常堅(jiān)固的電極和長期使用的穩(wěn)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(jiān)固的電極和長期使用的穩(wěn)定性

能夠進(jìn)行原位清洗

在線監(jiān)測

能夠測量液態(tài)和干性氣態(tài)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(nèi)含液態(tài)物質(zhì)進(jìn)行無創(chuàng)、非破壞性氧氣測量

具有在線監(jiān)測和長期測量穩(wěn)定性的特點(diǎn)

能夠進(jìn)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）