溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合有助于研究微生物群落，1、利用電化學(xué)和微生物學(xué)工具（如 Illumina 測序、共聚焦顯微鏡和生物膜冷凍切片）結(jié)合溶氧電極，可以探索 MFC 中陽極和陰極生物膜的微生物群落。例如，在不同 DO 條件下的 MFC 中，陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬會(huì)發(fā)生變化。在研究中發(fā)現(xiàn)，陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬從 Pirellula 變?yōu)?Thermomonas，直至變?yōu)?Azospira。2、在 A-MFC 的生物陰極中，存在硫還原細(xì)菌（Desulfuromonas）和紫色非硫細(xì)菌，這表明硫化合物的循環(huán)可以穿梭電子，維持氧氣作為終端電子受體的還原。在 P-MFC 的生物陰極中，光合培養(yǎng)物提供了高 DO 水平，維持了好氧微生物群落，Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧菌屬達(dá)到總 OTUs 的 50% 以上溶解氧電極的響應(yīng)時(shí)間必須足夠快，以捕捉發(fā)酵過程中瞬態(tài)的氧氣消耗高峰。廣東溶氧電極

隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，溶氧電極在發(fā)酵罐廠中的自動(dòng)化控制應(yīng)用也越來越多。通過將溶氧電極與自動(dòng)化控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過程的自動(dòng)控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以根據(jù)溶氧電極測量得到的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整通氣量、攪拌速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過程的精確控制。在現(xiàn)代發(fā)酵罐廠中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)得到了大量的應(yīng)用。通過將溶氧電極與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高生產(chǎn)管理的效率和便利性。例如，管理人員可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看溶氧電極測量得到的數(shù)據(jù)，了解發(fā)酵過程的運(yùn)行情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。微生物培養(yǎng)用溶氧電極報(bào)價(jià)行業(yè)協(xié)會(huì)組織溶氧電極技術(shù)研討會(huì)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用深度交流。

溶氧電極在生物修復(fù)受污染水體的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在利用微生物修復(fù)受污染水體時(shí)，微生物的生長和代謝需要消耗氧氣，而水體中的溶解氧濃度直接影響微生物的活性和修復(fù)效果。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測修復(fù)區(qū)域水體中的溶解氧含量，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，或添加適量的增氧劑，為微生物提供充足的氧氣，促進(jìn)污染物的分解和轉(zhuǎn)化，加速水體的修復(fù)進(jìn)程，改善水環(huán)境質(zhì)量。溶氧電極的測量范圍也是一個(gè)重要參數(shù)。不同類型的溶氧電極具有不同的測量范圍，例如，一些用于實(shí)驗(yàn)室研究的高精度溶氧電極，其測量范圍可能較窄，適用于對(duì)溶解氧濃度變化敏感且濃度范圍較小的實(shí)驗(yàn)場景；而一些用于工業(yè)生產(chǎn)或環(huán)境監(jiān)測的溶氧電極，測量范圍則相對(duì)較寬，能夠滿足不同環(huán)境下溶解氧濃度變化較大的測量需求。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)具體測量要求選擇合適測量范圍的溶氧電極，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。

溶氧電極測值的變化還會(huì)影響微生物的群落結(jié)構(gòu)。在不同的溶氧水平下，微生物群落會(huì)發(fā)生適應(yīng)性變化。例如，在高鹽環(huán)境的微生物燃料電池中，當(dāng)溶氧電極測值顯示特定的溶氧水平時(shí)，陰極生物膜中的微生物群落會(huì)發(fā)生改變，一些特定的菌種如 Desulfuromonas sp. 和 Gammaproteobacteria 會(huì)成為關(guān)鍵物種，影響微生物燃料電池的性能。因此，通過溶氧電極監(jiān)測溶氧水平的變化，可以研究微生物群落結(jié)構(gòu)與溶氧水平之間的關(guān)系。對(duì)于一些對(duì)氧氣敏感的微生物，溶氧電極的測值尤為重要。例如，微需氧微生物在低氧環(huán)境下生長，但對(duì)氧氣的濃度要求非常嚴(yán)格。溶氧電極可以精確地測量這種低氧水平，幫助研究人員確定微需氧微生物的較好生長條件。同時(shí)，對(duì)于一些在低氧環(huán)境下具有特殊代謝功能的微生物，如在微氧條件下能夠有效降解生物毒性污染物的微生物，溶氧電極可以監(jiān)測到適宜的溶氧水平，促進(jìn)其代謝過程。海關(guān)檢測設(shè)備配置溶氧電極，保障進(jìn)口水產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

淀粉液化芽孢桿菌、出芽短梗霉和短梗霉，在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、淀粉液化芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）BS5582 在 IOL - 全自動(dòng)發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn) β- 葡聚糖酶時(shí)，通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行溶氧優(yōu)化。在裝液量 6L，接種量 6.67％，發(fā)酵溫度 37℃的條件下，優(yōu)化后通氣量 9L/min，攪拌轉(zhuǎn)速 600r／min，罐壓 0.6MPa，β- 葡聚糖酶酶活在 44h 達(dá)到 511U／mL，比優(yōu)化前提高了 122.76％。2、從自然界中分離篩選出的短梗霉菌株 ipe-3 和 ipe-5，經(jīng) 2.7L 發(fā)酵罐發(fā)酵。研究發(fā)現(xiàn)，在 70％溶氧條件下，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量為 10.027g/L，蘋果酸產(chǎn)量為 5.70g/L，ipe-5 聚蘋果酸產(chǎn)量為 03g/L，蘋果酸產(chǎn)量較高為 57.24g/L。與 70％溶氧條件下發(fā)酵產(chǎn)量相比，在 10％溶氧條件下，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量降低了 41.67％，蘋果酸產(chǎn)量降低了 62.63％；ipe-5 不產(chǎn)聚蘋果酸，蘋果酸產(chǎn)量降低了 83.05％。得出溶氧降低導(dǎo)致菌體濃度及葡萄糖利用速率降低，從而造成短梗霉發(fā)酵產(chǎn)酸的產(chǎn)量降低。用戶反饋平臺(tái)收集溶氧電極使用痛點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品迭代升級(jí)。杭州高溫滅菌溶氧電極

虛擬仿真軟件模擬溶氧電極工作過程，輔助學(xué)生理解電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。廣東溶氧電極

    1、大腸桿菌對(duì)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(bǔ)料控制）是一種基于實(shí)時(shí)溶氧反饋的智能補(bǔ)料技術(shù)，通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)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(dòng)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(shí)促進(jìn)外源蛋白表達(dá)（如IPTG誘導(dǎo)系統(tǒng)）。 廣東溶氧電極