| 产品特性：氧分析 | 是否进口：否 | 产地：德国 |
| 加工定制：否 | 类型：便携式检漏仪 | 品牌：presens |
| 型号：SensorPlugs | 测量范围：0 - 100 % O 2 0 - 1000 hPa | 测量对象：O2/PH/CO2 |
| 工作温度：0-50℃ | 分辨率：0 - 100 % | 电源：220V |
| 尺寸：180mm | 重量：0.08kg |
养殖肉类生物工艺优化 使用 PreSens SensorPlugs监测大肠杆菌培养物中的O 2、pH
我们测试了 PreSens SensorPlugs 用于监测微流控生物反应器 (MB) 中细菌培养的功效，这对于监测培养肉生物过程中的潜在污染非常重要。大肠杆菌(ATCC? 25922?) 在带有集成 SensorPlugs 的定制 MB 中培养。光学测量显示了大肠杆菌生长的特征过程，并允许在任何时候***评估当前的培养状态。
细胞培养基是培养肉生产最重要的成本驱动因素。通过传感器的额外监测功能优化生物反应器的设计和仪器仪表有助于降低这些成本并实现每单位培养基体积的细胞生产能力。
长期以来，按比例缩小的方法一直应用于生物工艺以解决按比例放大的问题。小型化生物反应器已成为在早期工艺开发过程中获取工艺相关数据的工具。在开发用于监测各种细胞培养参数（如细胞培养基中的生物量和氨和谷氨酰胺）的***低成本传感器时，我们应用了这一原理，即“芯片实验室”（LoC）方法。
我们使用了我们定制的微流控生物反应器，辅以我们的阻抗传感器和光学传感器以及用于 O 2、CO 2的 SensorPlugs和 pH 值，由 PreSens 提供。我们项目的主要思想是尝试确定微流控生物反应器内部正在进行哪些过程，以及能够量化对细胞行为、细胞活力和试剂有效性的影响。我们测试了 PreSens SensorPlugs 在微流控生物反应器中监测细菌和哺乳动物细胞培养物的功效。此外，我们还对人类唾液进行了一系列试点实验，作为传感器在培养肉生物过程最终产品味道/风味评估中应用的潜在进一步扩展。这里显示了我们的细菌培养监测结果。
材料与方法
多层 MB 芯片是使用透明和生物相容性材料玻璃和 PMMA 制造的。顶层和中间层采用 PMMA 制造，互连层采用 3M 双面胶带（3M? GPT-020F, St. Paul, MN 55144-1000, Minneapolis, USA）制造。用于细胞培养的芯片的底层由玻璃制成，其中阻抗传感器使用商业 Agfa-Gevaert NV 纳米银墨水（含 15% 的 Ag 纳米颗粒）和使用压电控制喷墨打印机 Fuji Dimatix DMP-3000 的导电墨水打印。传感器覆盖有一层薄薄的 SU-8 3000 Microchem 抗蚀剂。顶层包含入口/出口孔，其直径适合在填充芯片时移取样品。此外，三个直径为 2 的孔。顶层有 1 mm 用于安装 PreSens SensorPlug。传感器通过孔与样品直接接触，从而能够实时测量样品中的参数。位于芯片中间层的储液器具有 1.8 毫米的样品体积。一夜之间的文化通过在胰蛋白胨大豆肉汤中接种细菌制备大肠杆菌。之后，过夜培养物用于制备 0.5 麦克法兰大肠杆菌培养物（1.5 x 10 CFU/mL），用于在 MB 中培养。我们将芯片与 PreSens 传感器一起留在 37 °C 的微生物培养箱内（图 1）。
在培养过程中监测 O 2、CO 2和 pH
在 微流控芯片中培养大肠杆菌期间的O 2、CO 2和 pH 值的测量结果如图 2 所示。在培养大肠杆菌3 小时期间，pH 测量值（图 2a）给出了预期的结果。在最初的滞后期之后，细菌进入指数生长期，其特点是细胞倍增率，即世代时间。大肠杆菌的生成时间在实验室中从大约 15 - 20 分钟到 40 分钟不等。因此，大肠杆菌的浓度在实验开始和结束时使用血细胞计数器测定细菌。图 3 显示了血细胞计数器的放大部分，即计数细胞单位的正方形。用微量移液器称取 10 μL 并置于血细胞计数器上。当计数所有方格中的细胞单元总数时，计算平均值并确定芯片上的总浓度。使用光学显微镜进行细菌计数的过程。细菌数量增加了近 13 倍。图 2 显示 t = 0 分钟时的初始 pH 值（当我们在微流控芯片内播种细菌培养物时）约为 7.3。三小时后，我们观察到细菌培养物的酸化（pH ~ 6.8）和 CO 2的***比增加, 并且在孵化过程中 % O 2同时下降。这些图表显示了大肠杆菌生长的预期特征过程。在***个滞后生长期（~1.5 h），pH 和CO 2没有显着变化。在这个阶段，氧气被消耗。约 1.5 小时后，CO 2水平呈指数上升，O 2下降。在此阶段，TBS 培养基被细菌消耗，细胞进入对数生长期。氧气随着细胞数量的增加而减少，并在实验过程中降至零水平。这也表现为CO 2的增加。由于氧气有限，大肠杆菌细胞不能再在微流控芯片内生长，该过程进入静止期。3 小时后，O 2水平下降到 3%，而 CO 2上升到 4%。用于微生物培养监测的传感器显示了全面的结果，并可以***评估当前的培养状态。
结论
基于所呈现的结果，我们可以得出结论，PreSens SensorPlugs 是监测微流控细菌培养中基本参数（O 2、pH、CO 2 ）的便捷方式。PreSens SensorPlugs 为培养生物过程优化中的按比例缩小方法分析和过程监控提供了重要的帮助。未来的实验将针对培养过程的持续监测和优化，检查精油和***对微生物反应器内不同抗菌和抗真菌活性的影响。研究将集中于寻找 pH 值、O 2和 CO 2读数之间的相关性我们在研究所开发的微流体生物反应器中集成了附加传感器（阻抗式、光学式和电化学式）的传感器，用于测量介质、代谢物或生物质的电导率。
养殖肉类生物工艺优化 使用 PreSens SensorPlugs监测大肠杆菌培养物中的O 2、pH
