Sartorius BioPAT pH 一次性pH传感器

一、应用场景背景

使用场景为某生物技术公司的工艺开发实验室，主要进行重组蛋白和质粒DNA的大肠杆菌高密度发酵工艺开发。反应器采用50L一次性搅拌式系统，每个批次持续48-72小时。

工艺要求：大肠杆菌发酵过程中，pH需控制在7.0±0.1，以防止有机酸积累抑制菌体生长。pH电极需在发酵开始前校准，并在整个发酵过程中保持稳定，漂移需小于0.1 pH单位。

现存问题：此前使用的传统玻璃pH电极，在反复灭菌和长时间培养后会出现响应迟缓、斜率下降等问题，导致pH控制波动，影响蛋白表达量。更换电极需要拆装管路，增加了污染风险。

二、传感器选型与参数

选用Sartorius BioPAT pH一次性光学pH传感器。该传感器采用荧光淬灭原理，传感元件为pH敏感荧光染料固定在一次性流通池内。与培养袋集成，预灭菌，即拆即用。光学读取器将荧光信号转换为pH值，通过4-20mA或数字通讯传输至控制柜。

关键参数：测量范围pH 5.5-8.5（可定制扩展），精度±0.1 pH，漂移<0.05 pH/天。一次性使用，无清洁验证需求。

三、应用实施与效果

将BioPAT pH传感器与50L STR培养袋集成，发酵前进行两点校准（pH 7.0和4.0）。72h发酵过程中，pH控制稳定，漂移未超过0.08 pH单位，与取样离线测量结果偏差始终在±0.05内。无需反复灭菌和校准，简化了操作流程，降低了污染风险。批次间pH控制一致性明显提升，蛋白表达量的批间差异从15%降低至8%。